Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Způsob zpětného získání a recyklování kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité

Abstract

Zp sob zp tn ho z sk n odpadn kyseliny methansulfonov (MSA) a kyseliny fosforit (H.sub.3.n.PO.sub.3.n.) z procesu bisfosfonace a recyklov n uveden²ch kyselin v tomto procesu. Zp sob zahrnuje p soben HCl na odpadn proud surov ho mate n ho louhu pro odstran n sodn ho iontu jako chloridu sodn ho, izolaci HCl-H.sub.2.n.O atmosf rickou destilac a odd len a dehydrataci vakuovou destilac . V podstat such sm s kyseliny methansulfonov a fosforit m e b²t vr cena a znovu pou ita v procesu bisfosfonace.\

Classifications

C07F9/3873 Polyphosphonic acids containing nitrogen substituent, e.g. N.....H or N-hydrocarbon group which can be substituted by halogen or nitro(so), N.....O, N.....S, N.....C(=X)- (X =O, S), N.....N, N...C(=X)...N (X =O, S)

Landscapes

Show more

CZ289980B6

Czechia

Other languages
English
Inventor
Edamanal S. Venkataramani
Andrew L. Forman
Ralph J. Magliette Jr.
William A. Vaughn
Richard R. Dauer

Worldwide applications
1994 US 1995 AU CZ UA WO SK RU CN RO CN BR TW 1996 FI

Application CZ19963545A events

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu zpětného získání a recyklování odpadní kyseliny methansulfonové (MSA) a kyseliny fosforité (H3PO3) pro opětovné použití v procesu bisfosfonace oddělením a dehydratací směsi kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité postupnou destilací.
Dosavadní stav techniky
Alendronát sodný, trihydrát monosodné soli 4-amino-l-hydroxybutyliden-l-bisfosfonové kyseliny, je nadějný nový prostředek pro potírání resorpce kostí při kostních onemocněních, mezi které patří osteoporóza, zvláště u žen po menopauze. Sloučenina, použitelnost a způsob přípravy jsou popsány v US patentech 4 922 007 a 5 019 651 oba firmy Měrek & Co., Inc.
V uvedených patentech popisovaná příprava alendronátu sodného ve velkém měřítku vytváří jako odpad velké objemy rozpustných materiálů s obsahem fosforu (POX), včetně sodných solí fosforečnanů, fosforitanů, pyrofosforečnanů a kyseliny methansulfonové/fosforité.
Zařízení pro zpracování odpadních vod (WWTP) mohou obecně zpracovat v celkovém denním průměru přibližně 1 až 10 ppm (mg/1) fosforu a 50 až 500 ppm (mg/1) MSA na litr odpadu.
Alendronátový proces však může vytvářet až 500 mg fosforu a přes 1000 mg/1 MSA na litr na den, což v mnoha oblastech vysoko přesahuje povolené limity pro zpracovávání odpadních vod a vylévání splašků.
Obecné metody pro řešení tohoto problému zahrnovaly průmyslové spalování, skladování a vypouštění odpadních vod v průběhu delšího časového období při dodržování povolených limitů odpadního POX a MSA, snesitelných pro životní prostředí.
Nedostatkem spalovacího způsobu jsou vysoké náklady kvůli velkým objemům odpadů, nízké hodnotě BTU solných roztoků a jejich schopnost vytvářet kyselé emise, které by mohly způsobovat kyselé deště. Likvidace cestou zpracování ve formě odpadních vod, WWT, vyžaduje velkoobjemové skladovací nádrže, odolné proti korozi, kterých se používá po dlouhou dobu, a náklady na práci, spojenou se zvýšeným sledování pracovních parametrů zařízení pro zpracování odpadních vod.
Jiné způsoby zahrnují biodegradaci kyseliny methansulfonové (MSA) s použitím aktivovaného kalu a oxidaci kyseliny fosforité (H3PO3) na kyselinu fosforečnou (H3PO4), kterou je možno snadněji odstranit.
Nedostatkem tohoto způsobu je však malé množství POX/MSA, které může daný biodegradační cyklus zpracovat. Navíc požadavek na účinnou biologickou degradaci MSA může potenciálně interferovat se schopností zařízení pro zpracování odpadních vod degradovat jiné, snadněji oxidovatelné substráty. Optimální podmínky pro biologickou degradaci MSA se značně liší od standardních pracovních podmínek zařízení pro zpracování odpadních vod, liší se od místa k místu a negativně působí při plánování výroby.
