DE2202227B2 - Cephalexin-bis(n,n-dimethylformamid)- solvat - Google Patents

Description

trennt. Ν,Ν-dimethylformamid mit dem p-Nürobenzyl-

3 Verwendung des Solvats (oder der Verbindung) _esier von Cephalexin vermischt,

nach Anspruch 1 zur Herstellung von Cephalexin, _{b) die} Mischung aus Stufe a) '» » «^^k™£ dadurch gekennzeichnet, daß man » Weise in einem sauren Medium mit einem Reduk-

a) das Cephalexin-bis-(N,N-dimethylformamid) _d°ⁿl™fstuffb) erhaltene Mischung mit einer in einer Mischung aus N.N-D.methylform- c) °^^ _{nem pH}-Wert von etwa 6,5 bis 7,5 einamid und bis zu etwa 40 Volumprozent eines Base am eine P _{Krjstalle abtrennt} polaren, flüssigen Verdünnungsmittels unter stellt una aie g

Ansäuern löst, Die Freisetzung des gewünschten Cephalexin aus

b) die Mischung aus Stufe a) mit einer Base auf _obi_gem Solvat erfolgt dadurch, daß man

einen pH-Wert von etwa 6,5 bis 7,5 einstellt, renhalexin-b.s-(N,N-dimethylformamid) in

die abgeschiedenen Kristalle abtrennt und a) das <gj«^m ° _s ^-Dimethylformamid und

c) den in Stufe b) erhaltenen Feststoff in ange- J ^u ewa 40 Volumprozent eines polaren, flüssäuertem Wasser löst, die Losung auf 40 b.s ^Verdünnungsmittels unter Ansäuern löst, 70⁰C erwärmt, den pH-Wert der Losung mit SisS aus Stufe a) mit einer Base auf einen einer Base auf etwa 4,5 bis 5 stellt und das b) £« M^ung.™^ ^ ^^ ^ abgeschiedene Cephalexin abtrennt. Siedenen Kristalle abtrennt und

35 _C) den in Stufe b) erhaltenen Feststoff in angesäuertem Wasser löst, die Lösung auf 40 b.s 70° C

erwärmt, den pH-Wert der Lösung mit einer Base

auf etwa 4,5 bis 5 stellt und das abgeschiedene Cephalexin abtrennt.

Die Erfindung bezieht sich auf Cephalexin-bis-(N,N- 4« Reduktionsmittel kann bei der Herstellung des

dimethylformamid)-Solvat, e.n Verfahren zu dessen _Γ^^««^η Solvats in Stufe b) beispielsweise Herstellung und dessen Verwendung zur Herstellung erf.ndung^£JJ^_{11n verwetK}{_{et werd}en oder

von Cephalexin. . Γη Wann die Reduktion auch mit Wasserstoff in

Die Herstellung von Cephalexm erfolgt vorwiegend man^ kann de Reduknon ^ _

i£Sä^rXZZSg%?%i H S«f S& '„wend« we.», _r,_S w,_f dann durch Behandlung der Acetonitrilmischung des jedoch bevorzugt. Di«: ReaAtion s η^urz«: ^e.t Cephalexinesters mit einem Reduktionsmittel, wie prakt.sch beendet. Im »"^'"X^^S^f

durch rohes Cephalexinzwittenon ausfallt. dann aurcn rluriicici, „.„j--

Bei dieser sauren Reduktion wird zwar die p-Ni- von den Ruckslanden ^ ^reU ^werden

mmmmWmmm

^^^X^™?^^ SÄ -n,a,_ls anhand, werden.

