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PERFECTIONNEMENTS RELATIFS A LA PURIFICATION DE SELS DE PENICILLINE.
La présente invention est relative à un procédé perfectionné pour la production de sels de pénicilline d'une très grande pureté.
On connaît des procédés de préparation de sels de pénicilline sous forme pure. Ces procédés comprenant, par exemple, le traitement par le carbone de bouillies de culture acidifiées et/ou des traitements successifs d'extraction dans une solution de solvant organique et dans l'eau, des procé- dés chromatographiques, la formation de dérivés de pénicilline cristallisa- bles tels que les sels de métaux alcalins ou les sels d'aminés de pénicilline, la purification de ces sels par cristallisation, et finalement la conversion de la substance pure ainsi obtenue, si c' est nécessaire, en le sel voulu pour l'emploi thérapeutique..
La présente invention a pour objet un procédé de production de sels de pénicilline de grande pureté, exécutable en un nombre limité d'opéra- tiens et avec un rendement total élevé en pénicilline.
On a découvert qu'en utilisant de l'oxycaine Pénicilline comme produit intermédiaire dans la préparation de sels de pénicilline, et en se basant sur la propriété de l'oxycaine pénicilline d'être substantiellement insoluble dans la plupart des solvants usuels, on peut effectuer la purifica- tion de la pénicilline'de façon simple en un nombre moindre d' opérations et avec une production toale plus élevée qu'auparavant.
Dans la préparation de sels de pénicilline suivant la présente invention, on traite de la pénicilline ou un sel de pénicilline par de l'o- xycaine ou un sel d'oxycaine, en solution dans un solvant dans lequel l'o- xycaine pénicilline est relativement insoluble, la pénicilline et l'oxycaine étant présentes en concentrations telles qu'il se forme une quantité d'oxycai- ne-pénicilline supérieure à la quantité qui se dissout dans ledit solvant de
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réaction on sépare ensuite l'oxycaine pénicilline précipitée et en la met en solution dans de l'eau en présence d'un solvant organique substantielle-
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ment non miscible à l'eau, on décompose l'flrcaln8 pénicilline dans des conditions acides ou alcalines,
et en obtient la pénicilline mise en liberté de la manière habituelle.
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L'oxycalne est le nom donné au composé ortho-hydrozy-para-adno benzoate de diéthylaminoéthyle, ayant la formule : zig) (p 2)c6g3.c..cg2cg,.(czg5)z.
Le terme lfoxycaInetl est utilisé ici pour désigner la base libre identifiée ci-dessus, et on utilise le terme **sels d-'oxyca3:ne" pour désigner les sels de la base libre, tels que le chlorhydrate, formé par addition d'un acide à l'atane d'azote tertiaire, qui devient ainsi pentavalent. p h' eaine- pénicilline est un sel de cette nature, dans lequel une molécule de pénicil- line est fixée à cet atome d'azote de façon similaire.
Bien que le sel d'oxy- eaine utilisé d'habitude dans la préparation de l'oxycaine pénicilline soit le chlorhydrate d'oxycaine, il est à remarquer qu'on peut également employer
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d'autres sels d'oxycalne, tels que le phosphate d'@xycalne, le sulfate d'oxy- caine, etc..
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On peut préparer l'oxycalne pénicilline en ajoutant simplement la forme acide de la pénicilline à la base libre oxycaine, ou par la double
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décomposition d'un sel d'oxycalne et d'un sel de pénicilline.
Par exemple, le chlorhydrate d'oxycalne et la pénicilline de sodium peuvent réagir pour former de l' oxycaine pénicilline et du chlorure - de sodium. Bien qu'on puisse effectuer la formation d'exycaine pénicilline par la réaction entre un sel de l' oxycaine et la forme acide de pénicilline, ou entre l'oxycaine et un sel de pénicilline, dans ces circonstances la réac- tion n'a pas lieu de façon satisfaisante ou n'est pas complète. Il rentre toutefois dans le danaine de la présente invention de former la base oxy- caine libre ou, la forme acide de pénicilline, suivant les besoins, in situ dans le mélange de réaction, par l'addition d'une base ou d'un acide, respec- tivement.
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On peut faire réagir ensemble l'exycalne et la pénicilline dans des proportions substantiellement équimoléculaires, mais on préfère
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utiliser de l'oxycalne en excès sur la proportion équimoléculaire, pour éviter toute perte de pénicilline. On a trouva que l'emploi de 1,5 à 2,0
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équivalents d'oxycalne par équivalent de pénicilline, donne des résultats satisfaisants.
On peut utiliser la pénicilline sous sa forme acide ou sous forme d'un sel de pénicilline, et elle peut se trouver en solution dans l' eau ou dans un solvant organique.