V oboru je tedy zapotřebí způsobu pro izolaci a návrat do výroby kyseliny methansulfonové, MSA, a kyseliny fosforité, H3PO3, takovým způsobem, který je bezpečný pro životní prostředí, účinný a nenákladný a který má minimální vliv na pracovní podmínky typického zařízení pro zpracování odpadních vod.
-1CZ 289980 B6
Podstata vynálezu
Bylo zjištěno, že kyselina methansulfonová (MSA), a kyselina fosforitá (H3PO3) z biofosfonátové výroby alendronátu sodného, mohou být účinně odstraněny z proudu surového matečného louhu působením HC1 pro odstranění sodného iontu jako chloridu sodného, odstraněním podstatné části HCI-H2O z proudu atmosférickou destilací a následujícím úplným odstraněním HC1-H2O ze vzniklé suché směsi kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité vakuovou destilací. Suchá směs kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité může být znovu použita při výrobě. Oddestilovaná směs HC1-H2O může být rovněž znovu použita při výrobě.
Tento vynález tedy poskytuje způsob, který zahrnuje kroky:
i) surový matečný louh, který obsahuje sodné soli kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité, se uvede do styku s kyselinou chlorovodíkovou pro dosažení koncentrace 6N nebo vyšší pro vysrážení chloridu sodného;
ii) z vodného média získaného v kroku (i) se oddělí chlorid sodný;
iii) oddělený chlorid sodný z kroku (ii) se promyje nasyceným vodným roztokem sodné soli pro odstranění zbytkové kyseliny methansulfonové; a popřípadě se spojí filtrát zpromývání s vodným médiem v kroku (ii);
iv) z výsledného media z kroku (iii) se atmosférickou destilací odstraní kyselina chlorovodíková a voda;
v) od výsledného media z kroku (iv), které obsahuje v malých množstvích kyselinu chlorovodíkovou a vodu, se oddělí kyselina methansulfonová a kyselina fosforitá vakuovou destilací za poskytnutí suché směsi kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité.
Tento vynález také poskytuje způsob, který zahrnuje kroky:
a) vodný surový matečný louh, který obsahuje soli kyseliny omega-amino C2-C6 alkyliden-1hydroxy-l,l-bisfosfonové, kyseliny methansulfonové, kyseliny fosforité a kyseliny fosforečné, se uvede do styku s chloridem vápenatým v množství 2 až 10 hmotnostních dílů chloridu vápenatého jako bezvodé soli na 100 objemových dílů média;
b) roztok z kroku (a) se uvede do styku s oxidem vápenatým v dostatečném množství, aby došlo k vysrážení solí s obsahem vápníku/fosforu;
c) směs z kroku (b) se uvede do styku s kyselinou pro nastavení hodnoty pH vodné fáze směsi na 6 až 8, pro v podstatě úplné vysrážení uvedených solí s obsahem vápníku/fosforu;
d) oddělení uvedené vysrážené směsi solí s obsahem vápníku/fosforu od vodné fáze kroku (c);
e) uvedení vodného média z kroku (d), které obsahuje sodné soli kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité, do styku s kyselinou chlorovodíkovou ve formě vodné koncentrované HC1 nebo plynného HC1 pro dosažení koncentrace přibližně 6N nebo vyšší pro vysrážení chloridu sodného;
f) oddělení chloridu sodného z vodného média v (e);
g) promytí odděleného chloridu sodného nasyceným vodným roztokem sodné soli pro odstranění zbytkové kyseliny methansulfonové;
-2CZ 289980 B6
h) odstranění podstatné části kyseliny chlorovodíkové a vody z výsledného média z kroku (g) atmosférickou destilací;
i) oddělení kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité z výsledného média v kroku (h) vakuovou destilací za poskytnutí v podstatě suché bezvodé směsi kyseliny methansulfonové/fosforité.
Reakce při výrobě alendronátu sodného, který přehledně ukazuje obrázek 1, zahrnuje tři kroky: bisfosfonační reakce, ochlazení (zastavení reakce) ve vodném roztoku s řízeným pH a hydrolýza s krystalizací surového produktu. Postup je možno provádět vsádkovým nebo kontinuálním způsobem s použitím běžné aparatury.
