DE859056C

DE859056C - Process for the manufacture of penicillin

Info

Publication number: DE859056C
Application number: DEL5856A
Authority: DE
Inventors: Erling Frederiksen; Erling Juhl Dipl-Ing Nielsen
Original assignee: Leo Pharmaceutical Products Ltd AS
Current assignee: Leo Pharma AS
Priority date: 1948-05-05
Filing date: 1950-10-01
Publication date: 1952-12-11

Description

Verfahren zur Herstellung von Penicillin Es ist bekannt, daß in das Pen,icillinimolekül eine Gruppe eing-eiht, die für die verschiedenen Penicillin#arten verschieden ist, und zwar die Gruppe R, wenn die Formel des Penicillins folgendermaßen geschrieben wird: Beirn, Züchten der penicillinerzeugenden Mikroorganismen, in. Tiefkulturen werden verschiedene Penicilline gebildet, von welchen das sog. G-Penicillin die größte therapeutische Wirkung aufweist. Im G-Pen-icillin ist die Gruppe R die Benzyl-gruppe C6 H5 . C H#, -. Zü(2ht-et man. diese Mikroorganismen in O#erflächenkulturen, ein Zuchtverfahren, das heute von weniger Bedeutung ist, erlhält man verschiedene Gruppen, wovon das Z-Penicillin. das meist wirksame ist. Im Z-Penicillin ist die Gruppe R eine p-Oxybenzylgruppe HO - C6H4 - CH2-. In anderen Penicillinen ist die Gruppe R durch andere organische Gruppen. vertreten, Z. B. in einer Reihe gew#Yhnlich vorkommender Penioillinarten durch aliphatische Seitenketten.Process for the preparation of penicillin It is known that the penicillin molecule incorporates a group which is different for the various types of penicillin, namely the group R if the formula for penicillin is written as follows: When cultivating the penicillin-producing microorganisms in deep cultures, various penicillins are formed, of which the so-called G-penicillin has the greatest therapeutic effect. In G-penicillin the group R is the benzyl group C6 H5 . C H #, -. Bre (2ht-et man. These microorganisms in surface cultures, a breeding process which is of less importance today, one obtains different groups, of which the Z-penicillin. Is the most effective. In Z-penicillin, the group R is a p - Oxybenzyl group HO - C6H4 - CH2 - In other penicillins the group R is represented by other organic groups, e.g. in a number of common types of penicillin by aliphatic side chains.

Es ist bekannt, daß man, die Peniciflinausbeute besonders bei Kulturen, die in Tiefkultur gezüchtet werden., durch Zusatz gewisser Hilfsstoffe erhühen kann, die das gewünschte Radi-kal R enthalten, wobei man auch imstande ist, innerhalb gewisser Grenzen, den relativen, Gehalt an der gewünschtcn Penicillinart, insbesondere G-Penicillin, zu erhöhen. Als Hilfsstofi hat man besonders Phenvlessigsäure verwendet.It is known that the peniciflin yield especially in cultures which are grown in deep culture, can increase by adding certain auxiliaries, which contain the desired radix R, whereby one is also able is, within certain limits, the relative content of the desired type of penicillin, especially G-penicillin. Phenyl acetic acid in particular is used as an auxiliary used.