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On peut préparer l'oxycaine pénicilline à partir de pénicilline qu'on a soumise à un petit nombre d'opérations de purification, ou bien en
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peut préparer l'oxycalne pénicilline à partir de pénicilline purifiée. Il est à remarquer qu'il n'est pas à conseiller d'utiliser la bouillie de cul-
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ture brute contenant de la pénicilline pour préparera l'exycalne pénicilline, parce qu'elle renferme une trop grande quantité d'impuretés complexes qui em-
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pêcheraient la précipitation satisfaisante de l'oxycaine pénicilline, et q6f en outre, elle serait trop diluée par rapport à la pénicilline pour permettre la précipitation.
Il est désirable de soumettre la solution de pénicilline ou de ses sels à un traitement par une petite quantité - par exemple 1-5% -
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de carbone actif avant de la faire réagir avec l'oxyealne. On effectue ce trai- tement au carbone en agitant la solution avec le carbone puis en filtrant ce dernier.
Bien que ce traitement n'augmente pas sensiblement la pureté de la
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pénicilline, il produit une amélioration considérable de la couleur du ses de pénicilline obtenu ultérieurement.
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Des solvants dans lesquels l'oxycalme pénicilline est substan- tiellement insoluble et qui conviennent pour le procédé de la présente imven-
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tion, comprennent l'eau; des esters d'acides carboxyliques aliphatiques in- férieurs, tels que l'acétate d'amyle et l'acétate de butyle; des alcools ali- phatiques tels que l'éthanol, le propanol, le butanol et l'alcool amylique;
des éthers tels que l'éther éthylique, l'éther méthyl-éthylique et l'éther isopropyléthylique; des cétones aliphatiques inférieures telles que la méthyl isobutyl cétone et la méthyl éthyl cétçne; des mélanges des solvants organi- ques, par exemple des mélanges acétoneracétate de butyle, butanol-acétate de butyle, etc.., et des mélanges aqueux de solvants organiques, tels que l'acé- tone aqueux, la méthyl éthyl cétone aqueuse, le butanol aqueux, etc.. Un mé- lange de solvants qui renferme 30%-70% en volume d'acétone-acétate de butyle convient particulièrement bien.
Cette liste de solvants pouvant être utilisés dans la présen- te invention, est donnée uniquement à titre d'illustration et d'autres sol- vants organiques ou leurs mélanges sont utilisables.
Dans le but d'assurer *la précipitation satisfaisante de l'oxy- caine pénicilline, la concentration de pénicilline dans le solvant de réaction, doit être supérieure à celle qui équivaut à la solubilité de l'oxycaine péni- cilline dans le solvant de réaction., Ainsi, par exemple, la solubilité de l' oxycalne pénicilline dans l'eau est d'environ 0.7% en poids, ce qui correspond à une solution aqueuse qui renferme environ 6800 unités de pénicilline par millilitre, et par conséquent, quand on utilise de l'eau comme solvant de ré- action, la solution doit contenir de la pénicilline à une concentration su- périeure à au moins 6800 unités de pénicilline par millilitre, et de préfé- rence dépassant 25.000 unités de pénicilline par millilitre.
De morne, avec les autres solvants de réaction convenables, la concentration minimum permise de pénicilline dans le mélange de réaction dépend de la solubilité de l'oxy- caine pénicilline dans le solvant utilisé. Ainsi, la solubilité de l'oxycai- ne pénicilline dans l'acétate de butyle est d'environ 0,15% en poids et dans l'acétone, d'environ 4% en poids. Il est préférable que la solubilité de l' oxycaine dans le solvant ne dépasse pas 5%, et elle est de préférence infé- rieure à 2%.
Il est très désirable de séparer l'oxycaine pénicilline préci- pitée par filtration, centrifugation ou par des moyens analogues avant de la transformer en le sel voulu de pénicilline. Il est désirable de laver l'oxy- caine précipitée avec de l'eau et/ou un solvant organique, tel que l'un quel- conque des solvants cités plus haut dans lequel l'oxycaine pénicilline est substantiellement insoluble. On a trouvé qu'un lavage de loxycaine pénicil- line avec un mélange de solvants organiques contenant 30% d'acétone en volu- me et 70% d'acétate de butyle en volume, convient très bien.
On met alors l'oxycaine pénicilline séparée en suspension dans l'eau en présence d'un solvant organique substantiellement non miscible à 1' eau et on décompose l'oxycaine pénicilline dans des conditions acides ou al- calines. L'eau et le solvant organique substantiellement non miscible à l'eau sont avantageusement en volumes sensiblement égaux. Dans des conditions aci- ides,, l'oxycaine pénicilline est décomposée en pénicilline libre extraite dans le solvant organique et un sel d'oxycaine qui reste en solution dans la phase aqueuse, on sépare les deux phases et on obtient la pénicilline à partir de la phase solvant organique et le sel d'oxycalne à partir de la phase aqueuse.
