NO133805B - - Google Patents

Description

Den antibiotiske forbindelse cephalosporin C har i den senere

tid kommet i forgrunnen. En rekke analoger av cephalosporin C

er fremstilt, og foreliggende oppfinnelse vedrorer rensing av en slik analog med den i kravets ingress angitte generelle formel. Som det vil fremgå av formelen foreligger forbindel-

sen i form av et betain.

Betainet reagerer med per klor-, tétr afLuorbor- ,hydro jod- , salpeter-eller trikloreddiksyré til å gi kvartære ammoniumsalter i hvilke karboksylatanionet i 4-stilling er protonert og den positive ladning på det kvartære nitrogenatom er tilfredsstilt ved hjelp av anionet i en sterk syre. Slike salter kan fremstil-

les i krystallinsk stabil form som i alminnelighet har mindre tendens-enn moderbetainene til å spaltes ved lagring, slik som beskrevet i norsk patentsoknad nr. 2319/68.

Denne fremgangsmåte kan med fordel brukes til å rense urene opplosninger eller suspensjoner av betainet. Betainet kan således utvinnes fra en rå opplosning eller suspensjon av dette i form av et salt som definert foran, fra hvilket salt betai-

net kan regenereres ved omsetning med en base, og oppfinnelsen er særpreget ved oet som er angitt i krav l's karakteriserende del.

Ved rensing av betainet på denne måte unngåes vanskeligheter

ved håndtering av forbindelser som er amfotære og opploselige i vann, og som ellers krever å bli renset og isolert ved tids-krevende metoder, så som ionebyttekromatografi og ved inndampning av vandige opplosninger ved lave temperaturer. Det rensede betain kan deretter omdannes til et annet salt etter-

som man onsker.

Saltene kan fremstilles fra en vandig oppiosning eller suspensjon av det urene betain ved omsetning med den onskede syre. Dannelse av salter kan demonstreres ved elektroforese: for

de er protonert oppforer betainene seg som uladede molekyler slik at de vandrer lite i noytrale buffere, mens i syrebuffe-re, f .eks. en vandig blanding av edd-iksyre og maur syre ved pH

2, er betainene protonert og beveger seg som positivt ladede ioner til katoden. Stabiliteten av slike salter er avhengig av deres dissosiasjon (d.v.s. det motsatte av den saltdannende reaksjon) ved fortynning med vann eller ved inndampning, og av deres opploselighet.

Ved utovelse av foreliggende oppfinnelse omsettes betainet med perklor-, tetrafluorbor-, hydrojod-, salpeter- eller trikloreddiksyre, da disse syrer gir. uopploselige salter som krystal-liserer godt. Særlig foretrekkes-salpetersyren, fordi det dan-nede hydronitrat utviser en ideell grad av uopploselighet, idet det er til-strekkelig uopploselig til at det lett kan gjenvinnes, men det er ikke så uopploselig. at det forårsaker'Utfelling av uonskede forurensninger. Tilstedeværelse av nitrationer til-veiebringer den riktige grad av opploselighet og gjor det danne-de salt mere uopploselig enn det ellers ville være. Hydronitratet har utmerkede krystal-liseringsegenskaper og er lett fil-trerbart og vaskbart. En ytterligere fordel er at salpetersyre er et rimelig reagens, samtidig som det gjor det mulig å erholde betainet i en farmasøytisk renhetsgrad.

Det er funnet hensiktsmessig å tilsette syren

i en konsentrasjon på 0,8 N eller hoyere til en oppiosning av betainet, men det skal forståes at konsentrasjonen av syren som sådan er av forholdsvis liten viktighet så lenge det 6n-skede salt dannes.

Betainet regenereres ved at det erholdte salt i et vandig medium omsettes med en organisk base med en pKb på under 6.

En slik base kan fordelaktig være en med vann ikke blandbar, flytende ionebytter, f.eks. "Amberlite L.A.l" eller "Amberlite L.A.2", idet betainet regenereres i den vandige fase og de gjenværende ioner av saltet kombineres med ionebytte-ren. Betainet kan også regenereres ved omsetning av saltet i vandig medium med en organisk base, så som f.eks. et tri(lavere-alkyl)-amin, og gjenvinning av betainet, f.eks. ved frysetorkning eller direkte krystallisasjon.

