СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Na-СОЛИ 6-(3-ФЕНИЛ-5-МЕТИЛИЗОКСАЗОЛ-4-КАРБАМИНО)-ПЕНИЦИЛЛАНОВОЙ КИСЛОТЫ Российский патент 1995 года по МПК C07D499/16 

Изобретение относится к медицинской промышленности, а именно к получению антибиотика широкого спектра действия натриевой соли 6-(3-фенил-5-метилизок- сазол-4-карбамино)-пенициллановой кислоты (оксациллина).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу является способ получения натриевой соли оксациллина, который состоит в ацилировании 6-аминопенициллановой кислоты хлорангидридом 3-фенил-5-метилизоксазол-4-карбоновой кислоты в водно-ацетоновой среде в присутствии щелочного агента, концентрация ацетона в реакционной массе в начале процесса составляет 15,1% в конце процесса 24,7% обработке реакционной массы бутилацетатом, подкислении водного раствора оксациллина до 2-3 рН, экстракции оксациллина в форме кислоты бутилацетатом и выделении целевого продукта из экстракта действием натриевой соли карбоновой кислоты, например, ацетатом натрия. Выход оксациллина составляет 87,6% от теории, содержание основного вещества 90% Недостатками данного способа являются: большое содержание примесей в целевом продукте (до 10%), технологическая сложность процесса, обусловленная необходимостью обработки раствора бутилацетатом, переводом оксациллина в форму кислоты, экстракции ее бутилацетатом, использование токсичного и дорогостоящего растворителя-бутилацетата.

Изобретение направлено на улучшение качества продукта, исключение операции экстракции оксациллина из реакционной массы, исключение из технологического процесса бутилацетата, сокращение или исключение расхода органического растворителя, вводимого в реакционную массу, упрощение технологического процесса и увеличение выхода продукта.

Поставленная задача достигается в заявленном нами способе получения Na-соли 6-(3-фенил-5-метилизоксазол-4-карбамино)- пенициллановой кислоты ацилированием Na-соли 6-аминопенициллановой кислоты при температуре 6-15^оС и величине водородного показателя рН 6,5-9,0 в водно-ацетоновой среде с объемной долей ацетона 8,0-12,5% или в смеси воды с несмешивающимся с водой растворителем, например метиленхлоридом или толуолом, взятом в количестве не более 12,0 об. в присутствии неионогенного сорбента, например, сополимера стирола с дивинилбензолом в качестве катализатора, или в водной среде в присутствии сополимера стирола с дивинилбензолом в качестве катализатора с последующим выделением целевого продукта из реакционной массы при температуре 25-35^оС путем снижения активности воды в растворе до величины, не более 0,91.

Отличительными признаками предполагаемого способа являются проведение процесса ацилирования при величине водородного показателя рН 6,5-9,0 и температуре 6-15^оС, выделение целевого продукта путем снижения активности воды в растворе до величины не более 0,91 при температуре 25-35^оС.

Дополнительными отличительными признаками заявляемого способа являются:
осуществление ацилирования в водно-ацетоновом растворе с объемной долей ацетона в реакционной массе 8,0-12,5 об.

осуществление ацилирования в смеси воды с несмешивающимся с водой органическим растворителем, например, метиленхлоридом или толуолом, взятом в количестве не более 12,0 об. в присутствии катализатора, в качестве которого используют неионогенный сорбент, например макропористый сополимер стирола с дивинилбензолом;
осуществление ацилирования в водной среде в присутствии макропористого сополимера стирола с дивинилбензолом, используемого в качестве катализатора.

Снижение концентрации органического растворителя в реакционной массе до величины не более 12,5 об. приводит к резкому снижению растворимости окрашенных примесей, в результате чего последние отделяются от раствора механической фильтрацией (без применения активированного угля).

При использовании несмешивающегося с водой растворителя для получения раствора ХА ИКК и использовании ХА ИКК без органического растворителя, процесс ацилирования проходит в водной среде за счет гетерофазного катализатора, в качестве которого используется стиролдивинилбензольный сополимер (типа Амберлит ХАД-4).