Dans des conditions alcalines, il se forme un sel de pénicilline et de 1'oxy- calne libre, le sel de pénicilline demeure dans la phase aqueuse et la base oxycaine est extraite dans la phase solvant organique.
Comme solvants organiques substantiellement non miscibles à l' eau, on peut citer des alcools aliphatiques tels que le butanol et l'alcool amylique, des esters d'acides carboxyliques tels que l'acétate de butyle et l'acétate d'amyle, des cétones telles que la méthyl isobutyl cétone,-des hydro- carbures aliphatiques chlorés tels que le chloroforme et des éthers tels que l'éther diéthylique et l'éther diisopropylique.
On préfère effectuer la décomposition de l'oxycaine pénicilline dans des conditions acides. L'oxycaine pénicilline est mise en suspension dans
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l'eau en présence d'un solvant organique de la pénicilline substantiellement non miscible à l'eau, et on acidifie la suspension par des moyens quelcon- ques de réglage du pH, par exemple en ajoutant un acide quelconque, minéral ou organique. La pénicilline libérée est extraite dans le solvant organique,
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et le sel d'oxycalne demeure dans la phase aqueuse, On hydrolyse avantageuse-- ment l'oxycaîne pénicilline en réglant le pH de la suspension à une valeur ' comprise entre environ 1,5 et 2,5.
La solution de pénicilline dans le solvant organique obtenue, peut être traitée par tout procédé connu pour obtenir le sel de pénicilline , voulu. On peut, par exemple, extraire la pénicilline par une solution aqueuse d'un composé alcalin d'un métal alcalin ou alcalino-terreux, et séparer le sel de pénicilline par le procédé ordinaire, c'est-à-dire par séchage par en- gélation ou bien par addition par exemple d'alcool butylique normal et évape- ration pour effectuer la cristallisation.
Ou bien, on peut traiter la solution de pénicilline dans le solvant organique par une base telle que la procaine, l'oxycaine ou des matières analogues formant des sels de pénicilline substan- tiellement insolubles, pour précipiter le sel de pénicilline correspondant.
Il rentre dans le cadre de l'invention d'appliquer le procédé qui en fait l' objet à la production d'oxycaine pénicilline parce que l'oxycalne pénicilline finalement obtenue a une pureté plus élevée et une meilleure couleur.
On peut également décomposer l'oxycalne pénicilline en mettant
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l'oxycaine pénicilline en suspension dans l'eau, en présence d'un solvant er- ganique substantiellement non miscible à l'eau et on décompose l'oxycalne pé- nicilline en ajoutant un alcali à une température inférieure à la température ordinaire, en refroidissant de préférence la solution à une température d'en- viron 0-5 C dans le but de réduire à un minimm la décomposition de la péni- cilline par l'alcali. On extrait la pénicilline dans la phase aqueuse sous forme d'un sel de l'alcali utilisé - par exemple sous forme de sel de sodium quand on utilise l'hydroxyde de sodium - et la base oxycaine passe dans la phase solvant organique.
Il ne doit exister à aucun moment, au cours de l'addition de l'alcali, un excès considérable d'alcali dans la suspension de l'oxycaine pénicilline en train de se décomposer. L'alcali utilisé doit de préférence être sous forme de solution aqueuse diluée, et on doit l'ajouter très lente- ment, en remuant, à la suspension d'oxycaïne pénicilline. On a trouvé que si on ajoute de l'alcali aqueux ayant une normalité d'environ 0,025, goutte à goutte à la suspension, en remuant, on évite en substance complètement la des- truction de l'activité de la pénicilline par l'alcali.
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On peut recouvrer l'oxycaïne ou le sel d'oxycaine résiduaire de différentes façons. Il est désirable que, si l'oxycalne nest pas en solu- tion aqueuse, elle soit reprise en solution aqueuse. Ainsi, quand on a prépa- ré l'oxycalne pénicilline par la réaction d'oxycalne et de pénicilline en so- lution dans un solvant organique, on extrait avantageusement la liqueur mère de solvant contenant l'oxycaine dans de l'acide sulfurique dilué à. un pH d' environ 2,5, on sépare la couche aqueuse, on neutralise et on sépare le sol-
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vant par évaporation. Quand on prépare l' ocaine pénicilline par la réaction d'un sel d'oxyealne et d'un sel de pénicilline en solution aqueuse, le sel d'oxycaine se trouve dans la liqueur mère aqueuse.