Når N-(7-2'-tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4- karboksylatet regenereres i et vandig medium fra et salt

og deretter gjenvinnes ved direkte krystallisasjon, er den resulterende krystallinske form et ikke-hygroskopisk hydrat. Ved påfolgende torknirig mister imidlertid materialet sitt krystallvann og blir hygroskopisk selv om det er forholdsvis stabilt overfor varme.

Den kjensgjerning at de i kravet angitte syreaddisjonssaltene

i alminnelighet har andre' opploselighetsegenskaper i organiske medier enn beta-iner, har fort til en forbedret fremgangsmåte for gjenvinning av nevnte betain fra syreaddisjonssalter. Det er således funnet at saltet kan opploses i det organiske opplosningsmiddel, saltet omdannes til betain in situ, og betainet gjenvinnes fra reaksjonsblandingen. Selv om utbyttet av betainet ikke nodvendigvis er hoyere enn ved andre metoder, er fargen og således også renheten av betainet i alminnelighet bedre hvis det er fremstilt ved foreliggende fremgangsmåte. Videre er fremgangsmåten forholdsvis enkel og billig.

Fremgangsmåten kan utfores ved en temperatur i området

5- 60°C.

Etter at reaksjonen mellom basen og syreaddisjonssaltet har funnet sted kan gjenvinning av betainet lettes ved tilsetning av et anti-opplosningsmiddel, f.eks. i alt vesentlig vannfrie alkanoler, så som metanol eller etanol, etere, ketoner, så

som aceton, og estere, så som etylacetat, og deretter oppsam-les det resulterende bunnfall. Alternativt kan betainet gjenvinnes ved direkte krystallisasjon fra reaksjonsblandingen.

Det organiske opplosningsmiddel som anvendes ved denne fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen er substituerte amider

1 2 3 1

av den generelle formel R -CO-NR , hvor R er et hydrogenatom eller en alkylgruppe inneholdende 1 til 5 karbonatomer,

2 3

og R og R , som kan være like eller forskjellige, er hver en alkylgruppe inneholdende 1 til 5 karbonatomer. Eksempler, på amider av denne type er N,N-dietylformamid, N,N-dipropyl-formamid, N,N-dibutyl f ormamid, N,N-dimetylaeetamid, N,N-d-i-etylacetamid, N,N-dimetylvaleramid, N,N-dimetylpropionamid.

Av denne gruppe forbindelser foretrekkes å anvende N,N-dimetylacetamid eller N,-N-dimetyl-formamid. Disse to opplosningsmidler karakteriseres ved at de har god opploselighetsevne for syreaddisjonssaltene og lav opploselighetsevne for betainene. Når således en opplosningsmiddelopploselig sterk organisk base tilsettes til en slik oppiosning av syreaddisjonssaltet, kan betainet krystalliseres direkte fra opplos-ningen eller ved tilsetning av- et anti-opplosningsmiddel så som metanol.

De N,N-disubstituerte amidopplosningsmidler foretrekkes særlig som opplosningsmidler ved reaksj.onen i henhold til oppfinnelsen fordi de gir betainet i krystallisk form som er ikke-hygroskopisk og derfor byr på viktige fordeler med hensyn til håndtering og videre behandling sammenlignet med de hygroskopiske former som hittil har vært fremstilt.

De ikke-hygroskopiske former av de aktuelle betainer kan karakteriseres ved sine rontgenkrystallografiske konstanter eller ved andre detaljer angitt i det folgende. Små forskjel-ler mellom former krystallisert fra f.eks. N,N-dimetylformamid (DMF) og N,N-dimetylacetamid (DMA) er iakttatt.

I det særlige tilfelle med N-(7-2<1->tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridiniiim-4-karboksylat har forskjellige former vært isolert fra DMA og DMF, og disse vil her av hensiktsmes-sighetsgrunner betegnes som henholdsvis a- og (3-former. De rontgenkrystallografiske data for disse to former er gitt i de folgende tabeller som viser verdien av 20° (det dobbelte av Braggs vinkel) og de tilsvarende avstander mellom planene i Ångstrom målt fra filmen tatt på et Guinier pulverkamera under anvendelse av kobber Kcc-stråling. De relative intensi-teter av linjene er også gitt i henhold til den folgende vilkårlige skala:

