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La présente invention est relative à des esters hydrosolubles de sté- roides ayant une activité anti-inflammatoire analogue à celle de la cortisone et, plus particulièrement, à des procédés pour récupérer ces esters sous forme pure à partir de mélanges réactionnels contaminés par des composés inorganiques. Plus spécifiquement, l'invention concerne la purification des esters de 21-phosphates dihydrogénés de stéroides et de leurs sels, qui sont des composés solubles dans l'eau et qui possèdent, à un degré marqué, une activité anti-inflammatoire du genre de la cortisone.
Les esters de 21-phosphates dihydrogénés, qui sont soumis au traite- ment conforme à la présente invention, sont les composés répondant à l'une ou l'autre des formules générales suivantes:
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ainsi que les dérivés substitués dans le noyau et thérapeutiquement actifs des- dits composés, dans lesquels R désigne un groupe {3-hydroxyle (HO ) ou un groupe céte (0=). Les composés traités conformément à la présente invention peuvent être des composés non substitués répondant à l'une des formules données ci-dessus ou des composés répondant à l'une de ces formules, mais présentant un ou plusieurs substituants, qui augmentent ou en tout cas ne détruisent pas l'activité théra- peutique du produit.
Parmi les substituants qui peuvent être présents, on peut prévoir une double liaison, en plus de celles représentées, par exemple dans la position 6 (7), que des éléments et radicaux substitués, tels que 2 a-méthy- le, 6[alpha]-méthyle, 6 P-méthyle, 9 [alpha]-halogého (par exemple, 9 a-fluoro ou 9[alpha]-fluoro
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ou 9 a-chloro), 16 a-méthyle et 16 a-hydroxy. Parmi les composés qui peuvent être purifiés conformément à la présente invention, on peut citer les 21-phos- phates dihydrogénés de cortisone, hydrocortisone, 9 a-fluorohydrocortisone, 16 a-méthylcortisone, ppédnisone,
prednisolone, 9 [alpha]-fluoroprednisolone, 9 a-fluoro- 16 [alpha]-hydroxyprednisolone, 6 [alpha]-méthylprednisone, 6 a-méthylprednisolone, 1.4.6 mâihylprednisolone, # 4, -prégnadiène-11 ss, 17 a, 21-triol-3,20-dione, # ' ' - prégnatriène-11 ss, 17 [alpha] 21-triol-3,20-dione et analogues.
Les 21-phosphates dihydrogénés de stéroides purifiés par le procédé suivant l'invention ainsi que les sels de métaux alcalins de ces composés sont remarquablement efficaces pour divers usages, à cause de leur solubilité dans l'eau. Ces composés sont particulièrement souhaitables dans des préparations ophtalmiques, parce que les solutions aqueuses de ces composés ne sont pas irri- tantes pour les yeux, du fait qu'elles ne contiennent pas de particules en sus- pension.
Les solutions aqueuses des 21-phosphates dihydrogénés de stéroïdes et de leurs sels de métaux alcalins sont également très avantageuses pour l'injec- tion par la voie intraveineuse, parce que des réactions indésirables lors de l'injection intraveineuse de solutions aqueuses sont beaucoup moins courantes que les réactions se produisant avec des solvants or ganiques, tels que l'alcool, qui est utilisé comme solvant pour les stéroides insolubles dans l'eau, qui sont injectés par la voie intraveineuse.
Les esters de 21-phosphates dihydrogénés peuvent être préparés à par- tir des alcools correspondants, tels que cortisone, hydrocortisone, prednisolone, et analogues. Un procédé de production de 21 phosphates dihydrogénés de stéroi- des à partir des alcools correspondants consiste à faire réagir l'alcool avec du chlorure de méthane sulfonyle, de manière à produire le 21-méthane sulfonate cor- respondant, à faire réagir ce composé avec un iodure de métal alcalin, de manière à produire le composé 21-iodé correspondant, et à faire réagir ce composé 21- iodé avec du phosphate dihydrogéné d'argent, de manière à former le 21-phosphate dihydrogéné.
Dans le cas de la transformation de prednisolone en 21-phosphate dihydrogéné de 1,4-prégnadiène-11 ss, 17 a-diol-3,20-dione, cette synthèse peut, par exemple, être illustrée par le schéma suivant:
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La conversion du composé 21-iodé, tel que la 21-iodo-1,4-prégnadiène- 11 ss, 17 [alpha]-diol-3,20-dione dans l'équation précitée, en 21-phosphate dihydrogéné correspondante est exécutée dans un solvant organique approprié tel que l'âcéto- nitrile. Lorsque la réaction est terminée, de l'eau ou un solvant organique, tel que le méthanol, est ajouté au mélange réactionnel pour dissoudre le 21-phos- phate dihydrogéné de stéroïde produit.
