DE1418246B1

DE1418246B1 - Process for the preparation of the sulfate of Dihydrodeoxystreptobiosaminen

Info

Publication number: DE1418246B1
Application number: DE19591418246
Authority: DE
Inventors: Hatsuko Ikeda; Hiroshi Ikeda
Original assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Current assignee: RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
Priority date: 1958-04-08
Filing date: 1959-04-07
Publication date: 1970-04-23
Also published as: GB917011A; CH395955A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung des Sulfats von Dihydrodesoxystreptobiosaminen, die sich als Zwischenverbindungen zur Herstellung verschiedener Mittel gegen Tuberkulose eignen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung des Sulfats von Dihydrodesoxystreptobiosaminen durch Behandlung der freien Base oder des Sulfats der entsprechenden Dihydrodesoxystreptomycine mit verdünnter Schwefelsäure zur hydrolytischen Spaltung des Moleküls in 2 Moleküle, und zwar in Streptidinsulfat und in das Sulfat des Dihydrodesoxystreptobiosamins.The invention relates to a process for the preparation of the sulfate of Dihydrodeoxystreptobiosaminen, which turn out to be intermediates in the manufacture of various remedies for tuberculosis suitable. In particular, the invention relates to a process for the preparation of the sulfate of dihydrodeoxystreptobiosamines by treating the free base or the sulfate of the corresponding dihydrodeoxystreptomycins with dilute sulfuric acid for hydrolytic splitting of the molecule into 2 molecules, namely in streptidine sulfate and in dihydrodesoxystreptobiosamin sulfate.

Der hier gebrauchte Ausdruck »Dihydrodesoxystreptomycine« bezieht sich auf Dihydrodesoxystreptomycin (I), Dihydrodesoxyhydroxystreptomycin (II) und Dihydrodesoxymannosidostreptomycin (III). Diese Dihydrodesoxystreptomycine haben folgende chemische Struktur:The term "dihydrodesoxystreptomycine" used here refers to Dihydrodeoxystreptomycin (I), Dihydrodeoxyhydroxystreptomycin (II) and dihydrodeoxymannosidostreptomycin (III). These dihydrodeoxystreptomycins have the following chemical structure:

Dihydrodesoxystreptomycin:Dihydrodeoxystreptomycin:

R₁- O-^CHR ₁ - O- ^ CH

R₂ stellt einen N-Methyl-L-GIucosaminrest dar:R ₂ represents an N-methyl-L-glycosamine residue:

CH₇OHCH ₇ OH

HC-O-R₂ HC-OR ₂

(D(D

Dihydrodesoxyhydroxystreptomycin:Dihydrodeoxyhydroxystreptomycin:

r\ /"¹LJ r \ / " ¹ LJ

1 U,~ ^LH 1 U, ~ ^LH

HC-O-R₂ HOH₂C — CHHC-OR ₂ HOH ₂ C - CH

CHCH

CH₂OHCH ₂ OH

Dihydrodesoxymannosidostreptomycin: R₁ Cy^- CHDihydrodeoxymannosidostreptomycin: R ₁ Cy ^ - CH

HC — O — R,HC - O - R,

(ID(ID

(III)(III)

CH₃ CH ₃

R₁ stellt folgenden Streptidinrest dar:R ₁ represents the following streptidine residue:

NHNH

NH HNH H

Il !Il!

H₂NCNH CH ₂ NCNH C

R₃ stellt einen D-Mannoserest dar:R ₃ represents a D-mannose residue:

3535

4040

CH₂OHCH ₂ OH

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, nach dem das Sulfat des Dihydrodesoxystreptobiosamins (IV) aus Dihydrodesoxystreptomycin (I), des Dihydrodesoxyhydroxystreptobiosamins (V) aus Dihydrodesoxyhydroxystreptomycin (II) und des Dihydrodesoxymannosidostreptobiosamins (VI) aus Dihydrodesoxymannosidostreptomycin (III) erhalten wird. Das Verfahren besteht darin, daß man die freie Base oder das Sulfat des Dihydrodesoxystreptomycins oder des Dihydrodesoxyhydroxystreptomycins oder des Dihydrodesoxymannosidostreptomycins mit verdünnter Schwefelsäure hydrolysiert, aus der Lösung das auskristallisierte Streptidinsulfat abtrennt, die überschüssige Schwefelsäure durch Zusatz von Bariumhydroxyd bis zu einem pH-Wert von 6,0 bis 6,5 ausfällt und die so erhaltene Lösung unter vermindertem Druck bei etwa 10 bis 100 C, vorzugsweise 30 bis 8O⁰C, zur Trockne bringt. Nach einer besonderen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens fallt man nach der Entfernung des auskristallisierten Streptidinsulfats die überschüssige Schwefelsäure durch Zusatz von Bariumhydroxyd bis zu einem pH-Wert von 6,0 bis 6,5 aus, engt die erhaltene Lösung ein, entfernt das dabei durch Ausfrieren oder Methanolzusatz auskristallisierte restliche Streptidinsulfat und engt die Lösung des Sulfats des jeweiligen Dihydrodesoxystreptobiosamins unter vermindertem Druck bei etwa 10 bis 100° C ein.The invention relates to a process according to which the sulfate of dihydrodeoxystreptobiosamins (IV) is obtained from dihydrodeoxystreptomycin (I), dihydrodeoxyhydroxystreptobiosamins (V) from dihydrodeoxyhydroxystreptomycin (II) and dihydrodesoxymannoside (III) is obtained from dihydrodesoxystreptobycoside (III) The process consists in hydrolyzing the free base or sulfate of dihydrodeoxystreptomycin or dihydrodeoxyhydroxystreptomycin or dihydrodeoxymannosidostreptomycin with dilute sulfuric acid, separating the crystallized streptidine sulfate from the solution, separating the excess sulfuric acid from pH 6 to a pH of 6 0 fails to 6.5, and the resulting solution under reduced pressure at about 10 to 100 C, preferably 30 to 8O ⁰ C, bringing to dryness. According to a particular embodiment of the process according to the invention, after the removal of the crystallized streptidine sulfate, the excess sulfuric acid is precipitated by adding barium hydroxide up to a pH of 6.0 to 6.5, the solution obtained is concentrated and removed by freezing or The remaining streptidine sulfate crystallized out with the addition of methanol and the solution of the sulfate of the particular dihydrodeoxystreptobiosamine was concentrated under reduced pressure at about 10 to 100.degree.

