Brevet FR2003702A1 — publié le 19691114

200370, La présente invention se rapporte à un procédé perfectionné de préparation de 5'-monophosphate de pyridoxal et à un inter médiaire. Le 5'-monophosphate de pyridoxal a une activité semblable à la vitamine Bg et, en conséquence, il peut être uti-5 lisé pour remplacer cette vitamine. Jusqu'à présent, on a indiqué certains procédés de préparation de 5'-monophosphate de pyridoxal. Ces procédés connus peuvent être classés en deux groupes, à savoir 1°) ceux comprenant l'oxydation du 5-monophosphate de pyridoxamine et 2°) ceux 10 comprenant la phosphorylation du pyridoxal protégé sur le groupe formyle et l'élimination du groupe protecteur. Parmi ces procédés, les premiers sont désavantageux au point de vue industriel, et les derniers sont généralement adoptés de manière préférable. A titre de représentations des 15 derniers procédés, on connaît les ueux modes opératoires suivants : (A) le mode opératoire par l'intermédiaire de l'oxazo-lidine de pyridoxal préparée à partir du pyridoxal et d'un |3-aminoalcool tel que l'éphédrine {brevet américain N0 3.124.587) et (B) le procédé passant par l'intermédiaire de la base de 20 Schiif du pyridoxal, préparée à partir du pyridoxal et d'une aminé (brevet britannique ÏT° 1 .074.885). Dans le mode opératoire (A), 1'oxazolidine de pyridoxal est soumise à la phosphorylation de grandes quantités d'éthanol et d'éther y sont ajoutées pour la réaliser et la substance huileuse séparée est hydrolysée avec 25 un acide minéral. L'utilisation de grandes quantités de solvants organiques n'est clairement absolument pas économique. L'utilisation d'un P-aminoalcool coûteux comme l'éphédrine est également peu économique. En outre, l'hydrolyse exige un acide minéral, ce qui est désavantageux. Dans le mode opératoire (B), 30 la base de Schiff du pyridoxal est soumise à une phosphorylation,. l'ester d'acide polyphosphorique résultant est hydrolysé avec un àcide minéral et l'ester d'acide monophosphorique résultant est, après isolement, soumis à l'hydrolyse avec un alcali. Cependant, la production de cette base de Schiff a l'état pur 35 est quelque peu difficile. En outre, on exige deux étapes d'hydrolyse avec des opérations ennuyeuses. De plus, le 5'-mono-phosphate de pyridoxal est relativement instable vis-à-vis d'un alcali et, en conséquence, l'hydrolyse avec un alcali entraîne nécessairement un abaissement du rendement. 40 En général, on souhaite qu'un procédé de préparation du 69 06694 2 200370. 5 *-monophosphate de pyridoxal, qui comprend la phosphorylation du pyridoxal protégé sur le groupe formyle et l'élimination du groupe protecteur dans le produit résultant, satisfasse aux exigences suivantes :1°) que3s pyridoxal protégé sur le groupe formyle 5 soit isolé facilement à partir du mélange réactionnel, en particulier la solution aqueuse ; (2) que le groupe protecteur sur le groupe formyle soit si stable qu'il puisse résister à la phssphorylation et (3) que le groupe protecteur soit facilement éliminé après la phosphorylation. 10 On a maintenant trouvé qu'un chélate métallique de la base de Schiff du pyridoxal est un excellent intermédiaire satisfaisant à toutes les exigences indiquées ci-dessus et le 5'-monophosphate de pyridoxal peut être produit par l'intermédiaire du chélate métallique avec divers avantages importants.' 15 Ainsi, le chélate métallique est très facilement préparé par traitement du pyridoxal avec une aminé spécifiée et un sel métallique convenable. Lorsque le pH est réglé de manière appropriée, il peut être séparé facilement du mélange réactionnel. La liaison de chélation n'est pas affectée durant la phosphorylation et, 20 après la phosphorylation, elle est ouverte facilement par une opération simple, telle que le chauffage du milieu réactionnel de phosphorylation avec de l'eau. Il est particulièrement remarquable que le chélate métallique est protégé non seulement sur le groupe formyle mais aussi sur le groupe hydroxyle en position 25 3, de sorte que la phosphorylation se déroule normalement en position 5'. Puisque l'hydrolyse avec un acide minéral ou avec un alcali n^est pas exigée, le rendement en -monophosphate de pyridoxal est excellent. 