On préfère employer de l'eau, parce qu'elle ne dissout pas les stéroïdes non acides, à savoir le stéroïde 21-iodé qui n'a pas réagi et des produite secondaires, tels que des 17 a, 21-dihydroxy-stéroides et des 17 [alpha],21-oxydo-stéroides, qui peuvent être présents dans les mélanges ré- actionnels. Tant dans le cas où l'on utilise de l'eau que dans celui où l'on fait usage d'un solvant organique pour dissoudre le 21-phosphate dihydrogéné de sté- roïde, une matière inorganique, en particulier de l'acide phosphorique, est pré- sente dans la solution. L'élimination des matières inorganiques est essentielle pour obtenir le 21-phosphate dihydrogêné de stéroïde sous une forme pure accep- table pour une utilisation pharmaceutique.
La récupération des 21-phosphates dihydrogénés de stéroides des so- lutions aqueuses contaminées par' des matières inorganiques était très difficile antérieurement à la présente invention. De nombreux agents de précipitation, no-
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tamment des métaux alcalino-terreuxg des métaux lourds polyvalents, ainsi que ' des bases aminées et des sels, ne peuvent pas être utilisés, parce qu'ils pro- voquent une co-précipitation de sels de phosphate de stéroïde et de matière inor- ganique. Une traction sélective du phosphate de stéroïde dans un solvant organi- que approprié, tel que le méthanol, est coûteuse, parce que l'eau doit d'abord être évaporée, généralement en séchant par congélation.
La présente invention a pour objet un procédé simple et économique pour séparér,un 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde sous une forme pure, en partant directement d'une solution de cet ester contaminée par une matière inor- ganique, cette séparation s'effectuant sans évaporation ni élimination préalable du solvant.
L'invention vise également à éliminer les matières inorganiques et, en particulier, les phosphates inorganiques d'une solution d'un 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde contenant du phosphate inorganique.
Conformément à la présente invention, les 21-phosphates dihydrogénés de stéroïdes sont récupérés sous forme pure à partir de solutions de ces phos- phates, qui sont contaminées par du phosphate inorganique. La solution contami- née est mise en contact avec une substance, telle qu'une résine d'échange ani- onique, qui forme une substance insoluble par réaction sélective avec le phos- phate inorganique, de façon à séparer ce phosphate inorganique, tout en laissant le 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde en solution.
Diverses variantes sont possibles dans le procédé, selon que la puri- fication se fait en milieu aqueux ou au sein d'un solvant organique. Ces varian- tes ressortiront de la description détaillée suivante.
Dans une forme d'exécution préférée de la présente invention, on a- joute de l'eau à un mélange réaotionnel contenant un 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde, tel que du 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone, ai-nsi que d'autres matières, comme de l'acide phosphorique, de l'iodure d'argent, du phos- phate d'argent et des stéroïdes non acides, comme la prednisolone et la 17 [alpha], 21oxido- #, -prégnadiène-11 p-ol-3,20-dione, dans un milieu de réaction organi- que (de préférence, dans de l'acétonitrile), de manière à former une solution aqueuse contenant le 21-phosphate dihydrogéné de stéroidec mélangé à de l'acide phoshorique, avec les matières insolubles dans l'eau, telles que par exemple les stéroïdes non acides, l'iodure d'argent et le phosphate d'argent, en suspension dans'la solution.
Il est souhaitable, de chasser le.milieu de réaction organique par évaporation. Le pH est alors réglé approximativement jusqu'à la neutralité et
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les Kta:soMb]s'd&.ni3 1 ])'éa11;-par ,eierrrp1J.e }.'1iMiJi²ê! dt''géxi-- 1Iate '4 largertt , s#.i7 elmines par filtration. Le pH est alors réglé à environ 4,8 - 4,9, ce qui consti- tue le pH optimum pour éliminer le phosphate organique par réaction avec une ré- sine d'échange anionique. On utilise un acide minéral courant, tel que l'acide chlorhydrique, et le précipité qui se forme éventuellement est séparé par fil- tration. La solution est alors mise en contact avec une résine d'échange anioni- que ou, en variante, avec un sel d'argent.
Ceci sépare le phosphate inorganique, à savoir l'acide phosphorique et le phosphaté dihydrogéné de sodium, tout en laissant le 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde en solution.
Après élimination du phoshate inorganique, la solution de phosphate de stéroïde est traitée avec un sel de zinc ou avec un sel d'amine approprié, de façon à précipiter le sel de zinc ou d'amine correspondant du phosphate de stéroïde. Ceci a pour effet de séparer le stéroïde de toute matière inorganique restant dans la solution. Le sel de zinc ou d'amine du phosphate de stéroide peut alors être acidifié, de préférence avec une résine d'échange cationique, de façon à obtenir le 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde pur.
La purification des 21-phosphates dihydrogénés de stéroïdes par le procédé conforme à la présente invention peut être illustrée par les équations suivantes montrant la purification de 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone:
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Dans le schéma donné ci,dessus M représente un mélange de sodium - et d'hydrogène avec prédominance de sodium, tandis que M2 représente un mélange d'argent et d'hydrogène avec prédominance d'hydrogène.
Les résines d'échange anionique faiblement basiques, telles que
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l'"'Amberlite IR-45"e le "Dowek 3" et le "Duolite As constituent des exemples de matières convenant pour éliminer les ions phosphates inorganiques de la solu- tion. Ces résines réalisent une élimination virtuellement quantitative du phospha- te inorganique de la solution et n'absorbent pas le phosphate de stéroïde.
