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Le brevet belge r a 5190 389 du 22 avril 1953 a pour objet un procédé d'obtention de pénicillinesstables, convena particulièrement à
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la thérapie orale et répondant à la formule généraleC,81 NS-NHGO.- (R x) dans laquelle R représente un radical aliphati lszé bivalent, éventu- ellement substitué, X de l'oxygène, du soufre ou un groupe NH, n un nombre entier de 1 à 5 et R un radical aliphatique, araliphatique ou aromatique pouvant éventuellement être substitue.
Le procédé conforme à ce brevet con- siste essentiellement en ce que, en partant des solutions brutes obtenues
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par fermentation dans des concilions submergées au moyen de Penieilliumnotatum ou Penicillium chrysogenum ou de leurs espèces mutantes, avec l'emploi de "précurseurs" qui correspondent aux formules générales HOH CCR1X).n ou H00a(RX) fi où R 1 représente un radical aliphatique bivalent, évent- ellement substitueX de l'oxygène, du soufre ou un groupe NH, n un nombre entier compris entre 1 et 5 et ùn radical aliphatique, araliphatique ou aromatique pouvant éventuellement être substitué, ou en partant des solutions aqueuses résultant du traitement ultérieur des solutions brutes, qui contiennent des pénicillines de la formule ci-dessus indiquée,
on sépare ces pénicillines sous forme d'acides à l'état libreo Dans le cadre des propositions faites antérieurement s'emploient de préférence, comme "précur-
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seurs", dufi-phénoxyéthano1 ou p-oxphénoxyéthano1, respectivement les acides correspondants, à savoir l'acide phénoxyacêti cze ou l'acide p- ou moxy-phénoxyacéti quoo Conformément au divers modes de réalisation indiquas @ titre d'exemple dans les brevets antérieurs, les acides libres cristallisés de cespénicillines qui se distinguent par une excellente stabilité aux acides, s'obtiennent en précipitant les pénicillines difficilement solubles dans l'eau, sous forme desacides, par acidulation par exemple avec des acides minéraux,
à partir des solutionsaqueuses de pénicilline (solution brute ou échelons d'extraction aqueux), ou en les faisant passer de ces solutions en présence d'acides dansdes solvants organiques, et en les isolant par évaporation du solvanto
Poursuivant ses travaux dans ce domaine, la société demanderesse a trouvé qu'on peut obtenir les pénicillines de la formule ci-dessus citée, d'une façon simple et pratiquement sans perte, sous forme d'acides libres, en rédursant la solubilité des acidesde pénicilline transférésdans un solvant organique à tel point que les acides pénioilliniques libres sont précipités de ce solvanto Suivant une forme de réalisation préférée du procédé conforme à l'invention, lesacides de pénicilline libressont précipités d' un solvant organique,
dans le'quel ils ne sont de préférence que peu solubles, par refroidissement en particulier à des températures inférieures à 0 C. A cet effet, on prépare, de préférence à la température ambiante, des solutions approximativement saturées des acides de pénicilline dans le solvant organî- que et on lessoumet au refroidissement.
Comme solvants convenant pour la mise en oeuvre du présent procédé se sont révélés particulièrement indiqués, par exemple, des éthers de la formule générale R-O-R' où R et R' désignent des radicaux aliphatiques, éventuellement substitués, R pouvant aussi se substituer à R'. C'est ainsi
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que par exemple la phénoxyméthy1pénicllline cristallise sous forme d'acide libre de sa solution dans l'éther isopropylique, tandis que les impuretés qui accompagnent la pénicilline,notamment les acides précurseurs et leurs produits de décomposition, demeurent en solutiono En revanche, la pénicilline G, qui n'est pas stable aux acides, cristallise de sa solution dans 1'
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éther d.isopro,pylique, non pas sous forme d'acide libre mais sous forme d' un composé d'addition dans le rapport moléculaire 1 : 1.
Les acides de pénicilline stables, séparés par refroidissement suivant le procédé conforme à l'invention et répondant à la formule citée ci-dessus, possèdent en règle générale un degré de pureté qui permet de se dispenser d'une recris-
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tallisàtiono Par exemple, dans le cas de la phénoxymothylpénîcilline on ré- ussit à obtenir l'acide pénirillinique cristallisé d'un blanc pur,avec une activité pénicilline de 1685 unités par mg (valeur théorique 1696 uni-
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tés par mg - essai iodométrique)o
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Conformément à une autre forme de réalisation du procédé suivant l'invention.,
qui entre notamment en considération lorsqu'on fait usage d'un solvant organique qui possède un pouvoir dissolvant relativement élevé à 1' égard des acides pénicilliniques de la formule indiquée ci-dessus, de sorte que lors du refroidissement de la solution les acides de pénicilline ne pré-
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cipiteraient qu'en quantités insuffisantes, on peut réduire la solubilité des acides de pénicilline dans le solvant organique par l'addition de solvants apolaires qui n'ont pas de pouvoir dissolvants l'égard des acides de pénicillines, coma par exemple l'éther de pétrole, le benzène, le toluène cu produits analogues.
