<Desc/Clms Page number 1>
" perfectionnements à la purification de sels de penieilline ".
La présente invention est relative à des perfection- nements dans la préparation de sels de p4nioilline à de- gré de pureté élevée
Le mot "penicilline" est employa dans un sens quel- que peu large, parfois pour désigner la ou les substances actives acideproduites dans la solution de métabolisme, dans laquelle ou sur laquelle certaines moisissures, en particulier le Pénicillium notatum, se développent,et d'autres fois pour désigner un sel métallique, en général le sel sodique ou calcique, de la ou des substances sus- dites, sel métallique qui constitue la forme sous laquelle la matière aotive est préparée et utilisée .
Dans lepré- sent mémoire, le mot "pénicilline" aura la première des
<Desc/Clms Page number 2>
deux significations susmentionnées, et lessels de la ou des substances actives seront dénommés sels de pénicilli- ne.
Dans le procédé ordinaire de fabrication, la pénicil- line est extraite de la solution de métabolisme à l'aida d'un solvant organique, et la pénicilline ainsi extraite est convertie en un sel métallique approprié, généralement le sel sodique ou le sel calcique . En vue de la puiifica- tion du sel, la solution aqueuse de celui-ci est souvent acidifiée,la pénicilline est re-extraite et retransformee en sel de pénicilline en solution aqueuse, dont le sel solide est finalement extrait.
Le sel sodique ou calci- que de pénicilline ainsi préparé est invariablement ac- compagné d'impuretés, dont certaines sont colorées, ce qui donne à la préparation non seulement une stabilité faible et variable, mais lui confère également d'autres effets désagréables, parmi lesquels l'apparition d'une douleur lors de l'injection . Le sel sodique ou Calcique de péni- cilline pur est un composé blanc de stabilité beaucoup plus grande que le produit brut susmentionné et produit une douleur moindre que ce dernier au manant de l'injec- tion.
La purification de la pénicilline ou de ses sels métalliques, notamment la séparation des matières actives des impuretés qui les accompagnent habituellement, consti- tue une opération difficile et incommode . La présente invention a pour objet un procédé nouveau et perfection- né pour la préparation de sels purifiés de pénicilline.
La demanderesse a constaté que la pénicilline brtte ou ses sels métalliques peut facilement être purifiée par un procédé qui implique la transformation de la pénicilli- ne en un sel ou en sels d'une ou de plusieurs bases orga- niques primaires du type défini dans le présent mémoire.
A cet effet, on dissout la pénicilline libre dans un ou
<Desc/Clms Page number 3>
plusieurs solvants appropriés tels que peux définis ci- dessous et on la traite, dans une telle solution, par une ou plusieurs bases organiques primaires telles que celles définies ci-dessous. Le précipité résultant de sels de base organique primaire est séparé et s'avère d'une pureté plus grande que la pénicilline originelle .La purifica- tion peut être complétée par lavage et/ou recristallisa- tion . Si on le désire, les sels de base organique primaire peuvent être transformés en un sel métallique ou en se ls de pénicilline de degré de pureté élevé.
L'expression " base organique primaire appropriée", telle qu'elle est employée dans le présent mêmoire, dési- gne un composé de formule générale RNH2, dans laquelle R est un résidu d'hydrocarbure ne contenant,dans le cas d'un groupe alkyle ou alkényle, pas plus de 4 atomes de c carbone, et, dans d'autres Cas, pas plus de 8 atomes de carbone, le dit composé ayant un PKH non inférieur à 10,2 et ne létilig détruisant pas rapidement la pénilli- ne dans les conditions du procédé . La cyclohexylamine, la méthylcyclohexylamine, la monoéthylamine, l'isoproyl- amine et la n-butylamine constituent des exemples de bases appro priées.
L'invention sensiste est dès lors relative notamment à un procédé pour la préparation de sels de pénicilline à un degré de pureté élevât, dans lequel de la pénicilline brute ou son sel ou ses sels métalliques est/sont trans- formés en un sel ou en des sels d'une ou plusieurs.bases organiques primaires telles que définies ci-dessus.