3 ^ 4

Das e.iindungsgemäße CephaIexin-bis-(N,N-dime- Zink, Phenylglycin und 7-ADCA den früheren Zwithylformamid)-So!vat ist eine neue kristalline Substanz, schenstufen deutlich überlegen ist. Das Fehlen dieser die alle Merkmale von chemischen Verbindungen auf- Verunreinigungen ist vorteilhaft, da dadurch die Ausweist. Sie liefert ein für eine kristalline Substanz beule und Zuverlässigkeit der letzten in Wasser durchcharakteristisches Röntgenbeugungsdiagramm. So er- 5 geführten Kristallisation von Cephalexinhydrat verhält man in der ultraviolettspektroskopischen Unter- bessert wird. Außerdem wird mit der erfindungssuchung stets einen Gehalt von etwa 70 bis 72% gemäßen Verfahrensverbesserung eine vollständige Cephalexin und 28 bis 30% DMF. Das Solvat ist bei Rückgewinnung des Cephalexingehalts erzielt. Die Raumtemperatur stabil und kann bei 30 bis 50⁰C auf Ausbeuten aus DMF liegen pro Abscheidung in der konstantes Gewicht getrocknet werden. _l0 Größenordnung von 95 bis 98%.

Das erfindungsgemäße Solvat kann durch Auflösen Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung

in einer angesäuerten Mischung aus Ν,Ν-Dimethyl- näher erläutert,

formamid und bis zu etwa 40 Volumprozent eines Beispiel 1
polaren flüssigen Verdünnungsmittels weiter gereinigt

werden, wie dies auch in Stufe a) der Herstellung des 15 Spaltung von p-Nitrobenzylester
freien Cephalexins erfolgt. Eine Mischung aus etwa Eine Mischung von 26,0 g des p-Toluolsulfonat-90 Volumprozent DMF und 10 Volumprozent Wasser salzes des Cephalexinesters, p-Nitrobenzyl-3-methylwird hierzu bevorzugt. Zu weiteren verwendbaren 7-(D-a-amino-a-phenylacetamido)-ceph-3-em-em-4-polaren flüssigen Verdünnungsmitteln gehören bei- carboxylat, 200 ml Ν,Ν-Dimethylformamid (DMF) spielsweise Alkanole mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, ao und 20,0 ml konzentrierter wäßriger Salzsäure werden wie Methanol, Äthanol oder Isopropanol, und andere unter Rühren und Außenkühlung bei etwa 5⁰C gehal-Verbindungen, wie Aceton, Acetonitril, Nitromethan ten, während 10,4 g Zinkpulver anteilweise in einer oder Methyläthylketon. Alternativ kann man das zu Zeit von 0,5 h zugesetzt werden. Dann wird die reinigende Solvat in der polaren Flüssigkeit mit Säure Mischung 1 h ohne weiteres Kühlen eerührt und anlösen und die erhaltene Lösung dann mit DMF behan- 35 schließend mehrere Stunden bei Raumtemperatur dein. Als Säure wird hierzu im allgemeinen nicht- gehalten. Nach Filtrieren wird der Cephalexingehalt oxydierende Säure, wie Salzsäure, verwendet. in dem Filtrat durch allmähliche Einstellung des

Als Base beim Reinigungs- und Herstellungsver- pH-Werts der Mischung mit Triäthylamin auf etwa

fahren von Cephalexin aus dem Solvat in Stufe b) wird 6,5 ausgefällt. Das farblose, kristalline Produkt, ein

zweckmäßigerweise Ammoniumhydroxid oder Tri- 30 Bis-(dimethylformamid)-solvat von Cephalexin wird

äthylamin verwendet. abgetrennt, mit DMF und dann mit Äthylacetat ge-

Das obige Reinigungsverfahren kann einmal oder waschen und getrocknet. Das Produkt wiegt 16,5 g

mehrere Male wiederholt werden, bis die Prüfung des und ergibt folgende Werte:
Solvats wünschenswert niedrige Werte für diazotier-

baren Stickstoff und andere unerwünschte Verunreini- 35 Gehalt an Cephalexin (Base),

gungen, wie 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure UV (264 nm) 72,2%

