HU213477B - Process for preparing framycetin sulphate - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás framicetin-szulfát előállítására ffamicetint tartalmazó vizes oldatokból gyengén savas kationcserélő gyantán történő megkötés, eluálás, bepárlás, kénsavval történő reagáltatás, és a termék kinyerése útján oly módon, hogy az ioncsere során az elúciót 2-5 féle, egyre nagyobb koncentrációjú ammónia oldattal végzik, melyek koncentrációi 0,15-2,0 M tartományba esnek, a kapott fő frakciót kationcserélő gyantán a végtermék pirogénmentessége céljából ismét megkötik, arról 1,0-2,5 M ammónia oldattal eluálják, majd az eluátumból a terméket kénsavas sójának képzése után porlasztva szárítással kinyerik. HU 213 477 B A leírás terjedelme: 4 oldal

Description

A találmány tárgya eljárás framicetin-szulfát előállítására framicetin tartalmú vizes oldatokból gyengén savas kationcserélő gyantán történő megkötés, eluálás, bepárlás, kénsavval történő reagáltatás és a termék kinyerése útján.

Irodalmi adatok alapján ismert, hogy a framicetint (melynek kémiai neve: 2-dezoxi-4-0-(2,6-diamino-2,6didezoxid-a-D-glükopiranozil)-5-0-/3-0-(2,6-diamino-2,6-didezoxi-P-L-idopiranozil)-3-D-ribofuranozil/-sztreptamin) tartalmazó vizes oldatokból a hatóanyag kinyerése alapvetően kicsapásos, extrakciós, illetve ioncserés eljárások segítségével történik.

Napjainkban ipari méretű elválasztás esetén főként az ioncserés módszereket alkalmazzák, mivel összességében ezek biztosítják a legkedvezőbb eredményt. Ezen eljárások alkalmasak a fermentléből történő hatóanyag kinyerésre, de a humán és veteriner terápiában használható, a jelenlegi követelményeket kielégítő termék előállítására kevéssé megfelelőek. A mikroorganizmusok által termelt sokféle melléktermék egy részének kémiai sajátságai ugyanis hasonlóak a célvegyületéhez, ezért azok egy része az ioncserélő gyantáról a framicetinhez hasonlóan eluálódik. Ennek kiküszöbölésére az irodalmi adatok szerint egyrészt az ioncsere más típusú oszlopon történő ismételt végrehajtása; másrészt az elució segédanyagokkal történő módosítása alkalmas.

Erősen savas kationcserélő gyantán történő ismételt ioncserét javasolnak az US 2 944 939, illetve US 3.005.815 lsz. szabadalmi leírások szerzői, míg szulfonsav típusú gyantán történő tisztítást az US 2 827 417 lsz. leírás feltalálói. Adszorpciós gyanta szintén alkalmazható ezen célra a HU 162 943 lesz leírás szerint.

Különféle segédanyagok felhasználására az elució során szintén széles körben hivatkoznak, így például alkalmaznak EDTA-t (US 3 313 694 lsz. szabadalmi leírás) ammónium-molibdátot (US 3.313.693 lsz. szabadalmi leírás) nátrium-fluoridot (FR 1 360 928 lsz. Szabadalmi leírás) nem-ionos detergenst (CS 116 561 lsz. Szabadalami leírás)

A fenti módokon kapott vizes oldatokat még általában aktív szenes derítésnek és/vagy a színanyagokat roncsoló vegyszeres kezelésnek vetik alá.

Az ismert eljárásokat áttekintve és egy részüket reprodukálva megállapítható, hogy a végtermékek 92% körüli mennyiségben tartalmaznak framicetin-szulfátot, 1-2 százalékban neomicin-C szulfátot, bennük a szulfát hamu mennyisége kb. 1% és esetenként alkohol maradványokat tartalmaznak az ebben történt kicsapás következtében.

