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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Verbindung, die einen therapeutischen
Nutzen hat, und auf ein Verfahren für seine Herstellung. Genauer
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die direkte
Isolierung von 6-O-Methylerythromycin A kristalliner Form II.
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Hintergrund der Erfindung
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6-O-Methylerythromycin
A (Clarithromycin, BIAXIN) ist ein semisynthetisches Makrolid-Antibiotikum mit
der Formel:
6-O-Methylerythromycin
A das hervorragende antibakterielle Wirksamkeit zeigt
gegen Grampositive Bakterien, einige Gram-negative Pakterien, anaeroben
Bakterien, Mycoplasma und Chlamydia. Es ist unter sauren Bedingungen
stabil und es ist wirksam, wenn es oral verabreicht wird. Clarithromycin
ist eine nützliche
Therapie für
Infektionen des oberen Respirationstrakts bei Kindern und Erwachsenen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1a, 1b bzw. 1c zeigen
das Pulver-Röntgenbeugungsspektrum,
das Infrarotspektrum und das Differentialkalorimetrische (DSC) Thermogramm
von 6-O-Methylerythromycin
A Form I.
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2a, 2b bzw. 2c zeigen
das Pulver-Röntgenbeugungsspektrum,
das Infrarotspektrum und das Differentialkalorimetrische (DSC) Thermogramm
von 6-O-Methylerythromycin
A Form II.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Wir
haben entdeckt, daß 6-0-Methylerythromycin
A in mindestens zwei unterschiedlichen kristallinen Formen existieren
kann, welche zum Zwecke der Identifizierung mit "Form I" und "Form II" gekennzeichnet sind. Die kristallinen
Formen werden durch ihr Infrarotspektrum, ihr Differentialkalorimetrisches
Thermogramm und ihr Röntgenbeugungsdiagramm
identifiziert. Untersuchungen in unserem Labor haben gezeigt, daß, wenn 6-O-Methylerythromycin
A aus Ethanol, Tetrahydrofuran, Isopropylacetat und Isopropanol,
oder Mischungen aus Ethanol, Tetrahydrofuran, Isopropylacetat oder
Isopropanol mit anderen üblichen
organischen Lösungsmitteln
rekristallisiert wird, dies zu der ausschließlichen Bildung von Form I
Kristallen führt,
die bisher vorher nicht identifiziert wurden. 6-O-Methylerythromycin
A Form I ist in EP-A-0 915 898 offenbart.
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Arzneimittel,
die zur Zeit auf dem Markt sind, werden aus der thermodynamisch
stabileren Form II formuliert. Deshalb erfordert die Herstellung
der zur Zeit handelsüblichen
Einheit das Umwandeln der Form I Kristalle in Form II. Typischerweise
wird dies getan durch Erhitzen der Form I Kristalle unter Vakuum
bei einer Temperatur, die höher
ist als 80°C.
Deshalb würde
ein Verfahren für
die Herstellung von 6-O-Methylerytromycin A Form II, das die Hoch-Temperatur-Behandlung
nicht erfordert, zu wesentlichen Einsparungen in den Verarbeitungskosten
führen.
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Obwohl
die Rekristallisierung aus Ethanol, Tetrahydrofuran, Isopropanol
oder Isopropylacetat in der ausschließlichen Bildung von Form I
Kristallen resultiert, kann 6-O-Methylerythromycin A Form II direkt
unter Verwendung einer Vielzahl von anderen üblichen organischen Lösungsmitteln
oder Mischungen von üblichen organischen
Lösungsmitteln
isoliert werden, wodurch der zusätzliche
Umwandlungsschritt eliminiert wird.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren bereit zur Herstellung
von 6-O-Methylerythromycin A Form II, das folgendes umfaßt:
- (a) Umwandeln von Erythromycin A zu 6-O-Methylerythromycin
A;
- (b) Behandeln des 6-O-Methylerythromycins A, das in Schritt
(a) hergestellt wurde, mit einem Lösungsmittel gewählt aus
der Gruppe bestehend aus (i) einem Alkanol aus von 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
vorausgesetzt dass das Alkanol nicht Ethanol oder Isopropanol ist,
(ii) einem Kohlenwasserstoff aus von 5 bis 12 Kohlenstoffatomen,
(iii) einem Keton aus von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, (iv) einem
Carbonsäureester
aus von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorausgesetzt dass der Carbonsäureester
kein Isopropylacetat ist, (v) einem Ether aus von 4 bis 10 Kohlenstoffatomen,
(vi) Benzol, (vii) Benzol substituiert mit einem oder mehreren Substituenten
gewählt
aus der Gruppe bestehend aus Alkyl aus von einem bis vier Kohlenstoffatomen,
Alkoxy aus von einem bis vier Kohlenstoffatomen, Nitro und Halogen,
(viii) einem polaren aprotischen Lösungsmittel, (ix) einer Verbindung,
die die Formel HNR1R2 hat,
worin R1 und R2 unabhängig gewählt sind aus
Wasserstoff und Alkyl aus von einem bis vier Kohlenstoffatomen,
vorausgesetzt daß R1 und R2 nicht beide
Wasserstoff sind, (x) Wasser und einem zweiten Lösungsmittel gewählt aus
der Gruppe bestehend aus einem mit Wasser mischbaren organischen
Lösungsmittel
und einem mit Wasser mischbaren Alkanol, (xi) Methanol und einem
zweiten Lösungsmittel
sind gewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Kohlenwasserstoff aus von 5 bis
12 Kohlenstoffatomen, einem Alkanol aus von 2 bis 5 Kohlenstoffatomen,
einem Keton aus von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, einem Carbonsäureester
aus von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, einem Ether aus von 4 bis 10
Kohlenstoffatomen, Benzol und Benzol substituiert mit einem oder
mehreren Substituenten gewählt
aus der Gruppe bestehend aus Alkyl aus von ein bis vier Kohlenstoffatomen, Alkoxy
aus von ein bis vier Kohlenstoffatomen, Nitro und Halogen und (xii)
einem Kohlenwasserstoff aus von 5 bis 12 Kohlenstoffatomen und einem
zweiten Lösungsmittel
gewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Keton aus von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen,
einem Carbonsäureester
aus von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, einem Ether aus von 4 bis 10
Kohlenstoffatomen, Benzol, Benzol substituiert mit ein oder mehreren Substituenten
gewählt
aus der Gruppe bestehend aus Alkyl aus von ein bis vier Kohlenstoffatomen,
Alkoxy aus von ein bis vier Kohlenstoffatomen, Nitro und Halogen
und einem polaren aprotischen; und
- (c) Isolieren der 6-O-Methylerythromycin A Form II Kristalle.
