Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung der relativ wasserunlöslichen Kristallform von Cephalexin-Monohydrat, welches ein bakterizides Mittel darstellt, das der Klasse angehört, welche gewöhnlich als Cephalosporine bekannt sind. Das antibakterielle Mittel Cephalexin wird in der menschlichen Therapie verwendet und ist im Handel als das Monohydrat der freien Säure erhältlich (Zwitterion). Diese Droge ist z.B. im J. Med. Chem. 12, 310-313 (1969), J. Org. Chem. 36(9), 1259-1267 (1971) und J. Org.
Chem. 37(17), 2765-2767 (1972) beschrieben.
Vergleiche belgisches Patent Nr. 765 596; Farmdoc 67 511S und US Patent Nr. 3 507 861, britisches Patent Nr. 1174335 und kanadisches Patent Nr. 856786.
Es existieren zahireiche Publikationen über verschiedene Methoden zur Herstellung und Reinigung von Cephalexin in Form dessen freie Säure. Vergleiche dazu die US Patent Nr.
3 634416; 3 668 201; 3 668 202; 3 671449 (Beispiel 3); 3 676 434; 3 676 437; 3 689483 und 3 694437.
Verschiedene Veröffentlichungen bezüglich der kristallinen Formen und Hydrate von Cephalexin findet man z.B. bei Pfeiffer und Mitarbeiter im Journal of Pharmaceutical Sciences, 59(12), 1809-1814(1970), Bond und Mitarbeiter im Pharmaceutical Journal, 210-214 (August 22, 1970), im US Patent Nr. 3 502 663; 3 531 481; 3 655556 und 3 692781, im belgischen Patent Nr. 753 910 (Farmdoe 82145) und im belgischen Patent Nr. 777789 (Farmdoc 48556T) sowie im französischen Patent Nr. 2096 117.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der relativ wasserunlöslichen Kristallform von Cephalexin-Mono- hydrat, welche im wesentlichen die folgenden Röntgenstrahlen-Brechungsdaten aufweisen:
Interplanarer Abstand d A Relative Intensität I/I
16,01 0,19
12,07 1,00
10,82 0,13
9,64 0,03
8,83 0,07
8,53 0,13
8,10 0,26
7,07 0,08
6,10 0,14
5,60 0,22
5,43 0,64
4,98 0,17
4,76 0,09
4,57 0,17
4,39 0,18
4,23 0,18
4,02 0,30
3,94 0,13
3,86 0,19
3,79 0,04
3,70 0,05
3,61 0,18
3,44 0,08
3,24 0,10
3,20 0,05
3,11 0,13
2,99 0,08
2,91 0,09
2,80 0,07
2,73 0,07
2,67 0,09 ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine konzentrierte saure wässrige Lösung von Cephalexin herstellt,
welches in dieser Lösung eine undissoziierte Carboxylgruppe und eine disso ziwerte salzgebundene Aminogruppe aufweist, dieser Lösung so viel n-'Butanol zufügt, dass sich zwei flüssige Phasen bilden, und hierauf das Phasensystem zwecks Ausfällung der genannten wasserunlöslichen kristallinen Form von Cephalexin-Monohydrat bis zum pH-Wert des isoelektrischen Punktes langsam neutralisiert, wobei sich ein schwerlösliches Cephalexin-Zwitterion bildet, das bei der Kristallisation ein Wassermolekül aufnimmt.
Die Azidität der wässrigen Lösung liegt normalerweise unter einem pH 2,4, vorzugsweise im Bereiche von 1,7 bis 2,3 bzw. ungefähr 2,3. Im allgemeinen beträgt der Zusatz an n -Butanol zur Bildung eines Zweiphasen-Systems mindestens 0,5 Volumen Butanol pro Volumen wässriger Lösung, wobei man auch mit Vorteil Keimkristalle der genannten unlöslichen Cephalexin-Monohydrat-Form zusetzt, und die Neutralisa tion bei einer Temperatur von nicht mehr als 45"C, vorzugsweise im Bereiche von 20 bis 25"C, und bei einem pH von etwa 4,0 bis 5,0 durchführt. Die Neutralisation erfolgt vorzugsweise mit Triäthylamin, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, oder Ammoniumhydroxid.