Při bisfosfonační reakci (viz US patent 4 922 007) reaguje kyselina gama-aminomáselná (GABA) s chloridem fosforitým (PC13) a kyselinou fosforitou (H3PO3) v kyselině methansulfonové (MSA) jako rozpouštědle pod zpětným chladičem při teplotě například 80 až 100 °C po dobu přibližně 0,5 až 3 hodin. Reakce může být obecně prováděna za normálního tlaku. Jak je možno vidět na obr. 1, počátečním produktem reakce je pyrofosfát (PP) a multimemí prekurzory alendronátu (nejsou ukázány).
Reakční směs je potom nastříknuta do vody s pH udržovaným na hodnotě přibližně 4 až 7 za použití hydroxidu sodného. Poté je hodnota pH upravena na 4 až 5, například 4,3 až 4,7, a směs je zahřívána pod tlakem, například 0,1 až 1 MPa s výhodou s rozsahem 0,1 až 0,4 MPa, při teplotě 100 až 150 °C přibližně 2 až 30 hodin pro převedení pyrofosfátu a multimemích prekurzorů na alendronát sodný. Malá zbytková frakce, která není převedena na alendronát sodný, se označuje jako „alendronátové vedlejší produkty“.
Krystalizace surového produktu se provádí ochlazením hydrolyzátu na přibližně 0 až 60 °C, například 50 °C, a úpravou pH na hodnotu 4-5, s výhodným rozmezím 4,2 až 4,7, přídavkem hydroxidu sodného nebo kyseliny chlorovodíkové, za vzniku krystalického alendronátu sodného (trihydrátu), který je filtrován, oddělen, vyčištěn a zpracován.
Celkové schéma výroby alendronátu sodného ukazuje obrázek 2.
Jak je vidět, GABA pro vstup je připravena smísením GABA, MSA a H3PO3 a je přiváděna do reakční nádoby pro bisfosfonaci spolu s PC13 za vytvoření pyrofosfátu (PP).
Po kroku bisfosfonace následuje krok ochlazení (zastavení reakce) ve vodném roztoku hydroxidu sodného při pH, udržovaném na hodnotě 4 až 7, za vytvoření pyrofosfátu sodného (jiné pyrofosfáty nejsou ukázány), a potom zahřívání za zvýšeného tlaku a teploty pro vytvoření alendronátu sodného.
Hydrolyzovaná směs je ochlazena, pH je upraveno na 4 až 5 a trihydrát alendronátu sodného je ponechán vykrystalizovat jako surová krystalická hmota.
Surový krystalický trihydrát alendronátu sodného je odfiltrován, mokrý koláč promyt minimálním množstvím studené demineralizované (DM) vody, oddělen od surových matečných louhů a dále podroben kiystalizaci čisté látky z vody.
Surový krystalický alendronát sodný, který je v přijatelné farmakologické kvalitě, je spojen a umlet; produktem je čistý, sypký, mletý alendronát sodný, který může být dále zpracováván pro farmaceutický prostředek.
Plynné vedlejší produkty z kroku bisfosfonace, které obsahují hlavně HC1, PC13 a páry z chlazení a krystalizace suroviny, které obsahují stopové množství dimethyldisulfídu (DMDS), procházejí pračkou plynů, obsahující vodu, hydroxid sodný a chlornan sodný, přičemž vzniká proud odpadní
-3CZ 289980 B6 vody, která obsahuje převážně směs Na2HPI3, Na2HPO4, Na3PO3, Na3PO4 a chloridu sodného, a která může být vylévána za řízených podmínek do čističky odpadních vod. Surové matečné louhy (ML) mohou procházet ložem aktivního uhlí pro odstranění dimethyldisulfidu (DMDS) a potom jsou vedeny do tanku k odstranění MSA/H3PO3. Před izolací MSA/H3PO3 mohou být POX (jak PO4, tak i PO3), a alendronát částečně nebo úplně odstraněny v kroku srážení CaCl2/CaO, který se popisuje níže.
Nový aspekt vynálezu představuje nový způsob pro zpracování, opakované použití a likvidaci odpadní a přebytečné kyseliny methansulfonové a fosforité, které jsou produkovány a obsaženy převážně v surových matečných louzích.