Das Verfahren kann durch folgende Reaktionsschemata dargestellt werden: The process can be represented by the following reaction schemes:

DihydrodesoxystreptomycinDihydrodeoxystreptomycin

HOx /HHOx / H

O R.-JO R.-J

(IV) CH₃ (IV) CH ₃

Dihydrodesoxystreptobiosamin I₁-Oj^ CHDihydrodeoxystreptobiosamin I ₁ -Oj ^ CH

HC-O-R₂ HOH₂C — CH CHHC-OR ₂ HOH ₂ C - CH CH

(II) CH₂OH(II) CH ₂ OH

DihydrodesoxyhydroxystreptomycinDihydrodeoxyhydroxystreptomycin

OHOH

DihydrodesoxyhydroxystreptobiosaminDihydrodeoxyhydroxystreptobiosamine

R₁-O-^CHR ₁ -O- ^ CH

\J K2 ~~ K3 \ J K2 ~~ K3

(VI) CH₃ (VI) CH ₃

DihydrodesoxymannosidostreptobiosaminDihydrodeoxymannosidostreptobiosamin

Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Ausgangsstoffe I bis III ist Gegenstand des älteren deutschen Patents 1 077 659; außerdem ist die Verbindung I aus der USA.-Patentschrift 2 803 650 und aus Proceedings of the Japan Academy, Bd. 32, 1956, S. 53 bis 58, bekannt.The production of the starting materials I to III used according to the invention is the subject of the older one German patent 1,077,659; in addition, compound I is disclosed in U.S. Pat. No. 2,803,650 and from Proceedings of the Japan Academy, vol. 32, 1956, pp. 53 to 58.

In »Journal of the American Chemical Society«, 69 (1947), S. 79 und 2742, und in der USA.-Patentschrift 2 552 547, die die einzigen Veröffentlichungen über Biosamine darstellen, ist der Prozeß zur Herstellung von Dihydrostreptobiosamin (VIII) aus Dihydrostreptomycin (VII) wie folgt beschrieben:In "Journal of the American Chemical Society", 69 (1947), pp. 79 and 2742, and in the USA patent 2,552,547, which are the only publications on biosamines, is the process of manufacture of dihydrostreptobiosamin (VIII) from dihydrostreptomycin (VII) described as follows:

HC — O — R₂
° HOH₁C — COHHC - O - R ₂
° HOH ₁ C - COH

CHCH

(VIII)(VIII)

CH₃ CH ₃

Dihydrodesoxymannosidostreptomycin Dihydrostreptomycinhydrochlorid wird in lnormaler Schwefelsäure gelöst und die Lösung 15 bis 48 Stunden bei 45 C stehengelassen. Die vom abgetrennten Streptidinsulfat entfernten Mutterlaugen werden durch Zusatz von Bariumhydroxyd vom Sulfat befreit. Aus dem Filtrat werden durch Zusatz von Silbercarbonat bis zu einem pH-Wert von 6,5 bis 7,0 die überschüssigen Chlorionen entfernt. Die erhaltene Lösung wird der Gefriertrocknung unterworfen, wobei Dihydrostreptobiosaminhydrochlorid als hellbraunes Pulver anfällt. Die erhaltene Substanz ist im festen Zustand zwar verhältnismäßig stabil, zersetzt sich jedoch beim Stehenlassen in wäßriger Lösung bei Raumtemperatur und dunkelt nach.Dihydrodeoxymannosidostreptomycin Dihydrostreptomycin hydrochloride is normal Dissolved sulfuric acid and the solution was left to stand at 45 ° C. for 15 to 48 hours. The one from the severed The mother liquors removed from streptidine sulfate are removed by adding barium hydroxide Sulfate exempt. Silver carbonate is added to the filtrate to a pH of 6.5 up to 7.0 removes the excess chlorine ions. The solution obtained is subjected to freeze-drying, whereby dihydrostreptobiosamine hydrochloride is obtained as a light brown powder. The substance obtained is relatively stable in the solid state, but decomposes when left to stand in the aqueous state Solution at room temperature and darkens.

Von diesem bekannten Verfahren unterscheidetDiffers from this known method

sich das Verfahren nach der Erfindung im wesentliehen dadurch, daß man von den freien Basen bzw. den Sulfaten der Dihydrodesoxystreptomycine ausgeht, daß man das Ausfällen der Chlorionen mittels Silbercarbonat vermeidet und daß man die Dihydro-the method according to the invention essentially by starting from the free bases or sulfates of the dihydrodeoxystreptomycins, that one avoids the precipitation of the chlorine ions by means of silver carbonate and that the dihydro-

desoxystreptobiosamine durch Eindampfen der erhaltenen Lösung unter vermindertem Druck bei etwa K) bis KX) C, vorzugsweise 30 bis 80 C, gewinnt. Dies hat den Vorteil, daß man ein wesentlich reineres, nicht durch das in Wasser lösliche Streptidinhydrochlorid verunreinigte Produkte erhält und daß man die technisch umständliche Gefriertrocknung vermeidet. desoxystreptobiosamine obtained by evaporation Solution under reduced pressure at about K) to KX) C, preferably 30 to 80 C, wins. This has the advantage that you get a much purer streptidine hydrochloride, which is not soluble in water contaminated products are obtained and that the technically cumbersome freeze-drying is avoided.

