FI60209B - Foerfarande foer framstaellning av alfa-aminobensylpenicilliner och salter daerav - Google Patents

Description

rRl KUULUTUSJULKAISU

Ma [] ( 1> UTLÄGGNINGSSKRIFT 60209 • λ?® m Patent aieddelat ^ (51) K».ik?/int.ci.3 c 07 D 499/68, 499/12 SUOMI — FINLAND (21) P«»ntt,h*k«mu* — P*t*nt*n»eknln| 22*16/72 (22) Hakamisptivt — An*6knlngid*( Qg ^ (23) AlkupiM—Glltl«h«adag 15.08.72 (41) Tullut JulkiMk*! — Bllvlt offantllg lA ')*.

Patentti- ja rekisterihallitus ,.,. .. . , . lo.Ob.73 _ . (44) NihUvikilpanon j« kuuL|ulkalaun pvm. — . „

Patent· och registerstyrelsen An*ttk»n utl»jd och utLskriftM publlcarad 31.08.81 (32)(33)(31) Pyydetty atuolkaut— Baflrd priority 17*12.71

Portugal(PT) 56966 Tot eennäyt et ty-Styrkt (71) "CIPAN" Companhia Industrial Produtora de Antibioticos, S.A.R.L.,

Av. Comes Pereira, 7kt Lisboa, Portugal(PT) (72) Artur Pereira da Lua, Lisboa, Portugal(PT) (7*0 Ruska & Co (5*0 Menetelmä α-arainobemtsyylipenisilliinien ja niiden suolojen valmistamiseksi - Förfarande för framställning av oc-aminobensylpenicilliner och salter därav Tämän keksinnön kohteena on uusi menetelmä valmistaa mahdollisesti substituoituja a-aminobentsyylipenisilliinejä, joita nimitetään myös 6-(a-aminofenyyliasetamido)-penisillaanihapoiksi tai 6(a-aminobent-syylikarboksiamido)-penisillaanihapoiksi, ja niiden suoloja, joiden yleinen kaava on: 0 S CH~

Il X \ / R—CH - C - NH - CH - CH c' I II I^ch3

NH2 0==C-N-CH— I - 0 - X

jossa R on fenyyliryhmä, joka voi olla substituoitu halogeeniatomilla tai hydroksyyliryhmällä, ja jossa X on vetyatomi, alkali- tai maa-alkalimetalli tai trietyyliammonium-, prokaiinium-, dibentsyyliammonium-, N-etyylipiperidiinium- tai N,N’-dibentsyylietyleenidiammoniumryhmä , kondensoimalla 6-aminopenisillaanihappo yleisen kaavan R — CH — I — Cl NH2 HC1 60209 2 mukaisella mahdollisesti substituoidun cx-aminofenyyliasetyy likloridin hydrokloridilla vesipitoisessa väliaineessa,joka voi sisältää veteen sekoittuvia orgaanisia liuottimia, lämpötilan ollessa alle 0°C, happamassa pH-arvossa yleisen kaavan I mukaisen aminopenisilliinin liuoksen muodostamiseksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että näin valmistettu hapan liuos uutetaan veteen sekoittamattomalla klooratulla liuottimena, esimerkiksi dikloorimetaanilla tai trikloorimetaanilla, orgaanisten liuottimien ja epäpuhtauksien poistamiseksi, minkä jälkeen vesiliuoksessa oleva aminopenisilliini kiteytetään lisäämällä emästä, kunnes saavutetaan isoelektrinen pH, tai muodostamalla väliaineeseen liukenemattomia suoloja.

Erityisesti tämä keksintö kohdistuu menetelmään D(-l-a-aminobentsyyli-penisilliinin ja sen suolojen valmistamiseksi.

a-aminopenisilliinit ovat erittäin arvokkaita verrattuna luonnonpeni -silliineihin, johtuen ei ainoastaan laajasta spektristä vaan myös niiden kestävyydestä hajoamista vastaan happojen vaikutuksesta, minkä ansiosta suun kautta tapahtuva annostus on entistä tehokkaampi.

Tieteellisessä kirjallisuudessa ja useissa patenttijulkaisuissa on esitetty monia menetelmiä a-aminopenisilliinien ja varsinkin D(-)-a-aminobentsyylipenisilliinin valmistamiseksi. Kaikkiin teollisesti tärkeisiin valmistusmenetelmiin kuuluu olennaisesti 6-aminopenisillaa-nihapon kondensoiminen substituoidulla α-aminofenyylietikkahapolla, jolloin muodostuu peptidisidos, käyttäen peptidikemiassa yleisesti tunnettuja menetelmiä.

