AT404833B

AT404833B - Verfahren zur isolierung der 7-aminocephalosporansäure (7-aca)

Info

Publication number: AT404833B
Application number: AT95197A
Authority: AT
Original assignee: Biochemie Gmbh
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 1999-03-25
Also published as: ATA95197A; ZA984773B; PL337187A1

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft Verbesserungen hinsichtlich der Isolierung der   7-Aminocephalosporansäure   (7ACA) 
 EMI1.1 
 aus deren schwach sauren, neutralen bzw. alkalischen Lösungen. 



   7-ACA ist eine   Schlüsselzwischenverbindung   für die Synthese von vielen semisynthetischen Cephatosporinantibiotica. Sie wird aus Cephalosporin C durch eine chemische oder enzymatische Spaltung der Amidfunktion in der 7-Position des Cephems hergestellt. 



   Es werden mehrere kommerziell nutzbare chemische   N-Deacylierungen   beschrieben, z. B. durch 
 EMI1.2 
    B.ndtechnologie,   bei der Cephalosporin C oder ein Derivat davon zunächst in das entsprechende Imidchlorid überführt wird. Das Imidchlorid wird dann durch Einwirkung eines Alkohols und Wasser zur 7-ACA hydrolysiert (Chauvette et al, J. Org. Chem., 36,1259 (1971)), und das Produkt wird in der   Spaltlösung   als Hydrochlorid der Verbindung der Formel I erhalten. Die Isolierung der Verbindung der Formel I geschieht durch pH-Stellung in den Bereich des isolelektrischen Punktes durch Zugabe einer Base,   z.

   B.   von Ammoniak (CS-PS 247 298, US-PS 3 507 862) oder von Natriumhydrogencarbonat (JP-PS 48068595), wobei das Produkt als Betain der Formel   I   auskristallisiert
Die enzymatischen Spaltungen von Cephalosporin C können entweder ein-oder zweistufig durchgeführt werden. Die einstufige Spaltung kann durch Verwendung einer Cephalosporin C aktiven Acylase   (z. B.   aus Pseudomonas Kultur, siehe EP 275 901) erreicht werden. Die zweistufige Methode basiert auf der 
 EMI1.3 
 



  Geeignete   Acylasen   wurden aus Comamonas, Pseudomonas, Arthrobacter oder Rhodotorula Kulturen erhalten (JP 142761, JP   43657,   EP 496 993). 



   Da die enzymatischen Spaltungen von Cephalosporin C in Form eines   Alkalimetall- bzw. Ammoniumsal-   zes Im schwach basischen Milieu stattfinden, erfolgt die Isolierung durch pH-Stellung in den Bereich des   Isolelektrischen   Punktes der 7-ACA durch Zugabe einer Säure, z. B. von HCI, wobei das Produkt wiederum als Betain der Formel I auskristallisiert. Vor der Fällung kann die Lösung gegebenenfalls durch Behandlung mit einem geeigneten Ionentauscher   (z. B.   PA 408, IRA 458, Sephadex A-25) oder Adsorberharz   (D ! aion   HP 20) gereinigt werden. 



   Die durch Ansäuern gefällte 7-ACA kennzeichnet sich durch sehr kleine, lose, nadelförmige Kristalle, die sich nur schwer filtneren bzw. zentrifugieren lassen. Erschwerend ist, dass mit der steigenden Reinheit der 7-ACA noch feinere Kristalle erhalten werden. Wird   z. B.   die 7-ACA Lösung vor der   Kristallisation   zusätzlich über ein Adsorberharz bzw. einen lonentauscher gereinigt, wird die erhaltene Suspension noch schwerer filtrierbar bzw. zentrifugierbar. 



   Zudem ist für eine optimale Ausbeute im   Fäll/Kristallisationschntt   ein Zusatz eines organischen Antilösungsmittel zur Lösung/Suspension der 7-ACA notwendig, um die Löslichkeit der Verbindung der Formel   I   zu senken. Günstigerweise gibt man einen niedrigeren Alkohol   (z. B.   Methanol) oder ein Keton   (z. B.   



  Aceton) zu. Dabei werden aber die Kristalle wiederum erheblich feiner als aus rein wässrigen Lösungen und damit schwer isolierbar. 