Si on effectue la décès-
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position de l' oxycaine pénicilline par extraction de la pénicilline dans un solvant organique dans des conditions acides, la couche aqueuse renferme l'- oxycaine résiduaire; avantageusement, on la neutralise et.l'évaporé pour sé-
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parer le solvant organique. Si on effectue la déccmposition de l'oxyeaino pé- nicilline par l'extraction de l'oxycaine dans un solvant organique dans des conditions alcalines, en laissant un sel de pénicilline dans la couche aqueu-
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se, l'oxycalne se trouve dans la couche de solvant organique et avantageuse- ment, on l'extrait dans de l'acide sulfurique dilué à un pH d'environ 2,5, on sépare et neutralise la couche aqueuse et on élimine le solvant par évaporation.
On ajoute l'alcali aqueux à la solution aqueuse neutre contenant
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l'oxycaine pour élever le niveau du pH à 9,0 ; la base d'oxycaine se sépare sous forme d'une huileo Ou bien, on peut élever le niveau du pH à environ 11,
0 et extraire l'oxycaine dans un solvant organique pour obtenir une solution qu'on peut utiliser pour effectuer des précipitations ultérieures de pénicil- line avec ou sans concentration préalable par évaporation. Quelque soit le procédé utilisé, on peut trouver avantageux d'éliminer la couleur par traite- ment des sortions aqueuses combinées par un peu de charbon activé, suivi de séparation, lavage du carbone par un peu d'acide minéral dilué et addition des eaux de lavage au filtrat principal.
Les exemples ci-après illustrent le procédé de la présente in- vention. Les parties en poids et les parties en volume auxquelles il est fait référence satisfont entre elles à la mêmerelation que des grammes et des mil- lilitres.
EXEMPLE 10 -
On ajoute lentement, en remuant, à 50 parties en volume d'une solution de pénicilline dans l'acétate de butyle contenant 30. 000 unités de pénicilline par millilitre, environ 2 équivalents d'oxycalne dissous dans 6 parties d'acétate de butyle en volume. Apres repos pendant une demi-heure, on sépare l'oxycaine pénicilline précipitée, on la lave en la mettant en suspension dans deux parties d'acétone en volume et on sèche. On met l'xycai- ne pénicilline obtenue en suspension dans un mélange d'eau-acétate de butyle, et on;acidifie au pH 2.0 par de l'acide chlorhydrique dilué. On extrait la 'pénicilline mise en liberté dans la couche d'acétate de butyle, on sépare cel- le-ci et on extrait de nouveau la pénicilline à l'eau au pH 7 en présence d' hydroxyde de sodium.
On sèche la solution aqueuse par congélation et on ob- tient de la pénicilline de sodium pure.
EXEMPLE 2. -
On ajoute lentement à 2.000 parties en volume d'une solution de pénicilline dans l'acétate de butyle contenant 23.000 unités de pénicil- line par millilitre, en remuant, environ 2 équivalents d'oxycaine dissous dans 270 parties d'acétate de butyle en volume. Après repos pendant une demi-. heure, on sépare l'oxycaine pénicilline précipitée, on la lave en la mettant en suspension dans trois portions successives de 100 parties en volume d'un mélange à 30%-70% en volume d'acétone-acétate de butyle, et on sèche à 40 C.
Le produit a une couleur crème, il comprend 42,3 parties en poids et possède une puissance de 995 unités par milligramme représentant une production de 92% pour l'opération considérée.
On met en suspension 39 parties en poids de ce solide dans 200 parties d'eau en volume et 600 parties d'acétate de butyle en volume, et on refroidit à 5 C. On ajoute 1500 parties en volume de tampon de phosphate au pH 1,5 et on continue à remuer pendant 30 minutes, après ce temps, le ni- veau du pH de la couche aqueuse est de 2,1 et la plus grande partie du corps solide s'est dissoute. On sépare la couche d'acétate de butyle; elle contient 615 parties en volume et une concentration de 61,900 unités par millilitre, ce qui représente une production de 98% pour l'opération considérée.
On ajoute à 500 parties en volume de la solution de pénicilline dans l'acétate de butyle, 32 parties d'eau en volume en remuant et refroi- dissant à 5 C, et on ajoute lentement du bicarbonate de sodium solide jusqu' à ce que le niveau du pH de la couche aqueuse soit de 6.8. On sépare la couche aqueuse; elle comprend 52 parties en volume, a une concentration de 578.000 unités par millilitre, la pénicilline ayant une puissance de 10600 unités par milligramme, ce qui représente une production de 97% pour l'opération consi- dérée et une production totale de 87% à partir de la matière de départ.
On ajoute à une partie de cette solution de sodium pénicilline trois volumes de butanol normal et on distille l'eau par azéotropsme sous pression réduite jusqu'à ce que la cristallisation se produise. On filtre les cristaux, on les lave au moyen d'un peu de butanol normal suivi d'un peu d'a-
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cétate d'éthyle et on sèche à l'air à 100 C. Le produit a une couleur blanche et une puissance de 1.640 unités par milligramme. ' -
REVENDICATIONS.