Kaikille näille menetelmille on yhteistä se, että on välttämätöntä aktivoida karboksyyliryhmä ja suojata a-aminofenyylietikkahapon ami-noryhmä ennen kondensaation edistämistä.

Happoryhmän aktivoimista ja aminoryhmän suojaamista on selostettu laajasti tieteellisessä kirjallisuudessa peptidisynteesien yhteydessä, kts. esim. M. Goodman ja G.W. Kenner, Adv. Protein Chem., 12, 465 (1967)i T. Wieland ja H. Determan, Angew, Chem. Intern. Ed., 2, 558 (1963) ja A. Kapoor, J. Pharm. 3ci., 5_9, 1 (1970).

3 60209

Aminopenisilliinien synteeseissä yleisimmin käytetyissä menetelmissä karboksyylihapon aktivoimiseksi muodostetaan happohalogenideja, anhydridejä, seka-anhydridejä tai estereitä. Aminoryhmän suojaamiseksi pidetään yleensä edullisena sellaisia suojaryhmiä, jotka voidaan helposti poistaa kondensaation jälkeen aiheuttamatta penisilliinien labiilin ytimen hajoamista.

Edellä mainituissa valmistusmenetelmissä esiintyy yksi tai useampi seuraavista epäkohdista: muodostuu epäpuhtaita tuotteita, saannot ovat huonoja ja tarvitaan puhtaita reagensseja, jotka ovat kalliita tai vaikeasti hyväksi käytettävissä teollisessa mittakaavassa.

Eräissä vähemmän tunnetuissa menetelmissä 6-aminopenisillaanihappo kondensoidaan α-aminofenyyliasetyylikloridilla, jonka aminoryhmä suojataan muodostamalla hydrokloridia. Tällä menetelmällä on se etu, että voidaan lähteä reagenssilla, joka on helposti saatavissa puhtaana, ja välttää suojaryhmän poisto koska aminoryhmä voidaan helposti vapauttaa välittömästi kondensaation jälkeen reaktioväliaineen pH:n yksinkertaisella muutoksella.

Kuitenkin tällä ennestään tunnetulla menetelmällä saadaan hyvin epäpuhtaita tuotteita, johtuen epätäydellisessä reaktiossa syntyneiden tuotteiden, hajoamistuotteiden ja polymeerien läsnäolosta. Tämän vuoksi on käytettävä enemmän tai vähemmän monimutkaisia, aikaa ja kustannuksia vaativia menetelmiä, koska eräät epäpuhtaudet voivat aikaansaada allergisia vaikutuksia potilaissa, joita käsitellään vähemmän puhtailla a-aminopenisilliineillä.

Dialyysin ohella, jota seuraa jäädytys-kuivaus, on käytetty uuttamista metyyli-isobutyyliketonilla, mitä seuraa erottaminen a-aminopeni-silliinin suoloina aryylisulfonihapoilla, esimerkiksi g-naftaleeni-sulfonihapolla, tai natrium-bis-(2-etyyliheksyylil-sulfosukkinaatilla.

Esimerkiksi ruotsalaisessa patenttijulkaisussa 3Q1 98l on kuvattu menetelmä, jossa 6-aminopenisillaanihappoa kondensoidaan ot-amino-fenyyliasetyylikloridilla. Lopputuotteen eristämistä on selostettu kahdessa e3imerki33ä ja niissä on tarpeen käyttää ylimääräistä uuttoa orgaanisella liuottimena kompleksisuolan avulla. Muissa aminobentsyy-lipenisilliiniä koskevissa esimerkeissä se saadaan joko epäpuhtaana 4 60209 tuotteena tai sen läsnäolo todetaan ainoastaan eläinkokeilla tai kromatografisesti ilman eristystä. Puhtaan tuotteen saannoiksi ilmoitetaan 61,5 % ja 38 %.

Nyt esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä sen sijaan päästään 88 % saantoihin.

Tämän· keksinnön huomattavana etuna on se, että voidaan välttää monimutkainen puhdistusvaihe ja aikaansaada ei ainoastaan parempi saanto, vaan saada välittömästi myös hyvin puhtaita a-aminopenisil-liinej ä.

