DE2136622A1 - - Google Patents

Description

DR. Λ. KriEL

E. CZOWALLA

Nürnberg, Köüigstr, 1

ALFA Faraiaceutici S.p.A., Bologna, Italien.

Verfahren zur Isolierung und" Reinigung von Doxicyclin.

Die Erfindung bezieht sich auf ein in technischem umfang ausführbares Verfahren zum Isolieren und Reinigen von 6-tf-Deoxy»5-hydroxytetracyclin (Doxicyolin) und insbesondere auf ein neues verbessertes Verfahren zur Isolierung von Doxicyclin aus Reaktionsgemischen sowie auf das Befreien von Doxicyclin von Verunreinigungen.

Doxicyclin, dessen Formel auf dem beiliegenden Formelblatt dargestellt ist, ist ein Antibiotikum mit einer besonders hohen therapeutischen Wirkung. Wegen der hohen Löslichkeit in Fetten wird es leicht durch die Organe aufgenommen, während die Konzentration in Blut hoch und dauernd ist verglichen mit anderen Setraeyclinen. Doxycyclin ist ferner aktiv

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gegen verschiedene Stämme von Gram-positiven und Gram-negativen Mikroorganismen.

Doxicyelin ist eine bekannte Verbindung, die z.B. in den amerikanischen Patentschriften 3 019 260 (30-1-1962) und 3 200 149 (IO-8-I965) beschrieben wird· . ■

Gemäss den obengenannten amerikanischen Patentschriften wird Doxicy el in; durch kataly tische Hydrierung des entsprechenden 6-Me thy lender ivats von Oxytetracyclin in Gegenwart eines Edelmetallkatalysators, in einer Lösung eines inerten polaren Lösungsmittels, wie Methanol, Aethanol, Butanol, Dioxan, Tetrahydrofuran, Diäthylenglycolmonomethylather, Essigsäure und verdünnte anorganische Säuren, hergestellt.

Bei diesen bisher bekannten Methoden werden ausser Doxicyclin immer Nebenprodukte gebildet, so dass das Heaktionsgemisch neben Doxicyolin verschiedene andere Verbindungen enthält, unter denen nicht-reagiertes 6-Methylen-tetracyclin. Es ist nicht einfach um Doxicyclin von diesen Nebenprodukten zu befreien. Die Isolierungsmethoden, wie angegeben in der obengenannten amerikanischen Patentschrift 3 200 149» besteht aus dem Lyophilisieren der wässrigen Reaktionslösung,iin der die katalytische Hydrierung ausgeführt ist, nachdem der Katalysator durch Filtrieren entfernt ist· Bas dabei erhaltene feste Rohmaterial wird danach in einem Gemisch von Wasser und Methanol in ein rohes Sulfosalicylat umgesetzt, das Doxicyolin und 6-ß Deoxy-5-hydroxytetracyclin enthält. Die Trennung der zwei Isomere wird gemäßs der obengenannten amerikanischen Patentschrift durch Gegenstromverteilung ausgeführt. Gemäss einer anderen Methode, die ebenfalls in der obengenannten amerikanischen Patentschrift angegeben wird, kann die Trennung auch durch Chromatographie über eine mit Cellulosepulver gefüllte Säule ausgeführt werden.

Eine andere Methode um durch katalytische Hydrierung von ₍6-Demethyl-

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6°deQX3r-6-methylen»>5-hyd:£'©2£ytetraeyelin erhaltenes Doxicyclin zu isolieren und zu einigen, ist von Stephens et al ο in J, Am« Chem. Soo._p I963, 85« 2643-26^2, beschrieben. Dabei wird eine nach Ablauf der k"ataly tischen Hydrierung erhaltene Methanol!ösuiih unter vermindertem Druck konzentriert« Die MetfeanoXlösung enthält Doxicyclia und 6-ß «Deoxy-5-hydroxytetracyclin in einem Verhältnis von 1t1 auaser einigem nicht-reagiertem Ausgangsprodukt und einigen Nebenprodukten _β !©©Mem die Methanollösung konzentriert ist, wird diese mit SuIf©salicylsäure behandelt um unreines Doxicyolinsulfosalicyxlat niederzuschlagen, das auseer dem /?-Epimer, Ausgangsprodukt und verschiedene Nebenprodukte enthält. Nach einigen fraktionierten TJmkristallisationen des auf diese Weise erhaltenen Sulfosalicylates in Methanol vird rohes Doxioyclinsulfosalicylat in einer Ausbeute von 25$ erhalten. Aus dem rohen Salz.wird über die freie Base das Hydrochlorid in einer Ausbeute von etwa 60$ erhalten. Die eigentliche Ausbeute an Doxioyolin bei dieser Weise von Isolieren und Beinigen beträgt 15%«

