СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ЦЕФАЛОСПОРИНА С Советский патент 1974 года по МПК C07D501/04 C07D501/28 C12P35/06 

1

Изобретение относится к способу получения новых производных цефалоспорина С, которые могут найти применение в синтезе 7-аминоцефалоспорановой кислоты, являющейся ценным промежуточным продуктом для синтеза антибиотиков.

Известен способ выделения цефалоспорина С из водного раствора, например, ферментативной жидкости путем -перевода его в растворимое в органических растворителях производное. Например, известен способ получения N-тринитрофенИлцефалоспорина С путем обработки соответствующего водного раствора, содержащего цефалоспорнн С, тринитробензолсульфокислотой с последующей экстракцией органическими растворителями полученного продукта. Однако при превращении этого производного цефалоспорина С известным способом в 7-аминоцефалоспорановую .кислоту выход последней составляет 56%.

По предлагаемому способу получают производные цефалоспорина С, растворимые в органических растворителях, из которых можно получить 7-аминоцефалоспорановую кислоту известным способом с выходом 74% и чистотой 93%, что соответствует выходу чистого продукта.

Предлагаемый способ получения новых производных цефалоспорина С общей формулы

НООС- HC(CHnJ.OCHN

-N.

Т CH OCOCHz

О

соон

где R - а-галоид- или а, а-дигалоидалканоильная группа, содержащая 2-4 атома углерода, преимущественно хлорацетильная группа,

или их солей, заключается в том, что цефалоспорин С ацилируют агентом, содержащим а-галоид- или а, а-дигало-идалканоильную группу с 2-4 атомами углерода, например хлорацетилхлоридом, с последующим выделением продуктов в свободном виде или

в виде соли.

Из солей получают соли щелочных или щелочноземельных металлов, соЛИ аминов, таких, как хинолин, циклогексиламин, 5-этил-2метилпиридин, 2-, 3-, 4-пиколин, N-этилморфолин, N-метилморфолин,. 2,6-лутидин, N,Nдиэтилциклогексиламин, гексаметилентетрамин, Ы,К-диметилбензиламин, М,М-дибензилэтилендиамин.

Ацилирование цефалоспорина С можно проводить непосредственно в водной ферментативной жидкой питательной среде, которую перед ацнлированнем следует профильтровать. Кроме того, ее можно предварительно сконцентрировать для устранения необходимости проведения последующих операций с большими количествами воды. Затем N-галоидалканоилцефалоспорин С экстрагируют из ферментативной жидкой питательной среды растворителем, который не смешивается с водой или ограниченно растворяется в ней, например этилацетатом. Экстрагирование предпочтительнее проводить При кислом значении рН среды. Подходящими органическими растворителями могут быть сложные низшие эфиры, в частности такие, как этилацетат, н-пропилацетат, изопропилацетат и втор-бутилацетат. В некоторых случаях наиболее положительные результаты получают путем смещения сложного эфира -с 0,1 -1,0 объемом низшего алканола, в частности такого, как этиловый или «-бутиловый спирт. В качестве растворителей можно использовать нитрилы, в частности такие, как бутиронитрил и адипоНитрил, и кетоны, например циклогексанон и метилизобутил кетон. Лучшими растворителями являются этилацетат, бутиронитрил и циклогексанон.

N-ГалоидалканоилцефалоспорИН С можно отделить от органического растворителя любым известным способом, например созданием в растворе щелочной среды (с одновременным охлаждением раствора) для получения соли цефалоспорина С, которая при перемешивании осаждается из органического растворителя. После отщепления от выделенного производного боковой цепи получают 7-аминоцефалоспорановую кислоту, что исключает необходимость выделения N-галоидалканоилцефалоспорина С.

В приведенных ниже примерах в ходе проведения экспериментов использовали две методики анализа по определению активности цефалоспорина С - УФ-анализ, который позволяет определить не только цефалоспорин С, но и относящиеся к его группе продукты, вступающие в реакцию взаимодействия с ацилирующим агентом, а также никотинамидный анализ, являющийся более специфичным для цефалоспорина С, результаты которого используют для определения выхода конечного продукта.

