Brevet FR2031460A1 — publié le 19701120

i 2031460 I»a présente invention concerne un procédé pour purifier l'antibiotique céphaloglycine et améliorer le rendement et concerne l'antibiotique préparé par le procédé. Plus précisément, la présente invention fournit un procédé 5 pour purifier l'antibiotique cêphaloglycine et en améliorer le rendement qui consiste à (a) dissoudre la cêphaloglycine à l'aide d'un acide dans un mélange de solvants 'aeétonitrile:méthanol: eau, les proportions des constituants de ce mélange étant d'environ 3î1î3 à environ 3s3:l à environ 1:3ï3 en volume, (b) traiter 10 le mélange à la cêphaloglycine obtenu dans le stade (a) avec assez de base pour ajuster le pH du mélange au point auquel la céphaloglycline précipite, et Ce) séparer la céphaloglycine précipitée du mélange solvant traité par la base; et l'antibiotique céphaloglycine ainsi obtenu. 15 L'acide 7-(D-a-amino-a-phénylacêtamido)céphalosporanique et son sel amphotère sont désignés ici sous le nom générique de cêphaloglycine. On a trouvé un meilleur système de solvants et de précipitation et tin procédé amélioré comprenant ce système, pour transfor-20 mer la céphaloglycine d'un état brut ou semi-pur en une cépha-loglycine plus dense, plus pure, sensiblement exempte de réactif phénylglycine, avec un rendement meilleur que celui qui a pu être obtenu antérieurement. Une variante du présent procédé consiste à (1) dissoudre la cêphaloglycine à l'aide d'un acide dans un 25 mélange solvant comprenant (a) d'environ 1 à environ 3 parties en volume d'acétonitrile, (b) environ 1 partie à environ 3 parties en volume d'eau, et (c) d'environ 1 partie à environ 3 parties en volume de méthanol, ledit mélange solvant contenant un total de 3 à environ 9 parties en volume, (2) traiter la solution con-30 tenant la céphaloglycine obtenue au stade 1, avec assez de base pour amener le pH du mélange dans la gamme de pH dans laquelle la céphaloglycine précipite, et (3) séparer la céphaloglycine précipitée du mélange de solution traité par la base. Un autre procédé qui peut être utilisé, consiste à dissoudre 35 la céphaloglycine dans un mélange des constituants acétonitrile et eau à l'aide d'un acide, avec initialement la présence ou l'absence d'une partie du constituant méthanol dans le mélange, et, ensuite à ajouter une partie ou tout le constituant méthanol avec la base au stade 2. Cet autre -procédé aide à ralentir le 40 phénomène de cristallisation pour obtenir des cristaux de 69 40486 2 2031460 céphaloglycine plus denses, plus faciles à filtrer. Facultativement et de préférence, on traite les cristaux de céphaloglycine séparés obtenus au stade (3) ci-dessus, par l'eau ou la vapeur d'eau, pour qu'ils engendrent le dihydrate de cépha-5 loglycine, soit directement, soit après lavage de la cêphaloglycine séparée par un alcool comme le méthanol, et séchage. On trouve que l'on peut protéger les propriétés physiques améliorées des cristaux de céphaloglycine obtenus par le procédé précédent (stades 1-3) en transformant cette céphaloglycine en son dihydrate 10 en l'exposant à une humidité relative élevée. Lorsqu'on dissout la céphaloglycine dans un système solvant qui contient éventuellement de Ieacétonitrile, de l'eau, et du méthanol, et on ajoute une base pour faire précipiter la céphaloglycine, selon le procédé décrit ci-dessus, la céphaloglycine 15 cristallisée obtenue est plus dense, plus pure, et est plus complètement précipitée de la solution, ce qui améliore donc les rendements en céphaloglycine récupérée à partir de quantités données de céphaloglycine dissoute. Donc, les stades du procédé de cette invention appelés 1 et 2 peuvent être réalisés