Bien qu'utilisables, les résines d'échange anionique fortement basiques sont moins souhaitables que les résines d'échange anionique faiblement basiques, parce qu'elles-absorbent également une partie du phosphate de stéroïde, tout en élimi- nant les ions phosphates inorganiques.
La résine échangeuse d'ions peut être du cycle sel, tel qu'un chlorure,
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acétate, sulfate ou nitrate, ou du cycle hy;çlrc!1yde;'l';Lè 'rjYCiÜè)cè!S,t .-tb,el'1q;uà., JI jlon ¯. éçaangal,le,rlettuaar°s,netecpxc,g.se;,ë,snu d.Q,-pr,.é.G-i !D':bt art,i1on: ',<Ie> "]'±1iÍ! )!!1a;b'Î:$râ on on s,tox o3:d,,aave;o xe: p,:d hâ t e ;;1 tS t74l'e'7 r.Ypx?s;CiLl&,'71''..;G'; d,è.riir; àS1t jcp.1'ié.èi>pi t:é1 j de ara:. màni,ène gjÜil JS ¯crriçhdé6rli te np3u,;,3.ç:rWOz-ca;c;àr.it;bércuë.!l.e.;d,h,Lexrte::,et l:bhaCléü à ij e' JY>-1 donne. les meileurs résultats.
Le pH de la solution traitée peut varier dans de larges limites. Des résultats excellents sont obtenus lorsque le pH est compris entre 4 et 8 environ, en utilisant une résine échangeuse d'anions sur un cycle sel, tel que chlorure ou acétate. D'un autre côté, une séparation efficace du phosphate de stéroïde et du phosphate inorganique est également obtenue en mettant une solution ayant un faible pH initial, par exemple, d'environ 1 ou 2, en contact avec une résine échangeuse d'anions sur le cycle hydroxyde. Dans un mode opératoire préféré, le pH de la solution traitée est d'environ 4,8 à 4,9 et la résine est sur un cycle sel.
Le contact entre la solution et la résine peut se faire de toute manière courante, par exemple en faisant passer la solution à travers un lit ou une colonne de résine, ou en mettant la résine en suspension dans la solution.
Fin variante, les ions phosphates inorganiques peuvent être éliminés de la solution par précipitation. Très peu de réactifs possèdent la condition essentielle de l'agent de précipitation, à savoir la propriété de réagir sélecti- vement avec les ions phosphates inorganiques et ainsi de précipiter ceux-ci, tout en laissant le phosphate dihydrogéné de stéroïde en solution. Les sels des métaux alcalino-terreux et les sels de métaux lourds polyvalents, tels que le fer, le manganèse et le zinc par exemple, co-précipitent à la fois les phosphates dihy- drogénés de stéroïdes et les phosphates inorganiques sous forme de sels de métaux alcalino-terreux ou de métaux lourds correspondants.
Le nitrate d'argent et d'autres sels d'argent solubles dans l'eau possèdent la propriété surprenante de laisser le 21-phosphate dihydrogéné de sté- roide en solution, tout en précipitant les ions phosphate inorganique sous forme de phosphate tri-argentique. L'addition de nitrate d'argent à une solution d'un 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde contenant du phosphate inorganique provoque la précipitation du phosphate inorganique sous fermeté phosphate tri-argentique, en laissant une solution de 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde contenant des ions nitrate, dont la matière stéroïde est aisément séparée au cours du second stade du procédé.
Après l'élimination du phosphate inorganique de la solution, le stade suivant du procédé consiste à récupérer le 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde de la solution sous forme d'un sel insoluble dans l'eau. L'agent de précipitati- on doit posséder la propriété importante de précipiter le stéroïde de façon sen- siblement quantitative. Dans une forme préférée d'exécution de l'invention, le précipité est un sel qui est aisément converti en 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde hydrosoluble sous forme pure.
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Des sels de zinc hydrosolubles, tels que le chlorure de zinc et l'a- cétate de zinc, se sont révélés être des excellents agents de précipitation. Un excès du sel de zinc est utilisé pour assurer une précipitation complète du sté- roïde. D'autres sels de zinc constituent également des agents de précipitation appropriés. Le composé de zinc réagit avec un 21-phosphate dihydrogéné de stéroide tel que le 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone, le 21-phosphate dihydrogéné de prednisone, le 21-phosphate dihydrogéné d'hydrooortisone ou le 21-phoshate di- hydrogéné de cortisone, de manière à former le sel'de zinc correspondant. Une réaction typique de ce genre est illustrée dans le schéma de réaction précédent, qui montre la conversion de 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone en un sel de zinc correspondant.
La formule du phosphate zincique de prednisolone, qui est
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ino-iquee. na.quee . CH op' / Zn 0=0 HO - - - 0E est probablement la formule du précipité ou d'une majeure partie de celui-ci. On notera que les deux atomes d'hydrogène ionsables ont été remplacés par du zinc.
Toutefois, il est possible que une partie ou la totalité du phosphate zincique de prednisolone soit représentée, plus exactement, par une autre formule, telle que la formule suivante pour un sel acide:
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Ainsi les expressions '!phosphate zincique de prednisolone" et "sel de zinc de 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone" désignent n'importe quel sel de zinc de 21-phosphate dihydrogéné de'prednisolone. Il en est de. même pour les sels de zinc des autres 21-phosphates di-hydrqgénés de stéroïdes.