Suivant une particularité de l'invention, la demande- resse préconise un procédé' de préparation de sels de péni- oilline à un degré de pureté élev, dans lequel une so lu- tion de pénicilline brute dans un solvant approprié tel que défini dans le présent mémoire est traitée par une ou
<Desc/Clms Page number 4>
plusieurs bases organiques primaires telles que définies ci-dessus, de manière à former un ou plusieurs selss o- lides de base organique primaire de pénicilline, qui sont séparés de la solution restante.
Suivant une autre particularité de l'invention,les sels de base organique primaire de pénicilline peuvent facilement être transformés en sels métalliques de degré de pureté élevé.
La demanderesse a constaté qu'il est généralementsou- haitable que la solution précitée de pénicilline brute dans un solvant approprié contienne également une certaine quantité d'un solvant secondaire tel que défini ci-dessus, avant que la base organique primaire appropriée ne soit ajoutée.
On préfère purifier les sels de base organique primaire par lavage et/ou recristallisât ion avant de les convertir en sels métalliques.
11 convient, en général, d'employer soit un sel métalli- que brut de pénicilline, par exemple le sel sodique ou calci- que de pénicilline ,tel qu'il est obtenu par le procédé or- dinaire d'extraction de pénicilline de la solution de méta- bolisme, soit une solution aqueuse d'un tel sel onme ma- tière de départ, d'acidifier la solution aqueuse l'aide d'acide phosphorique jusqu'à un pH d'environ 2,5. et d'ex- traire ensuite la pénicilline par le solvant approprié choi- si.
L'expression "solvant approprié" telle qu'elle est employée dans le présent mémoire désigne un solvant à l'aide duquel la pénicilline peut facilement être extraite de la solution aqueuse acidifiée, qui est relativement inerte vis- à-vis de la pénicilline, et dans lequel les sels de base organique primaire de la pénicilline, tels que définis ci- dessus, sont relativement inolubles. L'éther diéthylique cons-
<Desc/Clms Page number 5>
titue un tel solvant . D'autres solvants tels que l'acé- tate d'amyle ou l'isobutyleétone peuvent aussi être utilisés. En gênerai, les hydrocarbures halogénés ne
Conviennent pas. Toutefois, il est possible d'employer le chloroforme suivant une technique modifiée.
Si l'on emploie le chloroforme pour extraire la pénicilline d'une solution aqueuse mm acidifiée, et lorsque la base organi- que appropriée est ajoutée, son sel de pénicilline reste, en général, en solution . On peut provoquer #a cristalli- sation soit en ajoutant plusieurs volumes d'un solvant organique secondaire approprié, tel que l'acétone oula méthyléthylcétone, soit de préférence, en ajoutant une faible proportion d'un tel solvant organique secondaire et plusieurs volumes d'un solvant relativement inerte, tel que le tétrachlorure de carbone ou l'éther.
L'expression "solvant secondaire approprié" telle qu'elle est employée dans le présent mémoire, désigne un solvant, dans lequel les sels de base organique pri- maire de la pénicilline sontrelativement insolubles,mais dans lequel les sels de base organique primaire des im- puretés accompagnant normalement la pénicilline brute sont solubles. En l'absence d'un tel solvant secondaire, les sels de ses impuretés ont tendance à être précipités en même temps que les sels de pénicilline.
A présent, la demanderesse pré'fère utiliser de la méthylisolutyleé- tone comme solvant principal et ajouter 2 à la µ d'al- cool éthylique gomme solvant secondaire .Il existe,tou- tefois, de nombreuses combinaisons possibles de solvants principal et secondaire, tant en ce qui concerne la nature (que les quantités relatives des solvants employés.