séparément, comme 20 tout d'abord décrits précédemment, ou les deux stades peuvent être associés en un seul par addition du méthanol avec la base. La gamme utile du mélange solvant acétonitrile:méthanolseau utilisé dans le procédé de cette invention pour purifier la céphaloglycine et augmenter le rendement, est approximativement dans 25 les proportions de 1:3:3 à 3:1:3, à 3:3:1, en volume, d'acétonitrile : méthanol:eau, respectivement. En dehors de ces limites générales, on obtient des gels, des cristaux très fins, ou d'autres formes de céphaloglycine indésirables. L'acide utilisé pour faire passer la céphaloglycine en solu-30 tion dans le mélange solvant peut être un acide fort, ndscible à lteau quelconque ayant un pKa inférieur à 4. Les acides préférés sont les acides minéraux économiques comme les acides chlorhydri-que , sulfurique, nitrique, et orthophosphorique. On peut aussi utiliser les acides hydrocarbure-suifonique, spécialement les 35 acides aicane en à C^-sulfoniques comme les acides méthane-suif onique. propane-sulfônique, et hexane-sulfonique ainsi que les acides hydrocarbure aromatique en à C^-sulfoniques comme les acides benzène-suifonique, p-toluène-sulfonique, alpha-naphtalène-sulfonique, et biphénylsulfonique, et les acides 40 hydrocarbure aromatique ea- Gg à halogénês-sulfoniques, acidss 69 40486 3 2031460 p-bromobenzène-sulfonique, etc. On peut aussi utiliser les acides carboxyliques alcanoïques en à Cg plus faibles comme l'acide acétique, l'acide propionique, etc., car ils compensent leur plus faible acidité en ajoutant leurs propriétés solvantes au système 5 solvant. D'autres alcanenitriles comme le propionitrile et le butyroni-trile peuvent être substitués à une partie ou à tout 1'acétonitrile dans le système solvant mais on préfère 1'acétonitrile. L'étha-nol et les alcanols en à Cg peuvent être substitués à une par-10 tie du méthanol, mais l'utilisation de plus grandes quantités de ces alcanols rend plus difficile le contrôle de la cristallisation. C'est pourquoi, l'alcool préféré est le méthanol. La base ajoutée.au stade 2 du procédé peut être une base l*,eau quelconque miscible à/ ayant un pKa assez fort, par exemple, 15 supérieur à 4. On l'ajoute, de préférence, en solution pour éviter un accroissement excessif du pH local et on l'ajoute en quantité suffisante pour amener le pH du mélange dans le domaine de pH dans lequel la céphaloglycine précipite. Généralement, le maximum de précipitation a lieu à pH 3,5-5,0. Les bases préférées sont 20 l'hydroxyde d'ammonium, l'hydroxyde de sodium ou de potassium, les trialcoylamines en C^ à C3 comme la triéthylamine, etc. De préférence, on ajoute la base sous forme concentrée en agitant jusqu'à ce que le taux de précipitation de céphaloglycine soit satisfaisant. On a une mesure commode en ajoutant la base jusqu'à 25 ce que la quantité soit équivalente à celle d'acide ajoutée au stade 1, mais l'équivalent stoechiométrique exact n'est pas nécessaire avec tous les systèmes solvants. Lorsqu'on a précipité tout ou presque toute Ta céphaloglycine du mélange solvant, on l'an sépare par des méthodes conven-30 tionnelles, par exemple, filtration, centrifugation, on la lave, si l'on veut, avec du méthanol ou de l'acétone, et on la sèche à une température d'environ 30° à environ 60°C, de préférence sous vide, pendant environ 1 à 6 heures, ou jusqu'à poids constant. On peut sécher les cristaux de céphaloglycine obtenus par ce pro-35 cédé, jusqu'à ce qu'ils contiennent moins de 1 pour cent en poids d'eau, de préférence moins de 0,5 pour cent d'eau. La céphaloglycine anhydre obtenue par ces procédés a le même diagramme de rayons X que la