Ce mode opératoire s'est avéré particulièrement intéressant lorsque, au cours de leur préparation sous forme d'acides, les pénicillines sont transférées dans une phase de solvant, par exemple une phase de acétate de butyle , de laquelle elles peuvent être séparéesà l' état solide suivant le mode opératoire précitéeLes acides de pénicilline qui en résultent peuvent être souillés par exemple par destracés d'acide précurseur;, mais ils sont faciles à purifier, par exemple par lavage du pré-
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cipité avec de 10 eauo
Exemple 1:
5 g du sel de potassium brut de la phénoxyméthylpénicilline avec
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une activité pénicilline de 1030 unités par mg (essai io dOm9 tri que) , sont dissous dans 100 cc d'eau. La solution est additionnée de 100 ce d'éther diisoprcpylique et la pénicilline est transférée sous forme d'acide libre dans le solvant organique (éther diisopropylique), avec acidulation de la solu-
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tion aqueuse au il l 80 Après élimination de la phase aqueuse et séchage de la solution d'éther diisopropylique, on refroidit celle-ci à -1000.
Après plusieurs heures de repos, la phénoxydthylpénicilline se sépare. sous la formie d'addeo Rendement 2 ,13 g diacide de phénoxyméthylpéni cilline , ayant une activité pénicilline de 1685 unités par mg (essai iodométrique) = (
Le reste d'acide pénicillinique qui demeure dans la phase d'éther diisopropylique est de nouveau transféré dans 100 cc de solution tampon au pH de 7 ,2 et précipité de cette solution par addition de HG1 2/n.
Le précipité est bien lavé à l'eau et séché.Rendement : 0,78 g d'acide de phénoxyméthylpénicilline avec une activité pénicilline de 1680 unités par mg =
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25 g4 $o Il en résulte un rendement total de 95 ,l ' de phénoxythylpénicil- line sous forme d'acideo
Exemple 2
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300 ce d'une solution aqueuse de phénylmercaptomsthylpénicilli- ne avec 200000 unités pénicilline par ce(essai iodométrique), sont au pH de 1,8 donc sous la forme de l'acide libre,extraits par 100 cc d'éther isoamylique.
La phase étherée est éliminée et séchée et la solution est refroidie à -20 Copération au cours de laquelle un précipité de phénylmercapto- méthylpénicilline pure (sous la forme d'acide) ne tarde pas à se séparero Après 12 heures de repos, le précipité est isolé par filtrage avec aspira-
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tion et séché. Rendement 3 ,la g de phénylmercapto#thylpénicilline sous forme d'acide avec une activité pénicilline de 1600 unités par mg (valeur théorique 1621 unités par mg) = 82,7 %.
Exemple 3 :
50 ce d'une phase d'acétate de butyle prélevée sur un échelon d'extraction obtenu à l'échelle industrielleavec 910200 unités par cc de
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phénoxyméthylpénioilline9 sont additionnés de 250 cc d'éther de pétrole, opération au cours de laquelle se sépare très rapidement un précipité constitué d'acide de phénoxym3thylpénicilline et d'acides accompagnant la pé- nicilline. Après 3 heures de repos, le précipité est isolé, séché et puis mis en suspension dans 50 cc d'eau en vue d'en éliminer les acides accompagnant la pénicillineo Ces acides d'accompagnement passenten solutiono Après 2 heures de repos, l'acide de pénicilline resté à l'état non-dissous est isolé par filtration et séchéo Rendement - 2,41 g d'acide de phénoxy- méthylpénicilline.,
ayant une activité pénicilline de 1660 unités par mg = 87,7%.
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The Belgian patent r a 5190 389 of April 22, 1953 relates to a process for obtaining stable penicillins, particularly suitable for
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oral therapy and having the general formula C, 81 NS-NHGO.- (R x) in which R represents a divalent aliphatic radical, optionally substituted, X is oxygen, sulfur or an NH group, n un integer from 1 to 5 and R an aliphatic, araliphatic or aromatic radical which can optionally be substituted.
The process according to this patent essentially consists in that, starting from the crude solutions obtained
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by fermentation in concilions submerged by means of Penieilliumnotatum or Penicillium chrysogenum or their mutant species, with the use of "precursors" which correspond to the general formulas HOH CCR1X) .n or H00a (RX) fi where R 1 represents an aliphatic radical bivalent, optionally substituted with oxygen, sulfur or an NH group, n an integer between 1 and 5 and an aliphatic, araliphatic or aromatic radical which may optionally be substituted, or starting from aqueous solutions resulting from the subsequent treatment crude solutions, which contain penicillins of the above formula,
these penicillins are separated in the form of acids in the free state. Within the framework of the proposals made previously, they are preferably used, as "precur-
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Seurs ", dufi-phenoxyethano1 or p-oxphenoxyethano1, respectively the corresponding acids, namely phenoxyacetic acid or p- or moxy-phenoxyacetic acid quoo According to the various embodiments given by way of example in the prior patents , the crystallized free acids of these penicillins which are distinguished by an excellent stability to acids, are obtained by precipitating the penicillins hardly soluble in water, in the form of acids, by acidulation for example with mineral acids,
from aqueous solutions of penicillin (crude solution or aqueous extraction steps), or by passing them from these solutions in the presence of acids in organic solvents, and isolating them by evaporation of the solvent
Continuing its work in this field, the applicant company has found that it is possible to obtain the penicillins of the above-mentioned formula, in a simple and practically lossless manner, in the form of free acids, by reducing the solubility of the acids of penicillin transferred into an organic solvent to such an extent that the free penioillinic acids are precipitated from this solvent. According to a preferred embodiment of the process according to the invention, the penicillin acids are released from an organic solvent,
in which they are preferably only slightly soluble, by cooling in particular to temperatures below 0 C. For this purpose, approximately saturated solutions of the penicillin acids in the solvent are prepared, preferably at room temperature. organically and it is subjected to cooling.