Napjainkban az egyik legszigorúbb és legszélesebb körű követelményrendszert a framicetinre vonatkozóan a BP 88. angol és a Ph. Francé X. francia gyógyszerkönyvek tartalmazzák. Ezek szerint - egyebek között - a terápiás célra használható framicetin neomicin-C tartalma legfeljebb 3,0%, alkoholtartalma max. 2,0%, szulfát hamu tartalma legfeljebb 1,0% lehet és a vérnyomáscsökkentő szennyezők vonatkozásában is szigorú követelményeknek kell megfelelni a vegyületnek. További lényeges kívánalom, hogy az anyagnak pirogén-mentesnek kell lennie.

Irodalmi kutatásunk alapján nem találtunk olyan tisztítási eljárást, amely a fent említett követelményrendszert teljes körűen kielégítő framicetint biztosítana. Lehetséges, hogy a fent is említett eljárások kombinációja vagy egymás utáni többszöri végrehajtása a kémiai összetételt illetően elengedően tiszta framicetint eredményez, ez viszont kísérleteink szerint a kihozatal drasztikus romlásával és/vagy a környezetszennyező anyagok mennyiségének és/vagy az időigény növekedésével jár.

Az ismert eljárások további hátránya, hogy a végtermék pirogén anyagokat tartalmaz, melyek eltávolítása vízben való beoldás és membránszűrés útján ugyan megoldható, de hátrányos az időigényesség és a jó minőségű szűrők tekintélyes ára folytán.

Találmányunk kidolgozása során ezért célul tűztük ki egy olyan tisztítási eljárás kidolgozását, amellyel kapott termék a BP. 88. gyógyszerkönyv követelményrendszerét teljeskörűen kielégíti, sőt, egyes paramétereket illetően annál nagyságrenddel jobb eredmény biztosítására képes. További célunk volt, hogy az eljárás egyszerűen megvalósítható legyen membránszűrés nélkül, és a potenciálisan környezetszennyező anyagok kibocsátását minimálisra csökkentsük.

Kísérleteink során felismertük, hogy a fenti cél megvalósítható oly módon, hogy az előtisztításnak már valamilyen ismert módon alávetett, framicetin tartalmú vizes oldatot gyengén savas kationcserélő gyantán kötjük meg, de az általánosan ismert módon végrehajtott vizes ammóniaoldatos elucióval szemben pontosan meghatározott, többféle eltérő koncentrációjú ammónia-oldattal gradiens eluciót végzünk.

Ez a megoldás azzal a nem várt előnyös hatással jár, hogy a szokásosnál kisebb mértékű a gyantán megkötött minor-komponensek és színanyag szennyezők lemosódása az elució során a framicetint tartalmazó frakciókba.

Ennek következményeképpen egyrészt olyan tiszta framicetin frakció elkülönítése lehetséges, amely legfeljebb tized százalékos nagyságrendben tartalmaz neomicin-C-t, másrészt a termék hamu és színanyag tartalma, továbbá a vérnyomáscsökkentő szennyezők koncentrációja drasztikusan csökken. További problémát jelentett viszont az eluálással nyert vizes framicetin oldat pirogenitása. Ipari méretekben ugyanis az elucióhoz használatos híg vizes ammónia-oldatok előállítása koncentrált (általában a.l.t. minőségű) ammóniaoldat ionmentes vizes hígításával történik. A hígításhoz alkalmazott ionmentes víz pirogenitást okozó szennyezőanyag tartalma egy felső határértéket nem érhet el, ez a felhasználhatóságának alapvető kritériuma.

Az elució során kapott fő frakciót viszont ammóniamentesíteni és töményíteni kell, a további feldolgozás gazdaságos kivitelezése érdekében. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy az oldattérfogat nyolcvanadszázad részére csökken, következésképpen a pirogén anyagok koncentrációja ugyanilyen mértékben nő. A termék így nem elégítené ki a pirogén mentesség követelményét, ezért más szerzők általában azt javasolják, hogy költséges, sérülékeny, 0,1 pm körüli pórusméretü membránszűrőn át kell szűrni az oldatot.

Ehhez jó minőségű, megbízható szűrő szükséges,

HU 213 477 Β mely általában nem regenerálható, így e miatt a termék fajlagos költségei jelentősen nőnek.