Les phosphates zinciques de stéroïdes sont aisément convertis en 21- phosphates dihydrogénés de stéroïdes purs, comme décrit ci-après. Ils constituent également des agents anti-inflammatoires très efficaces, qui conviennent pour être incorporés dans des onguents pour application topique. Ils conviennent éga- lement comme agents anti-inflammatoires à administrer par la bouche.
Les 21-phosphates dihydrogénés de stérotdes hydrosolubles peuvent être précipités sous forme de sels aminés insolubles, plutôt que sous forme de sels métalliques insolubles, si on le désire. La précipitation de 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone à l'aide de tels sels est montrée dans le schéma de réaction donné plus haut. Un grand nombre d'amines et de sels d'addition avec des acides de ces amines constituent des agents de précipitation appropriés.
Lorsque le produit final désiré est un 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde pur, l'amine choisie est une'amine dont le 21-phosphate de stéroïde correspondant est insoluble, mais est aisément transformé en 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde pur. Comme amines appropriées à cette fin, on peut citer la 4,4'-diaminodiphényl- sulfone, la 5-nitroimidazol, la 1-(3-aminophényl)-3-méthyl-5-pyrazolone, le 2- amino-5-azotoluène, la 1-nitro-2-naphthylamine, la N-benzyl-ss-phényléthylamine, et la brucine.
Les sels d'amines insolubles des 21-phosphates dihydrogénés de stéroî- des sont utilisables comme agents anti-inflammatoires, en particulier dans les onguents à usage topique. Les sels formés par réaction d'un 21-phosphate dihydro- géné, tel que le 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone, le 21-phosphate dihy- drogéné de prednisone, le 21-phosphate dihydrogéné de cortisone, le 21-phosphate dihydrogéné d'hydrocortisone, le 21-phosphate dihydrogéné de 9 a-fluoro-hydrocor- tisone, et analogues avec des amines, telles que la méthylamine, l'éthylamine, la n-butylamine, la 2-éthylhexylamine, la diéthylamine, la dibutylamine, la di- méthylamine, la triéthylamine, l'hydroxylamine, la triéthanolamine, la DL-a-phé- nyléthylamine, l'aniline, la 2,6-lutidine, l'a-napthylamine,
la ss-naphthylamine, la pyridine, la 7-méthylquinoléine, l'aoétoguanidine, la 2-amino-5-azotoluène, la 1-nitro-2-napthylamine, la 2-aminoanthraquinone, le 4-aminoantipyrène, le 2- amino-5-azoanisol, le pyrrol, le 5-nitroimidazol, l'aminoguanidine, la 2-(2-ami- noéthylamino)-éthanol, la aminoéthyléthanolamine, le 2-amino-5-nitrophénol, le 2-amino-5-nitrothiazol, la 1-(3-aminophényl)-3-méthyl-5-pyrazolone, la 2-amino- pyrimidine, le 4,5-diaminouracil, la 4,4'-diaminodiphénylsulfone, la bétaine, la ss-alanine, la 2-amino-3-carboxylpyridine, la phénylhydrazine, la 2,4-dinitro- phénylhydrazine, et le réactif "T" de Girard, ou leurs sels d'addition, avec des acides, tels que les chlorhydrates,
possèdent une activité antiinflammatoire.
Un sel d'amine anti-inflammatoire particulièrement précieux est le sel de tri- . éthylamine du 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone.
Les 21-phosphates dihydrogénés de stéroïdes purs peuvent être récu- pérés du sel insoluble par acidification. Un moyen préféré d'acdification consiste à utiliser une résine d'échangecationique f ortement acide dans son cycle d'hy- drogène. Diverses résines acides sulfoniques constituent des résines d'échange cationique appropriées. Le 21-phosphate de stéroïde dissous dans un solvant ap- proprié, tel que le méthanol, est mis en contact avec la résine éohangeuse d'ions.
Le produit résultant est une solution de 21-phosphate dihydrogéné de stéroïde.
Ce stade est illustré dans le schéma de réactions donné plus haut, dans son appli- cation à la conversion du sel de zinc du 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone en 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone.
Le phosphate dihydrogéné de stéroïde peut être récupéré sous forme pure par des moyens habituels, par exemple par évaporation du solvant, ou bien il peut être converti en un sel de métal alcalin. Un sel de métal monoalcalin ou
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un sel de métal bialcalin peut être formé. La conversion en sel de métal alcalin se fait dans un solvant or ganique anhydre pour facilitas la récupération du sel pur. Comme solvants appropriés, on peut citer les alcools, aliphatiques inférieurs, en particulier le méthanol. Les alcoxydes de métaux alcalins, tels que le méthoxy- de de sodium, sont les agents de neutralisation préférés, bien que des hydroxydes de métaux aloalins puissent être utilisés.