Kondensoimisvaihe suoritetaan sopivimmin veden ja asetonin seoksessa, vaikka voidaan käyttää muitakin vesipitoisia väliaineita. 6-aminopeni-sillaanihappo voi olla suspensiona tai liuoksena säätämällä sopivasti väliaineen pH-arvoa. a-aminofenyylietikkahapon johdannaista voidaan lisätä stökiometrisessä määrässä tai aina 50 %:n ylimäärin.. Pieni ylimäärä on sopiva, mutta ei oleellinen. Kondensaatiolämpötila voi vaihdella 0°C:eesta - 70°C:eeseen, mutta sopivimmin lämpötila-alue on välillä -20°C ja -4o°C.

Uuuttamisvaiheessa käytetyn liuottimen täytyy olla veteen sekoittu-matonta ja vesivaiheen sekä orgaanisen vaiheen välisen jakaantumis-kertoimen täytyy olla sellainen, että saavutetaan hyvä erotus. Tämä liuotin täytyy valita siten, että muodostunut a-aminopenisilliini liukenee siihen vain vähän. On myös tavallista, joskaan ei oleellista, että liuottimen kiehumispiste on niin alhainen, että liuotin voidaan helposti ja täydellisesti poistaa tislaamalla. Sopivia liuottimia ovat sellaiset, jotka sisältävät molekyylissään klooria, esimerkiksi mety-leenikloridi, kloroformi, dikloorietaani tai trikloorietyleeni. Uuttamisen lopussa vesivaiheen tilavuuden täytyy taata a-aminopeni-silliinin tarpeeksi pieni väkevyys häviöiden estämiseksi orgaanisessa vaiheessa ja riittävän suuri, niin että saavutetaan hyvä saanto seu-raavassa kiteytysvaiheessa. Uuttaminen voidaan suorittaa huoneen lämpötilassa, mutta on sopivinta, joskaan ei oleellista, että lämpötila on välillä 10°C ja Q°C. Uuttaminen suoritetaan sopivimmin kahdessa tai useammassa vaiheessa ja vesipitoisessa liuoksessa olevat jäämäliuotti-met poistetaan haihduttamalla alhaisessa lämpötilassa tai jollakin muulla tavalla.

5 60209

Kiteyttämisvaihe voi tapahtua huoneen lämpötilassa tai lämpötiloissa välillä 10°C ja Q°C. Halutun a-aminopenisilliinin pH:n isoelektriseen pisteeseen saattamiseksi käytetyn emäksen valinnan ehtona on se, että tämän emäksen läsnäolevan kloorivetyhapon kanssa muodostaman suolan täytyy olla erittäin vesiliukoinen ja sen tähden täydellisesti poistettavissa emäliuoksista. Tällöin voidaan käyttää sekä natrium-hydroksidia että ammoniakin vesiliuosta. Saatu kiteinen tuote voidaan erottaa suodattamalla tai linkoamalla, mitä seuraa pesu jääkylmällä vedellä. Tuote voidaan yhdistää myös orgaanisten tai epäorgaanisten emästen kanssa, jolloin saadaan vastaavia penisillinaatteja liuoksena tai kiteisenä, jotka emäkset myöhemmin voidaan erottaa tunnetuilla menetelmillä.

Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä saadut aminopenisilliinit kiteytyvät erittäin puhtaina eikä tarvita mitään lisäpuhdistusta.

Tämän seikan ja hyvän saannon, 85 % teoreettisena puhtaana tuotteena, ansiosta keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erittäin hyvin teolliseen tuotantoon:

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksinnön käytännöllistä käyttöä .

Esimerkki 1 40 g (0,185 moolia) 6-aminopenisillaanihappoa suspendoitiin seokseen, joka sisälsi 85 ml hiilidioksidista vapaata vettä ja 425 ml asetonia. Jäähdyttämisen jälkeen lämpötilaan -20°C lisättiin 57,2 g DL-a-amino-fenyyliasetyylikloridihydrokloridia pieninä annoksina jatkuvasti jäähdyttäen ja sekoittaen sekä pitäen pH arvossa 2 tai sen yläpuolella.

Seosta sekoitettiin 2 tuntia lämpötilassa -2Q°C ja sitten lisättiin 500 ml asetonia jäähdytettynä -5°C:eeseen ja 5 g aktiivihiiltä.