30 5'-monophosphate de pyridoxal est préparé en traitant un sel d'acide minéral du pyridoxal ou l'acide pyridoxalhydroxysul-fonique avec un sel métallique et une aminé dans l'eau, un al-canol inférieur ou leur mélange, en réglant le pH du mélange résultant dans un intervalle d'environ 1 à environ 10, en 35 traitant le chélate métallique de base de Schiff de pyridoxal rassemblé avec un agent de phosphorylation, en chauffant le mélange résultant avec de l'eau et en isolant le produit à partir du mélange résultant. 40 doxal tel que le chlorhydrate de pyridoxal ou l'acide pyridoxal- Selon des caractéristiques de la présente invention, le Dans la première étape, un sel d'acide minéral du pyri- BAD ORlGlNm. 3 20037"= 9 066-U " hydroxysulfonique, est dissous ou mis en suspension dans l'eau, un alcanol inférieur, tel que le méthanol ou l'éthanol ou leur mélange, un sel métallique (environ une demi-mole pour une môle de pyridoxal) et une aminé (pas moins de une mole, de préférence 5 environ 2 moles pour une mole de pyridoxal) sont ajoutés. Alors, la réaction est réalisée d'ordinaire à la température ambiante et quelquefois en refroidissant. Comme sel métallique, on utilise celui choisi dans le groupe comprenant les chlorures, les sulfates et les carbonates de magnésium, de zinc, de calcium, de 10 baryum, de manganèse, de cobalt, de nickel, de cadmium, de cuivre, de fer, de mercure et d'aluminium. Parmi ces sels, l'utilisation d'un sel de nickel, en particulier le chlorure de nickel NiCl2, est recommandée au point de vue d'une aptitude élevée à la séparation du chélate métallique. Comme aminé, on utilise celle 15 choisie dans le groupe comprenant les alkyl(inférieur)aminés (par exemple la méthylamine, 1'éthylamine, la propylamine, la butylamine), les cycloalkyl(inférieur)aminés (par exemple la cyclohexylamine), les aralkyl(inférieur)aminés (par exemple la benzylamine, la phénéthylamine) et les arylamines (par exemple 20 l'aniline). Parmi ces aminés, l'utilisation d'une alkyl(inférieur )amine, spécialement 11éthylamine, est préférée pour les mêmes raisons que celles indiquées pour le chlorure de nickel. Dans la deuxième étape, le mélange réactionnel obtenu ci-dessus est réglé à un pïï d'environ 7 à environ 10 et, de ce fait, 25 le chélate métallique est précipité. Pour le réglage du pH, on peut employer un excès de 1'aminé. Cependant, l'utilisation d'une solution alcaline diluée, telle qu'une solution aqueuse diluée d'hydroxyde de métal alcalin, est d'ordinaire favorable, le chélate métallique précipité est rassemblé par un mode opéra-30. toire classique de séparation, tel que la filtration, et séché de préférence jusqu'à un état sensiblement anhydre. Dans la troisième étape, le chélate métallique est dissous dans une quantité d'un agent de phosphorylation allant de plusieurs fois à plusieurs dizaines de fois celle du chélate, et 35 la solution résultante est soumise à la réaction de phosphory-. lation à la température ambiante jusqu'à environ 100°C, de préférence d'environ 40°C à environ 80°C, pendant plusieurs heures à plusieurs dizaines d'heures. Comme agent de phosphorylation, on peut utiliser un mélange d'acide phosphorique et d'anhydride 40 d'acide phosphorique, un mélange d'anhydride d'acide phospho- 9 06694 4 200370.2 ri que et d'eau, 1 ' acide métaphosphorique, un mélange d'oxychlo-rure de phosphore et d'eau, l'acide tétrachloropyrophosphorique ou analogues. Dans la quatrième étape, le mélange réactionnel de phospho-5 rylation obtenu ci-dessus est chauffé avec de l'eau à une température d'environ 50°C à environ 100°C pendant plusieurs minutes à plusieurs dizaines de minutes, si bien que l'hydrolyse se déroule pour rompre la liaison de chélation ainsi que la liaison d'ester d'acide jpyrop"hosphorique0 10 Dans la cinquième étape, le mélange réactionnel obtenu ci- dessus est absorbé sur une résine échangeuse de cations et élué avec de l'eau» L'éluat est concentré sous pression réduite et les cristaux séparés de 51-monophosphate de pyridoxal sont rassemblés. Comme résine échangeuse de cation, on emploie d'ordi-15 naire une résine échangeuse de cations fortement acide, du type acide suifonique, telle que celle connue sous la marque déposée Dowex 50W (fabriquée par la société dite Dow Chemical Co.) ou le produit connu sous la marque déposée Amberlite IR 120 (fabriqué par la société dite Rohm & Haas Co.). 