Пример 1. Для эксперимента используют жидкую ферментативную питательную среду, 1 л которой после ее предварительного фильтрования и обработки с использованием ионообменных смол по данным УФ-анализа содержит 89 г цефалоспоринового С-подобного продукта; по данным никотин - анидного анализа содержание цефалоспорина С составляет 75,25 г. К 1 л такой среды приливают 1 л насыщенного водного раствора бикарбоната натрия, который содержит 25 мл 25%ного водного раствора едкого натра и 500 мл

ацетона. По истечении последующих 15 м«н в указанную смесь вводят 500 мл раствора 72 мл хлорацетилхлорида в ацетоне, поддерживая рП среды 8,0-8,7, причем реакцнонную массу охлаждают с помощью ледяной бани для Поддержания ее температуры в пределах 20-28°С. По окончании добавления реакционную смесь неремешивают 15 мин. Общий объем реакционной смеси (А) 3070 мл.

К 1520 мл смеси А добавляют 300 мл бензола и доводят рП реакционной массы до 3,5 добавлением 135 мл 6н. соляной кислоты. При этом масса разделяется на фазы, бензольную фазу сливают, а оставшиеся 1220 мл

водного раствора разделяют на 2 равные порции - растворы AI и А2.

К раствору AI приливают равный объем этилацетата и рН среды доводят до 2,0 добавлением дополнительного количества 6 н. соляной кислоты. Затем фазы отделяют друг от друга и проводят второе экстрагирование равным объемом этилацетата. Далее объединенные этилацетатные экстракты сущат сульфатом натрия. Получают 1200 мл этилацетатного раствора, который по данным УФ-анализа содержит 11,5 г активного вещества. К этилацетатному раствору приливают 16,6 мл хинолина и в смесь вносят затравочные кристаллы. Затем указанную смесь перемещивают в течение ночи при комнатной температуре и перед последующим фильтрованием охлаждают. Твердый конечный продукт промывают 25 мл ацетона и высушивают в вакууме, в результате чего получают

18,9 г хинолиновой соли N-хлорацетилцефалоспорина С.

К раствору AS приливают 200 мл ацетона и 810 мл этилацетата с последующим доведеним рП среды до 2,0 добавлением 6 н. соляной кислоты, лосле чего разделяют массу на фазы отстаиванием. Этилацетатный раствор высушивают над сульфатом натрия, в результате чего получают 1080 мл этилацетатного экстракта, который по данным УФ-анализа содержит 12,9 г активного вещества. В указанный раствор вводят 18,6 мл хинолина и в смесь вносят затравочные кристаллы. Затем конечную смесь перемешивают в течение ночи

с последующим охлаждением и отфильтровыванием твердых частиц. После промывки полученного твердого продукта ацетоном и высушивания в вакуумной сушилке получают 17,8 г хинолиновой соли N-хлорацетилцефалоспорина С.

В 1520 мл смеси А вводят равный объем этилацетата с последующим доведением рН среды до 2,0 добавлением 235 мл 6 н. соляной кислоты, после чего разделяют фазы. Затем

проводят повторное экстрагирование приливанием равного объема этилацетата. Общий объем объединенных этилацетатных экстрактов 3000 мл, причем по данным УФ-анализа содержание активного .вещества составляет