Muutaman minuutin sekoittamisen jälkeen seos suodatettiin käyttäen hyväksi suodatuksen apuainetta. Kirkkaaseen ja värittömään suodokseen lisättiin 240 ml vettä ja asetoni uutettiin kahdesti dikloorimetaani1-la. Vesivaiheessa vielä jäljellä oleva jäämäliuotin poistettiin haihduttamalla alennetussa paineessa 10°C:ssa. Liuottimesta vapaata vesivaihetta käsiteltiin 30 $:sella natriumhydroksidi11a DL-a-aminobent-syylipenisilliinin isoelektriseen pisteeseen saakka.

6 60209

Suodatuksen, jäähdytetyllä vedellä pesun ja kuivauksen jälkeen saatiin 57,6 g kiteistä trihydraattia, puhtauden ollessa välittömästi 96 t.

Esimerkki 2

Valmistettiin 20 5t:nen liuos, joka sisälsi 40 g 6-aminopenisillaani-happoa veden ja asetonin (1:1,21 seoksessa, lisäämällä 6N kloorivety-happoa siksi, kunnes pH-arvo oli 1,6. Lämpötilaan -40°C jäähdyttämisen jälkeen lisättiin 300 ml asetonia ja seos jäähdytettiin uudelleen -4Q°C:seen. Pitäen sekä pH että lämpötila muuttumattomana lisättiin yhden tunnin aikana 53,4 g D(-)-ot-aminofenyyliasetyylikloridihyd-rokloridia. Sekoittamista jatkettiin 3 tuntia samassa lämpötilassa, minkä jälkeen epäpuhtaudet poistettiin suodattamalla. Kirkaaseen suo-dokseen lisättiin 240 ml vettä ja asetoni uutettiin kloroformilla. Vesivaiheessa olevat jäämäliuottimet poistettiin johtamalla liuos rakeista aktiivihiiltä olevan kerroksen läpi. Ulos virtaavan nesteen pH säädettiin arvoon 5 natriumhydroksidiliuoksella. Muodostuneet kiteet suodatettiin ja kuivauksen jälkeen saatiin 64,2 g D(-}-a-amino-bentsyylipenisilliinitrihydraattia, jolloin vaikuttavaa ainetta oli 988 yg/mg kuiva-ainetta.

Esimerkki 3 5 g 6-aminopenisillaanihappoa sisältävään liuokseen seoksessa, joka sisälsi 12 ml hiilidioksidista vapaata vettä ja 20 ml asetonia, lisättiin 15°C:eessa tipoittain 6N rikkihappoa siksi, kunnes saatiin täydellinen liuos. Sitten liuokseen lisättiin 4Q ml -3Q°C:eeseen jäähdytettyä asetonia ja vähitelleen lisättiin 5,3 g D(-)-a-aminofenyylietik-kahapon happokloridin hydrokloridia jatkuvasti sekoittaen ja pitäen pH arvossa | 1,85· Kahden tunnin -30°C:ssa sekoituksen jälkeen lisättiin 55 ml asetonia ja kiinteät epäpuhtaudet erotettiin suodattamalla. Veden lisäyksen jälkeen orgaaniset liuottimet uutettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 1 ja vesivaiheen pH säädettiin arvoon 5 käyttäen 15-$:sta ammoniakin vesiliuosta. Näin saatuun D(-)-a-aminobentsyyli-penisilliinisuspensioon lisättiin 160 ml isopropyylialkoholia ja seosta kuumennettiin palautusjäähdyttäen muutamia minuutteja jatkuvasti sekoittaen. Jäähdytyksen ja suodatuksen jälkeen saatiin vedetöntä D(-)-a-aminobentsyylipeniail li intä kiteisenä valkoisena jauheena, 7 60209 puhtauden ollessa 98 %. Saanto oli 6,6 g (82 % teoreettisesta määrästä). Esimerkki 4 5 g 6-aminopenisillaanihappoa sisältävään suspensioon seoksessa, joka sisälsi 50 ml hiilidioksidista vapaata vettä ja 80 ml asetonia, lisättiin tipoittain 15°C:eessa 6N kloorivetyhappoa siksi, kunnes pH oli 2. Lämpötilaan -30°C jäähdyttämisen jälkeen lisättiin 120 ml asetonia.

Sitten lisättiin pienissä erissä 7,1 g D(-)-a-aminofenyyliasetyyliklo-ridihydrokloridia, pitäen pH ennallaan ja jatkuvasti sekoittaen.