k = kraftig

m = middels

s = svak

u = ubetydelig

e = ekstra

b = bred

Det er også forskjell mellom de infrarode spektra ay de oven-nevnte a- og p-former, og henholdsvis figur 1 og figur 2 viser de infrarode spektra av Nujolopplosninger av disse to former. Som en sammenligning viser fig. 3 og 4 de infrarode spektra av henholdsvis y-formen, som er krystallisert fra metanol, og 6-formen som er isolert fra vann ved frysetorkning. Det skal legges merke til at spektrene av y- og 6-formene er av materiale som er torket til i alt vesentlig opplosningsmiddelfri til-stand. Den folgende tabell viser hovedabsorbsjonsbåndene i både } i og cm- for a- og (3-formene sammenlignet med y-formen (krystallisert fra metanol) og 5-formen (isolert fra vann). Inten-sitetene er også angitt under anvendelse av den samme vilkårlige skala som angitt ovenfor for rbntcjenmålingene. y- og 5-formene som er isolert fra henholdsvis metanol og vann, er hygroskopiske. Det skal legges merke til at hvis en alkohol, så som metanol, anvendes som anti-opplosningsmiddel for å oke krystallisasjon av betainet fra det substituerte amidopplos-ningsmiddel, er produktet hygroskopisk. Det foretrekkes å frem-stille de ikke-hygroskopiske krystaller ved å frembringe delvis krystallisasjon av betainet fra det substituerte amidopplosnings-middel og deretter frembringe ytterligere krystallisasjon ved tilsetning av en viss mengde av et lavere keton, f.eks. aceton, for oppsamling av de onskede ikke-hygroskopiske krystaller. Den mengde keton som anvendes og den hastighet med hvilken ketonet tilsettes, må reguleres omhyggelig hvis man skal få ikke-hygroskopiske Icrystaller av betainet. Den optimale mengde kan .finnes ved provning på forhånd. Det er iakttatt at når aceton anvendes med dimetylacetamid, erholdes betainet av og til som en blanding av ikke-hygroskopiske former. Dette har imidlertid ingen vesentlig innvirkning på håndterings- og formuleringsegenska-pene for produktet.

De anvendte organiske baser er fortrinnsvis flytende tertiære aminer, f.eks. tri-(lavere-alkyl)-aminer, eller flytende sekun-dære aminer, f.eks. de produkter som selges under varemerkene "Amberlite LA2" ogAmberlite LAI".

Organiske baser kan anvendes som sådanne eller som en oppiosning i et inert organisk opplosningsmiddel.

De folgende eksempler viser fremgangsmåten ifolge oppfinnel-

sen ved anvendelse av hydronitratet. Ved anvendelse av perklor-, tetrafluorbor-, hydrojod- og trikloreddiksyre ved saltdannelsen får man imidlertid et lignende resultat. Porste trinn av fremgangsmåten, saltdannelsen, foretas som beskrevet i norsk patentsøknad nr. 2319/68.

EKSEMPEL 1

N- (7-2 '-tienylacetamido-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylat-hydronitrat (100 g) ble suspendert i destillert vann (650 ml)

og ristet med en oppiosning av "Amberlite" flytende anionebyt-ter nr. 2 ("LA 2", lOO ml) i bensin (k.p. 40-60°C, 500 ml) inn-til, alt det faste stoff var opplost. Det vandige lag ble adskilt og vasket med "LA 2" (20 ml) i bensin (200 ml), "LA 2" (20ml)

i bensin (400 ml) og to ganger med bensin (250ml hver). De organiske lag ble tilbakevasket suksessivt med vann (150 ml).

Det vandige lag og tilbakevask ble omrort under redusert trykk for å fjerne opplosningsmiddel, filtrert og- avkjolt til 0°C i 16 timer. N-(7-2<1->tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylatet ble oppsamlet ved filtrering, vasket med iskaldt vann (_60 ml) , fulgt av aceton (300 ml> og torket i vakuum ved romtemperatur i 64 timer. Utbyttet var 5Ch, 0 g, 57,8% av det teoretiske, [a]D+ 48,4 C (c, 1 i vann)., pH 5 ,.0 (c, 1 i vann) r