20 Par rapport aux procédés classiques, le procédé selon des caractéristiques de la présente invention,té, qiïillustré ci-dessus, est avantageux du fait qu'il fotirnit le 5'-monophosphate de pyridoxal à partir de matières de départ facilement disponibles et économiques, suivant un rendement excellent et par des opérations 25 simples. Des exemples de réalisation pratiques actuellement préférés de la présente invention sont illustrés ci-dessous par les exemples suivants : PARTIE A 30 Préparation de chélate métallique de base de Schiff de pyridoxal. EXEMPLE 1 A un mélange d'acide pyridoxalhydroxysulfonique (2,4-9 g) et de chlorure de nickel (1,2 g) dans l'eau (20 ml), on ajoute 35 une solution d'aniline (2 g) dans une faible quantité d'éthanol, et le mélange résultant est réglé à un pH de 8 avec une solution de soude diluée. Le précipité jaune sombre est rassemblé par fil-tration, lavé à l'eau et à l'éthanol dans l'ordre et séché pour donner le chélate de nickel de la pyridoxylidèneaniline . (1g). 066M 5 2003702 Analyse calculée pour CggHggN^O^Ni : C. 62,13 ; H. 4,84 ; N. 10,35 ; Ni. 10,84. Trouvé : C. 61,92 ; H. 5,05 ; N. 10,33 ; Ni. 11,20. EXEMPLE 2 5 A un mélange de chlorhydrate de pyridoxal (2,03 g) et de chlorure de nickel (1,2 g) dans l'eau (10 ml), on ajoute une solution aqueuse à 70 ^ d'éthylamine (1,5 g), et le mélange résultant est réglé àunpH/dé 7 avec une solution diluée de soude. Le précipité vert sombre est rassemblé par filtration, lavé à l'eau 10 et à l'éthanol, tour à tour, et séché pour donner le chélate de nickel de pyridoxylidèneéthylamine (2,5 g). Analyse calculée pour C20H2glî^0^Ni : C. 53,96 ; H. 5,89 ; N. 12,59 ; Ni. 13,18. Trouvé : C. 53,63 ; H. 5,95 ; N. 12,38 ; Ni. 13,17. 15 EXEMPLE 3 A Tin mélange de chlorhydrate de pyridoxal (2,30 g) et de chlorure de nickel (1,2 g) dans l'eau (10 ml), on ajoute de la benzylamine (3 g). Le mélange résultant est traité comme dans l'exemple 2 pour donner le chélate de nickel de la pyridoxyli-20 dènebenzylamine (2,6 g) sous forme de matière verte. Analyse calculée pour C^qH^qN^O^M : C. 63,29 ; H. 5,31 ; N. 9,84 ; Ni. 10,31. Trouvé : C. 63,39 ; H. 5,34 ; N. 9,54 ; Ni. 10,37. D'une manière semblable, on produit les chélates métalliques 25 suivants de base de Schiff du pyridoxal : le chélate de cuivre de pyridoxylidènephénéthylamine, de couleur vert jaunâtre ; le chélate de fer (Fe+++) de pyridoxylidènephénéthylamine, de couleur marron ; le chélate de mercure de pyridoxylidènecyclohexyl-amine, de couleur crème ; le chélate de cadmium de pyrodixyli-30 dènebutylaminé, de couleur marron jaunâtre ; le chélate de zinc de pyrodixylidènebutylamine, de couleur blanc jaunâtre ; le chélate de magnésium de pyridoxylidènecyclohexylamine, de couleur jaune ; le chélate de baryum de pyridoxylidènebutylamine de couleur marron jaunâtre, etc... 35 PARTIE B Préparation du 5'-monophosphate de pyridoxal EXEMPLE 1 Dans un mélange d'anhydride d'acide phosphorique (6,8 g) et d'acide orthophosphorique à 85 1» (8,5 g), on dissout le chélate 40 de nickel de pyridoxylidènebenzylamine (2 g), et la solution j9 06694 6 2003702 résultante est agitée entre 40 et 45°C pendant 10 heures. Après refroidissement, on y ajoute de l'eau (30 ml). Le mélange résultant est agité entre 55 et 60°C pendant 15 .minutes,, Après refroidissement, le mélange réactionnel est déversé sur une colonne 5 échangeuse de cations, dite Dowex 50W x 8, et la colonne est éluée avec de l'eau distillée. L'éluat est concentré sous pression réduite et on le laisse reposer dans un réfrigérateur. Les cristaux précipités sont rassemblés par filtration et lavés à l'eau et au méthanol pour donner le 5'-monophosphate de pyri-10 doxal (1,25 g)° EXEMPLE 2 Dans un mélange d'anhydride d'acide phosphorique (550 g) et d'acide orthophosphorique à 85 $ (685 g), on dissout le chélate de nickel de la pyridoxylidèneéthylamine (100 g), et la solution 15 résultante est agitée à 60°C pendant 10 heures. Après refroidissement, on y ajoute de l'eau (1000 ml). Le mélange résultant est agité à 60°C pendant 15 minutes. Après refroidissement, le mélange réactionnel est déversé sur une colonne de résine échangeuse de cations, dite ik\yéx50W x 8, et la colonne est éluée avec de l'eau .. 