Nejprve jsou přebytek fosforu (jako PO4 i PO3) a zbylý alendronát sodný v podstatě odstraněny ze surových matečných louhů v kroku srážení CaCl2/CaO, který se popisuje v příkladu 1. Potom se odstraní ze surových matečných louhů sodík jako chlorid sodný přídavkem koncentrované HC1 nebo bezvodého HC1, dokud koncentrace HC1 není alespoň 6N. Výhodné rozmezí je 6N až 10 N HC1, zvláště výhodná je koncentrace 8N HC1. Rozpustnost NaCl v kyselém médiu v přítomnosti HC1 je nízká. Protože při zastavení alendronátové reakce a nastavení pH jsou všechny kyseliny neutralizovány NaOH, poskytuje vynález mechanismus, při kterém může být sodík selektivně odstraněn od aniontů přídavkem vysokých koncentrací HC1. Při koncentracích HC1 nad 6M je rozpustnost NaCl menší než 5 g/1,tedy výsledné odstranění NaCl větší než 90 až 95 %. Tak se získá protonizovaná forma ostatních aniontů, které se neodstraní v kroku srážení vápníkem. V tomto okamžiku má vodný filtrát složení <5 g/1 NaCl plus všechna MSA, úměrné množství H3PO3, nečistoty a vysoká koncentrace HC1. Další kroky zahrnují odstranění zbytkové HC1 a vody a vakuovou destilaci za vzniku suché, tj. v podstatě bezvodé směsi MSA/H3PO3, které je možno znovu použít v kroku bisfosfonace. Následná izolace a recyklování HC1 zlepší ekonomiku postupu. Odstranění HC1 je prováděno atmosférickou destilací, po které následuje promývání zbytku vodou. Pro HC1 a vodu existuje vysokovroucí azeotrop při 108 až 110 °C a atmosférickém tlaku. Obvykle může být při kroku atmosférické destilace odstraněno 80 až 90 % přítomné HC1 a vody, přičemž ve zbytku s obsahem MSA/H3PO3 zůstane 10 až 20 % HC1/H2O, které se musí odstranit vakuovou destilací. Proto musí být pro úplné odstranění HC1 ze zbytku MSA/H3PO3 použito promytí vodou, nebo musí být konečné odstranění HC1 provedeno v průběhu následné vakuové dehydratace.
Nakonec se provede dehydratace MSA/H3PO3 vakuovou destilací v kotli nebo tenkovrstvé odparce (se stékající vrstvou nebo stírané). Typické zařízení pro provádění tohoto způsobu se popisuje v US patentech 4 450 047 a 4 938 846. Pro termální nestabilitu MSA při její teplotě varu při atmosférickém tlaku 265 °C se musí krok dehydratace provádět ve vakuu. Teplota varu MSA při 10 mm Hg (1330 Pa) je 167 °C. Obvykle se vakuová destilace provádí v teplotním rozmezí 80 až 110 °C a sníženém tlaku 3 až 7 mm Hg (399 až 931 Pa). Praktické podmínky destilace jsou teplota přibližně 100 °C při 15 mm Hg (1995 Pa). Je žádoucí použití nejnižšího prakticky dosažitelného tlaku pro maximální snížení teploty varu MSA. Je třeba se vyhnout vyšším teplotám, aby se zabránilo nežádoucím chemickým reakcím MSA. Technologie, kterou se produkuje bezvodá MSA ze směsi MSA/voda je dobře vyvinuta a v komerčním měřítku se běžně provádí (viz US patenty 4 450 047 a 4 938 846).
Je-li třeba, je možno provádět odstranění nečistot, které spočívá v oddělení 0 až 50 %, s výhodou 20 % získaného materiálu (MSA/H3PO3) pro zabránění velkému nahromadění nečistot, jako je například 2-fosfonopyrrolidinon.