céphaloglycine anhydre obtenue par des procédés antérieurs et les cristaux de cêphaloglycine anhydre sont sensiblement 40 exempts de phénylglycine entraînée par le procédé de fabrication 69 40485 4 2031460 et on les obtient avec un rendement amélioré comparativement aux rendements obtenus par les procédés antérieurs. Le produit céphaloglycine anhydre de ce procédé peut être utilisé en tant que tel pour constituer des solutions et des sus-5 pensions aqueuses utiles dans le traitement par antibiotique. De préférence/ on le transforme en forme cristallisée de céphaloglycine dihydratée (approximativement G à 10 pour cent#en poids,d'eau) pour l'utiliser dans la préparation de formulationssolides sèches reconstituablespour traitement antibiotique. On peut protéger 10 les propriétés, écoulement en vrac et densité apparente, améliorées des cristaux de céphaloglycine anhydre obtenus par le procédé de cette invention en exposant la céphaloglycine sensiblement anhydre à l'humidité relative élevée dans un appareil culbuteur ou mélangeur jusqu'à ce que le dihydrate de céphaloglycine soit 15 formé. Cependant, on peut utiliser d'autres méthodes d'hydratation. Par exemple, on peut réhydrater la céphaloglycine sensiblement anhydre préparée comme décrit ci-dessus, jusqu'à une teneur en eau d'environ 3 à 10 pour cent en poids, en broyant les cristaux de céphaloglycine anhydre pendant environ 1/2 heure dans l'eau, 20 en filtrant le mélange, en lavant le solide à l'acétone, et ensuite en le séchant à poids constant dans un four à vide. Un exemple de formulation pharmaceutique contenant la céphaloglycine re-hydratée et utile pour administration antibiotique, est le suivant. 25 FORMULE POUR CEPHALOGLYCINE EN SUSPENSION POUR AVOIR 250 mq/5 CENTIMETRES CUBES Hydrate de céphaloglycine cristallisé 30 Saccharose, qualité de boulanger Saccharine, soluble Cyclamate de sodium Chlorure de sodium, poudre U.S.P. Acide citrique en poudre 3 5 Citrate de sodium en poudre Jaune F, D, et C n° 6, laque aluminium certifiée Imitation du parfum du jus d'orange, 59.107/AP Firmenich, Inc. Parfum de menthe E 1395 Poids 5,5 g 50,0 g 0,2 g I/O g 0,5 g 0,1 g 0,2 g 0,05 g 1,0 g 0'1 g 58,65 g 69 40486 5 2031460 On peut conserver les échantillons de formulations ci-dessus, sous forme d'un mélange de poudre sèche dans des récipients une scellés, à 25, 57, et 50°C pendant /duree allant jusqu'à 1 mois. Lorsqu'on prélevait des échantillons pour faire une détermination 5 microbiologique standard de la teneur en céphaloglycine du mélange sec, ou pour préparer la suspension aqueuse pour administration, on ajoutait une quantité convenable d'eau purifiée afin que la suspension contienne environ 50 mg de céphaloglycine par centimètre cube de suspension. 10 Cette invention est mieux illustrée par les exemples détaillés suivants. EXEMPLE 1 On a mis 10 g de céphaloglycine en suspension dans 400 xal d'un mélange de solvants constitué d'acétonitrile:méthanolseau dans une 15 proportion de 1:1:1 en volume. A cette suspension on a ajouté goutte à goutte 3 ml d'acide chlorhydrique concentré (12N) ju3quaà . ce que la solution de céphaloglycine que l'on préparait devienne limpide, à l'exception de quelques grumeaux que l'on a éliminés par filtration. A cette solution de céphaloglycine résultante, 20 on a ajouté goutte à goutte de l'hydroxyde d'ammonium concentré (14 N) jusqu'à ce que la quantité ajoutée soit équivalente à la quantité d'acide ajoutée. On a laissé reposer le mélange résultant tandis qu'il se formait des cristaux de céphaloglycine. On a séparé les cristaux du mélange solvant neutralisé et on les a séchês 25 à 30°C sous vide, jusqu'à ce que la teneur en eau soit