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Ausführliche
Beschreibung
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6-O-Methylerythromycin
A wird hergestellt durch Methylierung der 6-Hydroxygruppe von Erythromycin A.
Jedoch enthält
Erythromycin A, zusätzlich
zu der 6 Position, Hydroxygruppen an den 11, 12, 2' und 4" Positionen und einen
Stickstoff an der 3' Position,
wobei alle davon potentiell mit Alkylierungsmitteln reaktiv sind. Deshalb
ist es erforderlich, die verschiedenen reaktiven Funktionalitäten vor
der Alkylierung der 6-Hydroxygruppe zu schützen. Repräsentative 6-O-Methylerythromycin
A Herstellungen sind in U.S. Patent Nrn. 4, 331, 803, 4, 670, 549,
4, 672, 109 und 4, 990, 602 und der Europäischen Patentbeschreibung 260
938 B1 beschrieben. Iwasaki et al., (1993) Acta Crystallographica
C 49, 1227–1230,
haben eine Studie durchgeführt,
um die chemische Struktur von 6-O-Methylerytromycin A zu bestätigen. Nach
der endgültigen
Entfernung der Schutzgruppen kann das 6-O-Methylerythromycin A als
ein Feststoff, ein Halbfeststoff oder als ein Sirup existieren, der
restliche Lösungsmittel
aus den Deprotektionsreaktionen, anorganische Salze und andere Unreinheiten enthält. 6-O-Methylerythromycin
A Form II kann direkt aus dem Sirup oder Halbfeststoff kristallisiert
werden, unter Verwendung des Lösungsmittelsysteme,
die oben beschrieben sind. Alternativ kann der Feststoff, wenn das
rohe Reaktionsprodukt fest wird, aus irgendeinem der Lösungsmittelsysteme,
die oben beschrieben sind, rekristallisiert werden. Reines 6-O-Methylerythromycin
A Form II kann auch erhalten werden durch Rekristallisieren von
Form I oder Mischungen aus Form I und Form II aus irgendeinem der
Lösungsmittelsysteme,
die oben beschrieben sind. Der Ausdruck "6-O-Methylerythromycin A", wie hierin verwendet,
soll 6-O-Methylerythromycin
A Form I oder II in jedem Reinheitszustand oder Mischungen davon
einschließen.
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Der
Ausdruck "Behandeln" bezieht sich auf
das Kristallisieren oder Rekristallisieren von 6-O-Methylerythromycin
A, wie oben definiert, aus irgendeinem der Lösungsmittelsysteme, die oben
beschrieben sind.
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Der
Ausdruck "Kohlenwasserstoff", wie hierin verwendet
bezieht sich auf geradkettige oder verzweigte Alkane, die die Formel
CnH2n+2 haben.
Kohlenwasserstoffe, die für
die Verwendung in der Isolierung von 6-O-Methylerythromycin A Form
II Kristallen geeignet sind, schließen Hexan, Heptan, Octan ein.
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Der
Ausdruck "Alkyl" bezieht sich auf
eine monovalente Gruppe, die aus einem gerade- oder verzweigtkettigen
gesättigten
Kohlenwasserstoff durch das Entfernen eines einzelnen Wasserstoffatoms
abgeleitet ist. Alkylgruppen sind veranschaulicht durch Methyl,
Ethyl, n- und iso-Propyl, n-, sec-, iso- und -tert-Butyl.
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Der
Ausdruck "Keton" bezieht sich auf
ein Lösungsmittel
mit der Formel RC(O)R',
worin R und R' gerades
oder verzweigtes Alkyl sind. Ketone, die geeignet sind für die Verwendung
in der Isolierung von 6-O-Methylerythromycin A Form II Kristallen,
schließen
Aceton, Methylethylketon, 2- und 3-Pentanon ein.
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Der
Ausdruck "Carbonsäureester", bedeutet ein Lösungsmittel mit
der Formel RCO2R', worin R und R' gerades oder verzeigtes Alkyl sind.
Carbonsäureester,
die geeignet sind für
die Verwendung in der Isolierung von 6-O-Methylerythromycin A Form
II Kristallen schließen
Methylacetat, Ethylacetat, Isobutylacetat ein.
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Der
Ausdruck "Ether" bedeutet ein Lösungsmittel
mit der Formel ROR',
worin R und R' gerades
oder verzweigtes Alkyl sind. Ether, die geeignet sind für die Verwendung
in der Isolierung von 6-0-Methylerythromycin A Form II Kristallen,
schließen
Ethylether, Diisopropylether, Methyl tert-Butylether ein.
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"Der Ausdruck "polar aprotisch" bezieht sich auf
Lösungsmittel,
die keine Hydroxygruppen enthalten, aber die ein relativ hohes Dipolmoment
haben. Polare aprotische Lösungsmittel,
die geeignet sind für
die Verwendung in der Isolierung von 6-O-Methylerythromycin A Form
II Kristallen, schließen
Acetonitril, N,N-Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid (DMSO),
1,1-Dimethoxyethan (DME), Hexamethylphosphorsäuretriamid (HMPA) ein.