20 distillée. L'éluat est concentré sous pression réduite et on le laisse reposer dans un réfrigérateur. Les cristaux précipités • sont rassemblés par filtration et lavés à l'eau et au méthanol •pour donner le 5'-monophosphate de pyridoxal (94 g). EXEMPLE 5 25 '-..Dans un mélange d'acide phosphorique (550 g) et d'acide orthophosphorique à 85 i> (685 g), on dissout le chélate de nickel de pyridoxylidèneéthylamine (100 g), et la solution résultante est agitée à 80°C, pendant trois heures. Alors, le mélange réactionnél est traité comme dans l'exemple 2 pour donner le 30 5'-monophosphate de pyridoxal (95 g). EXEMPLE 4 Dans un mélange d'anhydride d'acide phosphorique (17,5 g) et d'eau (4,5 g),-on dissout le chélate de nickel de pyridoxylidèneéthylamine (2,5 g), et la solution résultante est agitée à 35 80°C pendant 2 heures 1/2. Alors, le mélange réactionnel est traité comme dans l'exemple 2 pour donner le 5'-monophosphate de pyridoxal (2,1 g). La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrit, elle est au contraire suscep- 40 tible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. )ÛPY - 7 200370? • 9 0 , • M REVENDICATIONS 1 - Procédé de préparation du 51-konophosphate de pyridoxal, caractérisé en ce qu'il consiste à traiter un sel d'acide minéral de pyridoxal ou l'acide pyridoxalhydroxysulfonique avec un sel 5 métallique choisi dans le groupe comprenant les chlorures, les sulfates et les carbonates de magnésium, de zinc, de calcium, de baryum, de manganèse, de cobalt, de nickel, de cadmium, de cuivre, de fer, de mercure et d'aluminium et une aminé choisie dans le groupe comprenant les alkyl(inférieur)amines, les cyclo- 10 alkyl(inférieur)amines, les aralkyl(inférieur)aminés et les arylamines dans l'eau, un alcanol inférieur ou leur mélange, à régler le pH du mélange résultant dans un intervalle d'environ 7 à environ 10, à traiter le chélate métallique de base de Schiff de pyridoxal rassemblé avec un agent de phosphorylation, 15 à chauffer le mélange résultant avec de l'eau et à isoler le produit à partir du mélange résultant. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sel métallique est utilisé en quantité d'environ 1/2 mole pour 1 mole de pyridoxal et 1'aminé est employée en quantité 20 non inférieure à 1 mole pour 1 mole de pyridoxal. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sel métallique est un sel de nickel. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sel métallique est du chlorure de nickel, 25 5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1'aminé est une alkyl(inférieur)aminé. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que 1'aminé est 1'éthylamine. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 30 la phosphorylation est effectuée à une température allant de la température ambiante à environ 100°C. 8 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hydrolyse est effectuée à une température d'environ 50°C à environ 100°C. 55 9 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'isolement du produit dans l'étape finale est effectué par l'utilisation d'une résine échangeuse de cations. 10 - Chélate métallique de base de Schiff de pyridoxal, caractérisé en ce que le composant de base est un membre choisi 40 dans le groupe comprenant les alkyl(inférieur)amines, les cyclo- COPY 69 06694 8 2003702 alkyl(inférieur)aminés, les aralkyl(inférieur)aminés et les arylamines, et le composant métallique est un membre choisi dans le groupe comprenant le magnésium, le zinc, le calcium, le baryum, le manganèse, le cobalt, le nickel, le cadmium, le cuivre 5 le fer, le mercure et l'aluminium, 11 - Chélate métallique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant de base est une alkyl(inférieur)aminé et le composant métallique est le nickel, c'est-à-dire qu'on obtient le chélate de nickel de pyridoxylidènealkyl(inférieur) 10 aminé. 12 - Chélate métallique selon la revendication 11, caractérisé en ce que le composant de base est 1'éthylamine et le composant métallique est le nickel, c'est-à-dire qu'on obtient le chélate de nickel de pyridoxylidèneéthylamine. 15 13 - 5'-monophosphate de pyridoxal à titre de produit indus triel nouveau.