A pirogénmentesítésre előkészített oldat viszonylag nagy térfogatú és kicsi a hatóanyag koncentrációj a. Ilyen körülmények mellett szakember számára nem várt, hogy pirogénmentesítés és betöményítés újabb kationcserélő oszlop segítségével megvalósítható.

Kísérleteink során úgy találtuk, hogy a membrán szűrési módszer egyszerűen kiküszöbölhető és pirogénmentes termék állítható elő úgy, hogy a fent említett gyengén savas kationcserélő gyantából eluált fő frakciót újabb, hasonló típusú gyantát tartalmazó oszlopon kötjük még, a gyantát ionmentes vízzel kimossuk, majd ezen gyantáról viszonylag töményebb ( 1,0-2,0 M-os) ammónia oldattal eluáljuk a framicetint.

Ezen ioncsere során a framicetin már kis oldattérfogatban eluálható, a pirogenitást okozó koncentrálódással gyakorlatilag nem kell számolni. További előny, hogy a gyanta tisztítható a regenerálás során, így az a potenciális veszélyforrás, hogy maga a gyanta visz az oldatba pirogenitást okozó fehérje ffagmenseket, kizárható.

A találmányunk szerinti eljárás során tehát úgy járunk el, hogy a framicetin-szulfát előállítását az azt tartalmazó vizes oldatokból végezzük gyengén savas kationcserélő gyantán történő megkötéssel, eluálással, bepárlással, kénsavval történő reagáltatással, aktív szenes derítéssel oly módon, hogy az ioncsere során az elúciót 2-5 féle, egyre nagyobb koncentrációjú ammónia-oldattal végezzük, melyek koncentrációi 0,15-2,5 M tartományba esnek, a kapott fő frakciót kationcseréló gyantán ismét megkötjük, innen 1,0-2,0 M-os ammóniaoldattal eluáljuk, majd az eluátumból a terméket porlasztva szárítással kinyerjük.

Eljárásunk előnyei az alábbiak:

- egyszerű technológiával, olcsó vegyszerekkel hajtható végre,

- szerves oldószerek alkalmazása szükségtelen, a környezetszennyező anyagok emissziója csekély,

- aktív szén felhasználás minimális

- a termék hamutartalma és a neomicin C szennyezése nagyságrenddel jobb (kb. 0,1%) mint a BP. 88 követelménye

- szerves oldószer maradványokat a termék nem tartalmaz

- pirogénmentes anyag nyerhető membránszürő alkalmazása nélkül.

A találmányunk szerinti megoldást az alábbi példákkal mutatjuk be, anélkül, hogy oltalmi igényünket ezekre korlátoznánk.

1. példa

2,4 m³ vizes neomicin tartalmú, ammóniás feed grade eluátumot - melynek framicetin tartalma 52,3 kg, neomicin C tartalma 5,1 kg, egyéb aminoglikozid típusú szennyezőkomponens tartalma 9,2 kg - 7,2 m³-re hígítunk ionmentes vízzel. A kiindulási oldatot egy 750 dm³ ammónia formába hozott majd ammónia mentesre mosott Relite CC/G típusú, kationcserélő gyantát tartalmazó oszlopra töltjük fel 500 dm³/óra sebességgel. A feltöltés befejeztével az oszlopot 1 m³ ionmentes vízzel kimossuk.

Az elúciót 200 dm³/óra sebességgel végezzük kezdetben 3 m³ 0,15 M ammónia oldattal, majd 0,3 M ammónia oldattal mindaddig, amíg az oszlopról távozó oldat már nem tartalmaz paromomicin szennyezőket.