Výsledná směs MSA/H3PO3 obsahuje přibližně 60 až 90 % hmotnostních MSA a 30 až 40 % hmotnostních H3PO3 obvykle ve hmotnostním poměru MSA/H3PO3 4:1. Směs je homogenní roztok, který je „v podstatě suchý“ a obsahuje méně než 1 % vody. Přídavkem PC13 v množství, aby právě zreagoval s přítomnou zbytkovou vodou, získáme bezvodé směsi MSA/H3PO3 pro recyklaci. Ekonomika zpětného získání MSA přímo souvisí s potřebou HC1 jak pro protonizaci celého přítomného množství sodíku, tak k nasycení vytvářeného reakčního proudu na koncentraci
-4CZ 289980 B6 alespoň 6N. Po odstranění sodíku jako NaCl musí být všechna HC1 odstraněna a v případě, že má přijít do odpadu, se musí neutralizovat přídavkem NaOH. Bez recyklace by tedy bylo zapotřebí pro uskutečnění kroku odstranění sodíku značného množství HCI a NaOH. Po uvážení těchto nákladů byl vyvinut krok pro zpětnou izolaci ze zředěné HC1. Způsob využívá obvyklého průmyslového způsobu koncentrace zředěné HC1. Nejprve je oddestilována voda typicky na koloně o více patrech za dosažení vysokovroucího atmosférického azeotropu. Potom je ke koncentrované HC1 přidán CaCl2 pro potlačení tvorby vysokovroucího azeotropu mezi HC1 a vodou během následné atmosférické destilace. Azeotrop se úplně odstraní přídavkem >75 mM CaCl2. Použití tohoto způsobu vyžaduje v počáteční fázi jednostupňovou destilaci za přítomnosti vysoké koncentrace CaCl2. Dosahuje se velmi vysokého tlaku par HC1. Intenzita částečného refluxu je pak nastavena pro získání přibližně 50 % hmotnostních HC1 v destilátu, který může být recyklován v kroku srážení chloridu sodného, kde je pro dosažení koncentrace 6N HC1 nebo vyšší potřeba velmi silní HC1.
Schéma postupu, který zahrnuje klíčové prvky: (1) odstranění Na nasycením HC1, (2) oddělení HC1 destilací v kotli, (3) dehydratace MSA/kyseliny fosforité odpařováním ve stékající vrstvě a (4) izolace/zakoncentrování zředěné HC1 kolonovou destilací v přítomnosti CaCl2 je ukázáno v obr. 4. Způsob je možno provádět kontinuálně pro minimalizace nárazového zpracování velkých objemů v různých krocích. Tento způsob je možno provádět paralelně s krokem bisfosfonační reakce a dosáhnout v podstatě kvantitativního zpětného získání MSA a >25 % opětovného využití celkového P jako PO3. Izolovaných MSA a H3PO3 z tohoto způsobuje možno s úspěchem použít při bisfosfonační reakci. Výsledky ukazují, že zpětně izolované MSA a H3PO3 může být znovu použito bez škodlivého vlivu na výtěžek nebo kvalitu. V kroku srážení vápníkem před zpětnou izolací MSA/ H3PO3 jsou surové matečné louhy vedeny do srážecího tanku pro nastavení koncentrace CaCl2, vápna a hodnoty pH, jak je ukázáno na obrázku 5.
Surové matečné louhy (ML) obsahují zpočátku přibližně 5 až 10 % hmotnostních fosforečnanů a fosforitanů jako POX, 22 až 25 % hmotnostních MSA, 5 % hmotnostních NaCl, 1 až 2 % hmotnostní GABA, 0 až 0,05 % hmotnostních alendronátu sodného a vedlejších produktů a 60 až 80 % hmotnostních vody.
Zpracované matečné louhy po částečném odstranění POX srážením CaO, ale před izolací MSA/ H3PO3 podle předkládaného vynálezu, obsahují přibližně 0 až 3 % hmotnostní fosforečnanů a fosforitanů jako POX, 12 až 25 % hmotnostních MSA, 4 až 6 % hmotnostních NaCl, 1 až 2 % hmotnostní GABA, 0 až 0,05 % hmotnostních alendronátu sodného a vedlejších produktů a 60 až 80 % hmotnostních vody.
V počátečním kroku je přidán chlorid vápenatý v množství přibližně 2 až 10% (hmotnost na objem matečného louhu), obvykle 2 až 4 % hmotnost/objem, počítáno jako bezvodý CaCl2. CaCl2 se obvykle používá jako hexahydrát, i když je rovněž možno použít dražší bezvodé formy. Účelem přídavku CaCl2 jako prvního do roztoku je zvýšení iontové síly kapalného média a vysolení vytvořených solí vápníku a fosforu.
Potom se přidá k rozpuštění k matečným louhům v dostatečném množství CaO (vápno), obvykle 3 až 7 % hmotnost/objem, a obvykle 5 % hmotnost/objem, a tím se dosáhne zvýšení pH na 10 až 12 a umožní se vysrážení sloučenin POX.
V dalším kroku je směs neutralizována přídavkem například kyseliny chlorovodíkové, aby pokleslo pH na přibližně 6 až 8, například 7. Výsledná suspenze se míchá přibližně 2 až 4 hodiny pro zajištění maximálního možného vysrážení všech sloučenin POX v matečných louzích.