Необходимость поддержания температуры в процессе ацилирования в интервале 6-15^оС обусловлена тем, что при температуре ниже 6^оС и при приведенных в п. п.2-4 формулы изобретения величинах концентрации органического компонента в растворе, реакция ацилирования заметно замедляется, а при температуре выше 15^оС возрастает скорость побочный реакций, в частности гидролиза 6-АПК.

Величина активности воды (не более 0,91) достигается путем введения в реакционную массу минерального или органического электролита, например хлорида или ацетата натрия. В рамках заявляемого способа после завершения процесса кристаллизации концентрация Na-соли оксациллина не превышает 5 г˙л^-1, поэтому активность воды в растворе обусловлена исключительно концентрацией вводимого в раствор электролита и находится из приведенных в справочной литературе зависимостей активности воды от концентрации электролита.

Необходимость снижения активности воды до величины не более 0,91 обусловлена тем, что при более высокой активности воды в растворе увеличивается растворимость продукта в маточном растворе и снижается его выход.

Необходимость поддержания температуры в интервале 25-35^оС в процессе выделения Na-соли оксациллина из реакционной массы обусловлена тем, что при температуре ниже 25^оС выход продукта снижается из-за наличия в осадке изоморфной структуры кристаллов, отличающейся повышенной растворимостью в солевых маточных растворах и промывном изопропаноле. Увеличение температуры до величины более 35^оС приводит к деструкции продукта, вследствие чего снижается качество и выход оксациллина.

П р и м е р 1. К суспензии, содержащей 40,0 г (38,4 г в пересчете на 100%-ное вещество) 6-аминопенициллановой кислоты (6-АПК) в 150 мл дистиллированной воды, охлажденной до температуры 2^оС, приливают 14%-ный раствор едкого натра до полного растворения осадка при рН 8,0. К полученному раствору при температуре 10 12^оС приливают в течение 0,5 1,0 ч раствор 37,5 г (в пересчете на 100%-ное вещество) хлорангидрида 5-метил-3-фенил- изоксазол-4-карбоновой кислоты (ХА ИКК) в 20,0 мл ацетона. Одновременно в реакционную массу дозируют 14% -ный раствор едкого натра в количестве, обеспечивающем поддержание водородного показателя в интервале рН 7,0 8,5. При этом в начале процесса ацилирования большая часть вводимого в реакционную массу ХА ИКК образует твердую фазу. Вследствие этого расход раствора щелочи для поддержания приведенного выше интервала водородного показателя существенно меньше стехиометрического по отношению к загруженному ХА ИКК. Полностью суспензия ХА ИКК вступает в реакцию ацилирования во время выдержки реакционной массы при температуре 10-15^оС, перемешивании и поддержании водородного показателя в интервале рН 7,0-8,5 дозированием раствора щелочи. Окончание процесса ацилирования фиксируется по постоянству водородного показателя реакционной массы в интервале рН 7,0-8,5 в течение 25-30 мин. Общий объем реакционной массы к концу процесса ацилирования составляет 310 мл. При этом концентрация органического растворителя (ацетона) в процессе ацилирования изменяется от 0 до 9,4 об. Затем в раствор вводят 100 мл воды и реакционную массу отфильтровывают от примесей через бумажный фильтр. Полученный раствор вводят в трехгорлую стеклянную колбу вместимостью 1500 мл, снабженную воронкой и термометром, содержащую 530 мл насыщенного водного раствора хлорида натрия при температуре 25-26^оС. В колбу в качестве затравки вводят 0,3 г Na-соли оксациллина и выдерживают реакционную массу при перемешивании в течение 1 ч. Затем в колбу добавляют 100 мл насыщенного водного раствора хлористого натрия, предварительно подогретого до температуры 25-26^оС. Смесь выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1,5 ч. После кристаллизации концентрация натриевой соли оксациллина составляет 1,5-2,0 г^.л^-1, хлорида натрия 19,5% Активность воды в растворе составляет 0,84. Суспензию фильтруют на вакуум-фильтре (воронке Бюхнера), промывают 100 мл изопропилового спирта. После сушки в вакуум-сушильном шкафу при 40-45^оС получают 76,5 г продукта с массовой долей основного вещества 99,6% удельным вращением +200, оптической плотностью 0,5% -ного раствора при длине волны 335 нм 0,01. Выход продукта 97,9% от теоретического в пересчете на 6-АПК.