Ezután egy újabb, az előzővel megegyező kromatografáló oszlopra vezetjük az elmenőt. Az eluáló oldat koncentrációját 0,4 M-ra növeljük. Az eluátumfrakciók neomicin faktorainak tartalmát HPLC-es vizsgálati módszerrel ellenőrizzük. Ha a neomicin C tartalom a framicetinhez képest 3% alá csökken, akkor a további frakciókat a későbbi feldolgozás céljára elkülönítjük. Az eluálást mindaddig ezzel a koncentrációjú ammónia oldattal folytatjuk, amíg a framicetinnél erősebben kötődő szennyező komponens vékonyrétegkromatográfiás vizsgálat alapján megállapítva meg nem jelenik az eluátumban. Az eluáló oldat koncentrációját 1,2 M-ra emelve az elmenőt elkülönítve az eluálást addig folytatjuk, amíg az neomicin faktorokat már nem tartalmaz.

A HPLC-es és VRK-es ellenőrzések alapján megfelelő 12 * 600 dm³-es frakciókat maximum 55 °C-on 50-50 dm³ végtérfogatra vákuumban bepároljuk úgy, hogy 300-300 dm³ ionmentes víz utánpárlásával egyúttal ammóniamentesítünk is. A frakciókat egyesítjük.

Az egyesített ammóniamentes frakciókat 250 dm³ ammónia formába hozott, majd ammónia mentesre mosott Varion KCO típusú kationcserélő gyantát tartalmazó oszlopon pirogénmentesítjük. Az oldatot az oszlopra 50 dm³/óra sebességgel töltjük fel, majd 500 dm³ injekciós minőségű kétszer desztillált vízzel mossuk az oszlopot. Az eluálást 1,0 M ammónia oldattal végezzük, melyet alt. minőségű cc. ammóniából és kétszer desztillált injekciós minőségű vízből készítünk.

Az így nyert 600 dm³ térfogatú eluátumot 35%-os szárazanyagtartalomig besűrítjük, és 400 dm³ injekciós minőségű kétszer desztillált víz uránpárlásával ammóniamentesítjük.

A kapott 140 dm³ sűrítmény pH-ját gyógyszerkönyvi minőségű 5 M kénsavval 6.6-re állítjuk, majd hasonló minőségű dietilaminnal 7,1-re emeljük. Az oldatot 0,8 kg aktív szénnel derítjük, majd a szén kiszűrése után a framicetin szulfátot porlasztva szárítással kinyeijük.

Ily módon 75,5 kg terméket kapunk - mely 49,5 kg framicetin bázist és 0,3 kg neomicin C bázist tartalmaz - amelynek biológiai aktivitása framicetin standardhoz mérve 690 NE/mg.

[α]ο = +54° (c = 2, vízben)

2. példa

100,0 kg agricultural grade neomicin szulfátot melynek framicetin tartalma 54,5 kg, neomicin C tartalma 4,0 kg, egyéb aminoglikozid típusú szennyező tartalma 7,1 kg -4 m³ ionmentes vízben feloldunk, majd az oldat pH-ját cc. ammónia oldattal 9,2-re állítjuk.

Az így elkészített kiindulási oldatot egy 750 lit. ammónia formába hozott, majd ammónia mentesre mosott Varion KCO, kationcserélő gyantát tartalmazó

HU 213 477 Β kromatografáló oszlopra vezetjük 300 dm³/óra sebességgel, majd a gyantát 3,5 m³ ionmentes vízzel szulfát mentesre mossuk.

Az eluálást 200 dm³/óra sebességgel végezzük. A kezdeti ammónia koncentráció 2,0 m³ eluáló oldat átfolyatásáig 0,2 M, majd a koncentrációt 0,3 M-ra emeljük, míg a távozó oldat már nem tartalmaz paromomycint. Ezután egy újabb, az előzővel megegyező kromatografáló oszlopra vezetjük az elmenőt. Az oldatkoncentrációt a továbbiakban 0,5 M-ra emeljük és a megfelelő framicetin tartalmú frakciót az 1. példában leírtak szerint válogatjuk szét.

