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LVENS KEMISEE FABH@K VED A. KONGSTED, résidant à COPENHAGUE.
PROCEDE DE PRODUCTION DE SELS DE PENICILLINE, ET PRODUITS OBTENUS.
Là présente invention est relative à un procédé de production de sels de pénicilline en partant de sels impurs de pénicilline avec des amines.
Pour la récupération de sels de pénicilline des substrats de la moisissure produisant la pénicilline, et pour la purification des extraits ainsi obtenus, le procédé habituellement appliqué consiste dans la plupart des cas en ce que le substrat aqueux fluide (le "bouillon") est acidifié en ajoutant un acide, après quoi le bouillon acidifié est extrait avec un sol- vant convenable, seulement partiellement miscible dans l'eau, tel que, par exemple,, de l'acétate d'amyle, de l'acétate de butyle, ou de l'éther.
De cet- te manière, un extrait est obtenu, qui contient en outre un mélange d'acides de pénicilline libres, d'autres substances de réaction acide, des substances colorées et d'autres impuretés
Le produit brut impur est ensuite encore purifié en transvasant la pénicilline dans une solution-tampon aqueuse, par exemple une solution tam- pon de phosphate de sodium, dans laquelle les acides de pénicilline sont dis- sous sous forme de leurs sels de sodium. Si nécessaire, ces opérations peu- vent être répétées, et par ces transvasements d'une phase à l'autre, et vice versa, la pénicilline est libérée de la masse des impuretés de réaction non acide.
En vue de libérer également la pénicilline des impuretés de ré- action acide, et spécialement des impuretés colorantes, il est nécessaire de compléter le processus de purification ci-avant par d'autres opérations qui sont souvent réalisées en vue d'autres buts mais par lesquelles, simultané- ment, ladite purification est obtenue. Ces opérations constituent donc une se- conde phase du procédé complet de purification.
Un procédé de purification connu de ce type consiste, par exemple, en la réaction de double décomposition connue (voir, par exemple, le brevet
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français n 9690184) entre un sel d'aminé convenable de pénicilline et un sel de potassium d'un acide organique, laquelle réaction est réalisée dans un sol- vant organique approprié comme milieu de réaction, c'est-à-dire un solvant or- ganique dans lequel le pénicillinate de potassium est légèrement soluble mais où le sel de l'amine avec l'acide organique est aisément soluble, par exemple dans de l'éthanol anhydre.
L'objet de la présente invention consiste à procurer un procédé plus simple et plus efficace que le procédé mentionné en dernier lieu, pour la seconde des phases ci-avant de la purification de la pénicilline.
Le procédé suivant l'invention consiste substantiellement en les phases suivantes: dissolution ou mise en suspension d'un sel impur de pénicil- line avec une amine dans un alcool aliphatique inférieur ; addition à la solu-
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tion ou suspension ainsi obtenue d'un sel d'une a1.kylène-diamine bisubstituée en N, N', en une quantité telle que le di-pénicillinate de ladite diamine soit précipité; et séparation du sel ainsi obtenu, de la solution.
Comme sel aminé impur de pénicilline, on peut utiliser les sels de pénicilline de, par exemple, triéthylamine, N-étbylpipéridine, cyclohexy-
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lamine, N-étbylmorpho1ine, procaine, di-éthylaminoéthylester d'acide p-bydro- xybenzoique, ou Néthrï (2 hdrot 3, 2mdiphéniéthyi}
Comme alcool aliphatique inférieur, le méthanol et l'éthanol sont les alcools préférés du fait de leur aptitude à retenir les impuretés qui ordinairement sont présentes dans la pénicilline brute.
Lorsque de la pé- nicilline de procaine brute est utilisée comme matière de départ, le méthanol convient particulièrement comme solvant, car la pénicilline de procaïne est facilement soluble dans le méthanol. Le sel de la diamine est, de préférence, ajouté sous forme d'une solution dans un alcool aliphatique inférieur.
