Способ выделения 6-аминопенициллановой кислоты или ее солей

Саоз Советскик Социалистицеских Республик(61) Дополнительный к патенту(22) Заявлено 15.02.74(21) 199837 М. Кл.С 07 Э 499/18С 07 Э 499/42 23) Приорите 23.02.73 осударстеенныи комитетСовете Министров СССРпо делви изобретенийи открытий 1) 3354353) Опубликовано 05 3) США юллетень(45) Дата опубликования о ния 1 ИностранецДжеймс Дж. Хамшер (США) 72) Автор изобретени Иностранная фи71) Заявите 54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ 6-АМИНОПЕНИЦ КИСЛОТЫ ИЛИ ЕЕ СОЛЕЙНОВОИ ачала гидр приство 275 ЕУК лем, в в ли с а р сушить расС и рНФ экстрагироватили наоборот.К иде основнойо ушку распылеи рН 6-8 или рНделении 6-АПК вной форме - при пылени 2-8, а органиПри или ки ат растворит нии 6-АПтивной с роводят пр о, априв ли амфоте ким выделелой аддибычно пственн нием о оответ ейтрал Н 4,0 ьной и епосдят люб вую 0 Изобретение относится к способу выделения 6-аминопенициллановой кислоты (6-АПК)или ее солей из гидролизного раствора.Известен1) способ выделения 6 АПКиз водного энзиматического маточного раст- авора путем экстракции алканолами и алифатическими кетонами, содержащими 4-10 атомов углерода.Возможно также 21 первоначальное удаление гидролизованной боковой цепи расщленного пенициллина при рН 1,5-3,0 с пледующим подкислением до рН 3,0-5,0 иконцентрированием раствора,Кроме того, известен3 способ выделения 6-АПК или ее солей из гидролизного Ираствора, содержащего 2-10 вес,% 6-АПКна единицу объема, фенилуксусную (ФУК)или феноксиуксусную (ФЕУК) кислоту, путемэкстракции. Вместо экстракции гидролизныйраствор можно сушить распылением 31.Однако известные способы сложны,С целью упрощения процесса выделения6-АПК или ее солей из гидролизного раствора, содержащего 2-10 вес,% 6-АПК на единицу объема, ФУК или ФЕУК, предлагается Получение основных солей 6-АПК провов присутствии основания, такого, каккали и едкий натр,ля выделения 6-АПК в виде кислой адд ной соли целесообразнее применять соляную кислоту, хотя можно использовать иую другую кислоту, образующую устойчисоль с 6-АПК,Водный гидролизный раствор, содержащий6-АПК, ФУК или ФЕУК, вводят в аппаратодля сушки распылением при 125-275 С,предпочтительно при 200-250 оС,После сушки распылением экстрагируюттвердую смесь 6-АПК или ее солей с ФУКили ФЕУК подходящим растворителем. Выборрастворителя зависит от растворимости внем ФУК или ФЕУК и их солей, а также отрастворимости 6-АПК или ее солей в данномрастворе,При сушке распылением при рН 2 ФУК Ьили ФЕУК экстрагируют ацетоном, н-бутанолом, этилацетатом, хлороформом, бутилацетатом и бензолом, предпочтительно этилацетатом и н-бутанолом.Когда сушку распылением проводят при 1 фрН 8 ФУК или ФЕУК экстрагируют обычнометилизопропилкетоном. При последуюшейсушке распылением при рН 6 ФУК или ФЕУКэкстрагируют 95/о-ным водным ацетоном,При выделении 6-АПК предлагаемым спо 15собом можно сначала подкислить гидролизный раствор соляной кислотой до рН 2, затем провести экстракцию ФУК или ФЕУК,например амилацетатом или н-бутанолом,этилацетатом или хлороформом, метиленхло 29ридом, бензолом или толуолом, и подвергнутьоставшийся после экстракции раствор сушкераспылением при рН 2,В первом варианте предлагаемого спосоИба, когда гидролизный раствор сушат распылением при рН 2-8 с последующим экстрагированием ФУК или ФЕУК, более желательнойявляется сушка раствора распылением прирН 6-8, рН 4 или рН 2 с использованием в качестве экстрагента 95/о-ного ацетона, метилизопропилкетона или этилацетата соответственно.