Способ очистки цефалоспорина с Советский патент 1978 года по МПК C07D501/12 A61K31/545 C07D501/28 C07D501/36 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЦЕФАЛОСПОРИНД С Их еырых растворов превргидением в N - -ацилпроизводные, имеющие характеристики растворимости, заметно отличающиеся от характеристик полисахаридов,протеиновых примесей, цефалоспорина С и солей цефалоспорина С, причем эти N-ацилпроизводные цефалоспоринов растворимы в обычных органических растворителях и нерастворимы в воде, что позH,.)rb-«H ioow где каждый М представляет собой водород или щелочной металл, R - водород, ацетокси-, окси- или метйлтиогруппа, от полисахаридов и протеиновых примесей, заключающийся в том, что сырой цефалоспорин С формулы I подвергают ; Vi-NH- H-lUHz) tOOH где X - водород или хлор, Н имеет указанные выше значения растворимого в водно-органической сре де, и выпавшие в осадок полисахариды протеиновые. примеси отфильтровывают от водно-органической среды, доводят рН раствора до 1,5-3,5 и подвергают соединение формулы II многократной перекристаллизации из органического вод смешивающегося растворителя, содержащего до 15% воды, с последующим сняти 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 проводят также следующим образом. Отделяют нерастворимые вещества из водно-органической среды, доводят рН полученного раствора до 1,5 -3,5, а затем добавляют к этому раствору хино лин, обычно 1,5-12 молей хинолина на 1 моль соединения формулы II, и выделя 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 отделения нерастворимых веществ от водноорганической смеси, содержащей растворенное соединение формулы II, выделяют кристаллизацией N-ацилцефалоспорин формулы II описанным выше способом и далее растворяют выделенный . К-ацилцефалоспорин форму лы П или его хинолиновую соль в растдорителе или смеси растворителей, пригодных для выполнения отщепления 7-ацильноЙ группы, например, в смеси оляет получать эти производные в чисом виде, без загрязнения указанными римесями и далее из них известными риемами получать 7-АСА или 7-аминоефалоспорины. Согласно изобретению описывается пособ очистки цефалоспоринов С форулы I f Р i-yc-XH,взаимодействию с 2,4-дихлорбензоилга- лоидом Или 4-хлорбензоилгалоидом в водной среде, содержащей смешивающийся 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 -диметилацетамяда, и отделяют нерастворимые вещества от раствора. В дальнейшем согласно изобретению соединения формулы II или хинолиновые соли подвергают отщеплению 7-ацильноЙ боковой цепи с образованием 7-аминоцефалоспоринового соединения, N - (4-Хлорбензоил)- и f| - (2,4-дихлорбензоил)-производные цефалоспорина С и связанные с ним соединения (см. формулу II ) в виде их свободных кислот или хинолиновых солей обладают свойствами, которые заметно отличаются от i свойств цефалоспоринов С и их-соответствующих солей. Таким образом, сырой цефалоспории С, содержащий примеси, очищают рядом стадий, а именно превращением сирого цефалоспорина С в его соответствующее производное формулы П и отделением нерастворимых примесей от полученного раствора соединения формулы П. Сырой цефгалоспорин С превращают в производное формулы II взаимодействием с 2,4-дихлорбензоилгалоидом или 4-хлорбензоилгалоидом, обычно бромидом или хлоридом, преимущественно хлоридом, взятом с молярным избытком 3- 15%, в присутствии водной среды, содер жащей водосмешивающийся инертный органический растворитель. Под инертным подразумевается органический растворитель, который не реагирует с 2,4-дихлорбензоилгалоидом и 4-хлорбензоилгалоидом, применяемыми при получении производных цефалоспорина С. К типичным водосмешивающимся инертным органическим растворителям относятся такие как кетоны, например ацетон; эфиры, например диоксан, тетрагидрофуран, диметоксиэтан и диэтоксиэтан; нитрилы, например ацетонитрил.

Обычно водосмешивающийся органический рас-чворитель берут в количестве приблизительно равном по объему водной среды. Однако можно применять смесь содержащую избыток водной среден или органического растворителя в отношении 10:1 по объему.

