Brevet FR2073346A1 — publié le 19711001

^0875 1 2073346 Divers procédés de production de l'a-aminobenzylpénicilline, antibiotique à large spectre, sous ses diverses formes ont été décrits. L'un des procédés met en jeu la réaction du N-carboxy anhydride de phénylglycine avec l'acide 6-amiïiopénicillanique 5 (6-APA) en milieu aqueux acide. On a également découvert que l'on peut purifier l'acide 6-aminopénicillanique en en traitant une solution aqueuse impure par une aminé ayant plus de six atomes de carbone et un aldéhyde ayant plus de quatre atomes de carbone, en récupérant le sel d'aminé de la base de Schiff 10 formé alors, et en transformant celui-ci en acide 6-aminopénicillanique purifié. On a désormais trouvé qu'il se produit une amélioration du procédé de production de l'a-aminobenzylpénicilline lorsque le produit de réaction de l'acide 6-aminopénicillanique (6-APA) 15 avec certains aldéhydes aromatiques, spécialement sous la forme d'un sel de tert.-alcoylamine, est traité dans un système solvant à deux phases comportant de 1'eau et un hydrocarbure halogéné non miscible à l'eau, par le N-carboxy anhydride de phénylglycine. Ce nouveau procédé fournit un certain nombre d'avantages. Il évite 20 d'avoir à purifier le 6-APA. On obtient'..de meilleurs rendements. Le milieu eau, qui doit être éliminé plus tard, est utilisé à un volume bien moindre. Selon cette invention on produit L ' a-aminobenzylpénicilline en faisant réagirle produit formé à partir de l'acide 6-aminopénicilla-25 nique, de préférence sous la forme d'un sel de tert.-alcoylamine, et d'un aldéhyde aromatique réactif, ne comprenant aucun groupement oc-hydroxy, avec le N-carboxy anhydride de la phénylglycine dans un système solvant à deux phases comportant de l'eau et un alcane chloré non miscible à l'eau ne portant pas 30 plus de trois atomes de chlore sur un seul carbone. Le produit de réaction de l'aldéhyde est soluble dans la phase solvant organique et le produit final est soluble dans la phase aqueuse et est récupéré à partir de celle-ci. Les aldéhydes aromatiques réactifs qui forment un produit 35 de réaction imine avec le 6-APA ou son sel comprennent le benzaldéhyde ou les benzaldéhydes simplement substitués où le groupement phényle porte un groupement méthylène-dioxy, un à deux halogènes, spécialement le chlore ou le brome, un groupement alcoxy inférieur, par exemple, méthoxy (qui a la préférence), 40 éthoxy, etc. Les groupements a-hydroxy sont exclus. Outre le 70 40875 2 2073346 benzaldéhyde les aldéhydes illustratifs sont le p-anisaldéhyde, les o-, m- ou p-chlorobenzaldéhydes, le pipéronal, les o-, m-, p-bromobenzaldéhydes, etc. Le 6-APA utilisé dans cette réaction est de préférence sous 5 la forme d'un sel formé avec une tert.-alcoylamine dans laquelle le groupement alcoyle tertiaire a. environ 7 à 10 atomes de carbone, comme la t-octylaminét la t-nonylaminé, etc., spécialement la première. Pour former le système solvant à deux phases on utilise 10 un alcane chloré non miscible à l'eau n' ayant pas plus de quatre atomes de carbone. Il y a pas plus de trois atomes de chlore sur un seul carbone. Ceux-ci comprennent, par exemple, le chlorure de méthylène, qui a la préférence, le chloroforme, le trichlorométhylène, le dichlorure d'éthylène, etc. 15 La quantité de solvant hydrocarbure chloré non miscible à l'eau, utilisés dans le système solvant à deux phases est d'environ 30 à 70% de la quantité d'eau (v/v), bien que dans la plupart des cas des volumes approximativement égaux des deux solvants donnent les résultats les meilleurs. 