Brevet FR2543554A1 — publié le 19841005

L'invention se rapporte à un procédé pour purifier la tylosine par adsorption sélective sur des rési- nes polymères Ainsi qu'il est reporté à la fois dans la littérature scientifique et dans les brevets, la tylosine base est extraite habituellement d'un bouillon de fermenta- tion préalablement porté au p H de 8,5 par des solvants organiques chlorés comme le dichlorométhane ou le chloro- forme ou des solvants non chlorés comme la méthylisobutyl- cétone. Les extraits organiques combinés sont concentrés ensuite sous vide et, après décoloration à l'aide de charbon activé, la tylosine base se précipite par addi- tion de n-hexane. En variante, la tylosine base peut être transférée de l'extrait organique dans une phase aqueuse sous forme d'un sel soluble par neutralisation à l'aide d'un acide organique ou inorganique approprié (acide tartrique ou acide phosphorique) La solution aqueuse contenant les sels solubles de tylosine est séchée ensuite sous vide (séchage par atomisation) pour donner l'antibiotique sous forme du sel de l'acide utilisé. Selon les méthodes décrites ci-dessus, il n'est pas possible d'arriver à une élimination complète des impuretés présentes, en certains cas, en quantité particu- lièrement élevée dans le bouillon de fermentation, de sorte que la qualité du produit final dépendant du type de ces impuretés (colorants ou sous-produits de fermentation) est souvent insatisfaisante à la fois en ce qui concerne le titre et les propriétés analytiques et organoleptiques. Le but principal de l'invention est d'éli- miner les inconvénients mentionnés ci-dessus et d'apporter un nouveau procédé de purification de la tylosine qui est très simple et qui permet d'obtenir un produit ayant des spécifications conformes aux exigences. Le procédé de purification, selon l'inven- tion, consiste en une adsorption sélective de la tylosine dans le bouillon de fermentation sur une résine absorbante ER-180 R (ROHM and HAAS) ou sur d'autres types de résines polymères comme les résines Amberlite (R) (XAD 2 XAD 4 _ ROHM and HAAS); type Daion (R) (HP 20; HP 21; HP 30; HP 40; HP 50 Mitsubishi); type Duolite (R) (S 861; S 862; S 863; S 866 Diamond Shamrock); type Kastel (R) (S 112 Montedison); Lewatite (R) (OC 1031 Bayer A G). Il est évident, par conséquent, à tout spécialiste de cette technique que l'objet particulier du procédé de purification conforme à l'invention est princi- palement d'avoir trouvé les conditions de l'adsorption, les solvants ou les mélanges de solvants convenables à utiliser dans la réaction de désadsorption, la bande exacte du p H, les opérations subséquentes permettant toutes d'obtenir un produit final conforme aux spécifications imposées. Les nouveaux procédés de purification, décrits ci-dessous et plus complètement en détail dans les exemples qui suivront, consistent à filtrer le bouillon de fermentation et à porter le filtrat contenant la tylosine à un p H de 7,5 à 10 par addition d'une solution aqueuse de Na OH que l'on fait suivre de l'adsorption sur la résine polymère. Avec les valeurs citées du p H, la plus forte quantité d'impuretés colorées présentesdans le bouillon est éliminée avec l'effluent alors que la tylosine base est adsorbée sur la résine Il est important de mettre en évi- dence un autre avantage de ce procédé qui consiste en une capacité d'adsorption très élevée de la résine vis-à-vis du produit ( 40 à 50 g/l) avec la possibilité d'utiliser à nouveau la résine pour une réaction ultérieure après l'opé- ration de désadsorption effectuée à l'aide d'une solution hydro-alcoolique ou hydro-acétonique. Ce n'est qu'après 20 à 30 cycles opéra- toires, en fonction aussi du type des impuretés contenues