SU603343A3 - Способ очистки цефалоспорина с - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦЕФАЛОСПОРИНД С Их еырых растворов превргидением в N - -ацилпроизводные, имеющие характеристики растворимости, заметно отличающиес  от характеристик полисахаридов,протеиновых примесей, цефалоспорина С и солей цефалоспорина С, причем эти N-ацилпроизводные цефалоспоринов растворимы в обычных органических растворител х и нерастворимы в воде, что позH ,.)rb-«H ioow где каждый М представл ет собой водород или щелочной металл, R - водород, ацетокси-, окси- или метйлтиогруппа, от полисахаридов и протеиновых примесей , заключающийс  в том, что сырой цефалоспорин С формулы I подвергают ; Vi-NH- H-lUHz) tOOH где X - водород или хлор, Н имеет указанные выше значени  растворимого в водно-органической сре де, и выпавшие в осадок полисахариды протеиновые. примеси отфильтровывают от водно-органической среды, довод т рН раствора до 1,5-3,5 и подвергают соединение формулы II многократной перекристаллизации из органического вод смешивающегос  растворител , содержащего до 15% воды, с последующим сн ти ем защ11тной группы известными приемами . Отделение полисахаридов и протеино вых примесей от N-аЦилцефалоспорина С формулы II, растворенного в водно-ор ганической среде, согласно изобретени провод т также следующим образом. Отдел ют нерастворимые вещества из водно-органической среды, довод т рН полученного раствора до 1,5 -3,5, а затем добавл ют к этому раствору хино лин, обычно 1,5-12 молей хинолина на 1 моль соединени  формулы II, и выдел  ют очищенный N-ацилцефалоспорин С формулы М в виде его хинолиновой соли Согласно изобретению, дополнитель/|ую очистку N-ацилцефалоспоринов фор мулы И от указанных примесей можно про водить следующим образом. После отделени  нерастворимых веществ от водноорганической смеси, содержащей растворенное соединение формулы II, выдел ют кристаллизацией N-ацилцефалоспорин формулы II описанным выше способом и далее раствор ют выделенный . К-ацилцефалоспорин форму лы П или его хинолиновую соль в растдорителе или смеси растворителей, пригодных дл  выполнени  отщеплени  7-ацильноЙ группы, например, в смеси ол ет получать эти производные в чисом виде, без загр знени  указанными римес ми и далее из них известными риемами получать 7-АСА или 7-аминоефалоспорины . Согласно изобретению описываетс  пособ очистки цефалоспоринов С форулы I f Р i-yc-XH,взаимодействию с 2,4-дихлорбензоилга- лоидом Или 4-хлорбензоилгалоидом в водной среде, содержащей смешивающийс  органический растворитель, например ацетон, и указанные примеси, с образованием 3J-ацилцефалоспорина С формулы II H-tiH- (S е-снг-в , -4f . uaoH метиленхлорида и Ji, N -диметилацетам да , и отдел ют нерастворимые вещества от раствора. В дальнейшем согласно изобретению соединени  формулы II или хинолиновые соли подвергают отщеплению 7-ацильноЙ боковой цепи с образованием 7-аминоцефалоспоринового соединени , N - (4-Хлорбензоил)- и f| - (2,4-дихлорбензоил )-производные цефалоспорина С и св занные с ним соединени  (см. формулу II ) в виде их свободных кислот или хинолиновых солей обладают свойствами , которые заметно отличаютс  от i свойств цефалоспоринов С и их-соответствующих солей. Таким образом, сырой цефалоспории С, содержащий примеси, очищают р дом стадий, а именно превращением сирого цефалоспорина С в его соответствующее производное формулы П и отделением нерастворимых примесей от полученного раствора соединени  формулы П. Сырой цефгалоспорин С превращают в производное формулы II взаимодействием с 2,4-дихлорбензоилгалоидом или 4-хлорбензоилгалоидом, обычно бромидом или хлоридом, преимущественно хлоридом , вз том с мол рным избытком 3- 15%, в присутствии водной среды, содер жащей водосмешивающийс  инертный органический растворитель. Под инертным подразумеваетс  органический растворитель, который не реагирует с 2,4-дихлорбензоилгалоидом и 4-хлорбензоилгалоидом, примен емыми при получении производных цефалоспорина С. К типичным водосмешивающимс  инертным органическим растворител м относ тс  такие как кетоны, например ацетон; эфиры, например диоксан, тетрагидрофуран , диметоксиэтан и диэтоксиэтан; нитрилы, например ацетонитрил.