Les hommes de métiers peuvent facilement, à l'aide d'esse is de labaratoire faciles à effectuer, déterminer si un sol- vaut donné convient ou non Gomme solvant secondaire, et s'il convient,quelle est la quantité optimum qui doit en
<Desc/Clms Page number 6>
être employée. des essais peuvent également être utili- sés, si on le désire, pour établir la concentration op- timum de pénicilline à employer dans l'une ou l'autre combinaison de solvants principal et secondaire. une description plus générale de la manière dont le procédé perfectionné peut avantageusement âtre mis en pratique, sera à présent donnée.
On prépare d'abord une solution de pénicilline brute dans un solvant approprié tel que défini ci-dès sa.
Ooznma matière première,la demanderesse utilise un sel mé- tallique brut, de préférence un sel sodique ou calcique, de pénicilline,ne contenant de préférence pas moins de 20 % du sel en question, ou une solution aqueuse d'un tel sel, contenant de préférence,mais pas nécessairement, jusqu'à 7 % de pénicilline réelle,par exemple calculée à une pureté de 100 . Il est à noter qu'on peut utiliser une solution de sel métallique de pénicilline tel que celle qui est obtenue dans le procédé normal d'extraction de péni- cilline de la solution de métabolisme .
Lorsque cette solu- tion est acidifiée, @ sous agitation , jusqu'à pH 2,5 par addition d'un acide fort, tel que l'acide phosphorique, on obtient de la pénicilline qui peut être extraite en même temps que certaines de ces impuretés par un solvant organique approprié tel que spécifié ci-dessus. A présent, la deman- de^esse préfère utiliser de la méthylisobutylcétone ou de l'éther diéthylique. En vue de rendre l'extraction plus efficiente, il est avantageux que la solution aqueuse contien- ne une substance telle que le chlorure sodique.
On ajoute ensuite, de préférence , en agitant, une quan- tité appropriée d'un solvant secondaire approprié, tel que spécifié dans la présente . présent, la demanderesse préfè- re employer de 5 à 30 % en volume d'acétone ou de méthyl- éthylcétone comme solvant secondaire, lorsque l'éther dié- thylique est employa comme solvant principal.
<Desc/Clms Page number 7>
On ajoute alors, de préférence en agitant, la base organique primaire choisie. La quantité de base ajoutée doit, de préférence, être au moins égale à un équivalent molaire de la pénicilline présente. L'équivalent moJa i- re exact n'est pas nécessairement optimum, mais la qaan- titê de base organique primaire à ajouter,qui convient le mieux au cas particulier envisagé,peut facilement être déterminée, @ au laboratoire, sur des solutions obtanues avec des échantillons d'essais du sel métallique brutà utiliser.
En pratique, on a , généralement, jugé suffi- sant d'ajouter de la base primaire jusqu'à ce; qu'il ne se forme plus de précipité, mais, on doit, en général, veiller à ce que la quantité de base organique primaire em- ployée n'excède pas une quantité équivalente à l'acidité totale de la solution de pénicilline brute à traiter.
La réaction provoquée par l'ajoute de base organique primaire donne lieu à un précipité de matière solide macro- ou microcristalline, qui peut ou non être; mélan- gée à des impuretés gommeuses, et qui est constituée par un sel de base organique primaire de pénicilline.
Cette substance, qui est produite, avecun bon ren- dement, est sépar4e par filtration, et peut, si on le dé- sire, être purifiée par lavage et/ou recristallisation de la manière décrite ci-dessous.
Si le sel de .base organique primaire de pénicilline est précipité à partir d'une solution de pénicilline bru- te dans un solvant approprié, auquel on n'a pas; ajouté de solvant seoondaire tel que spécifié ci-dessus,le sel précipité se présente, suivant la pureté initiale de la pénicilline brut-,; suivant la combinaison des réactifs et suivant la nature du solvant, soit sous forme d'une substance solide, soit sous forme d'une huile, soit sous forme d'un solide et d'une huile.