*miks. 240 mP>El<%>cm394'* b5vn'255 m>1'El<%>cm361'forhold

E ved 240 _

E ved 255 ~ x'uy-

EKSEMPEL 2

Trietylamin (20,4 rt, G,202 mol) ble tilsatt til en omrort oppiosning av N-(7 — 2'-tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridi-nium-4-karboksylat-hydronitrat (78 g, 0,163 mol) i N,N-dimetylacetamid (195 ml). To minutter etter tilsetning, av trietylami-net ble metanol (780 ml) tilsatt til reaksjonsblandingen, og-omroringen ble fortsatt i ytterligere 90 minutter. Bunnfallet ble samlet opp ved filtrering, vasket med metanol (350 ml), dietyleter (350 ml) ved fortrengning og torket i vakuum ved 40°C til konstant vekt for å gi N-(7—2<1->tienyl-acetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylat (6a, 7 g, 89,7 % av det teoretiske) med [ccJ^q + 47,7° (c, 1 i vann), pH 4,8 (c, 1 i vann), H2° ved 240 mil, E j% 377, boyning ved 255 mu E*% 344, m.3.jes • ^ t ^aq ^- cms. crn forhold e ved 255 -*-'09^'°9det^a ^are opplosninger i vann i konsentrasjoner fra 1 til 20 %.

EKSEMPEL 3

En oppiosning av trietylamin (0,63 g, 6,25 millimol) i metanol (24 ml) ble tilsatt til en oppiosning av N-(7-2'-tienylacet-

amidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylat-hydronitrat (-2,4 g, 4,98 millimol) i N,N-dimetylformamid (6 ml), og reaksjonsblandingen fikk stå ved romtemperatur i 1 time med leilig-hetsvis omroring. Det krystallinske bunnfall ble oppsamlet ved filtrering, vasket med metanol (10 ml), dietyleter (10 ml) ved fortrengning og torket i vakuum ved 40°C til konstant vekt for å gi N-(7-2<1->tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl-pyridinium-4-karboksylat (1,818 g, 87,5 % av det teoretiske) med [a]20 +

48,4° (c, l"i vann),pa4,8 (c, 1 ± vann), A ved 240 mplaÅ 1% *e ved 240~ El cm 372' ved 255 mFEicm 341 > forhold e ved 255 1,09-; og det ga klare opplosninger i vann i konsentrasjoner fra 1 til 20 %.

EKSEMPEL 4

Trietylamin (2,1 ml; 1,5 2 g; 15 millimol) ble tilsatt til en omrort oppiosning av N- (.7-2 '-tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylat-hydronltrat (4,8 g; 9,96 millimol). i N,N-dimetylacetamid (48 ml) og tilsatt et krystallkim av N-(7-2<1->tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylat. Reaksjonsopplosningen ble omrort ved romtemperatur i to timer, i lopet av hvilken tid-produktet krystalliserte ut. Bunnfallet ble oppsamlet ved filtrering og vasket med N,N-dimetylacetamid (6 ml) og deretter med aceton (20 ml) ved fortrengning og torket i vakuum ved 40°C i 2 timer og deretter i 16 timer ved 30°C for å gi N-(7-2'-tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylat (3,16 g, 75,6 % av det teoretiske)

med [oc]^° + 47,4°, pH 4,5 (c, 1 i vann), og det ga klare opplosninger i konsentrasjoner på 1 til 20 % i vann.

EKSEMPEL 5

N-(7-2<1->tienylacetamidoceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylat-hydronitrat (9,6 g) ble opplost i N,N'-dimetyl-

acetamid (50 ml). Trietylamin (3,1 ml) ble tilsatt under omro-

ring . N-(7-2<1->tienylacetamido-ceph-3-em-3-ylmetyl)-pyridinium-4-karboksylatet ble oppsamlet ved. filtrering, vasket med 1:1 aceton/dimetylacetamid-blanding (25 ml), fulgt av aceton (100

ml) og torket ved 30°C i vakuum i 16 timer. Utbytte 7,54'g,

90,6 % av det teoretiske, [a]D+ 46,7 (c, 1,0 i vann), pH

4,~75, (c, 1,0 i vann).

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved rensning av et betain med den generelle formel

karakterisert ved at en vandig oppiosning av det-urene betain omsettes med perklor-, tetrafluorbor-, hydrojod-, salpeter- eller trikloreddiksyre og at det derved erholdte salt med den generelle formel

hvor X betegner et anion av en av de ovenfornevnte syrer, isoleres og omsettes med en organisk base som har en pKb på under 6 i et vandig medium eller et organisk opplosningsmiddel med formelen

hvor R er et hydrogenatom eller en alkylgruppe som inneholder 1-5 karbonatomer, og 2 3 R og R , som kan være like eller forskjellige, er hver. en alkylgruppe med 1-5 karbonatomer, og utvinner betainet fra reaksjonsblåndingen.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1, karakterisert ved at betainet omsettes med salpetersyre.