PL174952B1

PL174952B1 - Sposób wydzielania cefakloru lub jego soli po acylacji enzymatycznej

Info

Publication number: PL174952B1
Application number: PL94310113A
Authority: PL
Inventors: John P. Gardner
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 1993-02-05
Filing date: 1994-02-07
Publication date: 1998-10-30
Also published as: FI953728A7; JPH08506814A; FI953728A0; EP0682669A4; HUT72402A; WO1994018209A1; NO953060L; CZ285380B6; HU219601B; CA2155530A1; KR960701062A; NO953060D0; FI953728L; CN1042535C; RU2126411C1; AU679209B2; AU6171794A; NZ262290A; EP0682669A1; UA41910C2

Abstract

1. Sposób wydzielania cefakloru lub jego soli po acylacji enzymatycznej z acylujacej mieszaniny reakcyjnej, znamienny tym, ze do acylujacej mieszaniny reakcyjnej dodaje sie kwas antrachinono-1,5-disulfonowy lub jego sól z metalem alkalicznym, i tworzy sie sól 2:1 cefaklor/kwas antrachinono-1,5-disulfonowy. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy przemysłowo korzystnego sposobu wydzielania cefakloru z enzymatycznej acylującej mieszaniny reakcyjnej przez wytrącanie cefakloru z tej mieszaniny jako soli 2:1 z kwasem antrachinonodisulfonowym.

Enzymatyczny sposób otrzymywania cefalosporyn przez kondensację pochodnej aminokwasu z pierścieniem 7-aminocefalosporyny opisano w patencie amerykańskim nr 3 816 253. Ujawniono ulepszony enzymatyczny sposób otrzymywania cefalosporyn, dotyczący zwłaszcza kondensacji odpowiedniej 7-aminocefalosporyny z aminokwasem. Dotychczas po takiej reakcji enzymatycznego acylowania interesujący związek, cefaklor, był w złożonym środowisku, które zawierało nie tylko pierścień, ale także fenyloglicynę, ester metylowy D-fenyloglicyny

174 952 i jego sole. W świetle złożoności tej mieszaniny cefaklor wydziela się przez szereg kolumn. Oczywiście powoduje to stratę produktu i jest również czasochłonne.

Wobec powyższego w dziedzinie tej pożądany jest sposób selektywnego usuwania cefakloru ze złożonej acylującej mieszaniny reakcyjnej.

Obecnie stwierdzono, że możliwe jest selektywne wydzielanie cefakloru lub jego soli z enzymatycznej acylującej mieszaniny reakcyjnej, która zawiera pierścień cefalosporyny fenyloglicynę i ester metylowy D-fenyloglicyny oraz jego sole, przez poddanie enzymatycznej acylującej mieszaniny reakcyjnej działaniu kwasu antrachinono-1,5-disulfonowego lub jego soli z metalem alkalicznym. Chociaż kwas antrachinono-disulfonowy będzie tworzył sole z innymi związkami wymienionymi powyżej, dodanie kwasu selektywnie wytrąca sól 2:1 cefakloru utworzoną z kwasem antrachinono- 1,5-disulfonowym z enzymatycznej mieszaniny reakcyjnej dostarczając więc skuteczny, mniej czasochłonny sposób wydzielania cefakloru z enzymatycznej acylującej mieszaniny reakcyjnej. Jest zaskakujące że wysoce selektywna sól cefaklor/kwas wytrąca się z mieszaniny. Sól cefaklor/kwas jest opisana jako taka w europejskim zgłoszeniu patentowym 341 991.

Sposób według niniejszego wynalazku można stosować do wydzielania cefakloru lub jego soli o wzorze I podanym poniżej:

Proces enzymatyczny przebiega jak przedstawiono na Schemacie 1:

Schemat 1

174 952

Enzym acylaza stosowany w procesie enzymatycznym może pochodzić z każdego ze znanych źródeł mikrobiologicznych. Wśród nich są następujące mikroorganizmy: Xanthomonas, Pseudomonas, Aeromonas, Escherichia, Arthrobacter, Corynebacterium i Bacillus genera. Korzystne jest stosowanie acylazy penicylinowej pochodzącej z Escherichia Coli ATCC 9637.

Acylowanie enzymatyczne i następnie wydzielanie prowadzi się w środowisku wodnym. Jednakże można stosować odpowiednie rozpuszczalniki organiczne i zawierające glikol etylenowy, niższe alkohole (np. metanol, etanol, izopropanol, 2-butanol), aceton i tym podobne. Acylowanie enzymatyczne może biec w temperaturach jak opisane w tej dziedzinie, a następnie etap wytrącania/wydzielania można prowadzić w temperaturach pomiędzy około 0° do około 25°C. Korzystny zakres temperatur wynosi od 0° do 10°C.