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Der
Ausdruck "mit Wasser
mischbare organische Lösungsmittel" bedeutet organische
Lösungsmittel, die
im wesentlichen mit Wasser mischbar sind. Beispiele von mit Wasser
mischbaren organischen Lösungsmitteln,
die geeignet sind für
die Verwendung in der Isolierung von 6-O-Methylerythromycin A Form
II Kristallen aus mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel-Wasser-Gemischen,
schließen
Aceton, Acetonitril, N,N-Dimethylformamid, (DMF), Dimethylsulfoxid
(DMSO), Tetrahydrofuran, Dioxan, Ethylenglycoldiethylether, Ethylenglycoldimethylether
(Glyme) und Diethylenglycoldimethylether (Diglyme) ein.
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Der
Ausdruck "Alkanol", bezieht sich auf
einen Kohlenwasserstoff, wie oben definiert, substituiert mit einer
oder mehreren Hydroxygruppen. Repräsentative Alkanole schließen Methanol,
Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol, Ethylenglycol ein.
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Der
Ausdruck "mit Wasser
mischbare Alkanole" bedeutet
ein Alkanol, wie oben definiert, das im wesentlichen mit Wasser
mischbar ist. Beispiele von mit Wasser mischbaren Alkanolen, die geeignet
sind für
die Verwendung in der Isolierung von 6-O-Methylerythromycin A Form II Kristallen
aus mit Wasser mischbaren Alkanol-Wasser-Gemischen schließen Methanol,
Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol und tert-Butanol
ein.
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6-O-Methylerythromycin
A wird aus Erythromycin A durch eine Vielfalt von synthetischen
Wegen hergestellt. In einem Verfahren wird Erythromycin A umgewandelt
zu 2'-O-3'-N-bis (Benzyloxycarbonyl)-N-demethylerythromycin
A (I).
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Die
6-Hydroxygruppe wird dann durch Reaktion mit einem Alkylierungsmittel
methyliert, wie beispielsweise Brommethan oder Jodmethan und einer
Base. Entfernen der Benzoylgruppen durch katalytische Hydrierung
und reduktive Methylierung des 3' N
ergibt 6-O-Methylerythromycin A. Siehe U.S. Pat. No. 4,331,803.
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Ein
alternativer synthetischer Weg schließt die Methylierung von 6-O-Methylerythromycin
A-9-Oxim ein. Das 6-O-Methylerythromycin
A-9-Oxim wird durch Verfahren hergestellt, die im Fachgebiet gut
bekannt sind, wie beispielsweise durch Reaktion von Erythromycin
A mit Hydroxylaminhydrochlorid in der Anwesenheit einer Base oder
durch Reaktion mit Hydroxylamin in der Anwesenheit von Säure wie
in US Pat. Nr. 5,274,085 beschrieben. Die Reaktion des Oxims mit
RX, worin R Allyl oder Benzyl ist und X ist Halogen, resultiert
in der Bildung von 2'-O,3'-N-Diallyl oder Dibenzylerythromycin
A-9-O-Allyl oder Benzyloximhalogenid. Die Methylierung von diesem
quaternären
Salz, wie oben beschrieben, gefolgt von der Eliminierung der R Gruppen
und einer Desoximierung, ergibt 6-O-Methylerythromycin A. Siehe
U.S. Pat. Nr. 4,670,549.
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Die
Methylierung von 6-O-Methylerythromycin A Oxim-Derivaten mit der Formel II
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worin
R Alkyl, Alkenyl, substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl, Oxyalkyl
oder substituiertes Phenylthioalkyl ist, R2 ist
Benzoyl und R3 ist Methyl oder Benzoyl,
gefolgt von Deprotektion, Desoximierung und reduktiver Methylierung,
wenn R3 Benzoyl ist, ergibt 6-O-Methylerythromycin
A. Siehe U.S. Pat. Nr. 4,672,109,
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Eine
besonders nützliche
Herstellung von 6-O-Methylerythromycin
A schließt
die Methylierung des Oximderivats III ein,
worin R
1 Alkenyl,
substituiertes oder unsubstituiertes Benzyl oder Alkoxyalkyl ist,
R
2 ist substituiertes Silyl und R
3 ist R
2 oder H.
Das Entfernen der Schutzgruppen und die Desoximierung wird dann
in einem einzelnen Schritt durch Behandlung mit Säure erreicht,
um 6-O-Methylerythromycin A zu ergeben. Siehe Europäische Patentbeschreibung
260 938 B1 und U.S. Pat. Nr. 4, 990, 602.
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Ein
bevorzugter Weg von 6-O-Methylerythromycin A ist in Schema 1 skizziert.
Erythromycin A, hergestellt durch Fermentation von Streptomyces
erythreus, wird oximiert, um das Oxim 4 zu ergeben, worin R1 Alkoxyalkyl ist. Die Gruppe R1 kann
durch Reaktion von Erythromycin A mit dem substituierten Hydroxylamin R1ONH2 eingebracht
werden, oder durch Reaktion von Erythromycin A mit Hydroxylaminhydrochlorid
in der Anwesenheit einer Base, oder mit Hydroxylamin in der Anwesenheit
von Säure,
gefolgt von der Reaktion mit R1X. Die zwei
Hydroxygruppen wurden dann gleichzeitig geschützt, worin R2 oder
R3 gleich sind, oder aufeinanderfolgend,
worin R2 und R3 unterschiedlich
sind. Besonders nützliche
Schutzgruppen sind substituierte Silylgruppen, wie beispielsweise
Trimethylsilyl, tert-Butyldimethylsilyl,
tert-Butyldiphenylsilyl und dergleichen. Die Schutzgruppen werden
dann entfernt und die Verbindung wird desoximiert, um 6-O-Methylerythromycin
A herzustellen. Die Reihenfolge von Deprotektion/Desoximierung ist
nicht entscheidend. Wenn die Schutzgruppen substituiertes Silyl
sind, kann die Deprotektion und Desoximierung in einem einzelnen
Schritt durch Behandlung mit Säure
erreicht werden, zum Beispiel unter Verwendung von Ameisensäure oder
Natriumhydrogensulfit. Siehe US. Pat. Nr. 4,990,602.