Во втором варианте предлагаемого способа, когда из гидролизного раствора сначала 35экстрагируют ФУК или ФЕУК, а затем проводят сушку распылением при рН 2-8, болеежелательным является использование в качестве экстрагента н-бутанола с последуюшей сушкой распылением при рН 7, В случаещсушки распылением при рН 2 в качестве экстрагента применяют амилацетат, а при сушкераспылением при рН 4 - метилизопропилкетон.Полученная в той или иной форме 6-АПКможет оыть дополнительно очищена или не- цпосредственно использована для синтеза других пенициллинов.П Г и м э р 1 . В суспензию 26,7 гР о 1 еоВ г еОеь итамм А ГСС 9250 в1500 мл воды добавляют 80 г натриевой д)соли бензилпенициллина, перемешивают 10 часопри рН 8,0 и 37 С, поддерживая рН 8,0 периодическим добавлением 2 н, едкого натра,отфильтровывают клеточный материал, сушатраствор распылением и получают 92,4 г твердь"дой массы, состоящей в основном из натриевой соли 6-АПК и фенилацетата натрия. Твердую массу экстрагируют 2 х 750 мл 95%ного водного ацетона, отфильтровывают твердое вошество, промывают, сушат и получают 69 58,2 г продукта, содержащего 80% натриевой соли 6-АПК,Аналогичные результаты получены при использовании 27 г Е.Сцб штамм 9637 и83,6 г натриевой соли бензилпенициллинаили 27 г АярЕр 11 ОВ НаЧОВ штамм13608 и 84 г натриевой соли феноксиметилпенициллина,П р и м е р 2 . Рас.;епляют РРо 1 ец 8 еОДем штамм АТСС 9250 в ультразвуковой ванне, центрифугируют, светлыйвсплывший слой подвергают диализу и лиофйгизации и получают неочишенную пенициллин-ацилазу, в раствор 2 г которой в 150 млводы вводят 8 г калиевой соли бензилпенициллина и перемешивают 10-20 час при37 С и рН 8,0, добавляя при необходимости 2 н. едкое кали, Раствор переносят вультрафильтруюшую установку, пропускаютчерез полупроницаемую мембрану под давлением азота, полученный раствор, почти несодержащий протеина, сушат распылением,экстрагируют твердое вещество 950/о-ным водным ацетоном и выделяют неочишенную калиевую соль 6-АПК с высоким выходом,Подобные результаты получены при использовании пенициллин-ацилазы, полученнойрасшеплением Е, Сэ штамм АТСС 9637или Абреку ИОВ Ио/ц штамм АТСС13608, и калиевой соли бензилпенициллина(8,4 г) или феноксиметилпенициллина соответственно.П р к. м е р 3, Пенициллин-апилазу,полученную из Р овсеца реНуе(. штаммАТСС 9250, иммобилизуют на пористомстекле, добавляют к 4 Ъ-ному раствору калиевой соли бензилпенициллина в количестве,достаточном для завершения гидролиза за1 2-18 час при 37 С и рН 8,0, Реакционную смесь фильтруют, светлый раствор срН 8,0 сушат распылением, твердое вешество экстраглруют 95/з-ным водным ацетономи получают калиевую соль 6-АПК,Результаты получены при использованиипенициллин-ацилазы, полученной из Е. С 011штамм 9837 или АяредРРОБ ЕРдчО 8штамм АТСС 13608 (в последнем случаеберут калиевую соль феноксиметилпенициллина).П р и м е р 4. К 45 г калиевой солибензилпенициллина в 200 мл метиленхлорида добавляют 32 мл М, й -диметиланилина,размешивают 30 мин, добавляют по каплям12 мл диметилдихлорсилана, поддержчваяотемпературу ниже 30 С, охлаждают доС,сразу же прибавляют 27 г пятихлористогофосфора, перемешивают 2 час при -40 С,оохлаждают до -65 С, вводят 6,4 мл М, МАналогичные результаты получены при использовании калиевой соли феноксиметилпенициллина и пенициллин-ацилазы, полученнойиз Е 01 штамм АТСС 9637,1 бП р и м е р 5. Из 5%-ного растворакалиевой соли бензилпенициллина аналогично примеру 2 после фильтрации получаютсветлый раствор с рН 8,0, к которому добавляют соляную кислоту до рН 4,0, сушатраспылением, образовавшееся твердое вещество светло-желтого цвета отмучивают нессколько раз в метилизопропилкетоне для удаления ФУК, отфильтровывают, сушат распылением и выделяют 6-АПК с высоким выходом.