Kwas antrachinono-1,5-disulfonowy dodaje się do acylującej mieszaniny reakcyjnej w ilości pomiędzy około 0,5 mola do około 2 moli na mol wydzielanego cefakloru. Korzystna ilość molowa wynosi pomiędzy 0,5 mola i 0,7 mola kwasu na mol wydzielanego cefakloru. Kwas może być w postaci soli metalu alkalicznego (sodu lub potasu). Dodawanie można prowadzić przy pH od około 1,0 do 4,0 i w temperaturze od około 0°C do około 25°C. Przy stosowaniu pH od około 1,3 do 1,7 stosuje się temperaturę od około 0°C do 10°C.

Etap wytrącania/wydzielania można prowadzić przy pH pomiędzy około 1,0 do około 4,0. Korzystny zakres pH wynosi od około 1,3 do około 1,7. Wartość pH można kontrolować przez dodanie odpowiedniego kwasu, takiego jak kwas chlorowodorowy i/lub zasady takiej jak trietyloamina.

Po wydzieleniu soli celaklor/kwas można znanymi sposobami utworzyć monohydrat cefakloru. Na przykład, sól można rozpuścić w mieszaninie DMF/woda, apH mieszaniny można podnieść do około 5,7 w celu wykrystalizowania z niej solwatu cefakloru z DMF. Następnie solwat z DMF można dodać do wody przy niskim pH (0,5-1,0) w celu rozpuszczenia mieszaniny i krystalizować z tego monohydrat cefakloru przy pH 3,5.

Następnie zilustrowano niniejszy wynalazek.

Preparat 1

7-(D-2-amonio-2-fenyloacetamido)-3-chloro-3-cefemo-4-karboksylan, sól wewnętrzna.

— CH-CO2-CH3 NH2HCI

CO₂ (3)

7-ACCA (1) (0,9388 g, 4,0007 mmola) i 96,0 ml H2O łączy się w zlewce. Wartość pH wynosi 4,12. Do zlewki dodaje się trójmolowy NH 3 (1,78 ml). Wartość pH wynosi 7,57. Do zlewki dodaje się chlorowodorek estru metylowego D-fenyloglicyny (2) (4,7594 g, 23,602 mmola).

174 952

Wartość pH wynosi 5,68. Mieszaninę chłodzi się do 5°C i w celu zwiększenia pH do 7,00 dodaje się trójmolowy NH3 (1,90 ml). Dodaje się enzym (6,1442 g, 940 IU/g pierścienia).

Poprzez analizę HPLC dostarcza się następujące dane reakcyjne:

Czas (Min)	pH	Temp (°C)	Pozostający związek 1 %	Pozostający związek 2 %	Utworzony związek 3 %
0	7,00	6	100	100	-
85	6,28	5	9,2	67,1	91,4
120	6,16	4	9,1	64,3	91,5
180	5,97	4,5	8,9	63,7	91,8
200	5,91	4,5	8,8	65,3	93,0

Po czasie = 200 minut mieszaninę się sączy (w celu usunięcia unieruchomionego enzymu) przy wydajności in situ tytułowego produktu wynoszącej 93%.

Przykład 1. 7-(D-2-amonio-2-fenyloacetamido)-3-chloro-3-cefemo-4-karboksylan, sól wewnętrzna

CH-CO2-CH3

WH2HCI *►

A. Acylowanie (1) 7-ACCA (1) (4,8338 g, 20 mmoli) i 150 ml H2O łączy się w zlewce. Wartość pH wynosi 3,67. Do zlewki dodaje się trójmolowy NH3 (8,40 ml). Wartość pH wynosi 8,20. Do zlewki dodaje się chlorowodorek estru metylowego D-fenyloglicyny (2) (23,0 g, 114 mmoli). Wartość pH wynosi 5,29. Mieszaninę sączy się przez hyflofiltr i przemywa 10 ml H2O. Objętość mieszaniny wynosi 310 ml. Mieszaninę przenosi się do większej zlewki i stosuje się płukanie 5 ml H2O. Mieszaninę chłodzi się do 1°C i w celu zwiększenia pH do 7,28 dodaje się do mieszaniny trójmolowy NH3 (16,6 ml). Dodaje się enzym (15,34 g, 500 IU/g jądra). Mieszaninę reakcyjną sączy się po 145 minutach w celu usunięcia enzymu. Wydajność (3) m situ wynosi 89,8%.