dans le bouillon de fermentation, qu'il est nécessaire de régénérer la même résine, ce qui s'effectue facilement avec un mélange de: eau:isopropanol ( 70:30) et 4 % Na OH La désadsorption de la tylosine base à partir de la résine s'effectue comme mentionné ci-dessus à l'aide d'un mélange de: eau:isopropanol ou eau:acétone dans le rapport 1:1 de préférence. L'éluat ainsi obtenu est adsorbé sur une résine anionique faible macroréticulaire du type IRA 35 (R) (ROHM and HAAS) pour permettre d'atteindre une décoloration complète. D'autres résines du type Lewatite (R) (CA 9 222 Bayer) ou Kastel (R) (A-105 Montedison) peu- vent être utilisées en variante Après concentration sous vide et réglage du p H, la tylosine base se précipite de l'éluat en se salifiant; le rendement est de 80 % environ. A partir de la tylosine base ainsi purifiée, il est possible d'obtenir ses sels (tartrate, phosphate) par salification avec une quantité stoechiométrique de l'acide dans un environnement hydro-alcoolique,après quoi la solution obtenue par filtration à travers le charbon décolorant est concentrée jusqu'à siccité En variante, il est possible d'obtenir ces sels directement par sglification de l'éluat purifié et ensuite par séchage par atomisation de la solution. On donnera maintenant, sans intention limitative, la description de plusieurs exemples de mise en oeuvre du procédé de l'invention. Exemple 1 Purification de la tylosine base A 440 kg d'un bouillon de fermentation, on a ajouté de la Dicalite ( 3 %) puis on l'a filtré sur un fil- tre rotatif Le bouillon filtré ainsi obtenu ( 615 litres) contenant 94 % de la matière active utile de départ a été porté au p H 7,5 par addition de Na OH à 20 % et adsorbé sur une résine ER-180 (R) (ROHM and HAAS) à l'intérieur d'une colonne à un débit de 150 1/h (volume de la résine 100 1; diamètre de la colonne 22,5 cn Le bouillon épuisé n'a montré aucune activité vérifiée par titration La colonne a été lavée ensuite à l'aide de 200 1 d'eau à un débit de 1/h; l'eau de ce lavage ne présentait aucune activité. 'Ultérieurement, la colonne a été éluée à l'aide d'un mélange eau:isopropanol ou eau:acetone dans le rapport de 1:1 et après élimination de 50 1 -des passa- ges de tête ne présentant aucune activité, on a finalement recueilli 100 1 de l'éluat central contenant 90 % de la matière active de départ. Cet éluat a été concentré puis adsorbé sur une résine IRA 35 (R) (ROHM and HAAS) à l'intérieur d'une colonne précédemment salifiée à un débit de 20 1/h. L'éluat décoloré ainsi obtenu a été porté à + 10 C et au p H 8,5 environ par addition d'une solution aqueuse de Na OH puis on y a ajouté 4, 5 kg de chlorure de sodium. Apres agitation pendant 2 heures à 35 C, la tylosine base précipitée a été filtrée à travers un filtre Buchner et lavée à l'aide de 8 1 d'eau au p H 8,5 et à une température de 45 C Le produit lavé a été séché sous vide à 45 C pendant 8 heures et ensuite sous un vide élevé pendant 6 heures. Le rendement, calculé sur l'activité de la matière utile de départ, a été de 80 % environ de tylosine - base correspondant aux spécifications normales. Exemple 2 Préparation de tartrate de tylosine (neutre) 1 kg de tylosine base purifiée, obtenue conformément à l'exemple 1, a été mis en suspension dans 3 1 d'alcool méthylique puis on a ajouté 0,066 d'acide tar- trique et 0,05 kg de charbon actif. Après agitation pendant 30 minutes à la température de la pièce, le mélange a été filtré sur Dicalite ( 0,10 kg), le produit a été lavé avec un litre de méthanol et le filtrat a été concentré sous vide (température des vapeurs 20 à 25 C) jusqu'à siccité. Le résidu sec et friable, obtenu de cette façon, a été séché davantage dans un four sous vide