   Es wurde nun eine Methode gefunden, die die Bildung von Agglomeraten bzw. Rosetten der 7Aminocephalosporansäure bei derer Fällung aus dem alkalischen, neutralen oder schwach sauren Bereich ermöglicht und dadurch die Filtrations- und Zentrifugationseigenschaften des Produktes erheblich verbessert. Darüber hinaus lässt sich das nach dieser Methode erhaltene Produkt schneller trocknen, was Vorteile im Hinblick auf das Nebenproduktprofil und die Farbe des Cephalosporinzwischenprodukts bringt. Die Verbesserungen in der Isolierbarkeit lassen den Kristallisationsprozess aus dem   alkalischen/neutralen   bzw. schwach sauren Bereich   10   den Produktionsmassstab übertragen. 

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   Das Verfahren basiert auf der Zugabe von bestimmten Zusätzen zu der zu kristallisierenden neutralen, schwach sauren bzw. alkalischen 7-ACA-Lösung. Die erfindungsgemässen Zusätze können in folgende Gruppen geteilt werden : a) organische Ester der allgemeinen Formel   RrCOO-Rz !'    worin R, und R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, einen niederen Alkylrest, Phenyl,
Hydroxyphenyl oder einen niederen Alkylphenylrest darstellen ; b) polymere Glykolverbindungen, vorzugsweise   Polyethylen-   und Polypropylenglykolderivate, der allge- meinen Formel 
HO- (CHR1-CHR2)k-OHIII worin R, und R2 die oben angegebene Bedeutung haben und k eine ganze Zahl von 2 bis 200 ist ;

   c) Polyacryl-Derivate mit kationischem, anionischem oder nichtionischem Charakter der allgemeinen
Formel - [CHR1-CR2(COXR3)]n-IV 
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 bedeutet, m eine ganze Zahl von 0 bis 6 ist, n eine ganze Zahl von 2 bis 200. 000 ist und   R1,     R2,     R   und Rs gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, einen niederen Alkylrest, Phenyl, Hydroxyphenyl oder einen niederen Alkylphenylrest darstellen ; d) (Poly) amine der allgemeinen Formeln   -   (CH2-CHR6-CH2-N+R1R2-]n- Va R2R4N-(CH2-CH2X)n-R5 Vb   [Ri-X- (CH2) j3N   Vc 
 EMI2.3 
 wobei m, n,   Ri.     R2,     R4   und Rs die oben angegebene Bedeutung haben und   Re   Wasserstoff oder OH darstellt ;

   e) Derivate auf der Basis von Melamin-Formaldehyd-Harzen der allgemeinen Formel 

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 EMI3.1 
 
 EMI3.2 
 

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 darstetten, RgTabelle 1 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Beispiel <SEP> Methanol <SEP> Konz. <SEP> [ml] <SEP> Zusatz <SEP> Filtr. <SEP> Zeit <SEP> [min]
<tb> 1 <SEP> 212 <SEP> Vergleich <SEP> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 15
<tb> 2 <SEP> 212 <SEP> 6. <SEP> 5 <SEP> 1% <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> P3-Ferrocryl <SEP> 7262 <SEP> 2
<tb> 3 <SEP> 0 <SEP> 6. <SEP> 5 <SEP> mit <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> PS-Ferrocryt <SEP> 7262 <SEP> 1. <SEP> 6 <SEP> 
<tb> 4 <SEP> 0 <SEP> 49.5 <SEP> ml <SEP> AcOEt <SEP> 2.1
<tb> 5 <SEP> 0 <SEP> 10. <SEP> 6 <SEP> ml <SEP> AcOBu <SEP> 1.1
<tb> 6 <SEP> 212 <SEP> 13. <SEP> 8 <SEP> ml <SEP> AcOBu <SEP> 2. <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 7 <SEP> 212 <SEP> 64. <SEP> 4 <SEP> ml <SEP> AcOEt <SEP> 2.

   <SEP> 9 <SEP> 
<tb> 8 <SEP> 177 <SEP> 0. <SEP> 8 <SEP> rut <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> Cysep <SEP> 2411 <SEP> (Cytec) <SEP> 08
<tb> 9 <SEP> 177 <SEP> 0. <SEP> 8 <SEP> ml <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> C <SEP> 592 <SEP> (Cytec) <SEP> 0. <SEP> 3 <SEP> 
<tb> 10 <SEP> 177 <SEP> 0. <SEP> 8 <SEP> min% <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> C <SEP> 567 <SEP> (Cytec) <SEP> 0. <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 11 <SEP> 177 <SEP> 3. <SEP> 2 <SEP> ml <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> PEG <SEP> 300 <SEP> (Fluka) <SEP> 2. <SEP> 1 <SEP> 
<tb> 12 <SEP> 177 <SEP> 2. <SEP> 4 <SEP> mil <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> Triethylentetramin <SEP> 3. <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 13 <SEP> 177 <SEP> 0. <SEP> 8 <SEP> ml <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> Tris- <SEP> (2-aminoethyl) <SEP> amin <SEP> 3. <SEP> 2 <SEP> 
<tb> 14 <SEP> 177 <SEP> 0.