Wie vorstehend erwähnt, ist Dihydrostreptobiosamin (VIII) in wäßriger Lösung sehr instabil, und in den genannten Literaturstellen wird die Anwendung der Gefriertrocknung in der letzten Herstellungsstufe als unerläßliche Maßnahme bezeichnet, um eine Zersetzung der Substanz zu vermeiden. Die Gefriertrocknung ist jedoch in der großtechnischen Herstellung sehr umständlich und hat den Nachteil. daß äußerst umfangreiche Vorrichtungen erforderlich sind. Noch schwerwiegender ist die von dem Erfinder festgestellte Tatsache, daß selbst bei Anwendung der Gefriertrocknung während der Herstellung eine teilweise Zersetzung des Dihydroslreplobiosamins nicht zu vermeiden ist. Es ist daher fast unmöglich, die Substanz in reiner Form zu erhalten. Die Herstellung von Dihydrostreptobiosamin im industriellen Maßstab ist somit infolge seiner Instabilität äußerst schwierig.As mentioned above, Dihydrostreptobiosamin is (VIII) very unstable in aqueous solution, and in the literature references mentioned the application the freeze-drying in the last production stage is described as an indispensable measure in order to achieve a Avoid decomposition of the substance. Freeze drying, however, is in industrial production very cumbersome and has the disadvantage. that extremely extensive devices are required are. Even more serious is the fact established by the inventor that even when used Freeze-drying causes partial decomposition of the Dihydroslreplobiosamins during production cannot be avoided. It is therefore almost impossible to obtain the substance in its pure form. The production of dihydrostreptobiosamine on an industrial scale is thus extreme due to its instability difficult.

Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, daß Dihydrodesoxystreptobiosamine von Dihydrostreptobiosamin völlig verschieden und in wäßriger Lösung sehr stabil sind. Es war daher zu erwarten, daß diese Verbindungen sich als Zwischenprodukte für die Herstellung wirksamer Mittel gegen Tuberkulose eignen.According to the invention it has now been found that Dihydrodeoxystreptobiosamine are completely different from dihydrostreptobiosamin and are very stable in aqueous solution. It was therefore to be expected that this Compounds prove to be intermediates in the manufacture of effective anti-tuberculosis agents suitable.

Zunächst sei auf die festgestellte Stabilität von Dihydrodesoxystreptobiosamin im Vergleich zu der Stabilität des bekannten Dihydrostreptobiosamins eingegangen. Für diesen Vergleich wurde folgender Versuch durchgeführt: Lösungen von 1 g Dihydrostreptomycinsulfat und 1 g Dihydrodesoxystreptomycinsulfat in jeweils 10 cm³ 1 normaler Schwefelsäure wurden hergestellt und 11 Stunden bei 45 C stehengelassen. Anschließend wurde das hydrolysierte Gemisch 8 Stunden bei 0 C stehengelassen, das abgeschiedene Slreptidinsulfat abfiltriert und dem Filtrat Bariumhydroxyd bis zu einem pH-Wert von 6.0 bis 6,5 zugesetzt, um die überschüssige Schwefelsäure im Filtrat als Fällung von Bariumsulfat zu entfernen. Die Lösung wurde 5 Stunden bei —15 C gehalten. Nach vollständiger Kristallisation der in der Lösung verbliebenen sehr geringen Menge an Streptidinsulfat wurde das Filtrat. in dem Dihydrostreptobiosaminsulfat bzw. Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfat vorliegt, mit Wasser bis zu einem Volumen von 625 cm³ (25 χ 25 cm³) verdünnt und die Stabilität der Lösung unter dem Einfluß von Temperatur und Zeit untersucht.First of all, the established stability of dihydrodeoxystreptobiosamin in comparison to the stability of the known dihydrostreptobiosamin will be discussed. The following experiment was carried out for this comparison: Solutions of 1 g of dihydrostreptomycin sulfate and 1 g of dihydrodeoxystreptomycin sulfate in 10 cm ³ 1 of normal sulfuric acid each were prepared and left to stand at 45 ° C. for 11 hours. The hydrolyzed mixture was then left to stand for 8 hours at 0 C, the precipitated slreptidine sulfate was filtered off and barium hydroxide was added to the filtrate up to a pH of 6.0 to 6.5 in order to remove the excess sulfuric acid in the filtrate as precipitation of barium sulfate. The solution was kept at -15 ° C for 5 hours. After the very small amount of streptidine sulfate remaining in the solution had completely crystallized, the filtrate became. in which dihydrostreptobiosamine sulfate or dihydrodesoxystreptobiosamine sulfate is present, diluted with water up to a volume of 625 cm ³ (25 25 cm ³ ) and the stability of the solution under the influence of temperature and time is examined.

Das Ausmaß der Zersetzung ergibt sich aus der Höhe (£) der Ultraviolettabsorption, wobei eine stärkere Zersetzung durch den höheren Wert von E angezeigt wird. fwThe extent of the decomposition is given by the level (£) of the ultraviolet absorption, with greater decomposition being indicated by the higher value of E. fw

Das Ergebnis dieses Versuchs ist in den F i g. 1 bis 5 dargestellt. Die ausgezogene und die gestrichelte Linie in den Abbildungen stellen jeweils den £-Wert der Lösung des Dilndrostreptobiosaminsulfats bzw. des Dihydrodeso.\\slreptobiosaminsulfats dar. < >5The result of this experiment is shown in FIGS. 1 to 5 shown. The solid and dashed lines in the figures each represent the £ value the solution of dilndrostreptobiosamine sulfate or des Dihydrodeso. \\ slreptobiosaminulfats. < > 5

In dem Diagramm ist die Absorption von Ultraviolettlicht durch Dilndro.streptobiosaminsulfat b/w. Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfat dargestellt. Die F i g. 1 bis 5 zeigen jeweils die Absorptionswerte bei 0, K), 37. 45 und 90 C.In the diagram is the absorption of ultraviolet light by Dilndro.streptobiosaminsulfat b / w. Dihydrodeoxystreptobiosamine sulfate shown. the F i g. 1 to 5 show the absorption values at 0, K), 37, 45 and 90 C.

Die Veränderung der Absorption, d. h. das Ausmaß der Zersetzung nach der Meßzeit, ist in F i g. 1 für OC, in F i g. 2 für K) C. in F i g. 3 für 37' C, in F i g. 4 für 45 C und in F i g. 5 für 90 C dargestellt. Die Meßzeit betrug in den F i g. 1 bis 3 24 Stunden.The change in absorption, i.e. H. the extent of decomposition after the measuring time is shown in FIG. 1 for OC, in FIG. 2 for K) C. in FIG. 3 for 37 'C, in Fig. 4 for 45 C and in F i g. 5 for 90 C. The measurement time in FIGS. 1 to 3 24 hours.