Dans l'un ou l'autre cas, le sel désiré à létat A
<Desc/Clms Page number 8>
pratiquement pur peut être obtenu à partir de l'un ou l'autre des produits susmentionnés, en lavant ou en triturant le, produit à l'aide d'un solvant secondaire ap- proprié, tel que spécifié ci-dessus, ou à l'aide d'unmélan- ge d'un tel solvant et d'un solvant principal approprié également tel que spécifié ci-dessus.
Si on le désire ,les sels de base primaire de pénicilline peuvent être purifiés davantage par racristallisation. ceci est réalisé de manière appropriée en dissolvant le produit dans le volume minimum d'alcool éthylique chaud, et en ajoutant ensuite environ trois volumes d'éther dibutylique ,en laissant refroidir lentement jusqu'à environ O C et en filtrant, D'autres al- cools et d'autres éthers supérieurs peuvent aussi être uti- lisés.
Le sel de base organique primaire de pénicilline ainsi purifié peut facilement être converti, par diverses mé- thodes, en sels métalliques, par exemple en sel sodique ou calcique, de pénicilline, qui s'avèrent plus purs que les matières de départ.
Suivant une forme de réalisation appropriée de cette conversion, le sel de base organique primaire est ajouté, sous agitation rapide, à un mélange d'éther ou de chloroforme et d'acide phosphorique, contenant une quantité d'acide phosphorique au moins équivalente à la quantité de base organique contenue dans le sel à traiter, l'extrait organi- que est séparé et la solution aqueuse est rapidement ajustée à pH 2,5 et extraite à l'aide d'une nouvelle quantité de solvant organique . Les extraits sont mélangés, et le mélange est extrait à l'aide d'une solution aqueuse d'un hydroxyde métallique, tel que l'hydroxyde sodique, contenant une quantité d'hydroxyde métallique équivalente à la quanti- té de pénicilline présente dans la phase organique, et l'extrait aqueux est séché par congélation .
Pour faciliter davantage encore imita une nette oompréhension de l'invention et pour illustrer la ma-
<Desc/Clms Page number 9>
nière de mettre la dite invention en exécution, on se réfè- rera aux exemples suivants, qui ne sont toutefois qu'illus- tratifs. Dans oes exemples, l'abréviation " m.u" signifie
EMI9.1
If dl i x *àga-unitês" elest-à-dire 1.000,00/unités Oxford, tandis que l'abréviation "u.o " désigne des unités Oxford.
Exemple 1.
5,3 m.u. de sel calcique de pénicilline (780 u.o./mg.) ont été dissoutes dansune solution de chlorure sodique à 25 % (250 ml.). Le pH de cette solution a été ajusté à une valeur de 2,5 à l'aide d'acide phosphorique et on a prati- qué deux extractions à l'éther* L'extrait éthéré a été sé- ohé par congélation dans de l'anhydride carbonique solide et de l'acétone et par filtration. La solution éthérée a en- suite été agitée avec 1,5 gr. de charbon de bois décolo- rant puis filtrée et le solide séparé par filtration a été lavé vigoureusement à l'éther.
Au mélange constitué du fil- trat et des liquides de lavage (900 ml), on a ajouté de l'acétone (45 ml) et une solution éthérée à 10 % en volume de eyelohexylamine (10 ml).Après quelques minutes de re- pos à température ambiante, on a filtréle mélange et on a lavé à quatre reprises le solide séparé par la filtration en l'agitant avec de l'acétone anhydre et en filtrant .
Après séchage , on a obtenu un rendement de 2,82 gr. en solide jaune-crémeux. Le produit a été dissous dans 60 ml de ohloroforme chaud et 180 ml d'acétone ont été ajoutés. Le sel de cyclohexylamine de pénicilline a cristallisé lente- ment par refroidissement à environ -20 C avant d'être. fil- tré. Les liqueurs-mères ont été Concentrées jusqu'à 10 ml et 30 ml d'acétone ont été ajoutés pour précipiter une seoonde récolte . Le rendement en solide blanc a été de 2,12 gr. pour la première récolte et de 0,30 gr. pour la seconde récolte, ce qui Correspond à 1660 u.o/mg.