A framicetin tartalmú frakciót, melynek térfogata 6 m³ közvetlenül egy 750 lit. ammónia formába hozott és ammónia mentesre mosott Varion KCO kationcserélő gyantát tartalmazó oszlopra vezetjük 1 : 2 arányú folyamatos ionmentes vizes hígítás mellett a hatóanyag pirogénmentes koncentrálása érdekében. Az oszlopot 1 m³ ionmentes vízzel kimossuk, majd 2,5 M ammónia oldattal eluáljuk. így 550 dm³ eluátumot kapunk.

Az eluátumot 32%-os szárazanyag tartalomig bepároljuk, majd 400 dm³ ionmentes víz utánpárlásával ammóniamentesítjük. Az így nyert 165 dm³ sűrítmény pH-ját 5 M gyógyszerkönyvi minőségű kénsavval 6,8-re állítjuk, 0,85 kg aktív szénnel derítjük.

A szén kiszűrése után a terméket porlasztva szárítással nyerjük ki.

Ily módon 81,0 kg terméket kapunk - mely 52,4 kg framicetin bázist és 0,2 kg neomicin C bázist tartalmaz - amelynek biológiai aktivitása 694 NE/mg.

[a]j3 =+54° (c=2, vízben)

3. példa m³ ionmentes vízbe beoldunk 100 kg BP. 88 minőségű neomicin szulfátot, melynek framicetin tartalma 60,1 kg, neomicin C tartalma 3,2 kg, egyéb aminoglikozid típusú szennyező tartalma 2,1 kg.

A kiindulási oldatot egy 750 lit. ammónia formába hozott, majd ammónia mentesre mosott Amberlite IRC 75 típusú, kationcserélő gyantát tartalmazó oszlopra vezetjük 250 dm³/óra sebességgel. Az oszlopot 3 m³ ionmentes vízzel szulfát mentesre mossuk.

Az eluálást 150 dm³/óra sebességgel végezzük az 1. példában leírtak szerint, azzal az eltéréssel, hogy az eluálás kezdetétől a paromomicin szennyező távozásáig az ammónia oldat koncentrációja 0,20 M, majd az újabb oszlop sorbakötésével egyidőben a koncentrációt 0,25 M-ra emeljük. A neomicin C komponens teljes távozása után a koncentrációt 0,5 M-ra növeljük, és a framicetin megjelenésétől az erősebben kötődő faktor megjelenéséig 7,0 m³ eluátumot szedünk. A továbbiak10 bán az eluálást az 1. példában leírtak szerint fejezzük be. A framicetin tartalmú frakciót a 2. példában leírtak szerint pirogénmentesítjük. így 750 dm³ eluátumot kapunk.

Az eluátumot 25%-os szárazanyagtartalomig vá15 kuumban bepároljuk, majd 500 dm³ ionmentes víz utánpárlásával ammónia mentesítjük. így 240 dm³ térfogatú sűrítményt kapunk, melynek pH-ját gyógyszerkönyvi minőségű 5 M kénsavval 6,4-re állítjuk, majd hasonló minőségű dietil-aminnal 6,9-re emeljük.

A pH állított sűrítményt 0,3 kg aktív szénnel derítjük, majd a szenet kiszűrjük. A terméket porlasztva szárítással nyerjük ki.

Ily módon 89,8 kg terméket kapunk - mely 57,8 kg framicetin bázist és 0,0 kg neomicin C bázist tartalmaz 25 amelynek biológiai aktivitása 697 NE/mg.

Claims (1)

1. Élj árás framicetin-szulfát előállítására framatint tartalmazó vizes oldatokból gyengén savas kationcserélö

35 gyantán történő megkötés, eluálás, bepárlás, kénsavval történő reagáltatás és a termék kinyerése útján azzal jellemezve, hogy az ioncsere során az eluciót 2-5 féle, egyre nagyobb koncentrációjú ammónia oldattal végezzük, melyek koncentrációi 0,15-2,0 M tartományba es40 nek, a kapott fő frakciót kationcserélő gyantán a végtermék pirogénmentessége céljából ismét, megkötjük, arról 1,0-2,5 M ammónia oldattal eluáljuk, bepároljuk majd az eluátumból a terméket kénsavas sójának képzése után porlasztva szárítással nyerjük ki.