(7-ADCA), ergibt. Vorzugsweise wird dieses Reini- Diazotierbarer Stickstoff (mit Hilfe

gungsverfahren wiederholt, bis der Gehalt an diazo- ^der optischen Dichte bestimmt)

tierbarem Stickstoff bei Bestimmung nach der unten ^{etwa 2000} PP^m

beschriebenen Methode weniger als etwa 0,1 % beträgt. 40 Zink 30 ppm

Zur eigentlichen Herstellung von Cephalexin wird Phenylglycin 0,01 %

dasCephalexin-bis-(N,N-dimethylformamid)-Solvatin 7-ADCA 0,13%

Wasser gegeben, worauf man den pH-Wert durch

Zugabe von Säure auf 1 bis 2 vermindert, die Mi- Reinigung von CephaIexin-bis-(DMF)-solvat in DMF schung zur Bildung des Monohydrats auf 40 bis 70⁰C, 45 _{160 des wie oben} beschrieben hergestellten vorzugsweise 50 bis 60 C, erwärmt, und das Ganze Cephalexin-2-DMF-solvat-Produkts werden in 160 ml dann zur Abscheidung von Cephalexinzwitterion und _{einer Misch aus} 95 y _{DMF und} 5 % Wasser unter Monohydrat mit einer Base, wie Ammon.umhydrox.d Einstellung des pH-Werts mit konzentrierter Salzsäure oder Triäthylamin auf den angegebenen pH-Wert _{&uf etwa 2 löst Die hellgelbe Losung wird} nitriert einstellt. D.eser pH-Wert liegt zwischen etwa 4,5 und so „_{nd das F|},_{trat wjid mit Triäth lamin 3uf pH 6>5} 5,0 Wenn nicht-solvatisiertes Cephalexin gewünscht _{eingesteUt wodurch} das Cephalexin-bis-(DMF)-solvat wird, kann der Komplex in einer wäßrigen Acetonitril- _als Produkt abgeschieden wird. Das Produkt wird mischung gelöst und daraus gewonnen werden. Das _abgetrennt, mit DMF und Äthylacetat gewaschen und Cephalexinzwitterion kann aus der Reaktionsmi- _getrocknet. _{Das farblose} kristalline Produkt hat einen schung nach üblichen Methoden gewonnen, mit 55 Schmelzpunkt von 183 bis 186°C, wiegt 15,7 g, zeigt Acetonitril gewaschen, getrocknet und dann zu phar- _ejn charakteristisches Röntgenbeugungsdiagramm und mazeutischen Zubereitungen fur die Verwendung in _{weist folgende} Analysenwerte auf:
der Antibioticumtherapie zur Bekämpfung verschiedener Infektionskrankheiten verarbeitet werden. Be- Cephalexin (Base), UV-Methode

sondere Zubereitungen, Kapseln oder Tabletten, ⁶° (264 nm) 72,0%

Größen und Arten der Verabreichung von Cephalexin Diazotierbarer Aminostickstoff etwa 150 ppm

sind bekannt. Zink nicht nachweisbar

Die Erfindung führt zu Verbesserungen des Verfah- Phenylglycin nicht nachweisbar

rens zur Herstellung von Cephalexin, die es ermög- 7-ADCA nicht nachweisbar

liehen, die Stufen der Acylierung und Estergruppen- ⁶5

entfernung zu trennen und voneinander unabhängig Durch eine zweite DMF-Auflösung mit Säure und

optimal zu gestalten. Mas neue Verfahren liefert ein anschließende Fällung des Cephalexin-bis-(DMF)-

Ceohalexinprodukt, das in Bezug auf Freiheit von solvat-Komplexes mit Triäthylamin wird der Gehalt

des Produkts an diazotierbarem Stickstoff auf weniger als 50 Teile/Million (ppm) vermindert.