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La plupart des sels de di-pénicilline d'éthrlènediam.nes bisub- stituées en N, N', lorsqu'ils sont précipitésà partir de solutions aqueuses,
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contiennent certaines quantités d'eau, qui, dans le cas du di pénic.I3.inate de N, N'dibenzgiéthglènediamine, s'élèvent de 7 à 9 %0 On a trouvé que la cristallisation dudit sel s'effectue très difficilement à partir de solvants organiques anhydres, comme, par exemple, des alcools aliphatiques inférieurs, mais parait exiger une teneur minimum en eau de 1 à 2 %.
La teneur en eau du milieu influence aussi le rendement de la précipitation, et on a trouvé que, en vue d'obtenir les rendements maxima par le procédé suivant l'invention, une teneur en eau de 5 à 20 %, de préféren- ce 10 à 15 %, dans le milieu de précipitation est appropriée. D'autre part, si la teneur en eau est sensiblement supérieure à 20 %, il est difficile d'ob- tenir un produit de précipitation, ayant un degré satisfaisant de pureté. Com me une certaine teneur en eau dans du méthanol diminue la solubilité de la pénicilline de procaïne dans ce méthanol, il est préférable, lorsque ledit sel est utilisé, d'ajouter le sel de diamine sous forme d'une solution dans un mélange d'un alcool aliphatique inférieur et d'eau.
Il est également pré- férable que cet alcool soit de l'éthanol, parce que le produit de précipita- tion est moins soluble dans de l'éthanol que dans du méthanol.La quantité désirée d'eau peut également être ajoutée après l'addition du sel de diamine.
De plus, si on le désire, les sels de pénicilline purifiés produits par le procédé suivant l'invention peuvent, de manière connue, par exemple au moyen de la réaction de double décomposition ci-avant, facilement être conver- tis en pénicillinate de potassium, à partir duquel les autres sels de pénicil- line habituellement utilisés peuvent être préparés de manière connue, si on le désire.
Exemple 1
Comme matière de départ, on utilisait un sel de pénicilline de procaïne brut qui, de manière connue, avait été produit en précipitant un ex- trait d'acétate de butyle de bouillon de pénicilline avec une base de procaï- ne. Ce sel brut avait une couleur jaune et contenait 950 unités internationa- les (u.i.) de pénicilline par mgr. 63,8 gr de cette matière de départ étaient
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dissous dans 280 ml de méthanol, après quoi la solution était filtrée à tra- vers un filtre étanche aux bactéries. A la solution filtrée, était ajoutée une solution de 20,2 gr de diacétate de N, N'-dibenzyléthylèbe-diamine dans un mélange de 280 ml de méthanol et de 55 ml d'eau, laquelle solution avait été également filtrée à travers un filtre étanche aux bactéries.
Après repos pendant 2 heures à 0 C, le di-pénicillinate de N, N'-dibenzyléthylènediamine était séparé par filtration dans des conditions aseptiques, et lavé sur le filtre avec de l'éthanol et ensuite avec de l'eau.
Après séchage, le poids du sel obtenu était de 43,2 gr, et le produit conte- nait 1200 u.i. par mgr.
Exemple 2
Comme matière de départ, on utilisait le sel de pénicilline de N-éthylpipéridine qui, de manière connue, avait été préparé en précipitant une solution anhydre impure de pénicilline dans de l'acétate d'amyle avec de la N-éthylpipéridine dissoute dans de l'acétone, et lavant le sel jaune cris- tallin ainsi obtenu, avec de l'acétone, et en séchant le sel lavé.
8,00 gr de cette matière de départ, qui contenait 1295 u. i. par mgr, étaient dissous dans 100 ml d'éthanol et, à la solution, étaient ajoutés 3,30 gr de diacétate de N,N'-dibenzyléthylènediamine dissous dans 25 ml d'un mélange de 70 parties en volumes d'éthanol et de 30 parties d'eau. Après re- pos pendant un moment, le sel de di-pénicilline de la diamine, qui avait été précipité, était séparé par filtration, lavé avec de l'éthanol, et séché. La production était de 7,60 gr, et le produit contenait 1210 u.i. par mgr.