A titre d'exemple, le 21-phosphate hydrogéné monosodique de prednisolone est obtenu en neutralisant le 21-phosphate dihydrogéné de' prednisolone jusqu'à un pH de 5,2 à 5,5 à l'aide de méthoxyde de sodium en solution méthanolique. Le sel disodique est obtenu par neutralisation jusqu'à un pH plus élevé, soit jusqu'à environ 9,2 à 9,6. D'autres sels de métaux alcalins de phosphates de stéroïdes sont obtenus de la même manière à partir des 21-phosphates dihydrogénés de stéroïdes correspondants. Le sel de métal alcalin peut être récupéré du milieu de réaction par des moyens appropriés, notamment par précipitation avec de l'éther, Un solvant organique anhydre est utilisé au lieu d'un milieu aqueux pour faciliter la récupération du phosphate de métal alcalin de stéroïde.
Les produits de réaction peuvent être purifiés dans un solvant orga- nique, conformément à la présente invention, pour obtenir des 21-phosphates di- hydrogénés de stérodes purs. Le méthanol et les autres alcools aliphatiques in- férieurs constituent des solvants appropriés à cette fin. Il est possible d'uti- liser un mode de purification un peu plus simple, en opérant au sein d'un solvant: alcoolique plutôt que dans de l'eau.
Un mode opératoire préféré, décrit pour le cas particulier de la purification de 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone mais également applicables à la purification d'autres 21-phosphates dihydrogénés de stéroïdes, est le suivant:
Un produit de réaction contenant du 21-phosphate dihydrogéné de pred- nisolone et des impuretés dans de l'acétonitrile ou un autre milieu de réaction organique est dilué avec du méthanol. Ceci dissout tous les stéroïdes présents, tels que la prednisolone, la 21-iodo- A ' '-prégnadiène-11 ss, 17 a-diol-3,20dione, et la 17 a, 21-oxydo-#' -prégnadiène-11 p-ol-3,20-dione, de même que le 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone et les sels d'argent de celui-ci, de même que l'acide phosphorique.
L'iodure d'argent et le phosphate d'argent sont insolubles et peuvent être éliminés par filtration. La solution est traitée avec une résine d'échange cationique, telle que l'"Amberlite IR-120" dans son cycle hydrogène. Ceci élimine tout l'argent présent, en transformant le sel d'argent du 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone en l'ester d'acide libre. L'effluent est traité avec une résine échangeuse d'anions, telle que 1"'Amberlite IR-45" @ dans sa forme hydroxyle, de manière à éliminer le phosphate inorganique, qui est principalement présent sous forme d'acide phosphorique. L'acétonitrile est alors chassé,..par distillation. Si on le désire, ceci peut se faire plustôt.dans le. procédé.
La purification dans un alcool est plus simple que dans l'eau, parce qu'il est possible de.former le sel de sodium dès que le phosphate inorganique a été éliminé, sans former d'abord le sel de zinc ou un sel d'amine. Le sel mo- nosodique peut être formé par réaction de 21-phosphate dihydrogéné de predniso- lone avec du méthoxyde de sodium dans du méthanol, comme décrit plus haut.
L'équation pour la purification de 21-phosphate dihydrogéné de pred- nisolone dans du méthanol peut être illustrée comme suit:
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î OH CE20P ' 0E C=0 Ho C=0 " Q T oH CH20P \ ! < T i OH CH3 . 0.0 HO Cil --OH 0".'s "IR20" (+ H3P04 cycle H + 3 + iii- ####120S' cycle Ag+) T OAg ' CX209 0=0 HO CH - ---Oli (+H3PO4 ) nIR-4.5n cycle OH44 CH3 t¯¯¯¯t cycle 0 ONa CH09 t / T OH OH2 OP CH20P C=0 ( -OH G=O 1 OH HO Cg -- OH HO OH3 0X OH3 J!####! CH3 J¯¯¯¯ NaoCH3/CH30H
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Un mode opératoire typique pour la préparation de 21-phosphates di- hydrogénés de stéroides à partir des alcools correspondants est illustré en dé- tails ci-après, dans.son application à la transformation de. prednisolone en 21- phosphate dihydrogéné de prednisolone.
Préparation de 21-méthanesulfonate de prednisolone.
70 litres de pyridine anhydre et 7,5 kg de prednisolone sont chargés dans un appareil à distiller d'une capacité de 30 gallons, garni intérieurement de verre et équipé d'une chemise.- Le mélange est agité jusqu'à dissolution complè- te. Environ 40 litres de pyridine sont distillés sous un vide élevé, tout en maintenant la température de la marche en dessous de 40 C. La solution est refroi- die à 0 C et 2,2 litres de chlorure de méthane sulfonyle sont ajoutés. La tempé- rature du mélange réactionnel est maintenue comprise entre 0 et + 3 C pendant le chargement de chlorure de méthane sulfonyle. Une atmosphère d'azote en circu- lation est maintenue dans l'appareil à distiller et le mélange est agité pendant les derniers stades de l'addition.