Aus dem Obenstehenden ist es klar, dass bei den bisher bekannten Methoden zum Isolieren und Reinigen von Doxicyclin sehr niedrige Ausbeuten erzielt werden, so dass diese Methoden nicht einfach in technischem Umfang ausgeführt werden können. Dieεam !Bedürfnis wird nun gemüse der vorliegenden Erfindung entsprochen.

Es hat sich gezeigt, dass reines Doxicyclin in hohen Ausbeuten erhalten werden kann, indem man es von unreinen Gemischen aus als SuIfΟτ salicylat unter Anwendung von organischen Lösungsmitteln niederschlägt, die eine geeignete Wassermenge enthalten, wonach das Sulfosalioylat in das erwünschte pharmazeutische Salz durch Reaktion mit einer Base oder einer Säure umgesetzt wird, welche die 5-Sulfosalicylsäure aus dem Doxicyolinaalz verdringen kann.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Isolieren und Beinigen,von

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Doxicyclin ist dadurch gekennzeichnet, dass Boxioyolin, stammend von der katalytischen Hydrierung von 6-Deoxy-6-methylen-6-demethyl-5-hydroxytetracyclin oder von einer anderen Tetracyclinverbindung, die bei katalytischer Hydrierung Doxicyclin ergibt, als ein Salz von 5-Sulfosalioylsäure von einer polaren organischen lösung aus niedergeschlagen wird, die eine geeignete Wassennenge enthält. Diese Lösung enthält ausser Doxicyclin das /3-Epimer, nicht-reagiertes Ausgangsprodukt und verschiedene andere Nebenprodukte,.die während der Hydrierung gebildet sind. Beim Niederschlagen wird völlig oder nahezu völlig reines Doxicyclin in Form des 5-Sulfosalicylats erhalten, aus dem das Doxicyclin, falls erwünscht, in Form der freien Base oder in Form eines pharmazeutisch geeigneten Salzes erhalten werden kann, indem man das Sulfosalicylat mit einer Säure oder einer Base behandelt, welche die Sulfosalicylsäure aus dem Salz verdringen kann. Als polares organisches Lösungsmittel, aus dem das Sulfosalicylat von Doxicyolin in einem völlig oder nahezu völlig reinen Zustand kristallisiert, werden Methanol, Formamid, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethy!acetamid und Dimethylsulfoxyd angewandt, welche Lösungsmittel wasserlöslich sind· Gemäss der Erfindung werden

diese Lösungsmittel mit Wasser gemischt angewandt* Der Gehalt an Wasser betragt 20-70 Vol.96, vorzugsweise 4O-6O V0I.7S. Die Menge bei dem erfindungs· gemässen Verfahren anzuwendende 5-Sulf©salicylsäure kann von äquimolarer Menge bis zu einem grossen Ueberschuss variieren, ohne dass die Ausbeute oder die Reinheit nachteilig beeinflusst werden. Es ist empfehlenswert einen Ueberschuss ^-Sulfosalicylsäure von 4-7 Mol, vorzugsweise 5,5-6,5 Mol pro Mol Doxicyolin, wie vorhanden in der Lösung, anzuwenden.