   <SEP> 8 <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> l-lysin <SEP> 3.3
<tb> 
 Beispiele 15 bis   18 :   
In einem Fällreaktor wird die zu   fällende   7-ACA Lösung (Na-Salz bel pH 7. 5), bestehend aus   20. 8 g   7ACA, 500 ml Wasser gegebenenfalls Methanol (siehe Tabelle 2), bei der Raumtemperatur vorgelegt und mit einem geeigneten Zusatz versetzt (siehe Tabelle 2). Unter Rühren wird der pH Wert durch Zudosieren von 20 %iger Schwefelsäure auf 5. 5 gestellt, 20 min gehalten bei diesem Wert konstant gehalten und anschliessend auf   3. 8   korrigiert. Die Suspension wird auf 0  abgekühlt und 1 Stunde nachgerührt. Die Kristalle werden abfiltriert, mit 100 ml Wasser, 100 ml 70 % Methanol und 100 ml Methanol gewaschen. Das Produkt wird bei   50.   unter Vacuum (10 mbar) 16 Stunden getrocknet.

   Die Filtrationszerten sind in der Tabelle 2 zusammengefasst. 



   Tabelle 2 
 EMI4.2 
 
<tb> 
<tb> Beispiel <SEP> Methanol <SEP> [ml] <SEP> Zusatz <SEP> Filtr. <SEP> Zeit <SEP> [min]
<tb> 15 <SEP> 150 <SEP> Vergleich <SEP> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 14
<tb> 16 <SEP> 100 <SEP> 9 <SEP> ml <SEP> 1 <SEP> AcBu <SEP> 1. <SEP> 5 <SEP> 
<tb> 17 <SEP> 150 <SEP> 6.5 <SEP> mol <SEP> 1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> Ferrocryl <SEP> 7262 <SEP> (Henkel) <SEP> 1. <SEP> 4 <SEP> 
<tb> 18 <SEP> 150 <SEP> 3. <SEP> 2 <SEP> ml1 <SEP> % <SEP> Lsng <SEP> von <SEP> Rohafloc <SEP> KF760 <SEP> (Rhöm) <SEP> 3. <SEP> 0 <SEP> 
<tb> 
 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Isolierung der 7-Aminocephalosporansäure (7-ACA) aus deren schwach sauren, neutralen oder alkalischen Lösungen durch Fällung, dadurch gekennzeichnet, dass man a) organische Ester der allgemeinen Formel R, -COO-R2 11 <Desc/Clms Page number 5> worin Ri und R2 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, einen niederen Alkylrest, Phenyl, Hydroxyphenyl oder einen niederen Alkylphenylrest darstellen ; b) polymere Glykolverbindungem, vorzugsweise Polyethylen- und Polypropylenglykolderivate. der allgemeinen Formel HO- (CHR1-CHR2)k-OHIII worin Ri und R2 die oben angegebene Bedeutung haben und k eine ganze Zahl von 2 bis 200 ist ;

c) Polyacryl-Derivate mit kationischem, anionischem oder nichtionischem Charakter der allgemeinen Formel - PCHR1-CR2(COXR3)]n- IV EMI5.1 EMI5.2 EMI5.3 einen niederen Alkylphenylrest darstellen ; d) (Poly) amine der allgemeinen Formeln - [CH2-CHRÏ-CH2-WR, Rdn- Va EMI5.4 EMI5.5 EMI5.6 Ndarstellt ; e) Derivate auf der Basis von Melamin-Formaldehyd-Harzen der allgemeinen Formel <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 worin R7 und R8 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, -CH2- oder -H20H darstellen, Rs für Wasserstoff oder CH20H steht und n die obige Bedeutung hat ; f) Aminosäuren und deren Ester der allgemeinen Formel R10-CH- (NR2R4)-COOR1VIII worin Rio für- (CH2) m-X-R5 steht und die übrigen Substituenten obige Bedeutung besitzen, bei der Fällung zusetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 1 bis 10 % einer Verbindung der Formel 11 zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 1 bis 100 ppm einer Verbindung der Formel 111, IV, Va, Vb, Vc, Via, Vlb oder VII zusetzt.