Le mélange est alors laissé au repos pendant 1 heure, après quoi on introduit, avec précaution, 15 gallons d'eau glacée dans l'appareil, tout en-maintenant la température entre 0 et 5 C. Le conténu de l'appareil à distiller est alors transféré dans une cuve à chemise chauffante équipée d'un agitateur. Après addition de 62 kg de glace pilée dans 15 gallons d'eau désionisée, on laisse le mélange au repos pendant 1 heure et on ajoute une solution de 2 litres d'acide chlorhydrique concentré (37%) dans 4 gallons d'eau désionisée. La masse est alors centrifugée et le sédiment obtenu est lavé jusqu'à être exempt de .pyridine à l'aide d'eau désionisée. Le sédiment est alors séché sous vide à 50 C jusqu'à présenter une teneur en humidité d'environ 1%, ce qui exige environ 3 jours de chauffage.
Rendement: environ 7,77 kg (92fi).
21-iodure de prednisolone.
Dans un appareil à distiller d'une capacité de 30 gallons, garni in- térieurement de verre et équipé d'une chemise, on charge sous vide 64,5 litres anglaises (31,0 litres) de diméthyl formamide. Le contenu de l'appareil est agi- té, tandis que l'on y introduit 7,74 kg de 21-mêthane sulfonate de prednisolone sec (moins de 1% d'humidité). Après chargement de 4,02 kg d'iodure de sodium, le contenu de l'appareil est chauffé à 57 - 60 C à l'aide d'une chemise de va- peur et la température en question est maintenue pendant 30 minutes. Le mélange réactionnel est refroidi à 35 C et 12 gallons d'eau désionisée sont ajoutés à raison d'environ 1 gallon par minute. Dans le cas où la solution dévient trouble, l'addition d'eau est interrompue et le mélange est agité pendant 5 minutes avant que l'addition d'eau soit reprise.
Lorsque la totalité de l'eau a été ajoutée, le mélange réactionnel est transféré dans une cuve d'une capacité de 50 gallons équipée d'un agitateur. Après addition de 16,7 gallons d'eau désionisée, la masse est refroidie jusqu'à 0 à 5 C et laissée au repos pendant 1 heure. Après filtra- tion, on lave le gâteau de filtration et on le sèche sous vide à 30 - 35 C jus- qu'à une teneur en humidité de moins de 1%. Rendement: environ 7,95 kg (96%).
Préparation de phosphate dihydrogéné d'argent.
Dans un appareil à distiller d'une capacité de 100 gallons, garni intérieurement de verre et équipé d'une chemise, on charge 216 litres d'eau dé- sionisée et 38,6 kg de phosphate sodique monobasique. La charge est chauffée à 60 - 70 C jusqu'à dissolution complète. Une solution de 18,0 kg de nitrate d'ar- gent dans 90 litres d'eau est agitée. Le mélange réactionnel est maintenu pen- dant 1 heure à 60 - 70 C, puis refroidi à 30 0 et filtré. Le gâteau de filtra- tion est lavé à 5 reprises avec 5 gallons d'eau désionisée et séché à l'air dans des bacs en acier inoxydable, à une température de 60 C, jusqu'à une teneur en humidité de 0,5%.
La rendement approximatif en phosphate tri-argentique est de 12,5 kg (85%)-'
Dans le bol mélangeur en acier inoxydable d'une capacité de 5 gallons
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d'un appareil mélangeur de Hobart, on introduit 4,87 litres d'acide phosphorique à 85% et 11,75 kg de phosphate tri-argentique en agitant modérément. Le bol mé- langeur est refroidi à l'aide de glace pilée pendant l'agitation. La vitesse de l'agitateur est alors augmentée et la suspension est agitée pendant 15 minutes.
On ajoute ensuite 300 ml d'acétonitrile et on agite le mélange pendant 5 minutes supplémentaires. On fait alors passer la suspension, à deux reprises, dans un moulin à colloïdes et on.ajoute 4,7 litres d'acétonitrile à la suspension avant la seconde passe. On obtient ainsi du phosphate dihydrogéné d'argent finement divisé.
Préparation de phosphate dihydrogéné de prednisolone.
La suspension de phosphate dihydrogéné d'argent préparée de la maniè- re décrite ci-dessus et un supplément de 64,7 litres d'acétonitrile sont chargés dans un appareil à distiller en acier inoxydable, équipé d'une chemise èt possé- dant une capacité de 50 gallons, cet appareil étant également équipé d'un agita- teur à turbine tournant à 120 tours par minute. La charge est agitée et une at- mosphère d'azote en circulation est maintenue dans l'appareil. Dans ce dernier, on-ajoute alors 7 kg de 21-iodure de prednisolone et 1,5 kg de terre à diatomées servant d'adjuvant de filtration. Le contenu de l'appareil est alors chauffé sous reflux modéré (environ 84 C) pendant 3 1/2 heures. La colonne de vapeur de l'ap- pareil à distiller est refroidie à l'eau pendant le reflux.
Le contenu de l'ap- pareil est refroidi à 30 C et 30 kg de glace pilée ainsi que 20 litres d'eau sont ajoutés, après quoi le contenu de l'appareil est -transféré dans une cuve d'une capacité de 100 gallons, équipée d'une chemise et d'un agitateur. L'appa- reil à distiller est rincé à l'aide de 3 fractions de 5 litres d'eau, qui sont introduites dans la cuve. Le pH est réglé à une valeur comprise entre 6 et 6,5 par addition d'une solution d'hydroxyde de sodium, tout en maintenant la tempé- rature de la masse inférieure à 20 C.