30,9 г. Пример 2. К 1 л обработанного ионообменной смолой жидкого фермеитатнвпого питательного раствора, который по данным УФанализа содержит 32,5 г активного цефалоспорина С, а по данным никотинамидного анализа - 26,15 г этого же вещества, прибавляют 300 мл ацетона и 100 г сухого бикарбоната натрия, причем температуру реакционной смеси поддерживают на уровне 10°С с помощью ледяной бани. Затем рН среды доводят до 8,5 добавлением в нее 25%-кого водного раствора едкого натра. Далее при непрерывном охлаждении в конечную реакционную смесь в течение 15 мин вводят раствор 45 мл дихлорацетилхлорида в 255 мл ацетона. При этом рН среды поддерживают в пределах 8,0-8,8 добавлением в нее 25%-ного водного раствора едкого натра. По окончании добавления конечную смесь удаляют из ледяной бани и перемешивают при 20°С в течение 20 мин. Затем рН среды доводят до 3,5 нриливанием 6 н. соляной кислоты с последующим введением 1700 мл этилацетата с целью экстрагирования с одновременным доведением рН среды до 1,9 добавлением дополНительного количества 6 н. соляной кислоты. Указанную смесь перемешивают 15 мин и разделяют центрифугированием. По данным УФ-анализа этилацетатная фаза (1940 мл) содержит 12,8 г активного вещества. Далее в этилацетатный экстракт вводят 41 мл хинолина в виде двух приблизительно равных порций, а затем в смесь вносят кристаллы. После выдержки в спокойном состоянии в холодильнике в течение двух дней смесь фильтруют. При добавлении рН среды поддерживают в пределах 8,0-8,8 приливанием 25%-ного водного раствора едкого натра. По окончании добавления реакционную смесь извлекают из ледяной банй и перемешивают при 20°С в течение 20 мин. Затем рН реакционной среды доводят до 3,5 введением 6н. соляной кислоты, после чего -приливают 1700 мл этилацетата для экстрагирования, а величину рН среды снова попижают и доводят до 1,9 добавлением 6н. соляной кислоты. Далее эту смесь перемешивают 15 м«н, а затем разделяют центрифугированием. По дапным УФ-анализа активность этилацетатной фазы (1940 мл) соответствует содержанию активного вещества 12,8 г. Затем в этилацетатный экстракт вводят 41 мл хинолина в виде двух порций приблизительно разного объема, после чего в конечную массу вносят затравочные кристаллы. После выдержки конечной массы в холодильнике в течение 2 дней ее фильтруют. Далее твердые частицы Продукта промывают ацетоном и высушивают при 35°С в вакууме, в результате чего получают 20,6 г хинолиновой соли N-дихлорацетилцефалоснорина С. Пример 3. Сцособ проводят по примеру 2, но вместо дихлорацетилхлорида используют 2-хлорпроционилхлорид. При добавлении температуру повышают до 40°С, причем еличину рН, регулирование которой связано технологическими трудностями, изменяют в ределах 7,5-9.3. В качестве конечного проукта получают хинолиновую соль Ы-(2-хлорропионил)-цефалоспорин С. Пример 4. Способ осуществляют но римеру 2, но с использованием 4400 мл жидой фер.л ентативной питательной среды, стеень активности которой по данным УФ-анаиза соответствует содержанию активного веества 145 г, и 133 мл хлорацетилхлорида. олучают 11800 мл этилацетатного экстрака, содерлсащего 123,4 г N-хлорацетилцефалоспорина С. Пример 5. 4 л профильтрованной ж«дкой ферментативной питательной среды (рН которой 4,4), содержащей по данным никотинамидного анализа 5,77 мг цефалоснорина С на каждый 1 мл массы, охлаждают в бане со льдом. К охлажденной среде добавляют 20 г декагидрата бората натрия и 1200 мл ацетона. Затем рП реакционной смеси доводят до 8,5 добавлением 25%-ного водного раствора едкого натра. Далее в охлажденную смесь постепенно вводят раствор 74 мл хлорацетилхлорида в 600 мл ацетона при непрерывном поддержания рН среды 8,5. По окончании добавления конечную смесь перемешивают в течение последующих 30 мин, постоянно поддерживая рП среды 8,5. Затем рН понижают и доводят до 4,5 приливанием 25%-ного водного раствора серной кислоты, после чего добавляют 6800 мл этнлацетата и повторно понижают рП среды до 2,0 добавлением дополнительных количеств серной кислоты. В результате последующего перемешивания в течение 15 мин образуется э.мульсия; фазы не разделены между собой. К приготовленной эмульсии приливают 200 мл ацетона и 150 мл технического деэмульгирующего агента. Фазы отделяют друг от друга, после чего проводят второе экстрагирование водной фазы 1 л этилацетата. Общий объем объединенных этилацетатных фаз 9,6 л. Объединенные экстракты концентрируют до получения 4.5 л и выливают в два сосуда. В каждый из сосудов вливают по 70 мл хинолина и с.месь перемешивают в течение ночи. В одном из сосудов выпадают кристаллы, а в другом ооразуется маслоподобный продукт. Затем поверхностный слой жидкости декантируют от ..масла и вводят в указанный слой затравочные кристаллы. Далее раствор концентрируют до начала образования твердого продукта. Указагп ую смесь объединяют с той половиной, в которой до этого образовался кристаллический продукт, после чего смесь охлаждают в течение I час и фильтруют. Твердую хинолнновую смесь N-хлорацетилцефалоспорина С промывают незначительным количеством ацетона и высушивают при 40°С в вакуумной сушилке, в результате чего получают 5,3 г конечного продукта.