20 La réaction du produit de réaction aldéhyde-6-APA avec le N-carboxy anhydride s'effectue au mieux à un pH acide situé dans la gamme d'environ 4 à 6, de préférence environ 4,5-5,5 et à une température juste au-dessus du point de congélation de l'eau, par exemple, dans la gamme d'environ 1-15°C. 25 Selon le mode de réalisation préféré, on fait réagir un sel de tert.-alcoylamine du 6-APA, spécialement le sel de t-octylamine, avec l'aldéhyde aromatique, de préférence benzaldé-hyde ou anisaldéhyde, dans une solution aqueuse, de préférence à un pH de 6,0-9,0. Le produit de réaction cristallise facilement 30 de la solution même lorsqu'on utilise une solution de 6-APA brut comme substance de départ. Ensuite on dissout le produit de xéaction de l'aldéhyde et du 6-APA sous la forme de sel,. dans un mélange fait d'approximativement des volumes égaux d'eau et d'hydrocarbure chloré, spécia-35 lement chlorure de méthylène, refroidi à environ 1-5°C. Le produit de réaction d'aldéhyde, qui se dissout" dans la phase organique, est utilisé eh quantité approximativement 0,1-0,2 molaire eu égard au solvant organique. On ajusté le pH à environ 4,5^-5,5, par exemple par 1'acide chlorhydrique. On ajoute le N-carboxy 40 anhydride de phénylglycine, en une quantité approximativement 70 40875 3 2073346 équimolaire par rapport au produit de réaction aldéhyde-6-APA. Lorsque la réaction est achevée, on sépare les insolubles par filtration ou centrifugation. Après avoir séparé la phase aqueuse de la phase organique, on récupère le produit a-aminobenzylpéni-5 cilline dans la phase aqueuse. Non seulement ce mode opératoire résulte en rendements supérieurs en produit, mais encore, étant donné que les substances de départ sont solubles dans la phase organique et que le produit final est soluble dans la phase aqueuse, il facilite 10 la récupération du produit. Un autre avantage réside dans la possibilité d'utiliser de plus faibles quantités d'eau comme solvant relativement au produit final, tout en obtenant toujours des rendements comparables avec les autres procédés. Etant donné que la récupération du produit dans la phase aqueuse entraîne 15 la concentration en eau,l'utilisation de quantités moindres d'eau dans ce qui est un système relativement dilué, fournit des avantages évidents dans la récupération du produit sur une base économiquement réalisable. On comprendra que le produit final se présente sous des 20 formes optiquement actives ou leurs mélanges racémiques qui sont attribuables à l'utilisation des formes D-, L- ou racémique de la phénylglycine et que toutes ces formes entrent dans le cadre de cette invention. On peut former le N-carboxy anhydride par exemple en traitant 25 la phénylglycine par le phosgène dans un solvant inerte comme le toluène, le dioxane ou le tétrahydrofurane et en isolant le produit par concentration ou précipitation par l'hexane. Les exemples suivants illustrent l'invention. Toutes les températures sont exprimées en degrés centigrades. On comprendra 30 que l'on peut substituer la forme L ou la forme racémique aux substances de départ optiquement actives utilisées par l'intermédiaire de 1'illustrattion ci-dessous. Exemple 1 A 750 ml d'hydrolysat de 6-APA (mélange aqueux obtenu dans 35 l'hydrolyse enzymatique de la pénicilline G) à pH 8,0 (Est.24,0g de 6-APA) on ajoute 108 ml d'une solution aqueuse de chlorhydrate de tert.-occylamine (environ 50% d'octylamine en poids). On ajoute 25,5 ml de benzaldéhyde. Une bouillie cristalline se forme et le pH tombe à 6,3-6,5. On maintient le pH dans la gamme de 40 6,3-6,5 pendant deux heures à l'aide dè tert.