Das reine Sulfosalicylat von Doxicyclin, erhalten aus einem Doxicyclin enthaltenden Gemisch, kann gemäas dem erfindungsgemässen Verfahren in Doxicyolin in Form der freien Base und von dort aus in jedes geeignete

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pharmazeutische Salz umgas©tzt werden. ₉ indem man das Sulfosalicylat Ton Doxieyolin in einem Lösungsmittel, wie ein Gemisch von gleichen Volumenteilen Aceton und Wasser» mit ©ines? starkem organischen Base_f wie Pyridin oder Triäthylamin, "behandelt und den pH mit einer starken Säure auf einen Wert von 5»2-6,0, insbesondere 5₉4-5»^ einstellt. Bsi Abkühlung kristallisiert das Doxioyolin in Form der freien Bass in hoher Ausbeute aus, wonach es durch FiItri®rung abgetrennt werden kann.

Sie nach dem erfindungsgemässea Verfahren erhaltene Doxicyclinbase kann mit gutem Erfolg in ein anderes SaIs umgesetzt warden, wie von einer stark anorganischen Säure, §5.3. Salzsäure, Wasserstoffbromid, Wasserstoffjodid, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Metaphosphorsäure, oder von einer organischen Säure, wie Weinsäure, Essigsäure, Zitronsäure, Apfelsäure, Benzoesäure, Glycolsäure, Glueonsäura und Bernsteinsäure« Zu diesem Zweck wird die Base mit der erwünschten Säure in einem polaren und wasserlöslichen organischen Lösungsmittel;, wie Aceton und niedere aliphatische Alkohole, behandelt.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können bsi der Umsetzung der erhaltenen Boxicyclinbase gesnäss der obenangegehan Außführungsform die niederen wasserlöslichen aliphatischen Alkohole, Aceton und derartige Verbindungen als organische Lösungsmittel benutzt werden.

Das Sulfosalioylat von Doxicyclin kann jedoch auch durch Behandlung mit einer stärkeren Säure in ein geeignetes Salz umgesetzt werden, ohne dass zuerst die freie Bass hergestellt 'wird. Duron Behandlung von Doxicyclin 5-Sulfosalioylat in Aethanol mit gasförmigem Chlorwasserstoff wird das reine Doxicyclinhydrochlorid^hemihydrat-hemi&lkoholat (Hyklat) direkt und in hoher Auebeute erhalten.

Wie aus dem Obenstehenden hervorgeht, wird erfindungsgemäss ein neues und zweckaiäseiges Verfahren zum Heinigen in technischem Umfange von

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Doxicyclin von dem ß-Epimer und anderen üblionen Nebenprodukten verschafft· Sas erfindungsgemässe Verfahren ist insbesondere zur Beinigung von Boxioyolin von einem Reaktionsgemisch aus geeignet« aus dem der Hydrierungskatalysator entfernt ist, welches Reaktionsgemisch ungefähr 5-1 Q$ /5-Epimer enthält, das sonst schwierig entfernt werden kann.

Es hat sich gezeigt, and dies ipt für das erfindungsgemässe Verfahren wichtig, dass Doxicyolin 5-Sulfosalicylat in N, N-Dime thy !.acetamid, das 20-70 Vol.^ Wasser, vorzugsweise 4O-6O Vol.56 Wasser enthalt, praktisch unlöslich ist, wahrend die Salze der Verunreinigungen in einem derartigen Lösungsmittelsystem löslich sind. Sie Menge Lösungsmittel zum Trennen von reinem Soxioyolin in Form des 5-Sulfosalicylats kann zwischen 15 und 25» Vorzugsweise 16 und 20 Volumenteilen pro Gewichtsteil von im unreinen Gemisch vorhandenem Doxicyclin variieren.

Ausser auf ein Verfahren zum Isolieren und Reinigen von Soxicyolin bezieht sioh die Erfindung auch auf Doxicyclin in Form der freien Base oder eines organischen oder anorganischen Salzes, wie erhalten genäse diesem Verfahren. Beispiel I

An 18 Liter einer NjN-Dimethylacetamid-Wasserlösung (VolumenverhBltnis 1,17*1), stammend von der katalytischen Hydrierung von Metacyolinhydroohlorid, fügte man unter Rühren eine Lösung von 805 g 5-Sulfosalicylsäure in 3 Litern Wasser hinsu. Sie von der katalytisohen Hydrierung von Metacyclinhydroohlorid stammende Lösung hatte die folgend· Zusammensetzung* Soxicyolin HCl 18,6 mg/oar