Die Neutralisation erfolgt vorzugsweise im angegebenen Bereich, insbesondere deshalb, weil damit eine Zersetzung des Produktes vermieden wird, welche bei höheren Temperaturen beobachtet wurde. Den pH-Wert kann man mittels einer Glaselektrode verfolgen, die man in das gerührte Zweiphasen-System während der Neutralisation und in die abgetrennte wässrige Phase am Ende der Titration eintaucht. Die bevorzugten Neutralisationsmedien sind Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Ammoniumhydroxid.
Die in Frage stehende wasserunlösliche Form von Cephalexin-Monohydrat beträgt ungefähr 10 mg/ml. Diese Angabe wurde auf folgende Art ermittelt: 30 mg des Produktes wurden in ein Milliliter entionisiertem Wasser während 5 Minuten geschüttelt, wobei ein' Teil der Substanz in Suspension blieb. Hierauf wurde der Lösung ein Milliliter Wasser zugesetzt und man beobachtete, dass nach Schütteln während 5 Minuten noch nicht alles in Lösung ging. Man setzte dieser Lösung einen weiteren Milliliter Wasser zu (total 3 ml) und nach Schütteln der Lösung erhielt man eine klare Lösung. Die derart bestimmte Löslichkeit des Produktes beträgt somit 10 bis 15 mg/ml.
Die Verwendung dieser kristallinen Form des Produktes ist dieselbe, welche bisher in der wissenschaftlichen und medizinischen Literatur angegeben wurde. Dieses antibakterielle Mittel kann auch in der tierischen Medizin verwendet werden, das Mittel besitzt eine gute Stabilität und bewirkt die Bildung eines günstigen Blutspiegels nach oraler Einnahme. Dessen genauen und reproduzierbaren chemischen und physikalischen Eigenschaften erlauben eine entsprechend erfolgreiche kommerzielle Produktion und Formulierung für medizinische Zwecke.
Beispiel 1
In Butanol-Wasser-Gemischen unlösliches Cephalexin -Monohydrat bei 20 bis 250C
25,0 g reines Cephalexin wurden langsam in 60 ml Wasser gegeben. Hierauf wurden 9,8 ml 6-n HCI tropfenweise dazugegeben, so dass der pH-Wert dieser Lösung 1,7 betrug. Die Lösung erschien etwas getrübt Man fügte deshalb 2,5 g Aktivkohle (Darko KB) zu. Das Gemisch wurde während 15 Minuten gerührt und dann abfiltriert. Hierauf wurden 20 g NaOH in genügend Wasser gelöst, um 100 ml einer 20%igen NaOH-Lösung zu erhalten.
Die abfiltrierte KoMe wurde mit Wasser gewaschen und ergab eine Gesamtlösung von 110 ml. Diese Lösung wurde bei 20 bis 250C gerührt und dieser Lösung 3,5 ml 20%iges NaOH innerhalb etwa zwei Minuten zugefügt. Der pH der Lösung betrug hierauf 2,3. Dann wurde dieser Lösung 1,0 g Keimkristalle aus unlöslichem Cephalexin-Monohydrat zugesetzt.
Hierauf wurden der Lösung 50 ml normales Butanol zugesetzt und das Gemisch bei 23"C gerührt, während man in Portionen von ca. 0,5 ml gesamthaft 8,65 ml 20%ige Natronlauge innerhalb 4y2 Stunden zusetzte.
Der pH wurde auf diese Weise auf 2,4 oder etwas höher gehalten und betrug am Schluss 4,5 und die Temperatur 20 bis 25"C. Die Analyse ergab folgende Werte: K.F. H2O = 3,6wo, IPA = 0,089%, BuOH = 0,72%, chemische Wirksamkeit = 898 mcg/mg, Bio-Wirksamkeit = 920 mcg/mg.
Das ausgefällte unlösliche Cephalexin-Monohydrat wurde abfiltriert, nacheinander mit 50 ml n-Butanol (n-BuOH), 40 ml Wasser, 50 ml n-BuOH und 100 ml IPA und hierauf während 22 Stunden bei 53 bis 55"C und atmosphärischem Druck getrocknet, wobei 20,0 g trockenes kristallines unlösliches Cephalexin-Monohydrat in pharmazeutischer Reinheit erhalten wurde.
Beispiel 2
Cephalexin-Monohydrat (unlösliche Form) erhalten aus Butanol-Wasser-Umkristallisation
Nach dem folgenden Verfahren wurde ein sehr weisses Produkt von hoher Reinheit mit der gewünschten Kristallform erhalten. Die Butanolschicht bewirkt die Entfernung von Dimethylanilin-Spuren (DMA) und gefärbten Stoffen, während die wässrige Schicht wasserlösliche Verunreinigungen entfernt.