1. - Procédé de purification de pénicilline caractérisé en ce
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qu'on traite de la pénicilline ou un sel de pénicilline par de l'oxyeaine an un sel d'oxycaine en solution dans un solvant dans lequel 1-loxycaine pénicil- line est substantiellement insoluble, on sépare l'oxycalne pénicilline préci- pitée et on la met en suspension dans un mélange d'eau et d'un solvant rgani- que substantiellement non miscible à l'eau, on déocupose l'oxycaine pénicil- line dans des conditions acides; on extrait la pénicilline mise en liberté dans le solvant organique et on en sépare la pénicilline purifiée.
2.- Procédé de purification de pénicilline caractérisé en ce
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qu'on traite de la pénicilline ou un sel de pénicilline par de l'oxycalne aa un sel d'oxycaine en solution dans un solvant dans lequel l'oxycaine pénicil- line est substantiellement insoluble, on sépare l' oxycaine pénicilline préci- pitée et on la met en suspension dans un mélange d'eau et d'un solvant orga-
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nique substantiellement non miscible à l'eau, on décompose lloxycaïne péni- cilline dans des conditions alcalines, à une température inférieure à la tem- pérature ordinaire, on extrait la base oxycaine dans le solvant organique et on obtient à partir de la solution aqueuse le sel de pénicilline qui s'est formé.
3. - Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en
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ce qu'on utilise 1, 5 à 2,0 équivalents doivcaîne ou de sel d'oxycalne par équivalent respectivement de pénicilline ou de sel de pénicilline.
4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on lave avec de l'eau et/ou un solvant organique
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l'oxyeaine pénicilline précipitée avant de la mettre en suspension dans l'eau.
50 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on met l'oxycalne pénicilline formée en suspem- sion dans un mélange d'eau et d'un solvant organique substantiellement non miscible à l'eau, choisi dans la classe comprenant des alcools aliphatiques, des cétones, des esters d'acides carboxyliques, des hydrocarbures chlorés et des éthers.
6.- Procédé suivant la revendication 5, caractéri,sé en ce qu'
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on met l'oxycalne pénicilline formée en suspension dans un mélange d'eau et d'un solvant organique substantiellement non miscible à l'eau choisi dans la classe comprenant l'alcool butylique, l'alcool amylique, la méthyl isobutyl cétone, l'acétate de butyle et l'acétate d'amyle.
7.- Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'eau et le solvant organique sont présents en volume substantielle- ment égaux.
8.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'
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on lave lloxycaîne pénicilline précipitée avec un mélange de solvant qui con- siste en 30% d'acétone en volume et 70% d'acétate de butyle en volume.
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IMPROVEMENTS RELATED TO PURIFICATION OF PENICILLIN SALTS.
The present invention relates to an improved process for the production of very high purity penicillin salts.
Processes for the preparation of salts of penicillin in pure form are known. These processes comprising, for example, the treatment with carbon of acidified culture slurries and / or successive extraction treatments in an organic solvent solution and in water, chromatographic processes, the formation of penicillin derivatives. crystallizable such as alkali metal salts or amine salts of penicillin, the purification of these salts by crystallization, and finally the conversion of the pure substance thus obtained, if necessary, into the desired salt for the purpose. therapeutic use ..
The present invention relates to a process for the production of high purity penicillin salts, which can be carried out in a limited number of operators and with a high total yield of penicillin.
It has been found that by using oxycaine penicillin as an intermediate in the preparation of penicillin salts, and based on the property of oxycaine penicillin of being substantially insoluble in most common solvents, one can achieve the purification of penicillin in a simple way in a fewer number of operations and with a higher total production than before.
In preparing penicillin salts according to the present invention, penicillin or a penicillin salt is treated with o-xycaine or an oxycaine salt, in solution in a solvent in which o-xycaine penicillin is. relatively insoluble, the penicillin and oxycaine being present in concentrations such that an amount of oxycaine-penicillin is formed greater than the amount which dissolves in said solvent.
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reaction, the precipitated oxycaine penicillin is then separated and dissolved in water in the presence of a substantial organic solvent.
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ment immiscible with water, the flrcaln8 penicillin is decomposed under acidic or alkaline conditions,
and gets the penicillin released in the usual way.
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Oxygen is the name given to the compound ortho-hydrozy-para-adno benzoate of diethylaminoethyl, having the formula: zig) (p 2) c6g3.c..cg2cg,. (Czg5) z.
The term oxycaInetl is used herein to denote the free base identified above, and the term ** oxyca3 salts "is used to denote the salts of the free base, such as the hydrochloride, formed by addition of. an acid to the tertiary nitrogen atane, which thereby becomes pentavalent, ph water-penicillin is a salt of this nature, in which a molecule of penicillin is attached to this nitrogen atom in a similar fashion.