Wie aus der durch die Linie A in F i g. 1 dargestellten Absorption der wäßrigen Lösung von Dihydrostreptobiosaminsulfal ersichtlich, ist diese Lösung selbst bei 0 C instabil im Gegensatz zu der Lösung des Dihydrodesoxystreplobiosaminsulfats, deren Absorption, dargestellt durch die gestrichelte Linie B, so gering ist. daß sie fast als Null angesehen werden kann und die Annahme rechtfertigt, daß diese Verbindung vollkommen stabil ist. Die Absorption der wäßrigen Lösung des Dihydrostreptobiosaminsulfats betrug bei 310 nvj. unmittelbar vor der Gefriertrocknung 0,105, nach der Gefriertrocknung jedoch 0,882. Hieraus ist zu folgern, daß Dihydrostreptobiosaminsulfat während der Gefriertrocknung eine erhebliche Zersetzung erleidet, so daß es praktisch unmöglich ist. es in reiner Form darzustellen.As shown by the line A in FIG. 1 shown absorption of the aqueous solution of dihydrostreptobiosaminsulfal, this solution is unstable even at 0 C in contrast to the solution of dihydrodeoxystreplobiosaminsulfate, the absorption of which, represented by the dashed line B, is so low. that it can be considered almost zero and justifies the assumption that this connection is perfectly stable. The absorption of the aqueous solution of dihydrostreptobiosamine sulfate was 310 nvj. immediately before freeze-drying 0.105, but after freeze-drying 0.882. It can be concluded from this that dihydrostreptobiosamine sulfate undergoes considerable decomposition during freeze-drying, so that it is practically impossible. to present it in pure form.

Die Veränderungen der Absorption durch die Λ wäßrige Lösung von Dihydrostreptobiosamin bei ™ K) und 37 C sind durch die ausgezogenen Linien C und E in den F i g. 2 bzw. 3 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Veränderung der Absorption viel stärker ist als bei 0 C, d. h., die Substanz ist sehr instabil und zersetzt sich schnell. Im Gegensatz dazu ist bei der wäßrigen Lösung des Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfats die Veränderung der Absorption ganz unerheblich, wie deutlich aus den gestrichelten Linien D und F in den Fig. 2 bzw. 3 ersichtlich ist. Dies zeigt, daß die Substanz sich kaum zersetzt. Die Veränderung der Absorption bei 45 C ist in F i g. 4 dargestellt. Dies ist ein Beispiel für die Temperaturen, die zum Trocknen der Substanz bei vermindertem Druck im Verfahren gemäß der Erfindung angewendet werden. F i g. 4 stellt einen Fall dar. in dem eine verhältnismäßig kürzere Zeit zum Trocknen der Verbindung bei vermindertem Druck im großtechnischen Maßstab angewendet werden kann.The changes in the absorption by the aqueous solution of Λ Dihydrostreptobiosamin at ™ K) and 37 C are represented by the solid lines C and E in F i g. 2 and 3 shown. It can be seen that the change in absorption is much greater than at 0 ° C., ie the substance is very unstable and decomposes quickly. In contrast to this, in the case of the aqueous solution of dihydrodeoxystreptobiosamine sulfate, the change in absorption is quite insignificant, as can be clearly seen from the dashed lines D and F in FIGS. 2 and 3, respectively. This shows that the substance hardly decomposes. The change in absorption at 45 ° C. is shown in FIG. 4 shown. This is an example of the temperatures used to dry the substance under reduced pressure in the process according to the invention. F i g. Fig. 4 illustrates a case where a relatively shorter time can be used for drying the compound under reduced pressure on an industrial scale.

In F i g. 4 stellen die Kurven G, //. /. J und K die Höhe der Absorption von Dihydrostreptobiosaminsulfat für eine Zeit von 30 Minuten, 1 Stunde. ^ 2. 3 bzw. 5 Stunden dar. In jedem Fall nimmt die Absorption mit der Zeit sehr schnell zu. Bei 310 ιημ beträgt der £-Wert nach 5 Stunden 9,52. Dies läßt deutlich erkennen, wie schnell die Verbindung sich zersetzt. Im Gegensatz dazu zeigen die gestrichelten Linien L (30 Minuten), M (1 und 2 Stunden) und N (3 und 5 Stunden), daß die Absorption der wäßrigen Lösung des Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfats sehr gering ist und nach 5 Stunden nur 0.056 beträgt, d. h. eine geringe Zersetzung stattgefunden hat.In Fig. 4 represent the curves G, //. /. J and K the level of absorption of dihydrostreptobiosamine sulfate for a period of 30 minutes, 1 hour. ^ 2. 3 or 5 hours. In each case, the absorption increases very quickly over time. At 310 ιημ the £ value after 5 hours is 9.52. This clearly shows how quickly the compound breaks down. In contrast, the dashed lines L (30 minutes), M (1 and 2 hours) and N (3 and 5 hours) show that the absorption of the aqueous solution of dihydrodeoxystreptobiosamine sulfate is very low and after 5 hours is only 0.056, ie one little decomposition has taken place.