Die Verwendung dieses Hilfsstoffes ist aber mit g g Wissen Mängeln behaftet, da Phcnvlessi-säure e z# eine so ver'hältnistnäßig große Giftwirkung gegen die zur Penicillinherstellung verwendeten. Mikroorganismen besitzt, daß es während, des Gärungsverlaufes in. mehreren Zugaben zugesetzt werden muß, wie es allmählich verbrauc'h.t wird, wodurch ,erhöhter Arbeitsbedarf, zusätzliche Kontrollmaßnahmen, und gesteigerte Infektionsgefahr entstehen. Außerdem ist Pilien,##lessigsäure so leicht löslic#Ii# in den zur Extraktion des freien Penicillins verwendeten Lösungsmitteln, daß es scliwi,2rig ist, den, unvermeidlichen, Überschuß an l"iieniylessigsäure vom Pen-icillin, zu, entfernen, jedenfalls während der ersten Reinigung.The use of this auxiliary material is, however, deficient with g g knowledge afflicted, since phylessic acid has such a comparatively great poisonous effect against those used to make penicillin. Microorganisms that it during, the course of fermentation must be added in several additions, as it gradually is consumed, whereby, increased work requirements, additional control measures, and increased risk of infection. Besides, Pilien, ## lessetic acid, is like that Easily soluble # Ii # in the solvents used to extract the free penicillin, that it is very difficult to avoid the unavoidable excess of lienyl acetic acid from Pen-icillin, too, remove, at least during the first clean.

Es hat sich nun gezeigt, daß diese Übelstände durch Anwendung anderer Hilfsstoffe als Phenylessigsäure vermieden, werden können. Erfindungsg gemäß verwendet man für diesen, Zweck einen Ester der Phenvlessi-siiu-.e mit ehiern Arninoalkohol als HilfsstoW. Di.c"s,e Ester sind eeheblich: weniger schädlich für die #lilzroorgani-#m-en#, und man kann deglialb, falls es erwünscht ist, die ganze für die Gärung benötigte Menge des Hilfsstoffes zugeben. Die Verwendung dieser Hilfsstoffe ist außerdem mit dem Vorteil verbunden, daß sie in, Form ihrer Salze in der wässerigen Phase verbleiben, wenn dieselbe mit organischen Lösungsmitteln, extrahiert wird. Dadurch gelangt man schneller zu Zwischenprodukten, die vom, Hilfsstoff frei sind.It has now been shown that these evils are due to the application of others Auxiliaries such as phenylacetic acid can be avoided. In accordance with the invention used for this purpose an ester of Phenvlessi-siiu-.e with pure amino alcohol as auxiliary material. Di.c "s, e esters are significant: less harmful to the # lilzroorgani- # m-en #, and one can deglialb, if desired, all of the fermentation needed Add amount of excipient. The use of these excipients is also with associated with the advantage that they remain in the form of their salts in the aqueous phase, when extracted with organic solvents. This is how you get faster to intermediate products that are free from the excipient.

Besonders zweckmäßig sind die Ester mit derartigen; Aminoalkoholen, die tertiär gebundenen Stickstoff enthalten, wie z. B. Diäthvlaminoäfhanol, und in Form ihrer Sa17e j)raktisch unlöslich in! den gebräuchlichen Extraktionsmitteln sind. Auch die Ester mit Aminoalkoholen, in welche Stickstoff in .einen Ring, z. B. in ein-en Piperidinring, einge'lit, weisen diese Wirkung auf.The esters with such are particularly useful; Amino alcohols, containing tertiary nitrogen, such as. B. diethvlaminoafhanol, and in the form of their Sa17e j) practically insoluble in! the common extraction agents are. Also the esters with amino alcohols, in which nitrogen in .Ein ring, z. B. in a piperidine ring, incorporated, have this effect.