П р и м е р 6, Как в примере 3,75 гпористого стекла, на котором иммоби .изована пенициллин-ацилаза, полученная из АврЕ 1-ЗОицб Иачцд штамм АТСС 13608, вводят в 1 л 3%-ного водного раствора калиевой соли феноксиметилпенициллина, осторожно перемешивают 18 час при 37 С и рН 8,0,осветлый фильтрат подкисляют 6 н. солянойкислотой до рН 2,0, сушат распылением, полученное желтоватое твердое вещество экстрагируют этилацетатом для отделения ФЕУКи отделяют неочищенный гидрохлорид 6-АПК.П р и м е р 7. 1500 мл 7 О/ ного вод Оного раствора калиевой соли бензилпенициллина обрабатывают 300 г пористого стекла,на котором иммобилизована пенициллин-ацилаза, полученная из Р о 1 ецв еИдег штаммАТСС 9250, осторожно перемешивают 20 час 46при 37 оС и рН 8,0, фильтруют, добавляютк фильтрату 6 н, соляную кислоту до рН 2,0и экстрагируют амилацетатом, сушат воднуюфазу распылением и получают твердый гидрохлорид 6-АПК. 60П р и м е р 8. В 1000 мл 5 О/о-ноговодного раствора калиевой соли феноксиметилпенициллина вводят 120 г пористого стекла, на котором иммобилизована пенициллин-ацилаза, полученная из АЯе яИ.ь ИсючОЯ 55штамм АТСС 13608, осторожно перемешивают 18 час при 37 оС и рН 8,0, фильтруют, доводят рН фильтрата до 2,0 добавлением 6 н. соляной кислоты, экстрагируютФЕУК н-бутанолом, добавляют к водному фф держивая температуру ниже -40 С, интенсиво но перемешивают 3 час при -40 С и дают нагреться дэ комнатной температуры, одновременно добавляя при непрерывном перемешивании 250 мл дистиллированной воды. ФУК экстрагируют н-бутанолом, водный слой подшелачивают до рН 8,0 добавлением 2 н, едкого кали, слой сушат распылением и получают 47,4 твердого вещества, содержащего 75% калиевой соли 6-АПК, 10 слою едкий натр до рН 4,0 и получают неочищенную 6-АПК.Пример 9, В раствор 2,Огпунициллин-ацилазы полученной аналэгичнэпримеру 1 из ЛзрегдьИи,з Рамиз штамм13608, в 150 мл воды добавляют 75 гкалиевой соли бензилпенициллина, перемешивают 18 час при 37 С поддерживая рН 8добавлением 2 н. едкого кали, пропускаютчерез полупроницаемую мембрану под давлением азота, доводят рН фильтрата до 2,0с помощью соляной кислоты, экстрагируютФУК метилизопропилкетоном, доводят рН водного слоя до 7,0 добавлением 4 н. едкогокали, сушат распылением и получают твердое вещество, состоящее в основном из неочищенной калиевой соли 6-АПК,Пример 10, Каквпримере 3, из2%-ного раствора калиевой соли феноксиметилпенициллина и пенициллин-ацилазы, полученной из Аяре р Иц 8 Па чц ч штамм 13608,после фильтрования и сушки фильтрата(рН 8) распылением пэлучают беловатоевещество, которое экстрагируют холоднымметанолом для отделения калиевой соли ФЕУК,и этделяют неочищенную калиевую сэль6 - АПК с высэким выхэдэм,П р и м е р 11, Проводят опыт, какв примере 3, используя 40/о-ный водный раствор натриевой соли бензилпенициллина и подкисляя фильтрат до рН 4,0 с помощью 6 н.соляной кислоты. После сушки распылениембелое твердое вещество экстрагируют метилизэпропилкетоном и получают 6-АПК.