Как правило, ацилирование ведут в водной щелочной среде, достаточной для образования 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 добавляют к заранее приготовленной щелочной смеси, во время добавления поддерживают нужную температуру реакции и рН около 9,0-9,5. Во время добавления 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 применять едкий натр.

После образования производного формулы II рН реакционной смеси снижают с 9,, 5 примерно до 5,5-6,5. При этих условиях производное цефалоспорина С формулы П остается в растворе, тогда как большая часть полисахаридов и протеиновых примесей остается нерастворимой и легко удаляется обычными приемами (фильтрование, декантирование, центрифугирование и др.)

Затем производное формулы П выделяют 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 для уменьшения растворимости производного формулы П в среде. Производное формулы П можно выделить как в виде его свободной кислоты, так и в виде соли присоединения, 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 эквимолярного количества хинолина в пересчете на цефалоспорин С, однако, лучше при.менять избыток, обычно 1,5-12 молей хинолина на 1 моль N - -ацилцефалоспорина С формулы П.

Для осуществления дальнейшего удаления 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 условиях, расчитанных на исНлючение остаточных количеств полимерНЕлх примесей, что достигается растворением производного формулы И или его хинолиновой соли в органическом водо-т смешивающемся растворителе.

К типичным органическим водосмешивающимся растворителям относятся 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 водосмешивающиеся растворители могут содержать воду, но в этом случае лучше небольшое количество воды (до 15%).

В этих условиях: перекристаллизации остаточные количества примесей остаются нерастворимыми и легко удаляются известными приемами. Производное цефалоспорина С осаждают из очищенного таким образом раствора добавлением воды и отделяют 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 является простое растворение указанного производного, как в виде свободной кислоты, так и в виде хинолиновой соли в растворителе, пригодном для выполнения отщепления Г-ацилированного 5-аминоадипоильного заместителя производного цефалоспорина С. Остаточные количества примесей остаются нерастворимыми в растворителе, который используется для проведения реакции отщепления, что позволяет после удаления примесей известными приемами применять растворитель для реакции отщепления.Раствор производного цефалоспорина С, который остается после удаления нерастворимых примесей,затем используют в процессе расщепления без выделения производного из растворителя.

Типичными растворителями, применяемыми в процессе расщепления, являются галоидированные углеводороды, например хлороформ или метиленхлорид; зфиры, в частности тетрагидрофуран или диоксан

Очень выгодно применять такие амиды, как NfN -димети л формами д или-Н,К- гдиметилацетамид, для смесей растворителей, Лрименяемых в реакциях расщепления. Согласно изобретению, для зтоГ цели пpeи tyщecтвeннo используют смесь метиленхлорида и KjN-диметилацетамида