60 minuutin sekoituksen jälkeen ~35°C:eessa lisättiin 40 ml asetonia ja 1 g aktiivihiiltä. Muutaman minuutin sekoituksen jälkeen suoritettiin suodatus käyttäen hyväksi suodatuksen apuainetta. Värittömään suodokseen lisättiin 28 ml vettä ja asetoni uutettiin samoin kuin edellisissä esimerkeissä. Liuottimista vapaan vesivaiheen pH säädettiin arvoon 9,5 natriumhydroksidilla ja vesiliuokseen lisättiin sekoittaen 2,7 g Ν,Ν'-dibensyylietyleenidiamiinidiasetaattia. 15 minuutin kuluttua saatu tuote erotettiin suodattamalla ja pestiin vedellä, jolloin saatiin N,N'-dibensyylietyleenidiamiini-di-6-D(-)-(a-amino-fenyyliasetamido)-penisillanaattia. Mikrobiologisen määrityksen jälkeen todettiin vaikuttavaa ainetta olevan 684 yg/mg D(-)-a-aminobent-syylipenisilliiniä, mikä vastaa puhtautta 93 %·

Esimerkki 5

Meneteltiin muuten samalla tavalla kuin esimerkissä 1, mutta käytettiin 40 g 6-aminopenisillaanihappoa ja 55 g α-amino(p-hydroksifenyy-li-asetyylikloridin hydrokloridia, ja saatiin 54 g α-amino-p-hydroksi-bentsyylipenisiniiniä monohydraattina.

Analyysi: todettu C:50,4 %\ H: 5,55 % laskettu · Hailia; C:5Q,1 %; H:5,52 %

Esimerkki 6

Meneteltiin muuten samalla tavalla kuin esimerkissä 2, mutta käytettiin 0,185 moolia 6-aminopenisillaanihappoa ja 0,195 moolia a-amino-(o-kloorifenyyli)-asetyylikloridin hydrokloridia, jolloin saatiin 55,1 g

Claims (3)

8 60209 α-amino-o-klooribentsyylipenisilliiniä valkoisina kiteinä, joiden sulamispiste oli l8o - l85°C (hajoaa). Analyysi: todettu C:49,75 H:4,95 % laskettu c16h1q04N5C1S:lie C:4g,g %; H:4,74 %

1. Menetelmä aminopenisilliinien ja niiden'suolojen valmistamiseksi, joiden yleinen kaava on °. /\ Z™3 R— CH - C - NH - CH - CH r I I 1 Γ», NH2 0==C-N-CH— | - 0 - X jossa R on fenyyliryhmä, joka voi olla substituoitu halogeeniatomilla tai hydroksyyliryhmällä, ja jossa X on vetyatomi, alkali- tai maa-alkalimetalli tai trietyyliammonium-, prokaiinium-, dibentsyyliammo-nium-, N-etyylipiperidiinium- tai N,N*-dibentsyylietyleenidiammonium-ryhmä, kondensoimalla 6-aminopenisillaanihappo yleisen kaavan R — CH — ^ — Cl NH2 HC1 mukaisella mahdollisesti substituoidun a-aminofenyyliasetyylikloridin hydrokloridilla vesipitoisessa väliaineessa, joka voi sisältää veteen sekoittuvia orgaanisia liuottimia, lämpötilan ollessa alle 0°C, happamassa pH-arvossa yleisen kaavan I mukaisen aminopenisiniinin liuoksen muodostamiseksi, tunnettu siitä, että näin valmistettu hapan liuos uutetaan veteen sekoittamattomalla klooratulla liuottimena, esimerkiksi dikloorimetaanilla tai trikloorimetaanilla, orgaanisten liuottimien ja epäpuhtauksien poistamiseksi, minkä jälkeen vesiliuoksessa oleva aminopenisilliini kiteytetään lisäämällä emästä, kunnes saavutetaan isoelektrinen pH, tai muodostamalla väliaineeseen liukenemattomia suoloja. 9 60209

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä D(-)-a-aminobentsyyli-penisilliinin ja sen suolojen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että α-aminofenyyliasetyylikloridina käytetään D(-)-a-amino-fenyyliasetyylikloridia.

3- Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jolloin amino-penisilliiniteristetään Ν,Ν'-dibentsyylietyleenidiammonium di-6-(α-aminofenyyliasetamido)-penisillanaatteina, tunnettu siitä, että kiteyttäminen suoritetaan lisäämällä N,N'-dibentsyyiietyleeni-diamiinia. r