Обычно водосмешивающийс  органический рас-чворитель берут в количестве приблизительно равном по объему водной среды. Однако можно примен ть смесь содержащую избыток водной среден или органического растворител  в отношении 10:1 по объему.

Как правило, ацилирование ведут в водной щелочной среде, достаточной дл  образовани  соли щелочного металла цефалоспорина С, что получают добавлением в реакционную смесь гидроокиси щелочного металла, преимущественно едкого натра. Ацилирование ведут при температуре от до комнатной температуры; ацилирующий реагент добавл ют к заранее приготовленной щелочной смеси, во врем  добавлени  поддерживают нужную температуру реакции и рН около 9,0-9,5. Во врем  добавлени  ацилирующего агента рН держат добавлением при необходимости щелочного реагента, такого как третичный амин, например триэтиламин , или гидроокись щелочного металла , например едкий натр. В данном случае лучше примен ть едкий натр.

После образовани  производного формулы II рН реакционной смеси снижают с 9,, 5 примерно до 5,5-6,5. При этих услови х производное цефалоспорина С формулы П остаетс  в растворе, тогда как больша  часть полисахаридов и протеиновых примесей остаетс  нерастворимой и легко удал етс  обычными приемами (фильтрование, декантирование , центрифугирование и др.)

Затем производное формулы П выдел ют из ее частично очищенного раствора, например, понижением рН смеси до более кислой среды, например, до 1,5-3,5, Выделение производного формулы II можно облегчить добавлением воды к смеси с пониженным рН дл  уменьшени  растворимости производного формулы П в среде . Производное формулы П можно выделить как в виде его свободной кислоты, так и в виде соли присоединени , например хинолиновой соли N -ацилпроизводного формулы П. Хинолиновую соль производного формулы П легко получают добавлением хинолина к смеси, содержащей свободную кислоту И-ацилпроизводного цефалоспорина С формулы П. Достаточно эквимол рного количества хинолина в пересчете на цефалоспорин С, однако , лучше при.мен ть избыток, обычно 1,5-12 молей хинолина на 1 моль N - -ацилцефалоспорина С формулы П.

Дл  осуществлени  дальнейшего удалени  примесей, выделенное таким образом , производное формулы И или его хинолиновую соль можно затем обработать любым из двух описанных ниже методов . Первым из них выделенное производное перекристаллизовывают в регулируемых услови х, расчитанных на исНлючение остаточных количеств полимерНЕлх примесей, что достигаетс  растворением производного формулы И или его хинолиновой соли в органическом водо-т смешивающемс  растворителе.

К типичным органическим водосмешивающимс  растворител м относ тс  такие как кетоны,например ацетон;зфиры,в часности диоксан, тетрагидрофуран, диме™ токсиэтан или диэтоксиэтан спирты, например метанол, этанол, н-пропанол или изо-пропанол; или нитрилы, например ацетонитрил. Органические водосмешивающиес  растворители могут содержать воду, но в этом случае лучше небольшое количество воды (до 15%).

В этих услови х: перекристаллизации остаточные количества примесей остаютс  нерастворимыми и легко удал ютс  известными приемами. Производное цефалоспорина С осаждают из очищенного таким образом раствора добавлением воды и отдел ют в виде свободной кислоты или ее хинолиновой соли. При применении этого способа лучше, чтобы производное дефалоспорина С формулы П находилось в виде свободной кислоты .

Другим методом обработки выделенного производного цефалоспорина С формулы II или его хинолиновой соли  вл етс  простое растворение указанного производного, как в виде свободной кислоты , так и в виде хинолиновой соли в растворителе, пригодном дл  выполнени  отщеплени  Г-ацилированного 5-аминоадипоильного заместител  производного цефалоспорина С. Остаточные количества примесей остаютс  нерастворимыми в растворителе, который используетс  дл  проведени  реакции отщеплени , что позвол ет после удалени  примесей известными приемами примен ть растворитель дл  реакции отщеплени .Раствор производного цефалоспорина С, который остаетс  после удалени  нерастворимых примесей,затем используют в процессе расщеплени  без выделени  производного из растворител .