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Das
6-O-Methylerythromycin A, hergestellt wie oben beschrieben, wird
in dem gewünschten
Lösungsmittel
suspendiert und auf ungefähr
Rückflußtemperatur
des Lösungsmittels
erhitzt. Das Erhitzen wird dann fortgesetzt und die Suspension wird
für einen
Zeitraum gerührt,
der ausreichend ist, um das Meiste von dem Feststoff aufzulösen, im
allgemeinen ungefähr
10 Minuten bis 2 Stunden. Die Suspension wird dann heiß filtriert.
Wenn erforderlich, kann das Filtrat auf oder ungefähr auf die
Rückflußtemperatur
des Lösungsmittels
erhitzt werden, um eine klare Lösung
zu bilden. Das Filtrat wird dann langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, mit
wahlweise weiterer Kühlung
in einem Eiswasserbad. Für
die Zwecke dieser Beschreibung ist die Umgebungstemperatur von ungefähr 20 bis
ungefähr
25°C. 6-O-Methylerythromycin
A Kristallform II wird durch Filtration isoliert und in einem Vakuumofen
bei einer Temperatur von zwischen Umgebungstemperatur und ungefähr 50°C und einem
Druck von zwischen ungefähr
6,8 hPa [2 Inch Quecksilber] und atmosphärischem Druck getrocknet, um
jegliches restliche Lösungsmittel
zu entfernen.
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Wenn
6-O-Methylerythromycin A mit einem mit Wasser mischbaren organischen
Lösungsmittel
und Wasser oder einem mit Wasser mischbaren Alkanol und Wasser behandelt
wird, wird eine Suspension von 6-O-Methylerythromycin A in dem organischen
Lösungsmittel
oder Alkanol auf Rückflußtemperatur
erhitzt und heiß filtriert.
Wenn erforderlich, wird das Filtrat auf ungefähr die Rückflußtemperatur des Lösungsmittels
erhitzt, bis eine klare Lösung
erhalten wird. Die klare Lösung
wird dann mit Wasser gemischt und auf Umgebungstemperatur mit wahlweise
weiterem Kühlen
in einem Eisbad abgekühlt.
Die obere Grenze für
die Menge des Wassers ist die, wenn sich die Mischung in zwei flüssige Phasen
trennt. Ein bevorzugtes Verhältnis
ist ungefähr
1:1 Volumen-Teile von Wasser. Nach Kühlen wird 6-O-Methylerythromycin
A Kristallform II durch Filtration isoliert und wie oben beschrieben
getrocknet. Ein bevorzugtes mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel
ist Tetrahydrofuran. Bevorzugte mit Wasser mischbare Alkanole schließen Methanol,
Ethanol, Propanol und Isopropanol ein.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird 6-O-Methylerythromycin
A mit Mischungen aus Methanol und einem zweiten Lösungsmittel
behandelt. In diesem Fall kann das zweite Lösungsmittel Lösungsmittel
einschließen,
wie beispielsweise Ethanol, Isopropanol, Tetrahydrofuran oder Isopropylacetat,
welche normalerweise zur Bildung von Form I Kristallen führen. Weil
das Arzneimittel vergleichbare Löslichkeiten in
Methanol und dem zweiten Lösungsmittel
haben kann, muss die Menge an Methanol sorgfältig kontrolliert werden, um
eine maximale Wiedergewinnung zu sichern. Bevorzugte Mengen an Methanol
sind von ungefähr 1:3
bis ungefähr
1:1 Volumen-Teilen. Ein besonders bevorzugtes Verhältnis ist
ungefähr
1:1 Volumen-Teile an Methanol. In Übereinstimmung mit diesem Aspekt
der Erfindung wird eine Suspension von 6-O-Methylerythromycin A
in dem zweiten Lösungsmittel
auf Rückfluß erhitzt
und heiß filtriert.
Wenn erforderlich, wird das Filtrat auf ungefähr die Rückflußtemperatur des zweiten Lösungsmittels
erhitzt, bis eine klare Lösung
erhalten wurde. Die heiße
Lösung
wird dann mit Methanol gemischt und auf Umgebungstemperatur mit
wahlweise weiterem Kühlen
in einem Eisbad abgekühlt.
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Alternativ
werden, wenn 6-O-Methylerythromycin A eine vergleichbare Löslichkeit
in sowohl dem zweiten Lösungsmittel
als auch in Methanol hat, das zweite Lösungsmittel und Methanol in
einem Verhältnis
von ungefähr
1:1 Volumen-Teilen vorgemischt und das Arzneimittel wird in der
Lösungsmittelmischung
suspendiert, gefolgt von Erhitzen, Filtration und Kühlen, wie
oben beschrieben. Nach Kühlen-
wird 6-O-Methylerythromycin A Kristallform II durch Filtration isoliert
und wie oben beschrieben getrocknet.