/?-Epimer Hd 15»8 mg/cnr

Metacyclin HCl 9» 3 mg/cm' Anhydroxytetracyclin HCl 2,9 mg/evr Andere nebenprodukte 8,9 mg/cm⁵ ,

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Maa rührt das Gemisch während Θ-10 Stusd©a» wonach der Niederschlag durch nitrierung gesammelt wurde. Des Niederschlag wurde auf dem Filter mit 1,5 M, tea? Aceton gewaschen und sodann unter vermindertem Druck getrocknet. Man erhielt 428 g (93$) nahesm reines Doxicyclinsulfosalieylat· Der Gehalt ä-Episier betrug 93$ und der Gehalt ^-Episaer 5$» Beispiel II ,

Man ltSste 250 g Doxioyolin in F©sa See Hydrochlorid-hemihydrathemialkoholats in 4500 oar Dime thy lace tamid-Waeser (50$ Vol./Vol.) auf· Das Doxioyolinhydroohlorid-hemihydrat-hemialkohölat hatte die nachstehende Zus ammensetzungι Doxioyoline HCl /}-Epimer HCl H₂O (Karl Fischer)

Unter Rühren fügt man an die Lösung 214 g 5-Sulfosalicylsäure zu· Man rührte das Gemisch 8 Stunden bei Zimmertemperatur. Naoh Ablauf wurde der Niederschlag filtriert und gewaschen,.zuerst mit 500 onr 50$ Dimethyl* aoetamid-Vasser und sodann mit 500 cnr Aceton, und sohliesslioh unter vermindertem Druck getrocknet. Man erhielt 285 g (91$) Doxicyclinsulfosalioylat mit einem Gehalt oi-Epimer von 98$. Beispiel III

Man suspendierte 191 g Doxicyelinsulfosalicylat, das hergestellt war, wie angegeben in Beispiel I, in 1530 cnr Aceton-Wasser (ld Vol./Vol*). Unter Rühren fügte man langsam 79 cm* Triäthylenamin hinzu, wonach man den pH mit konzentrierter Säure auf 5t5 einstellte. Man rührte das Gemisoh während 10 Stunden bei einer Temperatur von 5°C. Naoh Ablauf wurde der Niederschlag filtriert, mit Aoeton gewaschen und danach unter vermindertem Druck getrocknet. Die Ausbeute an Doxioyolinbase betrug 98,5 g Der Gehalt (X-Spimer betrug 98$. ...

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Claims (1)

1. Beispiel IY

   Man suspendierte 98,5 8 3>oxicyelinb&se in 519 cm* 95#-igee Aethanol· Danach fügte man unter Sührea 17,8 c@^ konzentrierte Salzsäure hinzu» vonaoh die Verbindung völlig aufgelöst werde. Man rührte die Lösung wahrend 10 Stunden bei einer Temperatur von 5°C· Nach Ablauf wurde der niederschlag filtriert» gewaschen mit Aceton und unter vermindertem Druck getrocknet. Man erhielt 105 β (92,5$) DpxieycHnhydroehlorid-hemialkoholathemihydrat mit einem Gehalt «-Epimer von 98,5$, Beispiel Y

   Man suspendierte 100 g Ddxioyolinsulfosalicylat» das hergestellt P war» wie angegeben in Beispiel I» in 800 oar 95^-iges Aethanol und führte duroh die Suspension ein« Strom gasförmiges Wasserstoffohlorid. Dabei stieg die Temperatur bis au 58-6O⁰C und löste das Produkt vollständig auf· Man rührte die Lösung während 5 Stunden bei Zimmertemperatur und danaoh noch 5 Stunden bei einer Temperatur von 5°C· Nach Ablauf wurde der kristallinische Kiedereoblag durch Filtrierung entfernt» mit Aethanol gewaschen» mit Salzsäure angesäuert und schliesslioh unter vermindertem Druck getrocknet« Man erhielt 58»? g (51$) Doxioyolinhydrochlorid-hemialkoholat-hemihydrat mit einem Gehalt d-Epimer von 96$*

