6-Aminopenicillansäure

Strukturformel
Allgemeines
Name	6-Aminopenicillansäure
Andere Namen	(2S,5R,6R)-6-Amino-3,3-dimethyl-7-oxo-4-thia-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-2-carbonsäure
Summenformel	C8H12N2O3S
Kurzbeschreibung	beiger Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	208-993-4
ECHA-InfoCard	100.008.177
PubChem	11082
ChemSpider	10611
Wikidata	Q2823234
Eigenschaften
Molare Masse	216,26 g·mol−1
Aggregatzustand	fest[1]
Schmelzpunkt	198–200 °C (Zersetzung)[1]; etwa 205 °C (Zersetzung)[2];
Löslichkeit	schwer in Wasser (2,46 g·l−1 bei 20 °C)[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[3]	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze[3]
Toxikologische Daten	> 2000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[1]; > 1000 mg·kg−1 (LD50, Maus, i.p.)[1];
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Bei der 6-Aminopenicillansäure (6-APA) handelt es sich um den Grundbaustein der Penicilline.[4] Mithilfe von 6-APA und eines Präkursors (Kopplungsstück) können alle semisynthetischen Penicilline wie z. B. Ampicillin oder Amoxicillin hergestellt werden. 6-APA wurde 1958 von G. N. Rolinson beschrieben und als Patent angemeldet.[5][6]

Synthese

6-APA wird sowohl enzymatisch als auch chemisch durch Hydrolyse von Penicillin G hergestellt.[7] Bei der enzymatischen Hydrolyse reagiert Penicillin G mit Wasser zu 6-APA und Phenylessigsäure. Die chemische Hydrolyse erfolgt bei niedrigen Temperaturen mit Trimethylchlorsilan, Phosphorpentachlorid und Dichlormethan.[8] Die enzymatische Hydrolyse erfolgt mit der Penicillin-G-Acylase.[9] Aufgrund der hochreaktiven, schwer zulagernden und toxischen Stoffe sowie benötigten Temperaturen von −50 °C wird die biotechnologische Herstellung mit der Penicillin-G-Acylase bevorzugt. Die Ausbeute beider Methoden liegt zwischen 80 und 90 %.[10]

Einzelnachweise

Datenblatt (+) - 6- Aminopenicillanic acid, 96% Vorlage:Linktext-Check/Escaped bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 1. März 2016 (PDF).
Europäisches Arzneibuch, Deutscher Apotheker Verlag Stuttgart, 6. Ausgabe, 2008, S. 527, ISBN 978-3-7692-3962-1.
Eintrag zu 6-Aminopenicillansäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 19. November 2022. (JavaScript erforderlich)
F. R. Batchelor, F. P. Doyle, J. H. C. Nayler, G. N. Rolinson: Synthesis of Penicillin: 6-Aminopenicillanic Acid in Penicillin Fermentations. In: Nature. Band 183, Nr. 4656, 24. Januar 1959, S. 257–258, doi:10.1038/183257b0.
G. N. Rolinson, A. M. Geddes: The 50th anniversary of the discovery of 6-aminopenicillanic acid (6-APA). In: International journal of antimicrobial agents. Band 29, Nummer 1, Januar 2007, S. 3–8, doi:10.1016/j.ijantimicag.2006.09.003. PMID 17137753.
Patent US2941995: Recovery of solid 6-aminopenicillanic acid. Angemeldet am 22. Juli 1958, veröffentlicht am 21. Juni 1960, Anmelder: Beecham Research Laboratories, Erfinder: Frank Peter Doyle, John Herbert Charles Nayler, George Newbolt Rolinson.
A. Nandi, S. Pan, R. Potumarthi, M. K. Danquah, I. P. Sarethy: A Proposal for Six Sigma Integration for Large-Scale Production of Penicillin G and Subsequent Conversion to 6-APA. In: Journal of analytical methods in chemistry. 2014, S. 413616, doi:10.1155/2014/413616. PMID 25057428, PMC 4099176 (freier Volltext).
A. Brugging, E. C. Roos, E. de Vroom: Penicillin acylase in the industrial production of β-lactam antibiotics. In: Organic Process Research and Development. 2(2), 1998, S. 128–133.
K. Srirangan, V. Orr, L. Akawi, A. Westbrook, M. Moo-Young, C. P. Chou: Biotechnological advances on penicillin G acylase: pharmaceutical implications, unique expression mechanism and production strategies. In: Biotechnology Advances. Band 31, Nummer 8, Dezember 2013, S. 1319–1332, doi:10.1016/j.biotechadv.2013.05.006. PMID 23721991.
R. P. Elander: Industrial production of beta-lactam antibiotics. In: Applied Microbiology and Biotechnology. Band 61, Nummer 5–6, Juni 2003, S. 385–392, doi:10.1007/s00253-003-1274-y. PMID 12679848.

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[Sigma-1] Datenblatt (+) - 6- Aminopenicillanic acid, 96% Vorlage:Linktext-Check/Escaped bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 1. März 2016 (PDF).

[EuropäischesArzneibuch-2] Europäisches Arzneibuch, Deutscher Apotheker Verlag Stuttgart, 6. Ausgabe, 2008, S. 527, ISBN 978-3-7692-3962-1.

[GESTIS-3] Eintrag zu 6-Aminopenicillansäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 19. November 2022. (JavaScript erforderlich)

[4] F. R. Batchelor, F. P. Doyle, J. H. C. Nayler, G. N. Rolinson: Synthesis of Penicillin: 6-Aminopenicillanic Acid in Penicillin Fermentations. In: Nature. Band 183, Nr. 4656, 24. Januar 1959, S. 257–258, doi:10.1038/183257b0.

[5] G. N. Rolinson, A. M. Geddes: The 50th anniversary of the discovery of 6-aminopenicillanic acid (6-APA). In: International journal of antimicrobial agents. Band 29, Nummer 1, Januar 2007, S. 3–8, doi:10.1016/j.ijantimicag.2006.09.003. PMID 17137753.

[6] Patent US2941995: Recovery of solid 6-aminopenicillanic acid. Angemeldet am 22. Juli 1958, veröffentlicht am 21. Juni 1960, Anmelder: Beecham Research Laboratories, Erfinder: Frank Peter Doyle, John Herbert Charles Nayler, George Newbolt Rolinson.

[7] A. Nandi, S. Pan, R. Potumarthi, M. K. Danquah, I. P. Sarethy: A Proposal for Six Sigma Integration for Large-Scale Production of Penicillin G and Subsequent Conversion to 6-APA. In: Journal of analytical methods in chemistry. 2014, S. 413616, doi:10.1155/2014/413616. PMID 25057428, PMC 4099176 (freier Volltext).

[8] A. Brugging, E. C. Roos, E. de Vroom: Penicillin acylase in the industrial production of β-lactam antibiotics. In: Organic Process Research and Development. 2(2), 1998, S. 128–133.

[9] K. Srirangan, V. Orr, L. Akawi, A. Westbrook, M. Moo-Young, C. P. Chou: Biotechnological advances on penicillin G acylase: pharmaceutical implications, unique expression mechanism and production strategies. In: Biotechnology Advances. Band 31, Nummer 8, Dezember 2013, S. 1319–1332, doi:10.1016/j.biotechadv.2013.05.006. PMID 23721991.

[10] R. P. Elander: Industrial production of beta-lactam antibiotics. In: Applied Microbiology and Biotechnology. Band 61, Nummer 5–6, Juni 2003, S. 385–392, doi:10.1007/s00253-003-1274-y. PMID 12679848.