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In Übereinstimmung
mit den Aspekten dieser Erfindung, worin 6-O-Methylerythromycin
A mit Kohlenwasserstoff-zweites Lösungsmittel-Mischungen behandelt
wird, wird 6-O-Methylerythromycin
A in dem gewünschten
zweiten Lösungsmittel
suspendiert und auf ungefähr
die Rückflußtemperatur
des zweiten Lösungsmittels
erhitzt. Die Suspension wird dann erhitzt und für einen Zeitraum gerührt, der
ausreichend ist, um das Meiste des Feststoffs aufzulösen, im
allgemeinen ungefähr
10 Minuten bis 2 Stunden. Die Suspension wird dann heiß filtriert.
Das Filtrat kann auf Rückflußtemperatur
erhitzt werden, um eine klare Lösung
zu bilden, wenn erforderlich. Ein Kohlenwasserstoff-Lösungmittel
wird dann zu dem heißen
Filtrat hinzugefügt
und die Mischung wird langsam auf Umgebungstemperatur abgekühlt mit
wahlweise weiterem Kühlen
in einem Eisbad. Nach dem Abkühlen
wird 6-0-Methylerythromycin
A Kristallform II durch Filtration isoliert und wie oben beschrieben
getrocknet. Die Menge des hinzugefügten Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels
ist abhängig
von der Löslichkeit
des Arzneimittels in dem zweiten Lösungsmittel und dem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, und
kann leicht von einem, der im Fachgebiet durchschnittlich bewandert
ist, bestimmt werden. Typische Verhältnisse fallen in den Bereich
von ungefähr
1:10 bis ungefähr
1:1 Volumen-Teilen von Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird 6-O-Methylerythromycin
A Kristallform II isoliert durch Behandeln von 6-O-Methylerythromycin
A mit einem Lösungsmittel,
das gewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Aceton, Heptan, Toluen, Methyl
tert-Butylether, N,N-Dimethylformamid, Ethylacetat, Xylen, Ethylether, Amylacetat,
Diisopropylether und Isopropylbutyrat.
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In
einer bevorzugteren Ausführungsform
wird 6-O-Methylerythromycin
A Kristallform II isoliert durch Behandeln von 6-O-Methylerythromycin
A mit Wasser und einem Lösungsmittel,
gewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem mit Wasser mischbaren organischen
Lösungsmittel
und einem mit Wasser mischbaren Alkanol. Ein besonders bevorzugtes
mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel ist Tetrahydrofuran.
Besonders bevorzugte mit Wasser mischbare Alkanole sind Methanol,
Ethanol, Propanol und Isopropanol.
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Wenn
Wasser in Lösungsmittelmischungen
durch Methanol ersetzt wird, werden die Trockenzeiten verkürzt oder
das Trocknen kann bei einer niedrigeren Temperatur erreicht werden.
Deshalb wird in einer noch stärker
bevorzugten Ausführungsform
6-O-Methylerythromycin A Kristallform II isoliert durch Behandeln
von 6-O-Methylerythromycin A mit einem Lösungsmittel, das Methanol und
ein zweites Lösungsmittel
umfaßt,
gewählt
aus der Gruppe bestehend aus einem Kohlenwasserstoff aus von 5 bis
12 Kohlenstoffatomen, einem Alkanol aus von 2 bis 5 Kohlenstoffatomen,
einem Keton aus von 3, bis 12 Kohlenstoffatomen, einem Carbonsäureester
aus von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, einem Ether aus von 4 bis 10
Kohlenstoffatomen, Benzol und Benzol substituiert mit ein oder mehreren
Substituenten gewählt
aus der Gruppe bestehend aus Alkyl von aus ein bis vier Kohlenstoffatomen,
Alkoxy aus von ein bis vier Kohlenstoffatomen, Nitro und Halogen.
Bevorzugte Lösungsmittel
gemäß dieser
Ausführungsform
sind Methanol und Alkanole aus von 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, und
Methanol und Carbonsäureester
aus von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen. Besonders bevorzugte Lösungsmittel
sind Methanol-Ethanol und Methanol-Isopropylacetat.
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In
der am meisten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird 6-0-Methylerythromycin A Kristallform
II isoliert durch Behandeln von 6-O-Methylerythromycin A mit einem Lösungsmittel,
das die Formel HNR1R2 hat,
worin R1 und R2 unabhängig gewählt sind
aus Wasserstoff und Alkyl von ein bis vier Kohlenstoffatomen, vorausgesetzt,
daß R1 und R2 nicht beide
Wasserstoff sind. Alkyl und Dialkylamine sind bevorzugt, weil 6-O-Methylerythromycin
A in diesen Lösungsmitteln
im wesentlichen löslich
ist und die Lösungsmittel
werden leicht verdampft, was in niedrigeren Lösungsmittel- und Energiekosten
resultiert.
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Das
bevorzugteste Lösungsmittel
ist Isopropylamin.
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Das
Vorhergehende kann besser verstanden werden in Bezug auf die folgenden
Beispiele, die zur Veranschaulichung bereitgestellt werden und die
den Schutzumfang des erfinderischen Konzepts nicht einschränken sollen.
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Vergleichsbeispiel
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6-O-Methylerythromycin
A wurde hergestellt aus Erythromycin A durch Oximierung des C-9
Carbonyl, Schutz der C-2' und
C-4" Hydroxygruppen,
Methylierung der C-6 Hydroxygruppe, Desoximierung und Entfernen
der Schutzgruppen, und Rekristallisation aus Ethanol gemäß dem Verfahren
von U.S. Pat.
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Nr.
4,990,602, um 6-O-Methylerythromycin A Kristallform I zu ergeben.
Die Form I Kristalle (0,40 g) wurden in ein Glasfläschchen
eingebracht und in dem Vakuumofen (4-9 in Hg, 100–110°C) für 18 Stunden
erhitzt, um 6-O-Methylerythromycin A Form II Kristalle zu ergeben.