1. 1000 g rohes Cephalexin wurden langsam in 2400 ml ent ionisiertes Wasser, das 40 ml 6-n Salzsäure enthielt, gege ben. Dieser Zusatz wurde langsam innerhalb etwa 15 Mi nuten durchgeführt, während der pH bei 1,6 bis 1,8 durch weiteren Zusatz von 6-n HC1 aufrechterhalten wurde. Der pH-Wert wird dauernd kontrolliert und es ist eine Gesamt menge von 390 bis 400 ml 6-n HC1 erforderlich, um die
Lösung auf dem gewünschten Säuregrad zu halten. Die
Temperatur wird auf etwa 200C gehalten.
2. Der Lösung werden 100 g entfärbende Aktivkohle (Tarco
KB) zugesetzt und der Brei während 30 Minuten gerührt.
Der Brei wird mittels eines überzogenen Filters abfiltriert.
3. Der Filterkuchen wird mit so viel entionisiertem Wasser gewaschen, um ein Filtrat von 4,0 Litern zu erhalten. Grös sere Wassermengen sind nicht erwünscht, weil sie zu hö heren Verlusten an Mutterlauge führen.
4. Das Filtrat wird auf einem pH von 21, bis 2,2 mit etwa
30 bis 35 mi Triäthylamin (IBA) eingestellt. Der pH der
Lösung sollte überwacht werden. Es kann eine leichte Trü bung eintreten.
5. Der stark wasserhaltigen Lösung werden 2000 ml n-Butanol zugesetzt und die Temperatur auf 40"C gehoben. Hierauf werden 100 ml TEA und dann Keimkristalle zugesetzt. Dies ergibt einen guten Kristallbrei.
6. Innerhalb etwa 5 Minuten wird dauernd TEA zugesetzt, während die Temperatur auf 40"C und der pH auf 4,4 bis
4,6 gehalten wird. Die nötige Gesamtmenge an TEA wird etwa 345 bis 350 ml betragen. Dabei ist es empfehlenswert, einen aliquoten Teil der 6-n Salzsäure mit TEA vorgehend zu tritrieren, um festzustellen, wieviel TEA erforderlich ist, um einen pH-Wert von 4,5 zu erreichen. Dabei sollte die
Salzsäure mit dem 8-fachen Volumen an entionisiertem
Wasser verdünnt werden bevor die Titration durchgeführt wird. Auf diese Weise kann eine Oberladung mit TEA während der Auskristallisation des Produktes vermieden werden.
Beispiel 3
Cephalexin-Monohydrat (unlösliche Form) aus unmittel barer Kristallisation im Butanol-Wasser-System aus einer Versuchsanlage
1000 ml aus einer Versuchsanlage erhaltenen, teilweise konzentrierten wässrigen sauren Lösung von Cephalexin wurden unter Vakuum auf etwa 200 ml weiter eingeengt. Der pH des Konzentrates betrug 1,1 bei 22"C. Durch Zusatz von 10 ml TEA wurde der pH auf 2,1 eingestellt. Hierauf wurde die Lösung mit 1,0 g Cephalexin-Monohydrat (unlösliche Form) Keimkristallen und mit 150 ml n-Butanol versetzt. Es bildete sich sofort eine schwere Kristalhnasse. Der Brei wurde gerührt und diesem 8,0 ml TEA tropfenweise in kleinen Teilmengen von etwa 1,0 ml innerhalb von 3 Stunden bei einem pH von 4,5 zugesetzt.
Der Brei wurde während einer weiteren Stunde bei 200C und hierauf der Feststoff abfiltriert und der Filterkuchen mit 200 ml nassem Butanol, und dann mit 100 ml kaltem (0 bis 5"C) entionisiertem Wasser gewaschen. Hierauf wurde der Filterkuchen mit 100 ml trockenem Butanol, dann mit 100 ml Isopropanol gewaschen. Das Produkt wurde bei 50"C getrocknet. Man erhielt 30 g Cephalexin-Monohydrat (unlösliche Form) bzw. 29,0 g Cephalexin-Monohydrat bei Abzug der zugesetzten Keimkristalle (1,0 g).
Prüfung: K.F. H20 = 3,9%, IPA = 0,15%, BuOH 0,57%, chemische Wirksamkeit = 892 mcg/mg.