П р и м е р 2. К суспензии, содержащей 40,0 г (38,4 г в пересчете на 100%-ное вещество) 6-аминопенициллановой кислоты (6-АПК) в 120 мл дистиллированной воды, охлажденной до температуры 2^оС, приливают 14%-ный раствор едкого натра до полного растворения осадка при 8,0 рН. В полученный раствор вводят 0,5 г сорбента Амберлит ХПД-4, при температуре 6-12^оС приливают в течение 0,5-1,0 ч раствор 37,5 г (в пересчете на 100%-ное вещество) хлорангидрида 5-метил-3-фенилизоксазол-4-карбоновой кислоты (ХА ИКК) в 20 мл хлористого метилена. Одновременно в реакционную массу дозируют 14%-ный раствор едкого натра в количестве, обеспечивающем поддержание водородного показателя в интервале 7,5 9,0 рН. Окончание процесса ацилирования фиксируется по постоянству водородного показателя реакционной массы в интервале 7,5 9,0 рН в течение 20-25 мин. Концентрация хлористого метилена в процессе ацилирования изменяется от 0 до 11,0 об.

Затем раствор отфильтровывают от примесей через бумажный фильтр и переносят в трехгорлую колбу вместимостью 1500 мл, снабженную воронкой и термометром, содержащую 600 мл 22%-ного водного раствора ацетата натрия при температуре 25-26^оС, в колбу в качестве затравки вводят 0,3 г Na-соли оксациллина и выдерживают при перемешивании в течение 1 ч. Затем в колбу добавляют 50 мл 22%-ного водного раствора ацетата натрия, предварительно подогретого до температуры 25-26^оС. Смесь выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1,5 ч. Активность воды в реакционной массе по результатам изопиестических измерений составляет 0,91. Суспензию фильтруют на вакуум-фильтре (воронке Бюхнера), промывают 100 мл изопропилового спирта. После сушки в вакуум-сушильном шкафу получают 76,1 г Na-соли оксациллина с содержанием основного вещества 99,5% с удельным вращением +199, оптической плотностью 0,5%-ного раствора при длине волны 335 нм 0,01.

Выход продукта 97,5% от теоретического в пересчете на 6-АПК.

П р и м е р 3. К суспензии, содержащей 40,0 г (38,4 г в пересчете на 100%-ное вещество) 6-аминопенициллановой кислоты (6-АПК) в 120 мл дистиллированной воды, охлажденной до температуры 2^оС, приливают 14%-ный раствор едкого натра до полного растворения осадка при рН 8,0. В полученный раствор вводят 1 г сорбента стирол-дивинилбензольного типа, (Амберлит ХАД-4), при температуре 10-15^оС приливают в течение 0,5-1,0 ч расплав 37,5 г (в пересчете на 100%-ное вещество) хлорангидрида 5-метил-3-фенилизоксазол-4-карбоновой кислоты (ХА ИКК).

Одновременно в реакционную массу дозируют 14%-ный раствор едкого натра в количестве, обеспечивающем поддержание водородного показателя в интервале 6,5-9,0 рН. Процесс ацилирования в данном случае идет в среде, не содержащей органического растворителя.

Последующие операции выделения натриевой соли оксациллина осуществляют в соответствии с описанием примера 1, активность воды в растворе составляет 0,84.

Получают 76,3 г Na-соли оксациллина с содержанием основного вещества 99,7% с удельным вращением 201, оптической плотностью 0,5%-ного раствора при длине волны 335 нм 0,01.

Выход продукта составляет 97,5% от теоретического в пересчете на 6-АПК.