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6-O-Methylerythromycin
A Form II ist durch sein Infrarotspektrum, das differentialkalorimetrische (DSC)
Thermogramm und das Pulver-Röntgenbeugungsdiagramm
charakterisiert.
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Das
differentialkalorimetrische Thermogramm wird durch Verfahren erhalten,
die im Fachgebiet bekannt sind und in
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2c gezeigt werden. Es kann
aus 2c gesehen werden,
daß 6-O-Methylerythromycin
A Form II bei 223,4°C
schmilzt. In 2c kann
bei 283,3°C
auch ein endothermer Peak gesehen werden, der durch Zersetzung begründet ist.
Nach dem DSC-Scan war die Farbe der Probe schwarz.
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Das
Pulver-Röntgenbeugungsdiagramm
für 6-O-Methylerythromycin
A Form II ist in 2a gezeigt. Das
Pulver-Röntgenbeugungsdiagramm
wird durch Verfahren erhalten, die im Fachgebiet bekannt sind, unter Verwendung
des Nicolet Röntgendiffraktometers.
Die Peaks (mit einer Intensität
höher als
15% des größten Höchstwerts),
die von dem Pulver-Röntgenbeugungsdiagramm
erzeugt wurden, wurden mit den entsprechenden Peaks verglichen,
die aus dem berechneten Pulver-Beugungsdiagramm
erhalten wurden. Das berechnete Pulver-Beugungsdiagramm wird aus der einzigen
Röntgenstruktur
abgeleitet, die durch die Verfahren erhalten wird, die im Fachgebiet
bekannt sind, unter Verwendung des Rigaku AFC5R Diffraktometers.
Das berechnete Pulverdiagramm wird verwendet, um zu bestätigen, dass
die Peaks in dem experimentell beobachteten Röntgendiagramm durch Clarithroymcin
Form II hervorgerufen werden.
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Tabelle
I zeigt die 2-Theta Positionen der ausgewählten Peaks (mit einer Intensität größer als
15% des größten Peaks).
Die Standardpositionen in der Tabelle I zeigen die Peakpositionen
aus dem experimentellen Pulverdiagramm, abgerundet auf 2 Dezimalstellen.
Ein Peak in dem experimentellen Pulverdiagramm (15,280 2-Theta)
hat keinen entsprechenden Peak in dem berechneten Pulverdiagramm,
und seine Position ist deshalb nicht in der Liste der Standardpositionen
eingeschlossen.
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Tabelle
2 Pulverbeugungs-Peak-Positionen
(Grade 2θ)
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Die
Standard 2-Theta Winkelpositionen aus der Tabelle 1 oben sind
8.39,
9.33, 10.72,
11.33, 11.74, 12.24, 13.62, 13.97, 15.03, 16.37,
16.80, 17.16, 17.38, 17.97, 18.20,
18.91, 19.75, 20.34, 20.08,
and 24.79.
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Im
Vergleich dazu sind die 2-Theta Winkelpositionen in dem Pulver-Röntgenbeugungsdiagramm
von 6-0-Methylerythromycin A Form I, gezeigt in 1a, folgende:
8.52°±0.2,9.48°±0.2,
10.84°±0.2, 11.48°±0.2, 11.88°±0.2, 12.36°±02, 13.72°±0.2, 14.12°±0.2, 15.16°±0.2,
16.4H°±0.2, 16,92°±0.2, 17.32°±0.2, 18.08°±0.2, 18.40°±0.2, 19.04°±0.2, 19.884±0.2,
und
20.48°±0.2.
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Beispiel 1
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Rekristallisation aus
Aceton
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Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (30 g) in Aceton (200 ml)
wurde unter Rückfluß für 15 Minuten
erhitzt. Die heiße
Lösung
wurde gefiltert und 5,53 g des Feststoffs wurden entfernt. Der Filterkolben wurde
mit Aceton (5 ml) gespült.
Das kombinierte Filtrat und die Spülung wurde unter Rückfluß erwärmt und Aceton
(45 ml) wurde hinzugefügt,
um den ganzen zurückbleibenden
Feststoff aufzulösen.
Die Lösung
wurde auf Umgebungstemperatur und dann in einem Eis-Wasserbad gekühlt. Der
resultierende Feststoff wurde filtriert und über Nacht. in einem Vakuumofen
bei 13,5–30,5
kPa [4–9
in Hg], 40–45°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin A Form II (17,8 g) zu ergeben.
-
Beispiel 2
-
Rekristallisation aus
Heptan
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Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (10 g) in Heptan (1000 ml)
wurde unter Rückfluß (98°C) für 1,5 Stunden erhitzt.
Die heiße
Lösung
wurde filtriert und 1,91 g des Feststoffes wurden entfernt. Das Filtrat
wurde auf Rückfluß erwärmt und
für 35
Minuten erhitzt. Die klare Lösung
wurde auf Umgebungstemperatur und dann in einem Eis-Wasserbad gekühlt. Der
resultierende Feststoff wurde filtriert und über Nacht in einem Vakuumofen
bei 13,5–30,5
kPa [4–9
in Hg], 40–45°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin A Form II (5,7 g) zu ergeben.
-
Beispiel 3
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Rekristallisation aus
Toluol
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Eine
Suspension von 6-0-Methylerythromycin A (30 g) in Toluol (100 ml)
wurde unter Rückfluß (110–112°C) für 1,5 Stunden
erhitzt. Die heiße
Lösung
wurde filtriert und der Filterkolben wurde mit Toluol (10 ml) gespült. Das
kombinierte Filtrat und die Spülung
wurden auf Rückflußtemperatur
(110°C)
erwärmt
und für 35
Minuten erhitzt. Die Lösung
wurde auf Umgebungstemperatur und dann in einem Eis-Wasserbad gekühlt. Der
resultierende Feststoff wurde filtriert und über Nacht in einem Vakuumofen
bei 13,5–30,5
kPa [4–9
in Hg], 40–45°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin
A Form II (5,7 g) zu ergeben.