При использовании этого последнего метода, когда производное цефалоспорина С не выделяется из растворителя до расщепления желательно, чтобы производное было высушено до помещения в растворитель для расщепления, посколь ,ку в безводной среде достигается лучшее расщепление, Цефалоспорины С, применяемые согласно изобретению как исходные вещест ва, могут быть в виде их свободных кислот, тогда М в формуле I предста ляет собой водород, но лучше применят 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 окончания растворения. Добавляют около 300 мл ацетона. Смесь перемешивают и охлаждают до SC, в это время выпадает осадок натриевой соли цефалоспорина С. рН смеси доводят до 9,0- 9,5 добавлением водного 20%-ного раст вора едкого натра. К полученному раст вору при 5°С добавляют 19,7 мл 2,4-ди хлорбензоилхлорида (141 ммоля, 10%-ны избыток) при перемешивании в течение 30-35 мин рН смеси поддерживают равным 9,0-9,5 во время добавления 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 установления рН 9,0-9,5 в течение 2 мин. Затем смесь подкисляют концентрированной соляной 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 соединяют, перемешивают и нагревают до 20С. Для доведения рН смеси до 3,0 в нее добавляют концентрированную соляную кислоту. Раствор заражают кристаллами продукта, полученными из небольшой лабораторной пробы, рН доводят до 2,7 концентрированной соляной кислотой. Смесь перемешивают 30 мин при 20-23°С, в это время кристаллизуется N -(2,4-дихлорбензоил)-цефалоспорин С (сначала выпадает в виде масла, затем капли масла зах-вердевают). Смесь подкисляют концентрированной соляной кислотой до ,8 перемешивают 2-3 мин и добавляют 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 получения равномерной смеси, затем добав ляют 9,0 мл дистиллированной воды. Смесь перемешивают до растворения продукта (около 10-15.мин). К полученному раствору добавляют 2 г фильтрующей добавки (Гифло) и 2 г обесцвечивающего угля (Дарко). Смесь перемешивают около 5 мин и фильтруют через фильтрующую подушку (около 1 г в .йоронке Бюхнера 0). Фильтрование можно повторить без обесцвечивания углем до получения прозрачного фильтрата. Небольшое количество осадка промывают 20 мл ацетона. Фильтрат и промывки соединяют и перемешивают с 250 мл дистиллированной воды. Затем смесь охлаждают до 2 5С и добавляют дистиллированную воду до сохранения первых следов мутности (после добавления 75-110 мл воды). Затем смесь заражают 0,5 г перекристаллизованного продукта. Смесь перемешивают 30 мин при комнатной температуре (23-25°С), добавляют 350 мл воды при перемешивании в течение 10 мин. По окончании добавления 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 составляет :16-16,5г. При мер 2. 60 г (134 ммоля) натриевой соли цефалоспорина С перемешивают в 300 мл воды до растворения. Добавляют около 150 мл ацетона и раствор перемешивают и охлаждают до ЮС. рН раствора доводят до 9,0 с помощью водного 20%-ного раствора едкого натрия и добавляют 17 мл (134 ммоля) 4-хлорбензоилхлорида. Смесь перемешивают при 10-15°С в течение 30 мин, за это время добавляют водный 2Q%-ный раствор едкого натра в количестве, достаточном для поддержания рН смеси около 9,0. Затем добавляют двумя порциями около 1050 мл воды (800 и 250 мл) и рН доводят до 1,9 концентрированной соляной кислотой. Смесь заражают кристаллами N -(4-хлорбензоил)-цефалоспорина С и охлаждают на ледяной 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 составляет 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 добавляют 5,7 мл (48 ммолей) хинолина и 8,8 мл (95 ммолей) N,11-диметилацетамида. Температура смеси поднимается примерно до 28С. Смесь охлаждают до 15°С и быстро добавляют 9,60 MJi (135 ммолей) ацетилхлорида. Температура смеси поднимается до 23С, смесь перемешивают при 24-25С в течение 40 мин, за это время растворяется М -(2,4-дихлор6ензоил)-цефалоспорин С. Затем смесь охлаждают до-35С и добав- 5 ляют 26 мл (162 ммоля) N,N -диэтиланилина. Смесь снова охлаждают до -25°С и добавляют 9,8 г (47 ммоля) пятихлористого фосфора. Смесь перемешивают 30 мин при 15С, охлаждают до -40с jo и добавляют 34 мл пропиленгликоля. Полученную смесь перемешивают 1,5-2 ч при О с, охлаждают до (-15) С и добавляют 100 мл льда и воды. сн-№з-1-«нHaN- I I. . eooMo где каждый м представляет собой во-„„ дород или щелочной металл, R - водород, ацетокси-, окси- или метилтиогруппа, от полисахаридов и протеиновых примесей, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, сырой цеУ 1-УН- с1н(СНг)згде X - водород или хлор,

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

Приоритет по признакам:

13.11.72- по признаку очистки и выделения целевого продукта в виде

35 свободного соединения;

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

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

2.Патент США №3641018, кл. 260-243, 45 1969. Водную фазу отделяют от органической фазы, органическую фазу экстрагируют,20 мл воды. Водные фазы соединяют и доводят рН-до 3,5 концентрированным раствором гидроокиси аммония.Выпадает твердый осадок, его отфильтровывают, промывают водой, затем метанолом и ацетоном, сушат и получают 4,8-5,0 г 7-аминоцефалоспорановой кислоты. Формула изобретения 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 смешивающийся органический растворитель, такой как ацетон, с образованием N -ацилцефалоспорина формулы II С-ИН-СН-ОН ,(1Нг - --- 1 «.C-CЫг-B