Exemple 3
21,5 gr de pénicillinate impur jaunâtre de diéthylaminoester d'a- cide p-hydroxybenzoïque, contenant 930 u.i. par mgr, étaient mis en suspen- sion dans 100 ml d'éthanol et, à la suspension, étaient ajoutés goutte à goutte durant une heure, avec agitation, 6,85 gr de diacétate de N, N'-diben- zyléthylènediamine dissous dans 100 ml d'éthanol à 80 %. Les cristaux du sel de di-pénicilline de la diamine, ainsi obtenus, étaient de courts bâtons.
Les cristaux étaient séparés par filtration et lavés avec de l'éthanol. La production était de 15,7 gr, et le produit contenait 1215 u.i. par mgr.
REVENDICATIONS
1. Procédé de production de sels purifiés de pénicilline en par- tant de sels impurs de pénicilline avec des amines, comprenant les phases suivantes : dissolution ou mise en suspension dudit sel impur de pénicilline dans un alcool aliphatique inférieur';addition à la solution ou suspension ainsi obtenue d'un sel d'une alkylènediamine bisubstituée en N, N', en une quantité telle que le di-pénicilliante de ladite diamine soit précipité; et séparation du sel ainsi obtenu, de la solution.
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LVENS KEMISEE FABH @ K VED A. KONGSTED, residing in COPENHAGUE.
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PENICILLIN SALTS, AND PRODUCTS OBTAINED.
The present invention relates to a process for the production of salts of penicillin starting from impure salts of penicillin with amines.
For the recovery of penicillin salts from the substrates of the penicillin-producing mold, and for the purification of the extracts thus obtained, the method usually applied is in most cases that the fluid aqueous substrate (the "broth") is acidified. adding an acid, after which the acidified broth is extracted with a suitable solvent, only partially miscible in water, such as, for example, amyl acetate, butyl acetate, or ether.
In this way, an extract is obtained which further contains a mixture of free penicillin acids, other acid-reactive substances, colored substances and other impurities.
The impure crude product is then further purified by transferring the penicillin into an aqueous buffer solution, for example sodium phosphate buffer solution, in which the penicillin acids are dissolved in the form of their sodium salts. If necessary, these operations can be repeated, and by these transfers from one phase to another, and vice versa, the penicillin is freed from the mass of non-acidic reaction impurities.
In order to liberate penicillin also from acid-reactive impurities, and especially from coloring impurities, it is necessary to supplement the above purification process with other operations which are often carried out for other purposes but by which simultaneously said purification is obtained. These operations therefore constitute a second phase of the complete purification process.
A known purification process of this type consists, for example, in the known double decomposition reaction (see, for example, the patent
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French no.9690184) between a suitable amine salt of penicillin and a potassium salt of an organic acid, which reaction is carried out in an organic solvent suitable as the reaction medium, i.e. a gold solvent - ganique in which the potassium penicillinate is slightly soluble but where the salt of the amine with the organic acid is easily soluble, for example in anhydrous ethanol.
The object of the present invention is to provide a simpler and more efficient process than the last mentioned process for the second of the above phases of the purification of penicillin.
The process according to the invention consists substantially of the following steps: dissolving or suspending an impure salt of penicillin with an amine in a lower aliphatic alcohol; addition to the solution
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tion or suspension thus obtained of a salt of an N, N 'disubstituted alkylene diamine, in an amount such that the di-penicillinate of said diamine is precipitated; and separating the salt thus obtained from the solution.
As the impure amino salt of penicillin, there can be used the penicillin salts of, for example, triethylamine, N-ethylpiperidine, cyclohexy-
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lamin, N-ethylmorpholine, procaine, p-bydro-xybenzoic acid di-ethylaminoethyl ester, or Nethri (2 hdrot 3, 2mdipheniethyi}
As the lower aliphatic alcohol, methanol and ethanol are the preferred alcohols because of their ability to retain impurities which are ordinarily present in crude penicillin.
When crude procaine penicillin is used as a starting material, methanol is particularly suitable as a solvent, since procaine penicillin is readily soluble in methanol. The salt of the diamine is preferably added as a solution in a lower aliphatic alcohol.