Jak vynechání přídavku CaCl2, tak i kroku neutralizace, má za následek snížení získaného množství POX. Popisovaným způsobem podle vynálezu se dosáhne výtěžku POX přibližně 90 až 95 %. Použití samotného kroku CaO poskytuje výtěžek přibližně 60 %. Použití přídavku CaCl2/CaO bez kroku neutralizace poskytuje výtěžek přibližně 88 %.
-5CZ 289980 B6
Další výhodou tohoto způsobu pro odstranění POX je, že zbytkový alendronát sodný, který je aktivní lékovou složkou, stejně jako vedlejší produkty alendronátu, jsou rovněž selektivně a kvantitativně odstraněny z filtračního koláče a tím se dosáhne splnění požadavků pro ochranu životního prostředí.
Po srážení CaO je suspenze zfiltrována a promyta vodou, s výhodou demineralizovanou (DM). Filtráty jsou cyklicky přidávány do čističky odpadních vod nebo na zpětné získávání rozpouštědel, nebo v případě dostatečně nízké koncentrace POX před vypuštěním do čističky odpadních vod do odděleného kroku bakteriální biodegradace MSA.
Lze použít mikrobiálního biodegradačního kroku, při kterém se používá pro biologické odbourávání MSA přizpůsobené kultury aktivovaného kalu, kdy se do kalu přivádí odpadní voda se stoupající koncentrací MSA při zachování pH, biologické potřeby kyslíku, hydraulické doby zdržení a hustoty kalu v mezích optimalizovaného postupu.
Filtrační koláč vysráženého POX, který převážně obsahuje CaHPO3, CaHPO4 a alendronát vápenatý, je možno usušit a vyvézt na skládku, spálit nebo recyklovat továrnou na hnojivá pro získání využitelného fosforu.
Ve středním produkčním měřítku je možno tento způsob provádět vsádkovým způsobem. Tento způsob snížení POX je však možno používat v plnoprovozním měřítku i kontinuálním způsobem.
Účinnosti odstranění POX závisí na použitých chemikáliích a pH. Další možnou reagencií, vhodnou pro srážení POX, je A1(OH)3; ale to jen přidává další kationt do již komplexního odpadu. Ukázalo se také, že Al3+ má při odstraňování POX z tohoto odpadu menší účinnost než Ca2+.
Popisovaný způsob zpětného získávání POX lze použít taká u jiných bisfosfonačních postupů, kde může být použit vhodný výchozí aminokyselinový materiál pro výrobu následujících kyselin omegaamino Cr-C6 alkyliden-l,l-bisfosfonových: kyseliny 2-amino-l-hydroxy-izobutyliden1,1-bisfosfonové, kyseliny 3-amino-l-hydroxypropyliden-l,l-bisfosfonové, 5-amino-lhydroxypentyliden-l,l-bisfosfonové a 6-amino-l-hydroxyhexyliden-l,l-bisfosfonové. Termín „omega amino“ je zde použit pro označení přítomnosti aminoskupiny na koncovém uhlíku alkylidenového řetězce na opačném konci vzhledem k uhlíkovému atomu bisfosfonátu.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 ilustruje celkový chemismus bisfosfonátového způsobu výroby alendronátu sodného
Obr. 2 ilustruje celkové schéma bisfosfonátového způsobu výroby alendronátu sodného
Obr. 3 ilustruje krok zpětného získání kyseliny methansulfonové/fosforité
Obr. 4 ilustruje celkový postup zpětného získání včetně kroku izolace kyseliny methansulfonové/fosforité
Obr. 5 ilustruje krok srážení vápníku/odstranění fosforu
Následující příklady jsou zamýšleny jako ilustrace provedení vynálezu.
-6CZ 289980 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Neutralizace CaCl2/CaO
K 1 litru surového matečného louhu alendronátu sodného (pH přibližně 4,5) se přidá při pokojové teplotě (20 až 25 °C) 70 g chloridu vápenatého (CaCl2) a míchá se 15 minut (pH přibližně 4, teplota 20 až 25 °C).
Dále se přidá 50 g vápna (CaO) a rychle se míchá 30 minut (pH 12). pH a teplota obvykle stoupají na přibližně 12, resp. přibližně 45 °C.