Le mélange réactionnel est ensuite trans- féré dans un appareil à distiller en acier inoxydable d'une capacité de 50 gal lons et la cuve est lavée avec 2 fractions de 2 litres d'eau, les eaux de lavage étant introduites elles-aussi dans l'appareil à distiller. L'acétonitrile est é- vaporé sous vide à 30 mm de mercure et à une température inférieure à 30 C. De l'eau portée à 60 C est amenée à circuler dans la chemise de l'appareil pour maintenir le contenu de celui-ci à la température voulue. Le point final de la concentration est indiqué par une élévation de la température interne, un ralen- tissement de la distillation et une augmentation du moussage.
Lorsque la concen- tration est terminée, le composé d'argent éventuellement présent sur le coté de l'appareil à distiller est enlevé par grattage et le pH du milieu réactionnel est réglé de façon à être compris entre 6,8 et 7, par addition d'environ 4 litres de solution à 34% d'hydroxyde de sodium, tandis que la température est maintenue inférieure à 20 C. La masse est agitée pendant 2 heures, après quoi le pH est réajusté à 6,8 - 7. Le mélange réactionnel est filtré sur un pot en céramique de 32 pouces relié à une trompe à vide. Le gâteau de filtration, qui est constitué essentiellement par de l'iodure d'argent, est essoré à la trompe, lavé avec 10 litres d'eau désionisée, transféré dans une cuve et mis en suspension dans 30 litres d'eau désionisée.
La suspension est filtrée et le gâteau de filtration est lavé avec 30 litres d'eau encore à trois reprises. Finalement le gâteau de filtra- tion est recueilli après la dernière filtration. Les filtrats sont réunis dans une cuve d'une oapacité de 100 gallons garnie intérieurement de verre.
La solution de 21-phosphate,,; dihydrogéné de prednisolone, préparée de la manière décrite plus haut, est contaminée par du phosphate inorganique.
Cette solution est alors traitée conformément à la présente invention, pour ré- cupérer le 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone ou un sel de ce phosphate sous forme pure, comme illustré par les exemples suivants:
EXEMPLE 1 Elimination du phosphate inorganique à 1-'aide d'une résine échangeuse d'ions.
Aux filtrats combinés de 21-'phosphate dihydrogéné de prednisolone
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contenant du phosphate inorganique, préparés de la manière décrite plus haut, on ajoute suffisamment d'acide chlorhydrique concentré pour régler le pH à 4,8 - 4,9. Ceci nécessite environ 3,5 litres d'acide chlorhydrique. Le milieu est fil- tré et le gâteau de filtration est 'lavé à l'aide de deux fractions de 2 litres d'eau, qui sont ajoutées au filtrat. Une moitié du filtrat est chargée dans une colonne contenant 33 gallons de résine d'échange ionique "Amberlite IR-45". sur le cycle chlorure. La, vitesse d'évacuation de la colonne est réglée de façon à être de 3 litres par- minute.
Les 20 premiers litres environ de l'effluent sont jetés. l'effluent est alors testé à l'aide d'un appareil de balayage à rayon ultra-violet, jusqu'à obtention d'un test positif à ces rayons. A ce moment, le reste de l'effluent est recueilli dans une cuve de 150 gallons de capacité, dans laquelle on recueille 30 gallons d'effluent. Les 5 gallons suivants sont recueil- lis dans une dame-jeanne et les 10 gallons suivants dans une seconde dame-jeanne.
Les contenus de ces deux dame-jeanne sont introduits dans la cuve, à condition qu'ils contiennent au moins 1 mg/ml de stéroïde, comme montré par l'absorption de rayons ultra-violet. L'autre moitié du filtrat est chargée dans une seconde colonne de résine "IR-45" et recueillie de la même manière que la première moi- tié. L'effluent est constitué par du phosphate dihydrogéné de prednisolone exempt d'ions phosphate inorganique.
EXEMPLE 2 Préparation de phosphate zincique de prednisolone.
Un échantillon de l'effluent de l'exemple 1 est testé par rayons ultra-violets de déterminer sa teneur en stéroïde. L'effluent est ajusté à un pH de 5 à 5,2 à l'aide d'environ 50 ml d'acide chlorhydrique concentré. Une soluti- on d'environ 3 kg d'acétate de zinc dans 8 litres d'eau est préparée et chauffée à 70 - 75 C. La quantité exacte d'acétate de zinc est de 2 équivalents par équi- valent:; de sulfate dihydrogéné de prednisolone, ce qui correspond à des poids sensiblement égaux des deux matières. La solution d'acétate de zinc est ajoutée à l'effluent en agitant, en l'espace de 10 minutes, ce qui donne lieu à la précipitation immédiate de phosphate zincique de prednisolone. Cette addition se fait dans un récipient pourvu d'une chemise de vapeur.