П р и м е р 12. Аналогично примеру10 при использовании 4/о-ного раствора натриевой соли феноксиметилпенициллина и подкисления фильтрата соляной кислотой до рН4,0 после сушки распылением получают белое твердое вещество, которое обрабатываютнесколько раз метилизопропилкетоном и отделяют 6-АПК с высоким выходом,П р и м е р 13, Зо/с ный раствор калиевой соли феноксиметилпенициллина обрабатывают, как в примере 10, подкисляют светлый фильтрат 6 н. соляной кислотой до рН2,0, полученное твердое вещество светложелтэгэ цвета отмучивают несколько раз вбутилацетате для растворения ФЕУК, отфильтровывают, сушат распылением и выделяютгидрохлориц 6-АПК с высоким выходом.П р и м е р 14. 4/о-ный раствор калиевой соли бензилпенициллина обрабатываютподобно примеру 2, к полученному светломураствору добавляют соляную кислоту до рН2,0, дважды экстрагируют этилацетатом, сушат водный слой (рН 2,0) распылением иполучают гидрохлорид 6-АПК с высоким выходом.546281 Составитель С. ПоляковаРедактор Т, Шарганова Техред О, ЛУговая Корректор С. Шекмар Заказ 228/1 Тираж 572 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е р 15, 4 оо-ный раствор натриевой соли бензилпенициллина обрабатывают, как в примере 3, поддерживая рН 8,0, добавлением 2 н. едкого натра, полученный светлый фильтрат подкисляют 6 н. соляной кислотой до рН 2,1, несколько раз экстрагируют метилизопропилкетоном, к водному слою добавляют 4 н. едкий натр до рН 7,3, сушат распылением и отделяют натриевую соль 6-АПК с высоким выходом. 10П р и м е р 16. Из 5%-ного раствора натриевой соли феноксиметилпенициллина, как в примере 10, получают светлый фильтрат, который подкисляют 6 н, соляной кислотой до рН 2,0, экстрагируют бутанолом, отделиб ют водный слой, доводят рН до 4,0 добавлением едкого натра, сушат распылением и получают неочишенную 6-АПК. Формула изобретения 1, Способ выделения 6-аминопенициллановой кислоты или ее солей из гидролизногораствора, содержашего 6-аминопенициллано- фвую кислоту в концентрации 2-10 вес.% наединицу объема и фенилуксусную или феноксиуксусную кислоту, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью упрощения процесса,сначала гидролизный раствор сушат распылеЭнием при 125 - 275 С при рН 2-8,а затем фенилуксусную или фенэксиуксусную кислоту экстрагируют органическим растворителем или наоборот.2.Способпоп.1, отличаю -ш и й с я тем, что раствор сушат при рН6-8,З.Способпоп.2, отличаю -ш и й с я тем, что фенилуксусную или феноксиуксусную кислоту зкстрагируют 95%-нымводным ацетоном,4, Способ по и. 1, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что раствор сушат распылением при рН 4,0.5, Способ по п. 4, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что фенилуксусную или феноксиуксусную кислоту экстрагируют метилизопропилкетоном.6. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что раствор сушат распылением при рН 2,7.Способпоп.6, отличаюш и й с я тем, что фенилуксусную или феноксиуксусную кислоту экстрагируют этилацетатом,8.Способпоп.1, отличаю -ш и й с я тем, что фенилуксусную или феноксиуксусную кислоту экстрагируют н -бутанолом,9, Способ по п. 8, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что сушку распылением проводят при рН 7,10,Способ поп. 1, отличаюш и й с я тем, что фенилуксусную или фноксиуксусную кислоту экстрагируют амилацетатом,11, Способ по и. 10, о т л и ч а ю -ш и й с я тем, что раствор сушат распылением при рН 2,12, Способ по п, 1, о т л и ч а юш и й с я тем, что фенилуксусную или феноксиуксусную кислоту экстрагируют метилизопропилкетоном.13. Способ по п. 12, о т л и ч а юш и й с я тем, что раствор сушат распылением при рН 4.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Патент Великобритании896245,2(3) А, 16.05,62.2, Патент США3272715, 195-36,13.09. 66.3. Ргасевя Всос 1 ет.,(Епф 1966),1 (7), 373-377.