Jako další krok se přidá koncentrovaná HC1 (36%) pro úpravu pH směsi na přibližně 7. Pro ustálení pH na hodnotě 7 může být třeba několika přídavků HC1. Celkem je zapotřebí přibližně 75 ml 36% HC1. Neutralizace je u konce, když je hodnota pH přibližně 7 stálá po dobu alespoň 10 minut. Zvýšení teploty je obvykle minimální (□ 5 °C).
Směs je ponechána míchat 5 minut, potom se zfiltruje na filtru Whatman #5 na Biichnerově nálevce s použitím vakua. Filtrační koláč je promyt 2 až 5 objemy demineralizované vody, aby byla odstraněna zbylá MS A z filtračního koláče CaHPOx. Promývací vody se spojí s filtrátem pro zpětnou izolaci MSA. Celková doba filtrace je obvykle přibližně □ 1 hodina.
Filtrát může být zpracován v systému s aktivovaným kalem, jak se popisuje výše. Koláč se uloží pro konečnou likvidaci.
Účinnost odstranění POX je 96 až 98 %.
Celkový postup odstranění POX může být zapsán jako: Surové matečné louhy + 70 g/1 CaCl2 (míchání) + 50 g/1 vápna (míchání) + nastavení pH pomocí HC1 na přibližně 7, filtrace a promytí demineralizovanou vodou.
Opakování stejného postupu bez přídavku CaCl2 a kroku neutralizace vede pouze k 60 % výtěžku získaného POX.
Opakování stejného postupu bez konečného kroku neutralizace vede pouze k 88 % výtěžku získaného POX.
Literatura:
Afzal, M. and Ahmed, J., „Hamed/Akerlof Equations and the solubility of NaCl in HCl-water systém“, Pákistán J.Sci.Ind.Res., díl 17, č. 6,1974.
Baker, S. C., Kelly D. P., a Murrell, J. C., „Microbial Degradation of Methanesulphonic Acid: A Missing Ling in the Biogeochemical Sulfur Cycle“, Nátuře, 350:527-8,1991.
Linke, W. F. „Solubilities of Inorganic and Metal Organic Compounds“ 4. vyd., díl 2, Američan Chemical Society, Washington D. C., 1965.
Miller. E., „Vapor-Liquid Equilibria below 0 °C of hydrogen chloride solutions saturated with calcium chloride“, J. Chem. Eng. Data (1990), díl 35, č. 4,436-440.
Potter. R. W. II and Clynne, M. A., J. Chem. Eng. Data (1980), díl 25, 50-51.
-7CZ 289980 B6
Ruth, J., „Odor Thresholds and Irritation Levels of Several Chemical Substances: A Review“, Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 47, 142-150,1986.
Sako, T., Jakuta, T., Yoshitoma, H., „Salt effects of vaporliquid exuilibria for volatile strong electrolyte-water systems“, J. Chem. Eng. Japan (English), díl 17, č. 4, 381-388, 1984.
U. S. Patent No. 4,938,846 Comstocka a dalších, (firma ATOCHEM North America, lne.)
U. S. Patent No. 4,922,007 Kieczykowského a dalších, (firma Měrek & Co., Inc.).
U. S. Patent No. 4,450,047 (firma Elf Atochem).
U. S. Patent No. 5,019,651 (firma Měrek & Co., Inc.).
Venkataramani, E. S., Vaidya, F., Olsen, W. a Wittmer, S., „Create Drugs, Not Waste - Čase Histories of One Company's Successes“, Chemtech, str. 674, listopad 1992.
Wierenga D. E. a Eaton, C. R., „The Drug Development and Approval Process“, str. 10 v „New Drug Approvals in 1992“ prezentovaná společností Pharmaceutical Manufacturers Associatino, leden 1992.
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (13)
Hide Dependent

1. Způsob zpětného získání a recyklování kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité ze surových matečných louhů z bisfosfonátové výroby alendronátu sodného, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:
i) surový matečný louh, který obsahuje sodné soli kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité, se uvede do styku s kyselinou chlorovodíkovou pro dosažení koncentrace 6N nebo vyšší pro vysrážení chloridu sodného;
ii) z vodného média získaného v kroku (i) se oddělí chlorid sodný;
iii) oddělený chlorid sodný z kroku (ii) se promyje nasyceným vodným roztokem sodné soli pro odstranění zbytkové kyseliny methansulfonové;
iv) z výsledného média z kroku (iii) se atmosférickou destilací odstraní kyselina chlorovodíková a voda;
v) od výsledného média z kroku (iv), které obsahuje v malých množstvích kyselinu chlorovodíkovou a vodu, se oddělí kyselina methansulfonová a kyselina fosforitá vakuovou destilací za poskytnutí suché směsi kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že dosažená koncentrace kyseliny chlorovodíkové v kroku (i) je v rozmezí od 6N do 10N.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dosažená koncentrace kyseliny chlorovodíkové v kroku (i) je 8N.