Sowohl die relative Ungifti-keit als auch die erb ' w linten Löslichl-zeitsverhältniiss-e sind, eigentürnlich. Viele pli..-nvlessigsanre Ester, z. B. der Äthylester ' sind ebenso schädlich oder noch schädlicher als Phenvlessigsäure, dhn--,diej-en,i.,-en Löslichkeitseigenschaften zu besitzen, durch welche es vermieden wird, daß sie mit dem Penicillin. zusammen mehr oder weniger weitgehend durch die Reinigungsprozesse #-eführt werden. Phenyl-essigsaurt Ester mit Aminoalkoholen,' in welchen die Aminogruppe primär oder sekundär ist, können auch als Hilfsstoff der Erfindung gemäß verwendet werden. Solche Ester sind aber inbezug auf Ungiftigkeit und Löslich#keitsverhältnisse den obenerwähnten Estern, in weld'he der Stickstoff in eine tertiäre Aminogruppe eingeht, nicht ebenbürtig, obwohl sie zweckmäßiger als die bekannten P;Iitnylessigsäureester sind.Both the relative Ungifti-ness and the erb 'w Linten Löslichl-zeitsverhältniiss-e are eigentürnlich. Many pli ..- nvlessigsanre esters, e.g. As the ethyl ester 'are just as harmful or more harmful than Phenvlessigsäure, dhn -., The j-s, i - to own en solubility, by which it is avoided, that they with the penicillin. together more or less largely through the cleaning processes. Phenyl acetic acid esters with amino alcohols in which the amino group is primary or secondary can also be used as an adjuvant according to the invention. In terms of nontoxicity and solubility ratios, however, such esters are not on a par with the abovementioned esters, in which the nitrogen enters a tertiary amino group, although they are more expedient than the known phenyl acetic acid esters.

I Ausführungsbeispiel 300 kg Maisextrakt, ein Extrakt, der durch fermen-tativen; Abbau von, ganzem Mais gewonnen wird, 8o kg Mildhzucker, 40 kg Calcium,carbon-at und 4ooo 1 Wasser werden autoklaviert und mit einer geeigneten Rasse von Penicillium notatum chrysogenurn geimpft, wonach die- Gärung in einem geschlossenen Behälter bei kräftiger Lüftung durc#hgefü-hrt wird. Int einem derartigen Substrat werden im Laufe von 6o bis 70 Stunden ungefähr 3oo Einheiten Penicillin pro Kubikzentimeter gebildet, wovon rund gol/o aus dem wenig wirksamen K-Penicillin bestehen.I exemplary embodiment 300 kg of corn extract, an extract obtained by fermentative; Degradation of, whole corn is obtained 8o kg Mildhzucker, 40 kg calcium, carbon and at 4ooo 1 water are autoclaved and with a suitable breed of Penicillium notatum chrysogenurn vaccinated, whereafter DIE fermentation in a closed vessel with vigorous ventilation By J # hgefü - is heard. In such a substrate, approximately 300 units of penicillin per cubic centimeter are formed in the course of 60 to 70 hours, of which around gol / o consist of the ineffective K-penicillin.

Falls man nun vor der Impfung und Autoklavierung etwa 8oog der Phen#ylessigsäur.--ester von Diäthylaminoättli-anol zusetzt, erhält man in, derselben Weise 6oo bis, 8oo Eillh-eiten( Penicillin, pro Ktibil,z7,entirneter, wovon rund gol/o G-Penicillin sind. Gegebenenfalls kann die Menge des Hilfs-stoffes bis auf 8 kg eeli5ht werden, entsprechend 2 g pro Kubikzentimeter, ohne den, Pilz zu schädigen.If about 80 og of the phenyl acetic acid ester of diethylamino-anol is added before the inoculation and autoclaving, one obtains in the same way 600 to 800 units (penicillin, per Ktibil, z7, entirneter, of which about gol / o g-penicillin are. Optionally, the amount of the auxiliary material are eeli5ht kg to 8, corresponding to 2 g per cubic centimeter, without damaging fungus.

Claims

PATENT CLAIM: i. Process for the production of penicillin by cultivating penicillin-producing -, \ fikroo .--, anii; m, 2n using esters of P hen ## les s igs äu re as auxiliary, characterized in that an ester of # Phenivacetic acid is used with an amino alcohol as an adjuvant.

2. The method of claim i, characterized denotes Ge, that is an ester of, phenylacetic acid is used with an amine # oal'kohol in which the amino group is tertiary, z. B. Diethviaminoethanol. 3. The method of claim i, thereby. characterized in that # an ester of Phenylessi g acid is used with an alcohol, the tertiary amine nitrogen as a component of a ring, z. B. a piperidine ring contains.