П р и м е р 4. К суспензии, содержащей 40,0 г (38,4 г в пересчете на 100%-ное вещество) 6-аминопенициллановой кислоты (6-АПК) в 150 мл дистиллированной воды, охлажденной до температуры 2^оС, приливают 14%-ный раствор едкого натра до полного растворения осадка при рН 8,0. К полученному раствору при температуре 10 12^оС приливают в течение 0,5-1,0 ч раствор 37,5 г (в пересчете на 100%-ное вещество) хлорангидрида 5-метил-3-фенилизоксазол-4-карбоновой кислоты (ХА ИКК) в 20,0 мл толуола. Одновременно в реакционную массу дозируют 14% -ный раствор едкого натра в количестве, обеспечивающем поддержание водородного показателя в интервале рН 7,0 8,5. Окончание процесса ацилирования фиксируется по постоянству водородного показателя реакционной массы в интервале рН 7,0 8,5 в течение 25-30 мин. Общий объем реакционной массы к концу процесса ацилирования составляет 310 мл. При этом концентрация органического растворителя (ацетона) в процессе ацилирования изменяется от 0 до 10,8 об. Затем в раствор вводят 100 мл воды и реакционную массу отфильтровывают от примесей через бумажный фильтр. Полученный раствор вводят в трехгорлую стеклянную колбу вместимостью 1500 мл, снабженную воронкой и термометром, содержащую 530 мл насыщенного водного раствора хлорида натрия при температуре 25-26^оС. В колбу в качестве затравки вводят 0,3 г Na-соли оксациллина и выдерживают реакционную массу при перемешивании в течение 1 ч. Затем в колбу добавляют 100 мл насыщенного водного раствора хлористого натрия, предварительно подогретого до температуры 25-26^оС. Смесь выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1,5 ч. После кристаллизации концентрация натриевой соли оксациллина составляет 1,5-2,0 г^.л^-1, хлорида натрия 21,6% В соответствии с известными данными активность воды в растворе составляет 0,82. Суспензию фильтруют на вакуум-фильтре (воронке Бюхнера), промывают 100 мл изопропилового спирта. После сушки в вакуум-сушильном шкафу при 40-45^оС получают 76,2 г продукта с массовой долей основного вещества 99,6% удельным вращением +200, оптической плотностью 0,5%-ного раствора при длине волны 335 нм 0,01. Выход продукта 96,7% от теоретического в пересчете на 6-АПК.

П р и м е р 5 (с запредельным значением). К суспензии, содержащей 40,0 г (38,4 г в пересчете на 100%-ное вещество) 6-аминопенициллановой кислоты (6-АПК) в 160 мл дистиллированной воды, охлажденной до температуры 2^оС, приливают 14% -ный раствор едкого натра до полного растворения осадка при 8,0 рН. В полученный раствор при температуре 2-6^оС приливают 20 мл ацетона и в течение 0,5-1,0 часа раствор 37,5 г (в пересчете на 100%-ное вещество) хлорангидрид 5-метил-3-фенилизоксазол-4-карбоновой кислоты (ХА ИКК) в 40 мл ацетона. Одновременно в реакционную массу дозируют 14%-ный раствор едкого натра в количестве, обеспечивающем поддержание водородного показателя в интервале 7,0-8,5 рН.

Процесс ацилирования осуществляется в водно-органической среде, содержащей 23,0 об. ацетона. Часть примесей растворяется в реакционной массе оксациллина.

Затем в раствор вводят 100 мл воды и реакционную массу отфильтровывают от примесей через бумажный фильтр. Полученный раствор вводят в трехгорлую стеклянную колбу вместимостью 1500 мл, снабженную воронкой и термометром, содержащую 530 мл насыщенного водного раствора хлорида натрия при температуре 18-20^оС. В колбу в качестве затравки вводят 0,3 г Na-соли оксациллина и выдерживают реакционную массу при перемешивании в течение 1 ч. Затем в колбу добавляют 100 мл насыщенного водного раствора хлористого натрия, предварительно подогретого до температуры 18-20^оС. Активность воды в реакционной массе составляет 0,85.

Получают 76,5 г Na-соли оксациллина с содержанием основного вещества 99,4% с удельным вращением 197.

Выход продукта составляет 96,5% от теоретического в пересчете на 6-АПК. Полученный осадок не удовлетворяет требованиям ФС по показателю "внешний вид" имеет отчетливый желтоватый оттенок, образующийся за счет соосаждения окрашенных примесей с продуктом.