-cctylamine. On 70 40875 4 2073346 maintient le mélange à 5°C pendant deux heures. On sépare par filtration l'acide 6-benzylid'ène-aminopénicillanique sous forme du sel de t-octylamine et on lave les cristaux avec 75 ml d'eau, ensuite 75 ml de toluène. Rendement 51,5 g (titre au colorimêtre -5 981 §Vmg) . On met 125 g de D-os-phénylglycine en suspension dans 1,25 litre de tétrahydrofurane et on chauffe à 40°C. On introduit lentement du phosgène de manière à maintenir une température de 45-50°C. On poursuit l'addition jusqu'à ce que la solution soit 10 limpide (2 heures, 10 minutes) et on y fait passer de 3'.azote pour chasser le phosgène en excès. On concentre ensuite la solution sous vide à 265 ml et on ajoute lentement 800 ml d'hexane en agitant rapidement en l'espace de 20 minutes. On maintient la bouillie à 5°C dans 15 la pièce froide pendant 1 heure et ensuite on filtre les cristaux et on les lave avec encore 2oo ml d'hexane. On sèche le produit pendant une nuit sous vide sur anhydride phosphorique. Rendement, 125, 1 g. On refendit un mélange de 250 ml de chlorure de méthylène 20 et de 250 ml d'eau à 1°C et on ajoute 15 g d'acide 6-benzylidène-aminopénicillanique sous forme du sel de t-octylamine. Après avoir ajouté 0,6 ml de benzaldéhyde, on ajuste le pH du mélange à 4,8 par l'acide chlorhydrique à 18% (5 minutes). On ajoute 2,8 g de N-carboxyanhydride de phénylglycine et on poursuit la 25 réaction pendant 5 minutes à ce pH et cette température. On ajoute encore 2,8 g de N-carboxyanhydride de phénylglycine (au total 5.-5 g - ©,91 équivalent) en l'espace de 40 minutes et on agite le mélange de réaction pendant encore 1 heure à 1-3°C et pH 4,7-4,9. 30 On élimine les insolubles (0,9 g) par centrifugation et on sépare les couches. On filtre la couche aqueuse, après conservation pendant 1 heure à 5°C. On concentre ensuite le filtrat aqueua: sous vide jusqu'à environ 110 .ml et on le laisse reposer à 5°C pendant une nuit. On filtre le 35 produit cristallin, on le lave à l'eau froide et à l'acétone et on le sèche à l'air. Rendement z 7,1 g de 6-D-a-aminobenzylpénicil-line trihydratée (829 JjVmg de bioactivité) . Exemple 2 On forme le sel de 6-APA-anisylidène-t-octylamine en substi-40 tuant 11anisaldéhyde au benzaldéhyde dans le mode opératoire de 70 40875 5 207334$ l'Exemple 1. A 7,5 g de sel de 6-APA-anisylidène-t-octylamine on ajoute 100 ml de chlorure de méthylène froid (1°C) puis 100 ml d'eau froide. On ajoute ensuite 0,3 ml d'anisaldéhyde. Il se forme une bouillie et on ajuste le pH de ce mélange à 4,8 (1:1 HCl). 5 On ajoute 2,86 g dd N-carboxy anhydride de D-phénylglycine en l'espace d'une demi-heure, en maintenant la température et la gamme de pH à 4,8-4,9 pendant la réaction. On délaie le mélange pend«3t 1 heure après avoir ajouté le N-carboxy anhydride. On centrifuge le mélange et on sépare le surnageant. On lave les 10 insolubles avec 20 ml d'eau, on les centrifuge et on ajoute le liquide de lavage à la fraction aqueuse principale. On concentre la couche aqueuse (pH 4,8) à la moitié de son volume d'origine et on conserve à 5°C pendant une nuit. On lave la 6-D-os-amino-benzylpénicilline trihydratée cristalline avec 10 ml d'eau froide, 15 ensuite avec 15 ml d'acétone et on sèche à l'air. Rendement : 3,1 g (850 V/mg de bioactivité). Exemple 3 On forme le dérivé de pipéronal du sel de 6-APA-t-octylamine en substituant le pipéronal au benzaldéhyde dans le mode opératoire ?.0 de l'Exemple 1. On délaie 15,0 g de ce sel dans le chlorure de méthylène froid (1°C) et l'eau froide (250 ml de chacun). On ajuste le pH à 4,8 avec HCl 1:1. On ajoute goutte à goutte 5,7 g de N-carboxy anhydride de D-phénylglycine dans 40 ml de chlorure de méthylène 25 en l'espace de 20 minutes. On