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Most N, N 'disubstituted ethylene di-penicillin salts, when precipitated from aqueous solutions,
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contain certain quantities of water, which, in the case of di penic.I3.inate of N, N'dibenzgiethglenediamine, amount from 7 to 9% 0 It has been found that the crystallization of said salt takes place very difficult from of anhydrous organic solvents, such as, for example, lower aliphatic alcohols, but appears to require a minimum water content of 1 to 2%.
The water content of the medium also influences the yield of the precipitation, and it has been found that, in order to obtain the maximum yields by the process according to the invention, a water content of 5 to 20%, preferably 10 to 15%, in the precipitation medium is suitable. On the other hand, if the water content is substantially more than 20%, it is difficult to obtain a precipitation product having a satisfactory degree of purity. As a certain water content in methanol decreases the solubility of procaine penicillin in this methanol, it is preferable, when said salt is used, to add the diamine salt as a solution in a mixture of a lower aliphatic alcohol and water.
It is also preferable that this alcohol is ethanol, because the precipitate is less soluble in ethanol than in methanol. The desired amount of water can also be added after the addition. diamine salt.
In addition, if desired, the purified penicillin salts produced by the process according to the invention can, in a known manner, for example by means of the above double decomposition reaction, easily be converted into potassium penicillinate. , from which other commonly used penicillin salts can be prepared in known manner, if desired.
Example 1
As the starting material, a crude procaine penicillin salt was used which, in a known manner, had been produced by precipitating a butyl acetate extract from penicillin broth with a procaine base. This crude salt was yellow in color and contained 950 international units (u.i.) of penicillin per mgr. 63.8 g of this starting material were
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dissolved in 280 ml of methanol, after which the solution was filtered through a bacteria-proof filter. To the filtered solution was added a solution of 20.2 g of N, N'-dibenzylethylebe-diamine diacetate in a mixture of 280 ml of methanol and 55 ml of water, which solution was also filtered through a bacteria-proof filter.
After standing for 2 hours at 0 C, the N, N'-dibenzylethylenediamine di-penicillinate was separated by filtration under aseptic conditions, and washed on the filter with ethanol and then with water.
After drying, the weight of the salt obtained was 43.2 g, and the product contained 1200 iu. by mgr.
Example 2
As the starting material, the penicillin salt of N-ethylpiperidine was used which, in known manner, had been prepared by precipitating an impure anhydrous solution of penicillin in amyl acetate with N-ethylpiperidine dissolved in water. acetone, and washing the crystalline yellow salt thus obtained with acetone, and drying the washed salt.
8.00 gr of this starting material, which contained 1295 u. i. per mgr, were dissolved in 100 ml of ethanol and, to the solution, 3.30 g of N, N'-dibenzylethylenediamine diacetate dissolved in 25 ml of a mixture of 70 parts by volume of ethanol and 30 parts of water. After standing for a while, the di-penicillin salt of the diamine, which had been precipitated, was filtered off, washed with ethanol, and dried. The production was 7.60 gr, and the product contained 1210 iu. by mgr.
Example 3
21.5 gr of impure yellowish diethylamino ester penicillinate of p-hydroxybenzoic acid, containing 930 iu. per mgr, were suspended in 100 ml of ethanol and, to the suspension, were added dropwise over one hour, with stirring, 6.85 g of N, N'-dibenzylethylenediamine diacetate dissolved in 100 ml of 80% ethanol. The crystals of the di-penicillin salt of the diamine thus obtained were short sticks.
The crystals were separated by filtration and washed with ethanol. The production was 15.7 gr, and the product contained 1215 iu. by mgr.
CLAIMS
A process for the production of purified salts of penicillin starting from impure salts of penicillin with amines, comprising the following steps: dissolving or suspending said impure salt of penicillin in a lower aliphatic alcohol; adding to the solution or suspension thus obtained of a salt of an N, N 'disubstituted alkylenediamine, in an amount such that the di-penicillante of said diamine is precipitated; and separating the salt thus obtained from the solution.