Although the oxycaine salt commonly used in the preparation of oxycaine penicillin is oxycaine hydrochloride, it should be noted that one can also employ
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other oxycalne salts, such as xycalne phosphate, oxycaine sulphate, etc.
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Oxycalne penicillin can be prepared by simply adding the acid form of penicillin to the free base oxycaine, or by the double
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decomposition of an oxycalne salt and a penicillin salt.
For example, oxycalne hydrochloride and sodium penicillin can react to form oxycain penicillin and sodium chloride. Although the formation of exycaine penicillin can be effected by the reaction between a salt of oxycaine and the acid form of penicillin, or between oxycaine and a salt of penicillin, under these circumstances the reaction does not occur. not performed satisfactorily or is incomplete. It is, however, within the scope of the present invention to form the free oxycaine base or, the acid form of penicillin, as required, in situ in the reaction mixture, by the addition of a base or a acid, respectively.
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Exycalne and penicillin can be reacted together in substantially equimolecular proportions, but it is preferred
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use oxycalne in excess of the equimolecular proportion, to avoid any loss of penicillin. It was found that the use of 1.5 to 2.0
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oxycalne equivalents per penicillin equivalent gives satisfactory results.
Penicillin can be used in its acid form or as a salt of penicillin, and it can be in solution in water or in an organic solvent.
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Oxycaine penicillin can be prepared from penicillin which has been subjected to a small number of purification operations, or by
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can prepare oxycalne penicillin from purified penicillin. It should be noted that it is not advisable to use the porridge
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crude ture containing penicillin to prepare exycalne penicillin, because it contains too much complex impurities which
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would result in satisfactory precipitation of oxycaine penicillin, and furthermore, it would be too diluted relative to penicillin to allow precipitation.
It is desirable to subject the solution of penicillin or its salts to treatment with a small amount - for example 1-5% -
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of active carbon before reacting it with the oxyealne. This carbon treatment is carried out by stirring the solution with the carbon and then filtering the latter.
Although this treatment does not significantly increase the purity of the
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penicillin, it produces a considerable improvement in the color of the later obtained penicillin bran.
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Solvents in which the oxycalme penicillin is substantially insoluble and which are suitable for the process of the present invention.
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tion, include water; esters of lower aliphatic carboxylic acids, such as amyl acetate and butyl acetate; aliphatic alcohols such as ethanol, propanol, butanol and amyl alcohol;
ethers such as ethyl ether, methyl ethyl ether and isopropylethyl ether; lower aliphatic ketones such as methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone; mixtures of organic solvents, for example mixtures of butyl acetoneracetate, butanol-butyl acetate, etc., and aqueous mixtures of organic solvents, such as aqueous acetone, aqueous methyl ethyl ketone, aqueous butanol, etc. A solvent mixture which contains 30% -70% by volume acetone-butyl acetate is particularly suitable.
This list of solvents which can be used in the present invention is given by way of illustration only and other organic solvents or mixtures thereof are suitable.
In order to ensure satisfactory precipitation of oxycaine penicillin, the concentration of penicillin in the reaction solvent should be greater than that equivalent to the solubility of oxycaine penicillin in the reaction solvent. ., Thus, for example, the solubility of oxycalne penicillin in water is about 0.7% by weight, which corresponds to an aqueous solution which contains about 6800 units of penicillin per milliliter, and therefore, when one Using water as the reaction solvent, the solution should contain penicillin at a concentration greater than at least 6800 units of penicillin per milliliter, and preferably greater than 25,000 units of penicillin per milliliter.
Also, along with other suitable reaction solvents, the minimum allowable concentration of penicillin in the reaction mixture depends on the solubility of the oxycaine penicillin in the solvent used. Thus, the solubility of oxycaine penicillin in butyl acetate is about 0.15% by weight and in acetone about 4% by weight. It is preferable that the solubility of oxycaine in the solvent is not more than 5%, and it is preferably less than 2%.
It is very desirable to separate the precipitated oxycaine penicillin by filtration, centrifugation or the like before converting it to the desired salt of penicillin. It is desirable to wash the precipitated oxycaine with water and / or an organic solvent, such as any of the above-mentioned solvents in which the oxycaine penicillin is substantially insoluble. It has been found that washing the oxycaine penicillin with an organic solvent mixture containing 30% acetone by volume and 70% butyl acetate by volume is very suitable.
The separated oxycaine penicillin is then suspended in water in the presence of an organic solvent substantially immiscible with water and the oxycaine penicillin is decomposed under acidic or alkaline conditions. The water and the substantially water-immiscible organic solvent are advantageously in substantially equal volumes. Under acidic conditions, the oxycaine penicillin is decomposed into free penicillin extracted in the organic solvent and an oxycaine salt which remains in solution in the aqueous phase, the two phases are separated and penicillin is obtained from. the organic solvent phase and the oxycalne salt from the aqueous phase.