Die Änderung der Absorption bei 90 C ist in F i g. 5 dargestellt. Diese Temperatur ist ein Beispiel für die Temperaturen, die zum Trocknen bei vermindertem Druck im Verfahren gemäß der Erfindung angewendet werden können. Durch Anwendung dieser Temperatur kann die Zeit des Trocknens bei vermindertem Druck gegenüber der Anwendung einer niedrigeren Temperatur verkürzt werden. Wie die Kurven O (30 Minuten). P (1 Stunde) und Q (2-Stunden) in F i g. 5 deutlich zeigen, nimmt die Absorption der wäßrigen Lösung des Dilndrostreptobiosaminsulfats mit der Zeit schnell /u. d. h.. die Substair/The change in absorption at 90 ° C. is shown in FIG. 5 shown. This temperature is an example of the temperatures which can be used for drying at reduced pressure in the process according to the invention. By using this temperature, the drying time at reduced pressure can be shortened compared to using a lower temperature. Like curves O (30 minutes). P (1 hour) and Q (2 hours) in FIG. 5 clearly show, the absorption of the aqueous solution of dilndrostreptobiosamine sulfate increases rapidly over time. the substair /

zersetzt sich bei dieser Temperatur schneller als bei 45 C. Im Gegensatz dazu ist die Änderung der Absorption der wäßrigen Lösung des Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfats ganz geringfügig, d. h., die Substanz zersetzt sich kaum, wie die gestrichelten Kurven R (30 Minuten), S (1 Stunde) und T (2 Stunden) zeigen.decomposes faster at this temperature than at 45 C. In contrast, the change in the absorption of the aqueous solution of dihydrodeoxystreptobiosamine sulfate is very slight, that is, the substance hardly decomposes, as the dashed curves R (30 minutes), S (1 hour) and T (2 hours) show.

Wie aus dem vorstehend beschriebenen Versuch ersichtlich, ist die Stabilität der wäßrigen Lösung des Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfats unvergleichlich größer als die des Dihydrostreptobiosaminsulfats. As can be seen from the experiment described above, the stability of the aqueous solution is of dihydrodeoxystreptobiosamine sulfate incomparably larger than that of dihydrostreptobiosamine sulfate.

Als Ergebnis der vorgenannten Untersuchungen wurde festgestellt, daß die wäßrige Lösung des bekannten Dihydrostreptobiosaminsulfats selbst bei tiefen Temperaturen sehr instabil ist, und zwar in einem solchen Maße, daß eine erhebliche Zersetzung selbst während der in den bisherigen Veröffentlichungen beschriebenen Gefriertrocknung nicht zu vermeiden ist, so daß es unmöglich ist, diese Substanz in fester und reiner Form zu isolieren.As a result of the above investigation, it was found that the aqueous solution of the known Dihydrostreptobiosamine sulfate is very unstable even at low temperatures, namely in to such an extent that considerable decomposition even during that in the previous publications The freeze-drying described cannot be avoided, so that it is impossible to use this substance to isolate in solid and pure form.

Im Gegensatz hierzu wurde gefunden, daß die wäßrige Lösung von Dihydrodesoxyslreptobiosaminsulfat bei verhältnismäßig hoher Temperatur sehr stabil ist, so daß es möglich ist. Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfat in fester Form aus seiner wäßrigen Lösung leicht zu gewinnen, indem die Trocknung bei vermindertem Druck und verhältnismäßig hohen Temperaturen innerhalb eines weiten Bereichs von etwa 10 bis 100 C vorgenommen wird, anstatt die technisch unwirtschaftliche Gefriertrocknung anzuwenden. In contrast, it was found that the aqueous solution of dihydrodeoxyslreptobiosamine sulfate is very stable at a relatively high temperature, so it is possible. Dihydrodeoxystreptobiosamine sulfate in solid form from its aqueous solution can easily be obtained by drying at reduced pressure and relatively high temperatures within a wide range of about 10 to 100 C is carried out instead of using the technically uneconomical freeze-drying.

Die wichtigsten Vorteile der Erfindung wurden vorstehend dargelegt. Weitere Vorzüge, durch die das Verfahren der Verwendung von Dihydrodesoxystreptomycinsulfats als Ausgangsmaterial sich auszeichnet, werden nachstehend ausführlich beschrieben.The main advantages of the invention have been set out above. Further advantages through which the method of using dihydrodeoxystreptomycin sulfate as a starting material is distinguished, are described in detail below.

Nach den obengenannten Literaturstellen wurde das als Ausgangsmaterial verwendete Dihydrostreptomycinhydrochlorid mit Schwefelsäure zersetzt, die Mutterlauge in einen Kühlschrank gestellt und Streptidinsulfat auskristallisiert. Diese Kristalle wurden abfiltriert und etwa 89",_O der theoretischen Menge des Streptidinsulfats gewonnen. Die Mutterlauge wurde dann mit Hilfe von Bariumhydroxyd vom Sulfat und durch Zusatz von Silbercarbonat bis zu einem pH-Wert von 6,5 vom überschüssigen Chlorid befreit. Das Dihydrostreptobiosaminhydrochlorid wurde durch Gefriertrocknung der Lösung gewonnen. Wie in den vorstehend genannten Literaturstellen angegeben, ist die auf diese Weise erhaltene Substanz jedoch unrein, da bei dieser Arbeitsweise infolge der Verwendung von Dihydrostreptomycinhydrochlorid als Ausgangsmaterial das durch Hydrolyse mit Schwefelsäure gebildete Streptidin als Gemisch des Hydrochlorids und Sulfats in der hydrolysierten Lösung verbleibt. Zwar läßt sich das Streptidinsulfat entfernen, da es infolge seiner hohen Wasserunlöslichkeit durch das obengenannte Verfahren vollständig abgetrennt werden kann. Jedoch bleibt das in Wasser leicht lösliche Streptidinhydrochlorid in der Lösung. Daher beträgt die Ausbeute an Streptidinsulfat 89% des theoretischen Wertes. Bei der durch Gefriertrocknung der Mutterlauge gewonnenen Substanz handelt es sich um Dihydrostreptobiosaminhydrochlorid, in dem Streptidinhydrochlorid als Verunreinigung enthalten ist. Diese Verunreinigung durch Streptidinhydrochlorid konnte durch die Sakaguchi-Reaktion identifiziert werden (vgl. »Data for Biochemical Research«, 1959, S. 219, 226 und 235, R.M.C. Dacoson, D. C. und W.H.Elliott, K. M. J ο η e s).According to the above-mentioned references, the dihydrostreptomycin hydrochloride used as the starting material was decomposed with sulfuric acid, the mother liquor was placed in a refrigerator and streptidine sulfate was crystallized out. These crystals were filtered and collected about 89 _"O of the theoretical amount of Streptidinsulfats. The mother liquor was then freed from using barium sulfate and by adding silver carbonate to a pH value of 6.5 by the excess chloride. The Dihydrostreptobiosaminhydrochlorid was obtained by freeze-drying the solution. As indicated in the above-mentioned references, the substance obtained in this way is impure, since in this procedure, as a result of the use of dihydrostreptomycin hydrochloride as the starting material, the streptidine formed by hydrolysis with sulfuric acid as a mixture of the hydrochloride and sulfate in the Although the streptidine sulfate can be removed because it can be completely separated by the above method owing to its high water insolubility, the easily water-soluble streptidine hydrochloride remains in the solution and the yield is therefore low e of streptidine sulfate 89% of the theoretical value. The substance obtained by freeze-drying the mother liquor is dihydrostreptobiosamine hydrochloride, which contains streptidine hydrochloride as an impurity. This contamination by streptidine hydrochloride could be identified by the Sakaguchi reaction (cf. "Data for Biochemical Research", 1959, pp. 219, 226 and 235, RMC Dacoson, DC and WHElliott, KM Jο η es).

Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird durch Verwendung der freien Base oder des Sulfats der Dihydrodesoxystreptomycine als Ausgangsmaterial und durch deren Hydrolyse mit Schwefelsäure das gesamte Streptidin in Streptidinsulfat umgewandelt, das in Wasser schwer löslich ist. Durch Konzentrieren und Kühlen der Mutterlaugen oder durch Zusatz von Methanol zu den konzentrierten Mutterlaugen kann daher das Streptidin mit Leichtigkeit als Sulfat vollständig von den Mutterlaugen abgetrennt werden. Da auf diese Weise praktisch 99,8 bis 100% der theoretischen Menge des Streptidinsulfats abgetrennt werden können, läßt sich das reine Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfat leicht durch das erfindungsgemäße Verfahren gewinnen. Dieses Verfahren, in dem die vorstehend genannten Erkenntnisse verwirklicht werden, stellt einen Weg zur Herstellung von Dihydrodesoxystreptobiosaminen im großtechnischen Maßstab dar.In the process according to the invention, by using the free base or the sulfate, the Dihydrodeoxystreptomycins as a starting material and through their hydrolysis with sulfuric acid that all streptidine is converted into streptidine sulfate, which is sparingly soluble in water. By concentrating and cooling the mother liquors or by adding methanol to the concentrated mother liquors the streptidin can therefore be completely separated from the mother liquors as sulfate with ease. Because in this way practically 99.8 to 100% of the theoretical amount of streptidine sulfate can be separated, the pure Dihydrodeoxystreptobiosaminsulfat can easily win by the method according to the invention. This method, in which the above findings are realized, provides a route for manufacture of dihydrodeoxystreptobiosamines on an industrial scale.

Im allgemeinen eignet sich für die Hydrolyse gemäß der Erfindung eine 0,5- bis 2,0normale Schwefelsäure. Man kann auch eine Schwefelsäure verwenden, die schwächer als halbnormai ist, jedoch ist hiermit der Nachteil verbunden, daß die für die Hydrolyse erforderliche Zeit verlängert wird. Bei Verwendung einer Schwefelsäure mit einer Normalität über 2,0 besteht die Gefahr, daß die Dihydrodesoxystreptobiosamine zersetzt werden. Bei Zusatz von 10 bis 30% Methanol kann die für die Hydrolyse erforderliche Zeit verkürzt werden.In general, 0.5 to 2.0 normal sulfuric acid is suitable for the hydrolysis according to the invention. You can also use a sulfuric acid that is weaker than semi-normal, but this is the This is associated with the disadvantage that the time required for the hydrolysis is increased. When using a Sulfuric acid with a normality above 2.0 there is a risk that the dihydrodeoxystreptobiosamine be decomposed. When 10 to 30% methanol is added, the time required for hydrolysis can be shortened will.

Die Temperatur für die Hydrolyse liegt im allgemeinen zwischen 40 und 50° C. Bei dieser Temperatur ist die Hydrolyse in 10 bis 15 Stunden beendet. Die Hydrolyse geht auch unterhalb dieses Temperaturbereichs vonstatten, jedoch langsamer. Oberhalb dieses Temperaturbereichs besteht die Gefahr einer Zerstörung der Dihydrodesoxystreptobiosamine.The temperature for hydrolysis is in general between 40 and 50 ° C. At this temperature, the hydrolysis is completed in 10 to 15 hours. The hydrolysis also takes place below this temperature range, but more slowly. Above this temperature range there is a risk of destruction of the dihydrodeoxystreptobiosamines.

Zur Entfernung des Streptidinsulfats arbeitet man beispielsweise wie folgt: Das Hydrolysat läßt man 5 bis 10 Stunden bei OC stehen, wobei das Streptidinsulfat auskristallisiert. Nach Abfiltrieren der Kristalle wird dem Filtrat Bariumhydroxyd bis zu einem pH-Wert von 6,2 zugesetzt. Die Lösung wird von überschüssiger Schwefelsäure befreit, indem diese als Fällung von Bariumsulfat entfernt wird. Die Lösung wird dann unter vermindertem Druck auf etwa '/ίο eingeengt. Dieses eingeengte Gemisch wird entweder 2 bis 3 Stunden bei 0⁰C gehalten oder mit etwa der gleichen Menge Methanol gemischt. Die sehr geringe Menge des restlichen Streptidinsulfats kann dann vollständig auskristallisiert werden. The procedure for removing the streptidine sulfate is, for example, as follows: The hydrolyzate is left to stand for 5 to 10 hours at OC, the streptidine sulfate crystallizing out. After the crystals have been filtered off, barium hydroxide is added to the filtrate up to a pH of 6.2. The solution is freed from excess sulfuric acid by removing it as a precipitate of barium sulfate . The solution is then concentrated to about ½ under reduced pressure. This concentrated mixture is ^{either kept at 0 °} C. for 2 to 3 hours or mixed with approximately the same amount of methanol. The very small amount of the remaining streptidine sulfate can then be completely crystallized out.

