DD258603A1 - Verfahren zur herstellung von therapeutisch verwendbarem oxytetracyclin-dihydrat aus oxytetracyclin-rohsalzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung dient in der pharmazeutischen Industrie zur Reinigung von OTC-Rohprodukten, die unmittelbar aus biologisch erzeugten Substraten gewonnen wurden. Dabei wird therapeutisch verwendbares OTC-Dihydrat erhalten. Es werden die dem OTC-Rohprodukt anhaftenden Verunreinigungen und Farbstoffe fast vollstaendig entfernt und es wird ein gut kristallisiertes OTC-Dihydrat in hoher Ausbeute und sehr guter Reinheit erhalten. Dazu bringt man das OTC-Rohprodukt in einem niederen mit Wasser mischbaren Alkohol als OTC-Hydrochlorid in Loesung, fuegt schrittweise ein uebliches Neutralisationsmittel bis p H 6,0 bis 7,0 hinzu und trennt die unloeslichen bzw. ausgefallenen Verunreinigungen unter Hinzufuegen von Aktivkohle ab. Zum klaren Filtrat gibt man dann zur Faellung des in Loesung befindlichen OTC Wasser hinzu und trennt das auskristallisierte OTC-Dihydrat ab.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient in der pharmazeutischen Industrie zur Herstellung von gereinigtem und theurapeutisch verwendbarem Oxytetracyclin-Dihydrat (OTC-Dihydrat) aus entsprechenden OTC-Rohsalzen, welche durch Aufarbeitung mikrobiologisch erzeugter Fermentatonsbrühen erhalten wurden. Dabei werden die in den OTC-Rohsalzen noch enthaltenen Verunreiniungen weitestgehend entfernt und gut kristallisierte, hochreine OTC-Dihydrate gewonnen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

|n einer Vielzahl von Patenten und Veröffentlichungen wurde die Herstellung von Oxytetracyclin (OTC) und seiner Salze beschrieben. Dabei ist es das Ziel dieser Arbeiten, den OTC-Wirkstoff in hoher Ausbeute und guter Qualität aus den Fermentationslösungen zu isolieren und in die gewünschten therapeutisch anwendbaren Formen zu überführen. Die Vielzahl der Veröffentlichungen zeigt an, daß das Problem der Herstellung von therapeutisch verwendbaren, hochreinem OTC sehr kompliziert ist und nicht immer optimal gelöst werden konnte.

Alle bisher veröffentlichten Verfahren zur Herstellung von OTC beinhalten auch eine Reihe von Nachteilen. Dabei arbeiten alle wesentlichen Verfahren nach dem Prinzip der Lösung des OTC aus Mycel und der Überführung dieses OTC in die flüssige Phase, der Abtrennung des Mycelanteils und der Gewinnung eines OTC-Rohproduktes nach unterschiedlichen Verfahrensweisen aus dieser OTC-Lösung. Der bedeutendste Nachteil aller bisher bekannt gewordener Verfahren liegt inderfehlenden Selektivität bei der Trennung und Isolierung des Oxytetracyclinsausdem Mycelanteil begründet. In praktisch allen auf diese Weise erhaltenen OTC-Produkten sind eine Reihe von Verunreinigungen in unterschiedlichen verfahrensspezifischen Mengen enthalten, wie z. B. eiweißartige Stoffe und deren Spaltprodukte, Farbstoffe, OTC-artige Nebenprodukte und Abbauverbindungen des OTC und änliche Stoffe, die aus der Kulturlösung bzw. dem Mycelanteil stammen. Deshalb befassen sich eine Reihe von Verfahren mit der weiteren Reinigung dieser im Produktionsprozeß anfallenden OTC-Rohprodukte.

Gemäß DDR-Patent 158701 werden die erhaltenen OTC-Rohsalze in Wasser unter Hinzufügen von Säure gelöst ifnd zur Fällung der vorhandenen Verunreinigungen mit einer Lösung von Alkylsulfonat in Wasser bei Anwesenheit von Aktivkohle behandelt. Nach Abtrennung der ausgefallenen Verunreinigungen und des Aktivkohle-Anteils gewinnt man aus dem klaren Filtrat nach Eingießen dieser Lösung in konzentrierten Ammoniak und schrittweises Ansäuern mit Salzsäure bis pH 6,5 bis 6,8 ein gereinigtes OTC-Dihydrat.

Entsprechend BRD-OS 2048355 wird ein gereinigtes OTC-Dihydrat dadurch gewonnen, daß man das zu reinigende OTC-Rohprodukt in Wasser unter Hinzufügen von Säure löst, den unlöslichen Rückstand filtrativ abtrennt und das klare Filtrat mit einer dafür vorgesehenen organische Base versetzt, um beim späteren OTC-Fällungsprozeß ausfallende farbliche Verunreinigungen in Lösung zu behalten. Danach wird das OTC durch Zugabe von Neutralisationsmitteln bei pH 4,5 bis 6,0 als OTC-Dihydrat ausgefällt und isoliert.