Under alkaline conditions, a salt of penicillin and free oxygen is formed, the salt of penicillin remains in the aqueous phase and the oxycaine base is extracted into the organic solvent phase.
As substantially water immiscible organic solvents, there may be mentioned aliphatic alcohols such as butanol and amyl alcohol, esters of carboxylic acids such as butyl acetate and amyl acetate, ketones. such as methyl isobutyl ketone, chlorinated aliphatic hydrocarbons such as chloroform and ethers such as diethyl ether and diisopropyl ether.
It is preferred to carry out the decomposition of oxycaine penicillin under acidic conditions. Oxycaine penicillin is suspended in
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water in the presence of an organic solvent for penicillin substantially immiscible with water, and the suspension is acidified by any means of pH adjustment, for example by adding any acid, mineral or organic. The released penicillin is extracted into the organic solvent,
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and the oxycaine salt remains in the aqueous phase. The oxycaine penicillin is advantageously hydrolyzed by adjusting the pH of the suspension to a value between about 1.5 and 2.5.
The solution of penicillin in the organic solvent obtained can be treated by any known method to obtain the desired salt of penicillin. For example, penicillin can be extracted by an aqueous solution of an alkali compound of an alkali metal or alkaline earth metal, and the penicillin salt can be separated by the ordinary method, that is to say by drying by means of - freezing or else by addition, for example, of normal butyl alcohol and evaporation to effect crystallization.
Alternatively, the solution of penicillin in the organic solvent can be treated with a base such as procaine, oxycaine or the like forming substantially insoluble penicillin salts, to precipitate the corresponding penicillin salt.
It is within the scope of the invention to apply the process which is the object thereof to the production of oxycaine penicillin because the oxycaine penicillin finally obtained has a higher purity and a better color.
Oxycalne penicillin can also be broken down by putting
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oxycaine penicillin suspended in water, in the presence of a substantially water-immiscible organic solvent, and the oxycaine penicillin is decomposed by adding an alkali at a temperature below room temperature, by preferably cooling the solution to a temperature of about 0-5 C in order to minimize the decomposition of the penicillin by the alkali. Penicillin is extracted into the aqueous phase in the form of a salt of the alkali used - for example in the form of the sodium salt when sodium hydroxide is used - and the oxycaine base passes into the organic solvent phase.
At no time during the addition of the alkali should there be a considerable excess of alkali in the decomposing oxycaine penicillin suspension. The alkali used should preferably be in the form of a dilute aqueous solution, and should be added very slowly, with stirring, to the oxycaine penicillin suspension. It has been found that if aqueous alkali having a normality of about 0.025 is added dropwise to the suspension with stirring, the destruction of the penicillin activity by the alkali is substantially avoided. .
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The oxycaine or the residual oxycaine salt can be recovered in various ways. It is desirable that if the oxycalne is not in aqueous solution, it is taken up in aqueous solution. Thus, when the oxycalne penicillin has been prepared by the reaction of oxycalne and penicillin in solution in an organic solvent, the mother liquor is advantageously extracted from the solvent containing the oxycaine in sulfuric acid diluted to. . pH of about 2.5, the aqueous layer is separated, neutralized and the sol is separated.
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by evaporation. When penicillin ocean is prepared by the reaction of an oxycaine salt and a penicillin salt in aqueous solution, the oxycaine salt is found in the aqueous mother liquor.
If we carry out the death-
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position of the penicillin oxycain by extracting the penicillin in an organic solvent under acidic conditions, the aqueous layer contains the residual oxycaine; advantageously, it is neutralized and evaporated to dry
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trim the organic solvent. If the oxyeaino penicillin is decomposed by extracting oxycaine in an organic solvent under alkaline conditions, leaving a salt of penicillin in the aqueous layer.
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If the oxycalne is present in the organic solvent layer and advantageously it is extracted into dilute sulfuric acid at a pH of about 2.5, the aqueous layer is separated and neutralized and the water is removed. solvent by evaporation.
The aqueous alkali is added to the neutral aqueous solution containing
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oxycaine to raise the pH level to 9.0; the oxycaine base separates in the form of an oil o Alternatively, the pH level can be raised to around 11,
0 and extracting the oxycaine in an organic solvent to obtain a solution which can be used to effect subsequent precipitations of penicillin with or without prior concentration by evaporation. Whatever process is used, it may be found advantageous to remove the color by treating the combined aqueous outlets with a little activated charcoal, followed by separation, washing the carbon with a little dilute mineral acid and adding the water. main filtrate wash.
The following examples illustrate the process of the present invention. The parts by weight and the parts by volume referred to satisfy the same relationship as grams and milliliters.