-8CZ 289980 B6
4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že krok (iv) se provádí při teplotě v rozmezí od 108 do 110 °C při atmosférickém tlaku.
5. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že v kroku (iv) se odstraní 80 až 90 % kyseliny chlorovodíkové a vody.
6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vakuová destilace uvedená v kroku (v) se provádí při teplotě 80 až 110 °C za sníženého tlaku 3 až 7 mm Hg (399 až 931 Pa).
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedená teplota je 100ooC a snížený tlak je 5 mm Hg (666 Pa).
8. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že v kroku (v) se vytváří směs 60 až 90 % hmotnostních kyseliny methansulfonové a 30 až 10 % hmotnostních kyseliny fosforité.
9. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že uvedený alkalický vodný roztok z kroku (i) dále obsahuje kyselinu omega-amino Cz-Có alkyliden-l,l-bisfosfonovou, zvolenou ze skupiny kyselin 4-amino-l-hydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové, 2-amino-l-hydroxyizobutyliden-l,l-bisfosfonové, 3-amino-l-hydroxypropyliden-l,l-bisfosfonové, 5-amino-lhydroxypentyliden-1,1-bisfosfonové a 6-amino-l-hydroxyhexyliden-l,l-bisfosfonové.
10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že uvedenou kyselinou omegaamino Cr-C6 alkyliden-l,l-bisfosfonovou je kyselina 4-amino-l-hydroxybutyliden-l,lbisfosfonová.
11. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:
a) vodný surový matečný louh, který obsahuje soli kyseliny omega-amino Cr-Cé alkyliden-1hydroxy-l,l-bisfosfonové, kyseliny methansulfonové, kyseliny fosforité a kyseliny fosforečné, se uvede do styku s chloridem vápenatým v množství 2 až 10 hmotnostních dílů chloridu vápenatého jako bezvodé soli na 100 objemových dílů média;
b) roztok z kroku (a) se uvede do styku s oxidem vápenatým v dostatečném množství, aby došlo k vysrážení solí s obsahem vápníku/fosforu;
c) směs z kroku (b) se uvede do styku s kyselinou pro nastavení hodnoty pH vodné fáze směsi na 6 až 8, pro v podstatě úplné vysrážení uvedených solí s obsahem vápníku/fosforu;
d) vysrážená směs solí s obsahem vápníku/fosforu z kroku (c) se oddělí od vodné fáze;
e) vodné médium z kroku (d), které obsahuje sodné soli kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité, se uvede do styku s kyselinou chlorovodíkovou pro dosažení koncentrace 6N nebo vyšší pro vysrážení chloridu sodného;
f) z média z kroku (e) se oddělí chlorid sodný;
g) chlorid sodný oddělený v kroku (f) se promyje nasyceným vodným roztokem sodné soli pro odstranění zbytkové kyseliny methansulfonové;
h) z výsledného média z kroku (g) se atmosférickou destilací odstraní kyselina chlorovodíková a voda;
i) z výsledného média z kroku (h) se vakuovou destilací oddělí kyselina methansulfonové a kyselina fosforitá za poskytnutí v podstatě suché bezvodé směsi kyseliny methansulfonové a kyseliny fosforité.
-9CZ 289980 B6
12. Způsob podle nároku 11,vyznačující se tím, že uvedená kyselina omega-amino C2-C6 alkyliden-l,l-bisfosfonová, se volí ze skupiny kyselin 4-amino-l-hydroxybutyliden1,1-bisfosfonové, 2-amino-l-hydroxyizobutyliden-l, 1-bisfosfonové, 3-amino-l-hydroxy-
5 propyliden-1,1-bisfosfonové, 5-amino-l-hydroxypentyliden-l, 1-bisfosfonové a 6-amino-lhydroxyhexyliden-1,1-bisfosfonové.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačuj ící se tím, že uvedenou kyselinou omegaamino C2-Cé alkyliden-l,l-bisfosfonovou je kyselina 4-amino-l-hydroxybutyliden-l,l-
10 bisfosfonová.