poursuit la réaction pendant encore 1 heure à pH 4,8-4,9 et à une température de 1°C. Ensuite on centrifuge le mélange. On sépare le liquide surnageant aqueux par décantation et on lave les insolubles à l'eau et on ajoute le liquide de lavage à la fraction principale. On élimine le 30 chlorure de méthylène de la portion aqueuse et on amène cette solution à pH 4,8 par 1'hydroxyde de sodium et on la garde à 5°C pendant 1 heure. On sépare les insolubles par filtration (500 mg). On concentre le filtrat aqueux à 90 ml et on le conserve à 5°C pendant une nuit. On filtre le précipité cris-35 tallin, on le lave avec 15 ml d'eau froide et 30 ml d'acétone. Rendement : 7,3 g de 6-D-a-aminobenzylpénicilline trihydratée. Les données suivantes illustrent les résultats améliorés obtenus par le procédé de cette invention. La première partie du tableau ci-dessous donne le rendement en 6-D-a-aminobenzylpéni-40 cilline trihydratée lorsqu'on fait réagir le N-carboxy anhydride 70 40875 6 2073346 de D-phênylglycine avec le sel de 6-APA-benzylidène-t-octylamine par le mode opératoire de l'Exemple 1 en utilisant le système solvant indiqué. Le second groupe de données montre les rendements obtenus en faisant réagir le N-carboxy anhydride de D-phénylglycine 5 avec le 6-APA dans des systèmes solvants similaires. TABLEAU Matériau de départ Solvant(s) Rendement en produit Poids (g) Type Vol.(ml) Pds(g) % 1) 6-APA-benzylidène-tOA 15 H2° 250 2,75 19,5 10 2) 6-APA-benzylidène-tGA 15 «2° 500 2,95 21 3) 6-APA-benzylidène-tOA 15 (1^0) 250 7,1 48,5 250 4) 6-APA 7,5 H2° 250 2,95 21 5) 6-APA 7,5 h2° 450 3,6 27,5 15 6) 6-APA 7,5 (H2°) 250 2,1 15 250 Les données précédentes démontrent que la réaction du produit réactionnel d'aldéhyde dans 250 ou 500 ml d'eau seule dcErs Ces rendements de 19,5% et 21%, respectivement. Dans un système solvant 20 mixte comprenant 250 ml d'eau et 250 ml de chlorure de méthylène les rendements augmentent nettement jusqu'à 48,5%. Lorsqu'on utilise le 6-APA seul soit dans l'eau soit dans un solvant mixte les rendements sont de 21%, 27,5% et 15%, respectivement. Il n'existe pas de différence nettement marquée entre les expériences 1, 2, 4, 25 5 et 6, mais il existe une différence importante dans les résultats obtenus dans 1'expérience 3. 70 40875 7 2073346 REVENDICATIONS 1. Un procédé de production de l'a-aminobenzylpénicilline, caractérisé en ce que l'on fait réagir le produit obtenu à partir de l'acide 6-aminopénicillanique ou d'un de ses sels 5 de tert.-alcoylamine et d'un aldéhyde aromatique réactif ne comportant aucun groupement a-hydroxy, avec le N-carboxy anhydride de phénylglycine dans un système solvant à deux phases comprenant environ 30% à 70% en volume d'eau et environ 70% à 30% en volume d'un alôane chloré, non miscible à l'eau, n'ayant 10 pas plus de quatre atomes de carbone et pas plus de trois atomes de chlore sur un seul carbone, et en ce que l'on sépare le produit de la phase aqueuse. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aldéhyde aromatique est le benzaldéhyde. 15 3. Un procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que l'aldéhyde aromatique est 1'anisaldéhyde. 4. Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le sel de tert.-alcoylamine est le sel de tert.-octylamine et 1'alcane 'chloré est le chlorure de méthylène. 20 5. Un procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sel de tert.-alcoylamine est le sel de tert.-octylamine et 1'alcane chloré est le chlorure de méthylène. 6. Un procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la quantité de chlorure de méthylène est d'environ 50% en ,;Î5 volume de la phase solvant.