Beide angeführte Verfahren zur Reinigung von OTC und zur Herstellung von OTC-Dihydrat haben eine Reihe von Nachteilen. Dazu zählen besonders die Verwendung zusätzlicher höhermolekularer Hilfsstoffe zur Erzielung eines Reinigungseffektes sowie beim DDR-Patent 158701 die Durchschreitung des für die Zersetzung des OTC ungünstigen basischen pH-Wert-Bereichesund beim BRD-OS 2048355 die bei der Fällung im schwach sauren pH-Wert-Bereich anfallende und für die spätere Abtrennung ungünstige Kristallstruktur des OTC-Dihydrates. Weiterhin werden dabei nicht immer farblich optimale Produkte erhalten.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, aus den bei der Aufarbeitung von OTC-Kulturlsösungen anfallenden OTC-Rohprodukten ohne Einsatz von aufwendigeren Hilfsstoffen für den Reinigungsprozeß ein OTC-Dihydrat herzustellen, welches weitestgehend frei von Verunreinigungen und Farbstoffen ist. Dabei kann das anfallende OTC-Dihydrat direkt in der Humanmedizin angewendet werden oder aber zu einem qualitiv hochwertigen OTC-Hydrochlorid umgesetzt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens welches es ermöglicht, im schwach sauren bis neutralen pH-Bereich ein sehr gut kristallisiertes OTC-Dihydrat zu erhalten, bei dem die gewünschte Korngröße durch Wahl der Kristallisationsbedingungenin gewissem Umfang steuerbar ist. Die bei diesem Prozeß erhaltenen Produkte lassen sich, auch bedingt durch die guten Kristalleigenschaften, hervorragend im großtechnichen Maßstab abtrennen und von Verunreinigungen durch Auswaschen befreien. Dabei sind Einschlüsse von Fremdstoffen in das Kristallgefüge kaum vorhanden.

Es wurde gefunden, daß ein hoher Reinigungseffekt von OTC dann erreicht wird, wenn man das OTC in einem niederen mit Wasser mischbaren Alkohol unter Zugabe von Salzsäure als OTC-Hydrochlorid löst. Nach vollständiger Lösung des Oxytetracyclins stellt man durch Zugabe von üblichen Neutralisationsmitteln den pH-Wert der Lösung auf 6,0 bis 7,0 ein und erhält nach Abtrennung der dabei unlöslichen Verunreinigungen unter Beifügung von etwas Aktivkohle ein klares Filtrat. Durch Zugabe von Wasser zum Filtrat kristallisiert das OTC-Dihydrat in hellgelben bis zitronengelben Kristallen aus. Bei den üblichen bekannten Verfahren gewinnt man das OTC-Dihydrat aus wäßriger saurer Lösung durch schrittweise Neutralisation im schwach sauren pH-Bereich. Dabei kommt es ab pH 3,5 neben der Abscheidung von OTC-Dihydrat verstärkt zur Ausfällung von Verunreinigungen, die sich ab pH 4,0 bis 5,0 besonders verstärken, während im pH-Bereich von 3,5 bis 3,8 die OTC-Abscheidung noch sehr unvollständig ist und Ausbeuteverluste bedeuten. Gleichzeitig sind die dabei anfallenden Produkte sehr feinkörnig und belasten eine großtechnische Abtrennung mit nachfolgenden Waschprozeß erheblich. Bei einem anderen Verfahren umgeht man die Nachteile der OCT-Dihydrat-Fällung im schwach sauren pH-Bereich dadurch, daß man die gesamte OTC-haltige Lösung in einen Überschuß mit konzentrierten Ammoniak gibt und durch schrittweise Zugabe von Salzsäure einen End-pH-Wertvon 6,5 bis 6,8 einstellt. Dabei werden zwar wesentliche Verbesserungen durch Vermeiden von Fällungen der Verunreinigungen im schwach sauren pH-Wert-Bereich erzielt und erhebliche günstigere Abtrenneigenschaften des erhaltenen OTC-erreicht, jedoch treten bekanntermaßen Schädigigungen des OTC-Moleküls im alkalischen pH-Bereich ein. Zum anderen werden durch diese Verfahrensweise nicht alle Farbstoffe aus der OTC-Substanz eliminiert, und ferner werden zusätzliche höher molekulare Hilfsstoffe für die Erzielung des Reinigungseffektes benötigt.