-
Beispiel 4
-
Rekristallisation aus
Methyl tert-Butylether
-
Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (10 g) in Methyl tert-Butylether
(200 ml) wurde für
15 Minuten auf Rückflußtemperatur
(55°C) erhitzt.
Die heiße
Lösung
wurde filtriert und 2,6g Feststoff wurden entfernt. Das Filtrat
wurde auf Rückflußtemperatur
erwärmt
und Methyl tert-Butylether (70 ml) wurde hinzugefügt, um den
restlichen Feststoff aufzulösen.
Die Lösung
wurde auf Umgebungstemperatur und dann in einem Eis-Wasserbad gekühlt. Der
resultierende Feststoff wurde filtriert und über Nacht in einem Vakuumofen
bei 13,5–30,5
kPa [4–9
in Hg], 40–45°C, getrocknet,
um 6-0-Methylerythromycin A Form II (4,6 g) zu ergeben.
-
Beispiel 5
-
Rekristallisation aus
N,N-Dimethylformamid
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Eine
Suspension von 6-OMethylerythromycin A (20 g) in N,N-Dimethylformamid
(200 ml) wurde für
15 Minuten auf Rückflußtemperatur
(153°C)
erhitzt. Die heiße
Lösung
wurde filtriert und das Filtrat wurde auf Rückflußtemperatur erwärmt. Die
klare Lösung
wurde langsam auf Umgebungstemperatur abgekühlt und für vier Tage gerührt. Der
resultierende Feststoff wurde filtriert und über Nacht in einem Vakuumofen
bei 13,5–30,5 kPa
[4–9 in
Hg], 40–45°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin A Form II (7,4 g) zu ergeben.
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Beispiel 6
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Rekristallisation aus
Ethylacetat
-
Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (15 g) in Ethylacetat (100
ml) wurde für
30 Minuten auf Rückfluß (77°C) erhitzt.
Die heiße
Lösung
wurde filtriert und das Filtrat wurde auf Rückfluß erwärmt. Zu der wolkigen Lösung wurde
Ethylacetat (15 ml) hinzugefügt.
Die resultierende klare Lösung
wurde über
Nacht auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Der resultierende Feststoff
wurde filtriert und in einem Vakuumofen bei 13,5–30,5 kPa [4–9 in Hg],
40–45°C, für 91 Stunden
getrocknet, um 6-O-Methylerythromycin
A Form II (8,7 g) zu ergeben.
-
Beispiel 7
-
Rekristallisation aus
Xylol
-
Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (35 g) in Xylol (105 ml)
wurde auf 140°C
erhitzt, zu welchem Punkt eine klare Lösung erhalten wurde. Zusätzliches
6-O-Methylerythromycin A (5,0 g) wurde hinzugefügt und die heiße Lösung wurde
filtriert, um eine Spurenmenge von unslöslichem Material zu entfernen. Der
Filterkolben wurde mit Xylol (5 ml) gespült und das kombinierte Filtrat
und die Spülung
wurde bei Rückfluß für 15 Minuten
erhitzt. Die Lösung
wurde auf Umgebungstemperatur und dann in einem Eis-Wasserbad gekühlt. Der
resultierende Feststoff wurde filtriert und über Nacht in einem Vakuumofen
bei 13,5–30,5
kPa [4–9 in
Hg], 40–45°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin A Form II (29 g) zu ergeben.
-
Beispiel 8
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Rekristallisation aus
Isopropanol-Wasser
-
Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (20 g) und Isopropanol (100
ml) wurde auf Rückflußtemperatur
(82°C) erhitzt.
Die heiße
Lösung
wurde filtriert und 1,16 g Feststoff wurden entfernt. Das Filtrat
wurde mit Isopropanol (20 ml) verdünnt und wurde wieder auf Rückflußtemperatur
erwärmt.
Die heiße
Suspension wurde filtriert und 3,5 g von 6-O-Methylerythromycin A wurden gesammelt.
Zu dem Filtrierten wurde Isopropanol (50 ml) hinzugefügt und die
Mischung wurde auf Rückfluß erhitzt,
bis eine klare Lösung
erhalten wurde. Zu der klaren Lösung
wurde Wasser (100 ml) hinzugefügt
und die Lösung
wurde in einem Eisbad gekühlt.
Der resultierende Feststoff wurde filtriert und über Nacht in einem Vakuumofen
bei 13,5–30,5
kPa [4–9
in Hg], 40–45°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin A Form II (9,5 g) zu ergeben.
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Beispiel 9
-
Rekristallisation aus
Tetrahydrofuran-Wasser
-
sEine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (30 g) in THF (100 ml) wurde
für 20
Minuten auf Rückflußtemperatur
(66,5°C) erhitzt.
Die heiße
Lösung
wurde filtriert, um eine Spurenmenge von unlöslichem Material zu entfernen.
Das Filtrat wurde auf (66,5°C)
erwärmt
und Wasser (100 ml) wurde hinzugefügt, zu welchem Punkt sich ein
Feststoff bildete. Die Suspension wurde auf Umgebungstemperatur
gekühlt
und filtriert. Der Feststoff wurde in einem Vakuumofen bei 13,5–30,5 kPa
[4–9 in
Hg], 40–45° C, für vier Tage
getrocknet, um 6-O-Methylerythromycin A Form II (24 g) zu ergeben.
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Beispiel 10
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Rekristallisation aus
Ethanol-Wasser
-
Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (20 g) in Ethanol (200 ml)
wurde auf 78°C
erhitzt. Die heiße
Lösung
wurde filtriert und 12,6 g des Feststoffes wurden entfernt. Das
Filtrat wurde auf Rückfluß erwärmt und
Wasser (200 ml) wurde hinzugefügt.