inférieure à 0,5 pour cent en poids. EXEMPLE 2 Dans cet exemple, on a mis 10 g de céphaloglycine en suspension dans 100 ml d'un mélangé acétonitrile:eau dans la proportion 30 de 1:1 en volume et ensuite, on a ajouté environ 2,5 ml d'acide chlorhydrique concentré jusqu'à ce que la céphaloglycine soit passée en solution. Ensuite, on a ajouté le méthanol (50 ml) avec la quantité équivalente d'ammoniac pour neutraliser l'acide et effectuer la cristallisation de la céphaloglycine. En séparant 35 les cristaux de céphaloglycine du système solvant neutralisé et en séchant sous vide à 30°C pendant trois heures, on a obtenu des cristaux qui étaient des cristaux de la forme cristallisée de la céphaloglycine anhydre et qui étaient mieux formés et de plus grande taille que ceux obtenus par la méthode au formamide-40 méthanol. 69 40486 6 2031460 EXEMPLE 3 Cet exemple expose deux procédés typiques pour préparer la cêphaloglycine en acylant l'acide 7-aminocéphalosporanique (7-ACA) avec une forme anhydride mixte à groupement aminé bloqué en N 5 de la phénylglycine, suivi d'un exemple du procédé de recristallisation et purification de cette invention. Blocage du groupement aminé On a délayé de la D-alpha-phénylglycine lévogyre dans du benzène dans une chaudière en acier inoxydable. On a ajouté une IO solution d'hydroxyde de sodium à 50 pour cent, et on a chauffé le mélange à 50°-70°C pendant une heure. On a ajouté de 1'acétoa-cétate de méthyle et on a porté au reflux le contenu de la chaudière jusqu'à ce que toute l'eau soit éliminée par distillation azéotropique. On a dilué le mélange rêactionnel avec un égal volu-15 me d'acétone, puis on l'a transvasé dans un récipient à saumure et on l'a refroidi. On a filtré les cristaux du sel 3-(D-alpha~ carboxybenzylamino) crotonate de sodium H • C.H_-C-COONa 20 6 a , NH O i « CH3-C=ÇH-C-0CH3 on les a lavés à l'acétone, séchés à l'air à 65°C, et broyés en une poudre fine. 25 Préparation du sel 7-ACA.tosylate On a délayé de l'acide 7-aminoeêphalosporanique (7-ACA) dans de l'acétone dans un récipient à saumure à chemise de verre et on a ajouté une solution d'acide p-toluène-suifonique (tosylate) monohydraté dans l'acétone, à une température allant de 5°C à 30 -5°C. On a remué le mélange pendant une heure, ensuite on l'a filtré pour éliminer les impuretés insolubles. On a fait précipiter le 7-ACA tosylate dihydraté du filtrat en ajoutant de l'eau, on l'a séparé par filtration, lavé à l'acétone, et séché à l'air à la température ambiante. 35 Formation de 18anhydride mixte On a délayé le 3-(D-alpha-carboxybenzylamino)crotonate de sodium et une dose catalytique de N,N—diméthylbenzylamine dans 1'acétonitrile dans un récipient à saumure à chemise de verre ou en acier inoxydable et on a refroidi la bouillie à une température 40 de —XO°C à 0°C. On a ajouté rapidement du chloroformate de méthyle 69 40486 7 2031460 et on a agité le mélange quelques minutes pour former l'anhydride mixte de méthyle de la phénylglycine à groupement bloqué en N. Pendant ce temps, on a transformé le 7-ACA.tosylate en sel de triéthylamine soluble dans un mélange à 50 pour cent d'eau et 50 5 pour cent d'acétonitrile à une température de 0°C à 5°C. Acvlation et Elimination du groupement protecteur en N On a ajouté rapidement la solution de sel de 7-ACA.triéthylamine à l'anhydride mixte tout en agitant. On a continué à agiter 10 pendant quelques minutes, et ensuite toute matière insoluble était dissoute par la triéthylamine. Après avoir agité une demi-heure, on a ajusté la solution à pH 1,5 par l'acide chlorhydrique concentré à une température de -5° à +5°C pour effectuer la coupure, à partir de la molécule de céphaloglycine, du groupement 15 protecteur du groupe aminé. On a ajouté du méthanol en agitant pendant encore 1,5 heure et on a augmenté le pH jusqu'à 4,5 pour faire précipiter les cristaux de céphaloglycine brut .. Le méthanol accroît la taille des cristaux de cêphaloglycine pour les besoins de la filtration ou de la centrifugation. 