EXAMPLE 10 -
Is added slowly, with stirring, to 50 parts by volume of a solution of penicillin in butyl acetate containing 30,000 units of penicillin per milliliter, about 2 equivalents of oxycalne dissolved in 6 parts of butyl acetate in volume. After standing for half an hour, the precipitated oxycaine penicillin is separated, washed by suspending it in two parts of acetone by volume and dried. The xycaine penicillin obtained is suspended in a water-butyl acetate mixture and acidified to pH 2.0 with dilute hydrochloric acid. The penicillin released into the butyl acetate layer is extracted, separated and the penicillin re-extracted with water at pH 7 in the presence of sodium hydroxide.
The aqueous solution is dried by freezing and pure sodium penicillin is obtained.
EXAMPLE 2. -
To 2,000 parts by volume of a solution of penicillin in butyl acetate containing 23,000 units of penicillin per milliliter is slowly added, with stirring, about 2 equivalents of oxycaine dissolved in 270 parts of butyl acetate by volume. . After rest for a half. hour, the precipitated oxycaine penicillin is separated, washed by suspending it in three successive portions of 100 parts by volume of a 30% -70% by volume mixture of acetone-butyl acetate, and dried. at 40 C.
The product has a cream color, it comprises 42.3 parts by weight and has a potency of 995 units per milligram representing a production of 92% for the operation considered.
39 parts by weight of this solid are suspended in 200 parts of water by volume and 600 parts of butyl acetate by volume, and the mixture is cooled to 5 ° C. 1500 parts by volume of phosphate buffer at pH 1 are added. 5 and stirring is continued for 30 minutes, after which time the pH level of the aqueous layer is 2.1 and most of the solid has dissolved. The butyl acetate layer is separated; it contains 615 parts by volume and a concentration of 61,900 units per milliliter, which represents a production of 98% for the operation considered.
To 500 parts by volume of the solution of penicillin in butyl acetate, 32 parts of water by volume are added with stirring and cooling to 5 ° C., and solid sodium bicarbonate is slowly added until the pH level of the aqueous layer is 6.8. The aqueous layer is separated; it comprises 52 parts by volume, has a concentration of 578,000 units per milliliter, the penicillin having a potency of 10,600 units per milligram, which represents a production of 97% for the operation considered and a total production of 87% at from the starting material.
Three volumes of normal butanol are added to one part of this sodium penicillin solution and the water is azeotroped off under reduced pressure until crystallization occurs. The crystals are filtered off and washed with a little normal butanol followed by a little
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ethyl ketate and dried in air at 100 ° C. The product has a white color and a potency of 1,640 units per milligram. '-
CLAIMS.
1. - Penicillin purification process characterized in that
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that penicillin or a salt of penicillin is treated with oxyeaine in an oxycaine salt in solution in a solvent in which 1-loxycaine penicillin is substantially insoluble, the precipitated oxycalne penicillin is separated and suspended in a mixture of water and an organic solvent substantially immiscible with water, the oxycaine penicillin is deocuposed under acidic conditions; the released penicillin is extracted into the organic solvent and the purified penicillin is separated therefrom.
2.- Penicillin purification process characterized in that
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that penicillin or a salt of penicillin is treated with oxycaine a salt of oxycaine in solution in a solvent in which the oxycaine penicillin is substantially insoluble, the precipitated oxycaine penicillin is separated and it is suspended in a mixture of water and an organic solvent.
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Although substantially immiscible with water, the oxycaine penicillin is decomposed under alkaline conditions at a temperature below room temperature, the oxycaine base is extracted into the organic solvent, and from the aqueous solution the oxycaine is obtained. penicillin salt that has formed.
3. - Method according to claims 1 or 2, characterized in
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1.5 to 2.0 equivalents of ivcaine or oxycalne salt per equivalent respectively of penicillin or penicillin salt are used.
4.- A method according to any one of the preceding claims, characterized in that washing with water and / or an organic solvent
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oxyeaine penicillin precipitated before suspending it in water.
50 - Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the oxycalne penicillin formed is placed in suspension in a mixture of water and an organic solvent substantially immiscible with water, chosen from the class comprising aliphatic alcohols, ketones, esters of carboxylic acids, chlorinated hydrocarbons and ethers.
6. A method according to claim 5, characterized in that
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the oxycalne penicillin formed is suspended in a mixture of water and an organic solvent substantially immiscible with water chosen from the class comprising butyl alcohol, amyl alcohol, methyl isobutyl ketone, butyl acetate and amyl acetate.
7. A method according to claim 5 or 6, characterized in that the water and the organic solvent are present in substantially equal volume.
8. A method according to claim 4, characterized in that '
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The precipitated oxycaine penicillin is washed with a solvent mixture which consists of 30% acetone by volume and 70% butyl acetate by volume.