Die Mischung wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt und filtriert. Der Feststoff
wurde in einem Vakuumofen bei 13,5–30,5 kPa [4–9 in Hg],
40–45°C, getrocknet,
um 6–O-Methylerythromycin
A Form II (8,8 g) zu ergeben.
-
Beispiel 11
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Rekristallisation aus
Ethylether
-
Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (5,0 g) in Ethylether (150
ml) wurde auf Rückfluß erwärmt. Die
unlöslichen
Feststoffe wurden durch Filtration entfernt und das Filtrat wurde
auf Umgebungstemperatur abgekühlt.
Ein Präzipitat
erschien langsam und wurde durch Filtration isoliert, um 6-O-Methylerythromycin
A Form II (0,8 g) zu ergeben. Das Filtrat wurde über Nacht bei Umgebungstemperatur
gerührt,
um zusätzliche
0,65 g von 6-O-Methylerythromycin A Form II zu ergeben.
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Beispiel 12
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Rekristallisation aus
Amylacetat
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Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A in Amylacetat (100 ml) wurde
auf 93°C
erwärmt,
zu welchem Punkt die Lösung
fast klar war. Eine Spurenmenge von unlöslichen Feststoffen wurde durch
Filtration von der heißen
Lösung
entfernt, und das Filtrat wurde auf Umgebungstemperatur gekühlt. Ein
Präzipitat
erschien langsam und wurde durch Filtration isoliert, um nach Trocknen über Nacht
bei Umgebungstemperatur, 13,5–30,5
kPa [4–9
in Hg], 6-O-Methylerythromycin A Form II (6,9 g) zu ergeben.
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Beispiel 13
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Rekristallisation aus
Isopropylacetat-Methanol
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Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (12 g) in Isopropylacetat
(100 ml) wurde auf Rückflußtemperatur
erwärmt.
Die heiße
Lösung
wurde filtriert und das Filtrat wurde in ein anderes Gefäß überführt. Der
Filterkolben wurde mit Isopropylacetat (10 ml) gespült und das
kombinierte Filtrat und die Spülung
wurden auf Rückfluß erwärmt. Methanol
(100 ml) wurde hinzugefügt
und die klare Lösung
wurde langsam auf Umgebungstemperatur gekühlt, während dessen sich ein Präzipitat
bildete. Nach drei Stunden bei Umgebungstemperatur wurde das Präzipitat
durch Filtration gesammelt. Der Feststoff wurde in einem Vakuumofen
bei 13,5–30,5
kPa [4–9
in Hg], 40–45°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin A Form II (6,8 g) zu ergeben.
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Beispiel 14
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Rekristallisation aus
Diisopropylether
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Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (3,0 g) und Diisopropylether
(150 ml) wurde auf Rückfluß erwärmt. Die
heiße
Lösung
wurde schnell filtriert und das Filtrat wurde über zwei Stunden auf Umgebungstemperatur
gekühlt.
Der resultierende Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und
in dem Vakuumofen bei 23,7–30,5
kPa [7–9
in Hg], 45–50°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin
A Form II (0,27 g) zu ergeben.
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Beispiel 15
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Rekristallisation aus
isopropylbutyrat
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Eine
Suspension von 6-O-Methylerythromycin A (5,0 g) in Isopropylbutyrat
(100 ml) wurde auf 90°C erwärmt. Die
resultierende klare Lösung
wurde über
drei Stunden auf Umgebungstemperatur abgekühlt und sie wurde dann für 30 Minuten
in einem Eis-Wasserbad gekühlt.
Der resultierende Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und
in dem Vakuumofen bei 6,8-13,5
kPa [2–4
in Hg], 45–50°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin
A Form II (2,8 g) zu ergeben.
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Beispiel 16
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Rekristallisation aus
Isopropylamin
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Eine
klare Lösung,
resultierend aus der Zugabe von 6-O-Methylerythromycin A (8,0 g) zu Isopropylamin
(50 ml), wurde über
Nacht bei Umgebungstemperatur gerührt. Wenn sich kein Präzipitat
bildete, und zusätzliche
10,4 g 6-O-Methylerythromycin
A wurden hinzugefügt.
Die klare Lösung
wurde über
Nacht bei Umgebungstemperatur gerührt, während dessen sich ein Präzipitat
bildete. Der Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und in dem
Vakuumofen bei 6,8-13,5 kPa [2–4
in Hg], 45–50°C, getrocknet,
um 6-0-Methylerythromycin A Form II (16,2 g) zu ergeben.
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Beispiel 17
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Rekristallisation aus
Methanol-Ethanol
-
Eine
Mischung von 6-O-Methylerythromycin A (15 g), Ethanol (100 ml) und
Methanol (100 ml) wurde auf 69°C
erwärmt
und für
30 Minuten gerührt.
Die heiße
Lösung
wurde filtriert und das Filtrat wurde in ein anderes Gefäß überführt. Die
klare Lösung
wurde über
zwei Stunden auf Umgebungstemperatur abgekühlt und wurde dann für 30 Minuten
in einem Eis-Wasserbad gerührt.
Der resultierende Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und
in dem Vakuumofen bei 6,8–13,5
kPa [2–4
in Hg], 45–50°C, getrocknet,
um 6-O-Methylerythromycin A Form II (7,1 g) zu ergeben.
-
Die
vorangegangenen Beispiele werden zum Zwecke der Veranschaulichung
dargeboten und sollen den Schutzumfang der Erfindung, wie in den
angehängten
Ansprüchen
definiert, nicht einschränken.
Variationen und Abänderungen,
welche einem Fachmann offensichtlich sind, sollen innerhalb des
Schutzumfangs der Erfindung, wie in den angehängten Ansprüchen definiert, liegen.