Mit Hilfe des vorliegenden Verfahrens werden diese Nachteile vermieden, indem man in einem niederen mit Wasser mischbaren Alkohol das OTC-Hydro-chlorid löst und durch Zugabe von Neutralisationsmittel bis pH 6,0 bis 7,0 das OTC in die unter diesen Bedingungen löslichen Solvatkomplexe überführt und die dabei ungelösten bzw. ausgefallenen Verunreinigungen abtrennt. Nach Zugabe von Wasser zur klaren OTC-Lösung wird der OTC-Solvatkomplex in das unter diesen Bedingungen schwer lösliche OTC-Dihydrat überführt, welches langsam auskristallisiert, wobei die farblichen Verunreinigungen in der alkoholisch-wäßrigen Lösung zurückbleiben. Mit Hilfe dieser Verfahrensweise umgeht man den für die Kristallisation kritischen pH-Bereich von 3,5 bis 5,5 und vermeidet den alkalischen pH-Bereich vollständig. Weiterhin kommen keine höhermolekularen Hilfsstoffe für die Erzielung eines Reinigungseffektes zur Anwendung. Die beschriebene Verfahrensweise ergibt ein sehr gut kristallisierendes Produkt in hoher Ausbeute mit guten farblichen Eigenschaften und sehr guter Haltbarkeit. Der pH-Wert der wäßrigen Suspension und die Beurteilung der farblichen Qualität ergeben sehr gute Werte.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

1,5 kg OTC-Rohbase mit einem Gehalt von 830IE OTC/mg OTC-Rohbase werden in 16,51 Methanol suspendiert und durch Zugabe von 210ml konzentrierter Salzsäure gelöst. Danach gibt man zu dieser OTC-Lösung langsam unter gutem Rühren eine Lösung von 210 ml 45%iger Natronlauge in 1,21 Methanol hinzu, stellt den pH-Wert der Lösung mit Diethylamin auf 6,5 und rührt den Ansatz mit 15kg Aktivkohle 20 Minuten. Nach Abtrennung des unlöslichen Rückstandes versetzt man unter mäßigem Rühren das klare Filtrat mit 421 destilliertem Wasser und trennt nach Beendigung des Kristallisationsvorganges das ausgeschiedene OTC-Dihydrat ab, wäscht es mit destilliertem Wasser und Aceton und trocknet es im Wirbelschichttrockner bei einer Lufttemperatur von 4O⁰C. Man erhält 1,23 kg hellgelbes OTC-Dihydrat mit 910IE OTC/mg OTC-Dihydrat, entsprechend einer Ausbeute von 90 %.

Beispiel 2

Zu 1,11 Methanol gibt man 100g OTC-Rohbase mit einem Gehalt von 850IE OTC/mg OTC-Rohbase, löst das OTC unter Rühren mit 14ml konzentrierter Salzsäure und stellt den pH-Wert der Lösung durch langsame Zugabe von 45%iger Kaliumhydroxid-Lösung auf 6,8. Nach Behandlung dieser Lösung mit 1 g Aktivkohle und dem Abtrennen der unlöslichen Bestandteile versetzt man das klare Filtrat bei mäßigem Rühren mit 3I destilliertem Wasser. Nach Abschluß des Kristallisationsvorganges wird das ausgefallene OTC-Dihydrat abgetrennt, mit destilliertem Wasser und Aceton gewaschen und im Vakuumtrockenschrank bei 40⁰C getrocknet. Man erhält 85,5 g hellgelbes OTC-Dihydrat mit 920IE OTC/mg OTC-Dihydrat, entsprechend einer Ausbeute von 92,5%.

Beispiel 3

Man löst 50g OTC-Hydrochlorid mit einem Gehalt von 840IE OTC/mg OTC-Hydrochlorid in 600ml Methanol und stellt den pH-Wert dieser Lösung durch langsame Zugabe von 45%iger Kaliumhydroxid-Lösung auf 6,5. Danach rührt man den Ansatz 20 Minuten mit 500 mg Aktivkohle aus und trennt von den unlöslichen Anteilen ab. Das klare Filtrat versetzt man unter langsamen Rühren mit 11 destilliertem Wasser und trennt nach Beendigung des Kristallisationsvorganges das ausgefallene OTC-Dihydrat ab, wäscht es mit destilliertem Wasser und Aceton und trocknet es im Vakuumtrockenschrank bei 4O⁰C. Man erhält 40,8g OTC-Dihydrat mit 915IE OTC/mg OTC-Dihydrat, entsprechend einer Ausbeute von 89%.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von therapeutisch verwendbarem Oxytetracyclin-Dihydrat aus Oxytetracyclin-Rohsalzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxytetracyclin-Rohsalz in einem niederen mit Wasser mischbaren Alkohol unter Zugabe von Salzsäure gelöst, anschließend die erhaltene Lösung mit einem Neutralisierungsmittel, wie Alkalihydroxid-Lösung, Ammoniak oder organische Amine, bis zur Einstellung eines pH-Wertes imBereich von 6,0 bis 7,0 versetzt, vom unlöslichen Rückstand unter Zusatz von Adsorbentien abfiltriert und aus dem Filtrat das Oxytetracyclin-Dihydrat durch Zugabe von Wasser ausgefällt wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als niederer Alkohol Methanol, Ethanol, Propanol-1 oder Propanol-2 verwendet werden.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtrat vor der Fällung des Oxytetracyclin-Dihydrates weniger als 10% Wasser enthält und daß die zur Fällung zuzugebende Wassermenge das 0,5 bis 5fache des Volumens der alkoholischen Oxytetracyclin-Lösung beträgt.