Bei der Konzentrierung und Trocknung der vom Streptidin befreiten Lösung werden mit Temperaturen im Bereich von 30 bis 80°C die besten Ergebnisse erzielt. Es können auch niedrigere Temperaturen angewendet werden, jedoch ist dann die Trocknungszeit länger. Es kann auch bei höheren Temperaturen bis zu 100 C gearbeitet werden, jedoch neigen bei noch höheren Temperaturen die Sulfate des Dihydrodesoxystreptobiosamins zur Zersetzung, so daß Temperaturen über 100° C zur Gewinnung der Substanz in reiner Form ungeeignet sind.When concentrating and drying the solution freed from streptidin, the best results are achieved with temperatures in the range from 30 to 80 ° C. Lower temperatures can also be used, but the drying time is then longer. It is also possible to work at higher temperatures up to 100 ° C., but at even higher temperatures the sulfates of di hydrodesoxystreptobiosamins tend to decompose, so that temperatures above 100 ° C. are unsuitable for obtaining the substance in pure form.

Aus dem gemäß der Erfindung erhaltenen reinen Sulfat von Dihydrodesoxystreptobiosaminen läßt sich From the pure sulfate of Dihydrodeoxystreptobiosaminen obtained according to the invention can

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das reine Hydrochloric! der Dihydrodesoxystreptobiosamine leicht gewinnen. Bei Zusatz von Bariumchlorid zu der wäßrigen Lösung des auf die beschriebene Weise erhaltenen reinen Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfats wird die Schwefelsäure in Form von Bariumsulfat ausgefällt. Die Fällungen werden dann abfiltriert, und durch Trocknen der «Mutterlauge bei vermindertem Druck wird das Dihydrodesoxystreptobiosaminhydrochlorid in reiner Form leicht in technischem Maßstab gewonnen.the pure hydrochloric! dihydrodeoxystreptobiosamines win easily. When barium chloride is added to the aqueous solution of the described Way obtained pure dihydrodeoxystreptobiosamine sulfate is sulfuric acid in the form of Barium sulfate precipitated. The precipitates are then filtered off and the "mother liquor" dried at reduced pressure, the dihydrodeoxystreptobiosamine hydrochloride becomes light in pure form won on a technical scale.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird in den folgenden Ausführungsbeispielen erläutert.The method according to the invention is explained in the following working examples.

' Beispiel 1' Example 1

7 g Dihydrodesoxystreptomycinsulfat werden in 70 cm³ 1 η-Schwefelsäure gelöst. Die Lösung wird 11 Stunden bei 45° C stehengelassen. Werden der Lösung 15 cm³ Methanol zugesetzt, genügen 7 Stunden. Nach weiterem Stehen während 8 Stunden bei O⁰C werden die Kristalle des ausgeschiedenen Streptidinsulfats abfiltriert. Dem Filtrat wird pulverförmiges Bariumhydroxyd bis zu einem pH-Wert von 6,2 zugesetzt. Die sich bildende Fällung von Bariumsulfat wird abfiltriert und die Mutterlauge unter vermindertem Druck bei 45° C auf etwa ein Zehntel ihres Volumens eingeengt. Nach dem Stehenlassen der Lösung während 3 Stunden bei 0 C (statt dessen können auch 5 cm³ Methanol zugesetzt werden) werden die ausgeschiedenen Kristalle des Streptidinsulfats entfernt. Durch weiteres Trocknen des Filtrats unter vermindertem Druck bei 45° C wird reines Dihydrodesoxystreptobiosaminsulfat als weißes Pulver erhalten. Ausbeute: 95%. Schmelzpunkt: 145 C (Zersetzung).7 g of dihydrodeoxystreptomycin sulfate are dissolved in 70 cm ^{3 of} 1 η-sulfuric acid. The solution is left to stand at 45 ° C. for 11 hours. If 15 cm ^{3 of} methanol are added to the solution, 7 hours are sufficient. After standing for a further 8 hours at ⁰ ° C., the crystals of the precipitated streptidine sulfate are filtered off. Powdered barium hydroxide is added to the filtrate up to a pH of 6.2. The precipitate of barium sulfate that forms is filtered off and the mother liquor is concentrated to about a tenth of its volume under reduced pressure at 45.degree. After the solution has been left to stand for 3 hours at 0 ^{° C. (5 cm 3 of} methanol can also be added instead), the crystals of streptidine sulfate which have separated out are removed. Further drying of the filtrate under reduced pressure at 45 ° C. gives pure dihydrodeoxystreptobiosamine sulfate as a white powder. Yield: 95%. Melting point: 145 C (decomposition).

Analyse:
Berechnet
gefundenAnalysis:
Calculated
found

stalle des Streptidinsulfats entfernt. Durch Trocknen des Filtrats unter vermindertem Druck bei 45 C wird Dihydrodesoxyhydroxystreptobiosaminsulfat in Form eines weißen Pulvers erhalten. Ausbeute: 94" „.stalls of streptidine sulfate removed. By drying the filtrate under reduced pressure at 45 ° C Dihydrodeoxyhydroxystreptobiosamine sulfate is obtained in the form of a white powder. Yield: 94 "".

Analyse:Analysis:

Berechnet ... C 37,12, H 6,75, N 3,61, SO₄ 12.37" ₀; gefunden ... C 37,00, H 6,21, N 3,45, SO₄ 11,9" „.Calculated ... C 37.12, H 6.75, N 3.61, SO ₄ 12.37 "₀; found ... C 37.00, H 6.21, N 3.45, SO ₄ 11.9"".

Example 4

10 g Dihydrodesoxymannosidostreptomycinsulfat werden in 80 cm³ 1 η-Schwefelsäure gelöst und Stunden bei 45 C gehalten. Werden der Lösung cm³ Methanol zugegeben, genügen 7 Stunden.10 g of dihydrodeoxymannosidostreptomycin sulfate are dissolved in 80 cm ^{3 of} 1 η-sulfuric acid and kept at 45 ° C. for hours. If cm ^{3 of} methanol are added to the solution, 7 hours are sufficient.