20 Recristallisation et Purification On a ensuite redissous la céphaloglycine brute dans un mélange l:lîl(en volume) d'eau, d'acétonitrile, et de méthanol, en utilisant de l'acide chlorhydrique pour compléter la solution, et ensuite on l'a reprécipitée de la solution en ajoutant de la triéthy-25 lamine pour faire précipiter la céphaloglycine. Après avoir filtré la céphaloglycine et l'avoir lavée au méthanol, on l'a séchée sous vide à 30°C, jusqu'à poids constant. C'était une cêphaloglycine sensiblement anhydre contenant moins de 0,5 pour cent d'eau, en poids. On a éliminé plus de phénylglycine en utilisant un mélan-30 ge de 2:1:1 (en volume) d'eau, d'acétonitrile, et de méthanol, respectivement, mais le rendement moyen en cristaux de cêphaloglycine purifiée par précipitation à partir de celui-ci tendait à être un peu inférieur à celui obtenu avec le mélange solvant dans les proportions précédentes. 35 Réhvdratation On a mélangé la cêphaloglycine sensiblement anhydre avec de l'eau désionisée dans un sécheur à vide muni d'un agitateur interne d'un mélangeur de pâte. On a éliminé l'excès d'eau par séchage sous vide et on a broyé le dihydrate de céphaloglycine selon 40 nécessité. 69 40486 2031460 REVENDICATIONS 1. Un procédé pour purifier l'antibiotique céphaloglycine et en améliorer le rendement, qui consiste à (a) dissoudre la céphaloglycine à l'aide d'un acide dans un mélange solvant d'acé- 5 tonitrile : méthanol : eau, les proportions des constituants de ce mélange étant d'environ 3:1:3 à environ 3:3:1 à environ 1:3:3 en volume, (b) traiter le mélange dé céphaloglycine provenant du stade (a) par une quantité suffisante de base pour ajuster le pH du mélange au point auquel la céphaloglycine précipite, et (c) 10 séparer la céphaloglycine précipitée du mélange solvant traité par la base. 2. Le procédé de la revendication 1 qui comprend le stade consistant à mélanger la céphaloglycine précipitée obtenue au stade (c) avec de l'eau pour former une substance cristallisée de 15 céphaloglycine dihydratée. 3. Le procédé de la revendication 1 ou 2 dans lequel, dans • le stade (b), on ajoute une trialcoylamine en C^ - C^ en quantité suffisante pour précipiter la céphaloglycine du mélange solvant; 4. Le procédé de la revendication 1, 2 ou 3 dans lequel, dans 20 le stade (a), le mélange solvant comprend de 1'acétonitrile, du méthanol, et de l'eau en parties en volume sensiblement égales et on utilise de l'acide chlorhydrique pour provoquer la dissolution-de la céphaloglycine dans le mélange solvant. 5. Le procédé de la revendication 1, 2 ou 3 dans lequel, dans 25 le stade (a) le mélange solvant comprend de 1'acétonitrile, du méthanol, et de l'eau dans les proportions approximatives d'environ 1 partie d1acétonitrile, 1 partie de méthanol, et 1 à environ 2 parties d'eau, et on ajoute de l'acide chlorhydrique en quantité suffisante pour provoquer la dissolution de la céphaloglycine dans 30 le mélange solvant. 6. Le procédé de l'une des revendications 1, 2, 3, 4 et 5 dans lequel, dans le stade (a) on dissout la céphaloglycine à l'aide d'un acide dans un mélange des constituants acétonitrile et eau, et on ajoute le constituant méthanol avec la base dans le 3 5 stade (b) . 7. La céphaloglycine, lorsqu'elle est préparée selon le procédé de l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6.