Beispiel 2

In ein 284 1 mit Glas ausgekleidetes Gefäß werden 108 1 Ν,Ν-Dimethylformanvd (DMF) gegeben, das auf -1O⁰C abgekühlt ist. Dann wird die Hälfte von 7,7 I reiner Salzsäure und 10 kg des p-Toluolsulfonatsalzes des p-Nitrobenzylesters von Cephalexin getrennt zugegeben. Hierauf wird die zweite Hälfte der 7,7 1 Salzsäure zugesetzt. Diese Mischung wird in 40 min mit 4,08 kg Zinkstaub versetzt, während durch Kühlen die Temperatur der Mischung unter +12⁰C gehalten w^rd. Dann werden in 30 min 10,8 1 Salzsäure zugegeben und die Mischung wird bei +2O⁰C übe.' Nacht gerührt. Die Mischung wird filtriert, wobei etwa 800 g Rückstand und abgesetzter Zinkstaub an einer Filterhilfe in einem Büchne.'-Trichter gewonnen werden. Das gewonnene Material besteht hauptsächlich aus einem gelben Rückstand und weniger als ao 20 g Zinkstaub. Das abfiltrierte Material auf dem Büchner-Trichter wird mit 4 1 DMF gewaschen. Das Filtrat, das das Produkt enthält, wird zur Abscheidung des Cephalexin-bis-(N,N-dimethylformamid)-Komplexes mit Triäthylamin auf pH 6,9 eingestellt. Das as abgeschiedene Produkt wird auf einem Büchner-Trichter abfiltriert und dreimal mit je 15 1 DMF und dann zweimal mit je 15 1 Äthylacetat gewaschen. Das gewaschene Produkt wird bei 32°C getrocknet. Es werden 5,05 kg des Cephalexin-bis-(DMF)-Komplexes erhalten. Das theoretische Gewicht für reines Cephalexin, bezogen auf das Gewicht des Ausgangsmaterials, beträgt 4,695 kg. Die tatsächliche Ausbeute beträgt 77,5%. Der Cephalexingehalt beträgt auf Grund der UV-Analyse (264 nm) 72,0%. Der Gehalt ?n diazotierbarem Stickstoff beträgt etwa 2000 ppm. Der Gehalt an 7-Amino-desacetoxycephalosporansäure (7-ADCA) beträgt 0,07 Gewichtsprozent. Das Produkt hat graue Farbe.

Beispiel 3

Die Arbeitsweise von Beispiel 2 wird als Ansatz von 14,6 kg (des p-ToluoIsulfonatsalzes des p-Nitrobenzylesters von Cephalexin) wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Mischung auf —5°C gekühlt und der Zinkstaub in 35 min in die Reaktionsnüschung eingestreut wird. Die Temperatur wird unter 12°C gehalten. Insgesamt werden 5,34 kg Zinkstaub verwendet. Nach Zugabe von 14,13 1 Salzsäure und Erwärmen auf 22° C wird die Mischung über Nacht gerührt. Am nächsten Tag wird die Mischung filtriert. Der Rückstand wird mit 4 1 DMF gewaschen. Der pH-Wert des Filtrats wird auf 5,2 eingestellt, und dann werden zum Animpfen 2 g des Cephalexin-bis-(DMF)-Komplexes zugesetzt. Die Mischung wird 30 min lang gerührt. Wenn die abgeschiedenen Cephalexin-bis-(DMF)-Kristalle eine gut filtrierbare Größe haben, wird der pH-Wert der Aufschlämmung auf 6,0 eingestellt und die Mischung 15 min lang gerührt. Der pH-Wert wird auf 6,9 eingestellt und die Mischung wird 15 min lang gerührt und dann filtriert. Die Filtrationszeit beträgt 45 min. Anhaftende Flüssigkeiten werden durch dreimaliges Waschen mit 15 1 DMF und zweimaliges Waschen mit 15 1 Äthylacetat verdrängt. Das kristalline Cephalexin-bis-(DMF)-Produkt wird getrocknet und wiegt dann 7,568 kg. Das Produkt hat weiße Farbe. Der Gehalt an Cephalexinbase beträgt auf Grund der Ultraviolettanalyse (264 nm) 71,7%. Das theoretische Gewicht des Cephalexin in diesem Disolvatprodukt beträgt 6 3 kg. Die tatsächliche Ausbeute beträgt sf. ι °/ Der Gehalt an diazotierbarem Stickstoff beträgtitwa 1000 ppm. Der Gehalt an 7-ADCA beträgt °'εΪ? weiterer praktisch in der gleichen Weise hergestellter Ansatz liefert eine Ausbeute von 7 87 kg i80 6°/ Ausbeute) des weißen kristallinen Cephalexinbis-(DMF)-solvat-Produkts, das auf Grund der Analvse 70 O⁰/ Cephalexin, etwa 2000 ppm diazotierbaren Stfckstoff und 0,09% 7-ADCA enthält

In einem vierten Versuch in ähnlichem Maßstab werden 7,38 kg (85% Ausbeute) kristallines Cephalexin-bis-(DMF)-Produkt erhalten, das auf Grund Her Analvse 714% Cephalexin, etwa 1500 ppm iazoierbaren Stickstoff und 0,09% 7-ADCA enthält.