Типичными растворител ми, примен емыми в процессе расщеплени ,  вл ютс  галоидированные углеводороды, например хлороформ или метиленхлорид; зфиры, в частности тетрагидрофуран или диоксан

Очень выгодно примен ть такие амиды , как NfN -димети л формами д или-Н,К- гдиметилацетамид, дл  смесей растворителей , Лримен емых в реакци х расщеплени . Согласно изобретению, дл  зтоГ цели пpeи tyщecтвeннo используют смесь метиленхлорида и KjN-диметилацетамида

При использовании этого последнего метода, когда производное цефалоспорина С не выдел етс  из растворител  до расщеплени  желательно, чтобы производное было высушено до помещени  в растворитель дл  расщеплени , посколь , ку в безводной среде достигаетс  лучшее расщепление, Цефалоспорины С, примен емые согласно изобретению как исходные вещест ва, могут быть в виде их свободных кислот, тогда М в формуле I предста л ет собой водород, но лучше примен т цефалоспорин С в виде его соли щелочного металла, такого как литий, натри или калий, преимущественно в виде нат риевой соли. Пример. 60 г натриевой соли цефалоспорина С (128 ммолей) перемешивают с 300 мл дистиллированной волы до окончани  растворени . Добавл ют около 300 мл ацетона. Смесь перемешивают и охлаждают до SC, в это врем  выпадает осадок натриевой соли цефалоспорина С. рН смеси довод т до 9,0- 9,5 добавлением водного 20%-ного раст вора едкого натра. К полученному раст вору при 5°С добавл ют 19,7 мл 2,4-ди хлорбензоилхлорида (141 ммол , 10%-ны избыток) при перемешивании в течение 30-35 мин рН смеси поддерживают равным 9,0-9,5 во врем  добавлени  2,4- -дихлорбензоилхлорида добавлением, при необходимости, 20%-ного водного раств ра едкого натра. По окончании добавле НИН 2,4-дихлорбензоилхлорида смесь перемешивают при 5°С в течение 10 мин или до установлени  рН 9,0-9,5 в течение 2 мин. Затем смесь подкисл ют концентрированной сол ной кислотой до рН 6,5. Полученную смесь обрабатывают 300 мл воды, затем 5-10 г фильтрующей добавки (Гифло). Смесь фильтруют через фильтр (толщина 0,25-0,5 дюйма (6,2-12,7 мм) на воронке Бюхнера № 3 осадок промывают 50 мл воды. Фильтрат и промьтвки соедин ют, перемешивают и нагревают до 20С. Дл  доведени  рН смеси до 3,0 в нее добавл ют концентрированную сол ную кислоту. Раствор заражают кристаллами продукта, полученными из небольшой лабораторной пробы, рН довод т до 2,7 концентрированной сол ной кислотой. Смесь перемешивают 30 мин при 20-23°С, в это врем  кристаллизуетс  N -(2,4-дихлорбензоил )-цефалоспорин С (сначала выпадает в виде масла, затем капли масла зах-вердевают ). Смесь подкисл ют концентрированной сол ной кислотой до ,8 перемешивают 2-3 мин и добавл ют 300мл воды. Водную органическую смесь перемешивают 2-3 мин, охлаждают до 5°С и перемешивают при О-5°С в течение 1 ч. Продукт фильтруют, промывают 500 мл воды, сушат в вакууме при 45°С и получают 68,0 г (89,1%). Смесь 20,0 г N - (2,4-дихлорбензоил )-цефалоспорина С в 180 мл ацетона реакт ивного сорта перемешивают до получени  равномерной смеси, затем добав л ют 9,0 мл дистиллированной воды. Смесь перемешивают до растворени  продукта (около 10-15.мин). К полученному раствору добавл ют 2 г фильтрующей добавки (Гифло) и 2 г обесцвечивающего угл  (Дарко). Смесь перемешивают около 5 мин и фильтруют через фильтрующую подушку (около 1 г в .йоронке Бюхнера 0). Фильтрование можно повторить без обесцвечивани  углем до получени  прозрачного фильтрата. Небольшое количество осадка промывают 20 мл ацетона. Фильтрат и промывки соедин ют и перемешивают с 250 мл дистиллированной воды . Затем смесь охлаждают до 2 5С и добавл ют дистиллированную воду до сохранени  первых следов мутности (после добавлени  75-110 мл воды). Затем смесь заражают 0,5 г перекристаллизованного продукта. Смесь перемешивают 30 мин при комнатной температуре (23-25°С), добавл ют 350 мл воды при перемешивании в течение 10 мин. По окончании добавлени  воды смесь охлаждают и держат при в течение 1 ч. Полученную смесь фильтруют, промывают водой и сушат в вакууме при 15°С. Выход N -(2,4-дихлорбензоил)-цефалоспорина С составл ет :16-16,5г. При мер 2. 60 г (134 ммол ) натриевой соли цефалоспорина С перемешивают в 300 мл воды до растворени . Добавл ют около 150 мл ацетона и раствор перемешивают и охлаждают до ЮС. рН раствора довод т до 9,0 с помощью водного 20%-ного раствора едкого натри  и добавл ют 17 мл (134 ммол ) 4-хлорбензоилхлорида . Смесь перемешивают при 10-15°С в течение 30 мин, за это врем  добавл ют водный 2Q%-ный раствор едкого натра в количестве, достаточном дл  поддержани  рН смеси около 9,0. Затем добавл ют двум  порци ми около 1050 мл воды (800 и 250 мл) и рН довод т до 1,9 концентрированной сол ной кислотой. Смесь заражают кристаллами N -(4-хлорбензоил)-цефалоспорина С и охлаждают на лед ной бане. Смесь охлаждают в течение 10-15 ч (при ).Кристаллический осадок отфильтровывают , промывают водой и сушат в вакууме при 40°С. Вес кристаллического N-(4-хлорбензоил)-цефалоспорина составл ет 55,7 г. Частично очищенный N-(4-хлорбензоил )-цефалоспорин С дальше очищают перекристаллизацией согласно методике примера 1, При м е р 3. 11,8 г (20 ммолей) N -(2,4-дихлорбензоил)-цефалоспорина С перемешивают в 150 мл хлороформа, ингибированного от амилена. К этой смеси добавл ют 5,7 мл (48 ммолей) хинолина и 8,8 мл (95 ммолей) N,11-диметилацетамида . Температура смеси поднимаетс  примерно до 28С. Смесь охлаждают до 15°С и быстро добавл ют 9,60 MJi (135 ммолей) ацетилхлорида. Температура смеси поднимаетс  до 23С, смесь перемешивают при 24-25С в течение 40 мин, за это врем  раствор етс  М -(2,4-дихлор6ензоил)-цефалоспорин С. Затем смесь охлаждают до-35С и добав- 5 л ют 26 мл (162 ммол ) N,N -диэтиланилина . Смесь снова охлаждают до -25°С и добавл ют 9,8 г (47 ммол ) п тихлористого фосфора. Смесь перемешивают 30 мин при 15С, охлаждают до -40с jo и добавл ют 34 мл пропиленгликол . Полученную смесь перемешивают 1,5-2 ч при О с, охлаждают до (-15) С и добавл ют 100 мл льда и воды. сн-№з-1-«нHaN- I I. . eooMo где каждый м представл ет собой во-„„ дород или щелочной металл, R - водород, ацетокси-, окси- или метилтиогруппа, от полисахаридов и протеиновых примесей , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса, сырой цеУ 1-УН- с1н(СНг)згде X - водород или хлор,