2,2 gr. de sel de cyclohexylamine de pénicilline puri-
<Desc/Clms Page number 10>
fié ont été agités dans 50 ml d'eau glacée et 100 ml. de chloroforme, tandis qu'on ajoutait, sous agitation, 6 ml d'acide phosphorique à 10 %, de manière à amener le pH à 2,1. L'extrait au chloroforme a été agité avec 35 ml. d'eau et 4,6 ml d'une solution N/1 d'hydroxyde sodique de manière à amener le pH à 5,9.
Après séparation, le chlo- roforme a été agité avec 15 ml d'eau et 0,2 ml d'une solu- tion il/1 @ d'hydroxyde sodique, jusqu'à pH de 7,4, Les solutions aqueuses séparées ont été séchées par congélation et le solide a été dissous dans 40 ml. d'acé- tone , dont le sel sodique de pénicilline a rapidement cris- tallisé .On a ainsi obtenu 1,57 gr. de matière, contenant à l'essai 1640 u.o. / mg.
Exemple 3.
1. m.u. de sel calcique de pénicilline (780 u.o./mg) a été dissoute dans de l'eau . La solution a été acidifiée jusqu'à pH 4 et extraite à l'aide de méthylisobutylcétone, L'extrait a été séché par refroidissement dans de l'an- hydride carbonique solide et de l'acétone et par filtra- tion A la solution de pénicilline séchée (75 ml), on a ajouté 3 ml d'une solution à 10 % en volume de oyclohexyl- amine dans de la méthylisobutylcétone. Après une demi- heure le précipité a été séparé par filtration et lavé d'abord à l'aide de méthylisobutylcétone, ensuite à l'aide d'acétone . Le solide séparé contenait une quantité de pénicilline équivalente à 70 % de la quantité de départ choisie, tandis que les liqueurs-mères contenaient 15 % de la quantité originelle de pénicilline.
Exemple 3.
0,45 m.u. de sel calcique pénicilline (780, u.o/mG) /dons de l'eau et extraite par l'éther couse décrit/ a été dissoute/dans l'exemple 1. A cette solution (50 ml) on a ajouté de l'acétone (5 ml) et une solution à 10 % en volume d'isopropylamine dans l'éther (0,6 ml). Le précipité obtenu par floculation a été sépare par filtration après
<Desc/Clms Page number 11>
quelques minutes de repos et lavé à l'acétone. Le rende-
EMI11.1
ment était de 0,%2 gr. contenant à l'essai 1590 u,a,/mg,
Exemple 4.
2,5 m.u. de sel sodique de pénicilline (445 u,o./mg) ont été extraitespar de l'éther comme décrit dans l'exemple
1, sauf que la proportion de charbon de bois udilisée a été doublée . La solution a été traitée par de la oyolohexyl- amine comme décrit dans l'exemple 1. Le sel de oyolohexyl- amine de pénicilline de couleur crème a été recristallisé comme décrid dans l'exemple 1. Les sels bruts et recris- tallisés contenaient respectivement 60 % et 50 % de la quantité de pénicilline originellement employée.
REVENDICATIONS.
EMI11.2
-------:--------
1. Procédé pour la préparation de sels de pénicilline à un degré de pureté élevé- , dans lequel de la pénicilline brute ou son ou ses sels métalliques est/sont convertis en un ou plusieurs sels d'une'ou de plusieurs bases organi- ques primaires telles que spécifiées ci-dessus.
2.Procédé pour la préparation de sels de pénicilline à un degré de pureté élevé, dans lequel une solution de pénicilline brute dans un solvant approprié tel que défini Pi-dessus est traitée par une ou plusieurs bases organiques primaires appropriées telles que définies Pi-dessus, de ma- nière à former un ou plusieurs sels solides de base organi- que primaire de pénicilline, qui sont séparés de la solu- tion restante.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.