As solvents suitable for carrying out the present process have proved to be particularly indicated, for example, ethers of the general formula R-O-R 'where R and R' denote aliphatic radicals, optionally substituted, R possibly also being substituted for R '. This is how
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that, for example, phenoxymethylpenicillin crystallizes in the form of free acid from its solution in isopropyl ether, while the impurities which accompany penicillin, in particular the precursor acids and their decomposition products, remain in solution o On the other hand, penicillin G, which is not stable to acids, crystallizes from its solution in 1 '
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d.isopro, pylic ether, not as free acid but as an adduct in the 1: 1 molecular ratio.
The stable penicillin acids, separated by cooling according to the process according to the invention and corresponding to the formula cited above, generally have a degree of purity which makes it possible to dispense with recrystallization.
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tallisàtiono For example, in the case of phenoxymothylpenicillin we succeed in obtaining crystallized penirillinic acid of a pure white, with a penicillin activity of 1685 units per mg (theoretical value 1696 uni-
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ts per mg - iodometric test) o
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According to another embodiment of the method according to the invention.
which comes into particular consideration when using an organic solvent which has a relatively high dissolving power with regard to the penicillinic acids of the formula indicated above, so that when cooling the solution the penicillin acids don't pre-
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cipitates that in insufficient quantities, one can reduce the solubility of penicillin acids in the organic solvent by the addition of nonpolar solvents which have no dissolving power with respect to penicillin acids, coma for example ether of petroleum, benzene, toluene or similar products.
This procedure has proved to be particularly advantageous when, during their preparation in the form of acids, the penicillins are transferred into a solvent phase, for example a butyl acetate phase, from which they can be separated in the state. solid according to the aforementioned procedure The penicillin acids which result therefrom can be contaminated, for example, by destroying the precursor acid ;, but they are easy to purify, for example by washing the pre-
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cipitated with 10 eauo
Example 1:
5 g of the crude potassium salt of phenoxymethylpenicillin with
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a penicillin activity of 1030 units per mg (tri-io dOm9 test), are dissolved in 100 cc of water. The solution is added with 100 cc of diisopropyl ether and the penicillin is transferred in the form of free acid into the organic solvent (diisopropyl ether), with acidulation of the solution.
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After removing the aqueous phase and drying the diisopropyl ether solution, the latter is cooled to -1000.
After several hours of rest, the phenoxydthylpenicillin separates. in the form of addo Yield 2.13 g of phenoxymethylpenicillin diacid, having a penicillin activity of 1685 units per mg (iodometric test) = (
The remainder of penicillinic acid which remains in the diisopropyl ether phase is again transferred to 100 cc of buffer solution at pH 7.2 and precipitated from this solution by addition of HG1 2 / n.
The precipitate is washed well with water and dried. Yield: 0.78 g of phenoxymethylpenicillin acid with a penicillin activity of 1680 units per mg =
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25 g4 $ o This results in a total yield of 95, l 'of phenoxythylpenicillin as acido
Example 2
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300 cc of an aqueous solution of phenylmercaptomsthylpenicillin with 200,000 units of penicillin per cc (iodometric test), have a pH of 1.8 therefore in the form of free acid, extracted with 100 cc of isoamyl ether.
The ethereal phase is removed and dried and the solution is cooled to -20 Coperation during which a precipitate of pure phenylmercaptomethylpenicillin (in the form of acid) does not take long to separate. After standing for 12 hours, the precipitate is isolated by filtering with suction
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tion and dried. Yield 3, the g of phenylmercapto # thylpenicillin in acid form with a penicillin activity of 1600 units per mg (theoretical value 1621 units per mg) = 82.7%.
Example 3:
50 cc of a butyl acetate phase taken from an extraction step obtained on an industrial scale with 910 200 units per cc of
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250 cc of petroleum ether are added to phenoxymethylpenioillin9, an operation during which a precipitate consisting of phenoxym3thylpenicillin acid and acids accompanying penicillin very rapidly separates. After standing for 3 hours, the precipitate is isolated, dried and then suspended in 50 cc of water in order to eliminate the acids accompanying the penicillin o These accompanying acids go into solution o After standing for 2 hours, the acid of penicillin which has remained in the undissolved state is isolated by filtration and dried. Yield - 2.41 g of phenoxymethylpenicillin acid.,
having a penicillin activity of 1660 units per mg = 87.7%.