B. Wydzielanie

Mieszaninę reakcyjną chłodzi się do 5°C i ma ona pH 6,65. Do mieszaniny dodaje się kwas antrachinono-1,5-disulfonowy 2 Na (72,3% czystości, 10 mmoli) i mieszaninę miesza się przez 5 minut. Temperatura mieszaniny wynosi 4°C i ma ona pH 6,72. Dodaje się stężony HCl (2,3 ml) powodując pH 2,4 i mieszaninę szczepi się solą cefaklor/kwas antrachinono-1,5-disul6

174 952 fonowy. Mieszaninę miesza się dalej przez 2 minuty i pH wynosi 3,3. Dodaje się stężony HCl (3,9 ml) i pH mieszaniny wynosi 1,5. Mieszaninę miesza się przez dalsze 30 minut i ma ona temperaturę 1°C i pH 1,4. Stały osad sączy się i przemywa 75 ml H2O, a następnie 50 ml acetonu. Przesącz zawiera fenyloglicynę i związki (1) i (2). Osad, sól 2:1 (3) i kwasu antrachinono-1,5disulfonowego zawiera in situ ilość 99,8% (3).

Przykład 2. Wydzielanie cefakloru jako solwatu DMF

Umieszcza się sól cefaklor/kwas antrachinono-1,5-disulfonowy (11,06/18,5 mmola) w 250 ml zlewce i dodaje 123 ml 85/15 roztworu DMF/H2O. Wartość pH wynosi 3,85. Mieszaninę szczepiono solą cefaklor/kwas i przez 15 minut dodano metyloaminę co spowodowało, że pH wynosiło około 5,7. Mieszaninę ochłodzono do 18°C, dodano trietyloaminę i mieszaninę mieszano, a temperaturę utrzymywano przy około 20°C. Mieszaninę sączono, a stałą substancję przemyto 35 ml 85/15 roztworu DMF/H2O, a potem 20 ml acetonu, a następnie suszono stałą substancję pod próżnią w 30°C.

Przykład 3. Tworzenie monohydratu cefakloru

Solwat cefakloru z przykładu 2 dodano do roztworu zawierającego 39 ml H 2O, 0,07 grama soli sodowej kwasu etylenodiaminotetraoctowego w 1,88 ml stężonego kwasu chlorowodorowego, który ochłodzono wstępnie do temperatury pomiędzy 15-20°C. Dodano stężony kwas solny, a następnie trietyloaminę. Mieszaninę szczepiono monohydratem cefakloru i mieszano. W miarę potrzeby dodano trietyloaminę i mieszaninę ochłodzono do 0-5°C i mieszano. Następnie mieszaninę sączono i substancję stałą przemyto 20 ml ochłodzonej wody. Substancję stałą pozostawiono do suszenia na powietrzu pod przykryciem, co dało monohydrat cefakloru.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wydzielania cefakloru lub jego soli po acylacji enzymatycznej z acylującej mieszaniny reakcyjnej, znamienny tym, że do acylującej mieszaniny reakcyjnej dodaje się kwas antrachinono-1,5-disulfonowy lub jego sól z metalem alkalicznym, i tworzy się sól 2:1 cefaklor/kwas antrachinono-1,5-disulfonowy.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje się acylującą mieszaninę reakcyjną zawierającą związek o wzorze
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się acylującą mieszaninę reakcyjną zawierającą fenyloglicynę lub jej sól.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się acylującą mieszaninę reakcyjną zawierającą ester metylowy D-fenyloglicyny lub jego sól.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kwas antrachinono-1,5-disulfonowy dodaje się w ilości od około 0,5 mola do około 2 moli na mol cefakloru.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodawanie prowadzi się przy pH od około 1,0 do 4,0 i w temperaturze od około 0°C do około 25°C.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto wydziela się sól cefaklor/kwas antrach inonodisulfonowy.
8. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że kwas dodaje się w ilości od około 0,5 do około 0,7 mola na mol cefakloru.
9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że stosuje się pH od około 1,3 do około 1,7 i temperaturę od 0°C do 10°C.
10. Sposób wydzielania cefakloru lub jego soli z acylującej mieszaniny reakcyjnej, zawierającej ester metylowy D-fenyloglicyny, 7-ACCA i cefaklor, znamienny tym, że do mieszaniny dostaje się kwas antrachinono-1,5-disulfonowy lub jego sól, wytrąca się utworzoną sól 2:1 cefaklor/kwas antrachinonodisulfonowy i wydziela się sól z mieszaniny reakcyjnej.