Beispiel 4

Eine Mischung aus vier wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben hergestellten Ansätzen der rohen Cephatexin-bis-(DMF)-solvate von insgesamt 19 4 ke (Cephalexinzwitterionmatenai) wird in einer Mischung aus 247 I DMF und 28 1 destilliertem Wasser eelöst Der pH-Wert wird mit reiner Salzsaure auf ioeingestellt Dann wird der pH- Wert mit Ammoniumhydroxid auf 6,9 eingestellt. Hierauf wird d.e Mischung auf zwei Büchner-Trichtern abfiltnert und mit zwei Anteilen von je 18 1 100%igem DMF gewaschen. Nach Probennahme (0,901 kg) wird der Rest des abf.ltnerten halbeereinigten Cephalexin-bis-(DM F)-Komplexes wieder in einer Mischung aus 247 1 DMF und 28 1 Wasser mit Hilfe von Salzsäure gelöst. Dann wird der pH-Wert mit Ammoniumhydroxid auf 6,9 eingestellt. Anschließend wird die Mischung auf Büchner-Trichtern zur Gewinnung des Produkts, Cephalexin-bis-(DMF)-Komplex, filtriert. Das Produkt wird zweimal mit je 15 1 DMF und dann zweimal mit Athylacetat (15 1 und 12 1) gewaschen. Dann wird der gereinigte Cephalexin-bis-(DMF)-KompIex getrocknet. Das Gesamtgewicht beträgt 24,0 kg + 115 g für Proben. Der Gehalt an Cephalexinbase beträgt auf Grund der Ultraviolettspektralanalyse (264 nm) 70,0%. Die Bestimmung von diazotierbarem Stickstoff ergibt einen Gehalt von etwa 300 ppm. Die tatsächliche Ausbeute beträgt 90,0%.

Beispiel 5

In ein offenes mit Glas ausgekleidetes 284 1 Gefäß mit einem Rührwerk werden 92 1 destilliertes Wasser, 6 kg reine Salzsäure und 23 kg des Cephalexinbis-(DMF)-K.omplexes gegeben. Diese Mischung wird mit 11,5 I deionisiertem Wasser eingespült, dann werden 0,640 kg Natriumäthylendiamintetraacetat in 5,5 1 destilliertem Wasser und 1,67 kg Aktivkohle zugesetzt, und es wird 1 h lang gerührt. Die Lösung wird dann durch ein Glasfilter auf einer Platten- und Rahmenpresse filtriert, und es wird mit 15,3 1 destilliertem Wasser gewaschen. Das Filtrat und das Waschwasser werden in ein 2841 Destillationsgefäß überführt und auf 55°C erwärmt. Der pH-Wert wird mit Triäthylamin auf 4,5 eingestellt. Etwas überschüssiges Triäthylamin sammelt sich um den Rührer. Diese Ansammlung von überschüssigem Amin wird mit 3,0 1 Salzsäure neutralisiert. Der pH-Wert beträgt weniger als 5 min lang maximal 5,6. Die Mischung wird auf einem Büchner-Trichter filtriert, und es wird mit 5 1 Wasser und 2 mal mit je 15 1 deionisiertem Wasser gewaschen. Das Filtrat (180 I) wird abgekühlt

und in ein 284 1 Destillationsgefäß überführt. Dann werden 90 1 Acetonitril zur Abscheidung der zweiten Fraktion zugesetzt. Beide Produkte werden an der Luft bei 32⁰C auf konstantes Gewicht getrocknet. Als Produkt werden 12,5 kg Cephalexinmonohydrat mit einem Gehalt an Cephalexinbase von 93% erhalten, wie durch Ultraviolettanalyse (264 nm) festgestellt wird. Der Gehalt an diazotierbarem Stickstoff beträgt weniger als 50ppm. Der DMF-Gehalt beträgt 0.0602%. Der nach der Analysenmethode von Karl Fischer bestimmte Wassergehalt beträgt 6,25%.