П р и м е р 6. К суспензии, содержащей 40,0 г (38,4 г в пересчете на 100% -ное вещество) 6-аминопенициллановой кислоты (6-АПК) в 150 мл дистиллированной воды, охлажденной до температуры 2^оС, приливают 14%-ный раствор едкого натра до полного растворения осадка при рН 8,0, затем при температуре 2-5^оС приливают в течение 0,5-1,0 ч раствор 37,5 г (в пересчете на 100%-ное вещество) хлорангидрида 5-метил-3-фенилизоксазол-4-карбоновой кислоты (ХА ИКК) в 20 мл хлористого метилена. Одновременно в реакционную массу дозируют 14% -ный раствор едкого натра в количестве, обеспечивающем поддержание водородного показателя в интервале 7,0-8,5. Окончание процесса ацилирования фиксируется по постоянству водородного показателя реакционной массы в интервале рН 7,0-8,5 в течение 20-25 мин. Концентрация хлористого метилена в процессе ацилирования изменяется от 0 до 9,4 об.

Вследствие проведения реакции при температуре 2-5^оС ацилирование проходит частично. При увеличении экспозиции в процессе ацилирования резко возрастает концентрация побочных продуктов, что приводит к снижению качества целевого продукта.

Затем раствор отфильтровывают от примесей через бумажный фильтр и переносят в трехгорлую колбу вместимостью 1500 мл, снабженную воронкой и термометром, содержащую 600 мл 22%-ного водного раствора ацетата натрия, предварительно подогретого до температуры 25-26^оС. В колбу в качестве затравки вводят 0,3 г Na-соли оксациллина и выдерживают реакционную массу при перемешивании в течение 1 ч. Затем в колбу добавляют 30 мл 22%-ного водного раствора ацетата натрия, предварительно подогретого до температуры 25-26^оС. Смесь выдерживают при постоянном перемешивании в течение 1,5 ч, активность воды в реакционной массе составляет 0,92. Суспензию фильтруют на вакуум-фильтре (воронке Бюхнера), промывают 100 мл изопропилового спирта. После сушки в вакуум-сушильном шкафу получают 50,0 г Na-соли оксациллина с содержанием основного вещества 98,7% с удельным вращением 195. Выход продукта составляет 62,9% от теоретического в пересчете на 6-АПК.

Полученный осадок не удовлетворяет требованиям ФС по показателю "внешний вид", имеет отчетливый желтоватый оттенок, образующийся за счет соосаждения окрашенных примесей с продуктом.

Сущность изобретения: продукт- Na-соль оксациллина. Уд. вращение + 200, оптическая плотность 0,5-ного раствора при длине волны 335 нм 0,01. Выход 97,9 Реагент 1: Na-соль 6-амино-пенициллановой кислоты. Реагент 2: хлорангидрид 3-фенил-5-метилизоксазол-4-карбоновой кислоты. Условия реакции: водно-щелочная среда, рН 6,5-9,0,6-15°С, в присутствии ацетона или сополимера стирола с дивинилбензолом, или смеси воды с неполярным растворителем.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ Na-СОЛИ 6-(3-ФЕНИЛ-5-МЕТИЛИЗОКСАЗОЛ-4-КАРБАМИНО)-ПЕНИЦИЛЛАНОВОЙ КИСЛОТЫ ацилированием Na-соли 6-аминопенициллиновой кислоты хлорангидридом 3-фенил-5-метилизоксазол-4-карбоновой кислоты в водно-щелочной среде с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что ацилирование ведут при pH 6,6 9,0, температуре 6 15^oС в присутствии водно-ацетонового раствора с объмной долей ацетона 8 12% или сополимера стирола с дивинилбензолом в качестве катализатора или в присутствии смеси воды с неполярным растворителем, взятым в количестве не более 12,0 об. и сополимера стирола с дивинилбензолом и выделение целевого продукта осуществляют обработкой реакционной смеси раствором хлорида натрия или ацетата натрия при 25 35^oС.