   5S£SS

   Verfahren eum Isolieren und Reinigen von 6-0C-Deoxy-S-hydroxy-tetracyclin (Dozicyolin)» dad urJ* oh gekennzeichnet, dass Doxicyclin, herrührend von der katalytischen Hydrierung von 6-Deoxy-6-methylen-6-demethyl-5-hydrozytetracyclin oder von einer anderen Tetraoyolinverbindung» die bei katalytischer Hydrierung Doxioyolin bildet» als ein unlösllol 3s έ*1ζ von 5-Sulfosalioylstture von einer polaren organischen Lösung aus niedsrgesohlagen wird» die eine geeignete Menge Vaster enthalt»

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   welche LOsung ausser Doxieyeli® das |l»Epiia@r_s nioht-hydriertes Ausgangaprodukt und andere VShxend äor katalytischem Hydrierung gebildete Nebenprodukte enthalt» wonach das Sml£©@ali©ylat τοη Boxieyelia in die freie Base oder in ein geeignetes pharmazeutisches Sals won 3toxioyelin umgesetzt wird, indem nan das Sulfosalioylat mit einer Säure oder einer Base behandelt, welche die Sulfosalicyls&ure aus dem Svlfosalioyl&t von Doxioyclin verdringen kann.

   2· Verfahren naoh Ansprach 1, daduräh gekannzeiohnet, dass das Niederschlagen von Soxicyclinsulfosalioylat in einem polaren organischen Lösungsmittel, wie Methanol, Formamid, Ν,Ν-Bimethylforuamid, Κ,Ν-Bimethylaoetamid oder Disethylsulfoxyd ausgeführt wird, welches Lösungsmittel 20-70 VoI.#, vorzugsweise 40-60 Vol.$ Wasser enthält,

   3. Verfahren naoh Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zum Niedersohlagen von Doxicyolin als Doxicyolineulfo-•alioylat, SulfosalioylsBure in Mengen benutzt, die von Squimolaren bis zu einem grossen Uebersohuss, vorzugsweise in Mengen von 5t5-6t5 Hol pro Mol vorhandenes Soxioyolin, variieren. '

   4· Verfahren naoh einem der vorangehenden Ansprüche, d a d u r ο h gekennzeichnet, dass das erhaltene Doxicyolinsulfosalioylat in die Soxicyolinbase durch Behandlung in einem Läsungsmittel umgesetzt wird, wie ein Gemisch von gleichen Volumenteilen Aoeton und Wasser mit einer starken organischen Base, bis das Doxioyolinsulfosalioylat vollständig aufge1Oet ist, und durch die Einstellung vom pH der LOsung auf einen Wert von 5,2-6,0, vorzugsweise von 5»4-5»6«

   5. Verfahren naoh Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, das· das erhaltene Doxioyolinsulfosalioylat in Doxicyolinhydroohloridhemialkoholat-htmihydrat wigesetst wird, indem man «ine Suspension

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   dee Doxioyolineulfoaalioylats in Methanol nit SalssSure oder gasförmigem Wasserstoffohlorid behandelt·

   6. Verfahren naoh Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daee die erhaltene Doxioyolinbase durhh Beaktion Bit einer organischen, oder einer anorganischen Saure in ein geeignetes pharmazeutisches SaIa umgesetzt wird·

   7· Verfahren naoh Anspruch 6₉ dadurch gekennzeichnet, dass, die S&ure SalzsSure oder gasfBrmigee Vasserstoffohlorid ist·

   8· Verfahren naoh Anspruch 1-3, daduroh gekennzeichnet, dass das Doxioyolinaulfoealioylat in einem Lösungsmittel gebildet wird, das aus eines Gemisch von Ν,Ν-Dimethylacetaaid und 20-70 VoI.^, Torsugsweise 40-60 VoI.^ Wasser, besteht·

   9. Verfahren sum Isolieren und Reinigen von Doxioyolin, wie in der Beaohreibung und Beispielen beschrieben·

   10· Doiicyolin, isoliert und gereinigt gemBss dem Verfahren τοη einem der Torangehenden Ansprttohe.

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