Die Lösung wird 7 Stunden bei 0 C gehalten. Anschließend werden die ausgeschiedenen Kristalle des Streptidinsulfats abfiltriert. Dem Filtrat wird pulverförmiges Bariumhydroxyd bis zu einem pH-Wert von 6,2 zugegeben. Die sich bildende Fällung vonThe solution is kept at 0 ° C. for 7 hours. Afterward the precipitated streptidine sulfate crystals are filtered off. The filtrate becomes powdery Barium hydroxide added to pH 6.2. The precipitation of

20. Bariumsulfat wird abfiltriert und die Mutterlauge unter vermindertem Druck bei 45 C auf ein Volumen von etwa 12 cm³ eingeengt. Die Lösung wird dann Stunden bei 0°C gehalten. Statt dessen kann durch Zugabe von 5 cm Methanol der gleiche Effekt erzielt werden. Die ausgeschiedenen Kristalle von Streptidinsulfat werden entfernt. Durch Trocknen des Filtrats unter vermindertem Druck . bei 45 C wird reines Dihydrodesoxymannosidostreptobiosaminsulfat in Form eines weißen Pulvers erhalten.20. Barium sulfate is filtered off and the mother liquor is concentrated under reduced pressure at 45 ° C. to a volume of about 12 cm ^3. The solution is then kept at 0 ° C. for hours. Instead, the same effect can be achieved by adding 5 cm of methanol. The precipitated crystals of streptidine sulfate are removed. By drying the filtrate under reduced pressure. at 45 ° C., pure dihydrodeoxymannosidostreptobiosamine sulfate is obtained in the form of a white powder.

Ausbeute: 93%.Yield: 93%.

Analyse:Analysis:

Berechnet
gefundenCalculated
found

C 41,93, H 7,04, N 3,76, SO₄ 13,03%; C 42,21, H 6,95, N 4,09, SO₄ 12,97%.C 41.93, H 7.04, N 3.76, SO ₄ 13.03%; C 42.21, H 6.95, N 4.09, SO ₄ 12.97%.

Example 2

5,6 g der freien Base von Dihydrodesoxystreptomycin werden in 99 cm³ 1 η-Schwefelsäure gelöst. Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wird Dihydroxydesoxystreptobiosaminsulfat erhalten. Ausbeute: 95% Schmelzpunkt 145"' C (Zersetzung).5.6 g of the free base of dihydrodeoxystreptomycin are dissolved in 99 cm ^{3 of} 1 η-sulfuric acid. In the manner described in Example 1, dihydroxydesoxystreptobiosamine sulfate is obtained. Yield: 95% melting point 145 "'C (decomposition).

Analyse:Analysis:

Berechnet ... C 41,93, H 7,04, N 3,76, SO₄ 13,03%; gefunden ... C 42,05, H 7,09, N 4,01, SO₄ 12,94%.Calculated ... C 41.93, H 7.04, N 3.76, SO ₄ 13.03%; Found ... C 42.05, H 7.09, N 4.01, SO ₄ 12.94%.

Example 3

7 g Dihydrodesoxyhydroxystreptomycinsulfat werden in 70 cm³ 1 η-Schwefelsäure gelöst und 11 Stunden bei 45^J C stehengelassen. Werden der Lösung 15 cm³ Methanol zugegeben, genügt 8stündiges Stehen. Anschließend wird die Lösung 8 Stunden bei 0^c'C stehengelassen. Die abgeschiedenen Kristalle von Streptidinsulfat werden abfiltriert. Dem Filtrat wird pulverförmiges Bariumhydroxyd bis zu einem pH-Wert von 6,2 zugesetzt und die sich bildende Fällung von Bariumsulfat abfiltriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck bei 45 C auf ein Volumen von etwa 10 cm³ eingeengt. Die Lösung wird 4 Stunden bei 0⁰C stehengelassen. Durch Zusatz von 4 cm³ Methanol wird der gleiche Effekt erzielt. Anschließend werden die abgeschiedenen Kri-C 42,69, H 6,79, N 2,62, SO₄ 8,99%: C 42,41, H 6,28, N 2,21, SO₄ 8,67" „.7 g Dihydrodesoxyhydroxystreptomycinsulfat in 70 cm ³ 1 η-sulfuric acid and allowed to stand for 11 hours at 45 C ^J. If 15 cm ^{3 of} methanol are added to the solution, standing for 8 hours is sufficient. The solution is then left to stand at 0 ^° C. for 8 hours. The separated crystals of streptidine sulfate are filtered off. Powdered barium hydroxide is added to the filtrate up to a pH value of 6.2 and the precipitate of barium sulfate which forms is filtered off. The filtrate is concentrated to a volume of about 10 cm ³ at 45 ° C. under reduced pressure. The solution is left to stand at 0 ^° C. for 4 hours. The same effect is achieved by adding 4 cm ^{3 of methanol.} Then the separated Kri-C 42.69, H 6.79, N 2.62, SO ₄ 8.99%: C 42.41, H 6.28, N 2.21, SO ₄ 8.67 "" .

Claims

Patent claims:

1. Process for the preparation of the sulphate of Dihydrodeoxystreptobiosaminen, and / was of Dihydrodeoxystreptobiosamin itself, from Dihydrodeoxyhydroxystreptobiosamin and of dihydrodeoxymannosidostreptobiosamin, characterized by the fact that one has the free base or the sulfate of dihydrodeoxystreptomycin or dihydrodeoxyhydroxystreptomycin or of dihydrodeoxymannosidostreptomycin hydrolyzed with dilute sulfuric acid, separates the crystallized streptidine sulfate from the solution, the excess sulfuric acid by adding barium hydroxide up to a pH value of 6.0 to 6.5 precipitates and the so obtained solution under reduced pressure at about 10 to 100 C, preferably 30 to 80 C. brings to dryness.

2. The method according to claim 1, characterized in that after the removal of the crystallized streptidine sulfate, the excess sulfuric acid is precipitated by adding barium hydroxide up to a pH value of 6.0 to 6.5, the resulting solution is concentrated, this by freezing or addition of methanol crystallized residual Streptidinsulfat removed and the solution of the sulphate of the respective Dihydrodesoxystreptobiosamins under reduced pressure at about 10 to 100 ⁰ C, preferably 30 to 80 C brings to dryness.

For this purpose 2 sheets of drawings