R имеет указанные выше значени  растворимого в водно-органической среде , и выпавшие в осадок полисахариды и протеиновые примеси отфильтровывают от водно-органической среды, довод т рН раствора до 1,5-3,5 и подвергают соединение формулы II многократной перекристаллизации из органического водосмешивающегос  растворител , содержащего до 15% ЙОДЫ, с последующим сн тием защитной группы и выделением целевого продукта в виде кислоты или соли. „с

Приоритет по признакам:

13.11.72- по признаку очистки и выделени  целевого продукта в виде

35 свободного соединени ;

19.09.73- по признаку выделени  целевого продукта в виде его хинолиновой соли.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3739002, кл.260-243, 1969. (прототип).

2.Патент США №3641018, кл. 260-243, 45 1969. Водную фазу отдел ют от органической фазы, органическую фазу экстрагируют ,20 мл воды. Водные фазы соедин ют и довод т рН-до 3,5 концентрированным раствором гидроокиси аммони .Выпадает твердый осадок, его отфильтровывают, промывают водой, затем метанолом и ацетоном, сушат и получают 4,8-5,0 г 7-аминоцефалоспорановой кислоты.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ очистки цефалоспорина С формулы I сн-ен «-сш 1 I It ,,,, -о ( . СНг (t N j C-CHp Л Г фалоспорин С формулы г подвергают взаимодействию с 2,4-дихлорбензоилгалоидом или 4-хлорбензоилгалоидом в водной среде, содержащей смешивающийс  органический растворитель, такой как ацетон, с образованием N -ацилцефалоспорина формулы II С-ИН-СН-ОН ,(1Нг - --- 1 «.C-CЫг-B