Im folgenden wird das Analysenverfahren zur Bestimmung des Gehalts an diazotierbarem Aminostickstoff in dem Cephalcxinprodukt beschrieben.

Diazotierbares Amin in Cephalexinhydrat.

Chemische Bezeichnung: 7-(a-Amino-a-phenylacetamido)-3-methyl-3-cephem-4-carbonsäure; Trivialname: Cephalexin; Art der Bestimmung: colorimetrisch; Anwendung der Bestimmung: Nachweis des Gehalts an diazotierbarem Amin.

I. Gerät

Beckmann-Spectrophotometer Modell DU oder ein anderes geeignetes Spectrophotometer.

11. Reagentien

1. Salzsäure, 0,5 η

2. Natriumnitrat, 0,1 % in H₂O

3. Ammoniumsulfamat. 0,5% in H₂O

4. N-( l-Naphthyl)-äthylendiamin-dihydrochlorid,
0,1% in H₂O.

111. Arbeitsvorschrift

In einen 50 ml Erlenmeyerkolben wird eine Ccphalexinmenge von etwa 100 mg genau eingewogen. Dann werden 3,0 ml H₂O und anschließend 10,0 ml 0,5 η HCI zugesetzt. Nach 2'ugabc von 2,0 ml 0.1 "„iger Natriumnitritlösung wird gemischt und 3 min lang stehengelassen. Nach Zugabe von 2,0 ml 0,5%igcr Ammoniumsulfamatlösung wird gemischt und 3 min

ίο lang stehengelassen. Dann werden 2,0 ml 0,1 %iges N-(l-Naphthyl)-äthylendiamin · 2 HCI zugesetzt. Es wird gut durchgemischt und 20 min lang stehengelassen. Dann wird die Extinktion dieser Lösung bei 550 ηιμ auf einem geeigneten Spectralphotometer unter Verwendung von Zellen mit einer Schichtdicke von 1,0 cm und H₂O in der Bezugszelle bestimmt.

Anmerkung: Diese Methode ist eine leicht modifizierte Ausführung der Methode, die von A. C. Bratton und E. K.. Marshall, Jr. in J. Bioi. Chem.

128, (1939), S. 537 bis 550 beschrieben wurde.

IV. Ergebnisse

100 . .

""» ⁼ F— ^γΤΓα—5—ü~ ⁼ Extinktion pro
Gewicht der Probe _{100 mg} Cepha-

lcxin

V. Bemerkungen

Die untere Grenze dieser Methode liegt bei etw; 50 ppm.

Claims (2)

djeser Art sollen in einem solchen Antibioticum nach Möglichkeit nicht oder nur in unerheblicher Menge Patentansprüche: vorhanden sein. ,rc,,« ■αλ Q ι Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines

1. Cephalexin-bis-ds.N-dimethylformamidhbo.- y_falf_rens zur Herstellung von Cephalexin, bei dem vat. ⁵ _{icht zur} Bildung obiger Verunreinigungen, und

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung es π' . _{ht zuf Bj]dung ejner} Verbindung mit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ^^^„„, stickstoff, kommt.

a) N N-Dimethylformamid mit dem p-Nitroben- _{£s wuide nun} gefunden, daß sich diese Aufgabe zylester von Cephalexin vermischt, erfindungsgemäß dadurch lösen laßt, daß man den

b) die Mischung aus Stufe a) in an sich bekannter _Nitrobenzylester von Cephalexin in das eingangs Weise in einem sauren Medium mit einem ^_nannte Cephalexin-bis-(N,N-d.methylformam.d)-Reduktionsmittel behandelt, Solvat überführt und aus diesem Solvat dann das ge-

c) die aus Stufe b) erhaltene Mischung mit einer _wünschte Cephalexin freisetzt Das erf.r.dungsgemäße Base auf einem pH-Wert von etwa 6,5 bis 7 5 _CephalexJn-bis-(N,N-dimethylformam.d)-Solvat wird einstellt und die ausgefallenen Kristalle ab- _dadurch hergestellt, daß man