pendant 3 heures à 50 C puis il a été tamisé On a obtenu 911,5 g de tartrate de tylosine à 98,5 % d'activité utile. Exemple 3 On a traité, comme décrit à l'exemple 1, 520 kg d'un bouillon de fermentation pour obtenir l'éluat décoloré et purifié On a ajouté à l'éluat 396 g d'acide tartrique et on a porté le p H à 6 6,4 Ensuite, on a ajouté 300 g de charbon actif au mélange en réaction en le maintenant en agitation pendant 30 minutes à la température de la pièce Après filtration sur Dicalite, on a concentré la solution sous vide jusqu'à un volume de 25 1 environ puis on l'a séchée par atomisation On a obtenu 4 400 g de tartrate de tylosine à 98 % d'activité utile. Exemple 4 On a traité comme décrit à l'exemple 1 520 kg d'un bouillon de fermentation pour obtenir l'éluat central Ensuite, on a concentré cet éluat sous vide jus- qu'à 70 I avec l'élimination simultanée de l'isopropanol des produits de tête On a ajouté 35 1 de chlorure de méthylène et on a porté le p H à 8,5 par addition d'une solution aqueuse à 20 % de Na OH. Après agitation pendant 15 minutes, on a séparé l'extrait organique, on l'a concentré sous vide jusqu'à 9 1 et on a ajouté en agitant 30 1 de cyclohexane. Le mélange en réaction a été maintenu en agitation à une température de 10 à 15 C pendant 3 heures environ puis le précipitat séparé par filtration a été séché sous vide à C pendant 4 heures. On a obtenu 4 600 g de tylosine base à % d'activité utile. Exemple 5 On a traité comme décrit à l'exemple 1 490 kg d'un bouillon de fermentation en effectuant l'ad- sorption sur 100 1 de résine Xastel (R) S 112. Après lavage de la résine avec de l'eau désionisée, la tylosine base a été éluée avec 300 1 d'un mélange acetorne:eau dans le rapport de 2,3:1 à un débit de B/v/h. On a recueilli 100 1 de l'éluat central et on l'a salifié avec une solution à 12 % de H 3 PO 4 jus- qu'au p H 5,5 puis on l'a concentré ensuite sous vide jusqu'à 10 1 pour obtenir une solution concentrée corres- pondant à 5 000 g de phosphate de tylosine. RECLAMATIONS 1 / Procédé pour purifier la tylosine, carac- térisé en ce qu'on effectue la purification par une adsorption sélective de la tylosine contenue dans le bouillon de fermen- tation. 2 / Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le bouillon de fermentation préalablement filtré est porté au p H 7,5-10 par addition d'une solution aqueuse de Na OH, avant l'adsorption par une résine polymère. 3 / Procédé selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la résine polymère est lavée avec de l'eau et la tylosine base adsorbée est éluée ensuite par un mélange eau:isopropanol 1:1 (en volume), eau:acetone 1:1 (en volume) ou eau:acétone 1:2,3 (en volume). 4 / Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'en vue d'obtenir une décoloration plus complète et une élimination maximum des impuretés, on filtre en plus l'éluat sur une résine anionique faible macroréticulaire et on concentre le filtrat ainsi obtenu, on le porte au p H 8,5 environ et on ajoute du chlorure de sodium pour faire précipiter la tylosine base pure. / Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tylosine base contenue dans le filtrat après l'opération d'adsorption sur la résine est extraite à l'aide de solvants organiques comme le dichlorométhane et isolée par addition de n-hexane et de cyclohexane. 6 / Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on ajoute au fil- trat, obtenu après adsorption de l'éluat hydro-alcoolique ou hydroacétonique sur la résine anionique, une quantité stoechiométrique d'acide tartrique ou d'acide phosphorique pour transformer la tylosine base en sels correspondants que l'on isole sous forme pure par séchage par atomisation de la Solution les contenant.