Lorsque l'addition est terminée, le récipient est chauffé par l'intermédiaire de la chemise de vapeur jusqu'à une température interne de 60 C et cette température est maintenue pen- dant 1 heure, après avoir arrêté l'agitateur, de manière à accroître les dimen- sions particulaires du produit. La masse est centrifugée, les liqueurs-mère,. sont jetées et le sédiment est lavé jusqu'à être exempt de chlorure. Le sédiment est étalé et ensuite séché dans un.séchoir sous vide à 60 C, jusquà une teneur en humidité de moins de 10 %. Ceci' exige plus de trois jours. Rendement : environ 3, 2 kg (base sèche),
EXEMPLE 3 Régénération du phosphate dihydrogéné de prednisolone.
Dans un appareil à distiller d'une capacité de 100 gallons, on intro- duit .66,7 litres (116 livres anglaises) de méthanol anhydre, après quoi on char- ge 36 litres de résine échangeuse d'ions "Amberlite IR-120" sur le cycle hydrogè- ne et 3,2 kg de phosphate 'zincique de prednisolone. Le mélange est agité pendant 2 heures à 20 - 30 C. Puis 400 g de charbon de bois décolorant sont ajoutés au mélange, qui est agité pendant 30 minutes. Le mélange est filtré et le filtrat est lavé avec-du méthanol jusqu'à ce que le gâteau soit sensiblement exempt de stéroïde, comme montré par un appareil d'exploration à rayons ultra-violets.
Le filtrat est alors rechargé dans l'appareil à distiller. Le filtrat est consti- tué par du phosphate dihydrogéné de prednisolone en solution.
'EXEMPLE 4 Préparation de phosphate hydrogéné monosodique de prednisolone.
50 litres de méthanol sont chargés dans un appareil à distiller d'une
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capacité de 20 gallons. Une livre anglaise de méthoxyde de sodium franchement ou- vert est ajoutée et le contenu de l'appareil est agité sous une atmosphère d'azote jusqu'à dissolution complète. Le filtrat obtenu dans l'exemple 3 est additionné de cette solution de méthoxyde de sodium jusqu'à un pH de 5,2 à 5,5, ce qui néces- site l'addition d'environ 30 à 40 litres de solution de méthoxyde de sodium. Le mélange est concentré jusqu'à un volume de moins de 15 litres sous un vide de 29 pouces de mercure et à une température de mélange inférieure à 30 C. La con- centration s'opère dans un appareil à distiller d'une capacité de 100 gallons équipé d'une chemise entourant le récipient à distiller.
On fait circuler de la vapeur atmosphérique dans cette chemise jusqu'à ce que le volume du mélange soit d'environ 15 gallons, après quoi on fait circuler de l'eau à 60 C dans la chemi- se en question. Après concentration, 360 livres anglaises d'éther anhydre sont ajoutés au mélange, qui est laissé pendant une heure à une température de 15 à 25 0 dans une atmosphère d'azote en circulation. La suspension obtenue est fil- trée, en veillant à exclure l'air pendant la filtration. L'appareil à distiller et le gâteau de filtration sont lavés à l'aide de 2 fractions de 6 litres d'éther, fractions qui sont ajoutées au filtrat. Le gâteau de filtration est séché sous vide sur des plateaux en acier inoxydable à 25 - 30 C. Rendement approximatif: 2,55 kg (environ 35% sur base sèche).
Bien que le mode opératoire décrit dans les exemples 1 à 4 représente un mode préféré d'exécution de la présente invention, d'autres modes opératoires sont possibles, comme il ressort de la description précédente. Diverses variantes de modes opératoires, notamment pour éliminer le phosphate inorganique à l'aide d'un sel d'argent plutôt qu'à l'aide d'une résine échangeuse d'ions, et la pré- cipitation du 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone sous forme d'un sel d'a- mine plutôt que sous forme d'un sel de zinc, sont illustrés dans les exemples suivants.
EXEMPLE 5 phosphate inorganique à l'aide de nitrate d'argent.
A une solution aqueuse d'un volume de 240 ml et contenant 9,68 mg/ml de 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone, on a ajouté 20,72 g (excès de 10 %) de nitrate d'argent dissous dans 20 ml d'eau en agitant. Un précipité s'est for- mé. La suspension a été laissée au repos pendant 1 heure et le précipité a ensui- te été filtré et lavé. Le pH du filtrat a été ajusté à.une valeur de 6,8 à l'ai- de d'hydroxyde de sodium en solution aqueuse diluée. Une quantité supplémentaire de .phosphate d'argent a précipité et a été séparée par filtration. Le filtrat a été recueilli, en vue d'être soumis à un traitement ultérieur pour récupérer le 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone pur.
EXEMPLE 6 Préparation du sel de 4.4'-diaminodiphénylsulfone du 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone et transformation dece selen sel'monosodique.
Une solution de chlorhydrate de 4,4'-diamino-diphénylsulfone a été préparée en dissolvant 5,00 gr de 4,4'-diaminodiphénylsulfone dans la quantité minimum .d'acide chlorhydrique 2,5 N, pour ladite solution, et en diluant jusqu'à un volume de 100 ml à l'aide d'eau.
A une solution contenant 2,00 g de 21-phosphate dihydrogéné de pred- nisolone impur, contenant 11 % en poids d'ion phosphate, dans 100 ml d'eau, on a ajouté 5 g de terre à diatomées (adjuvant de filtration "Supersel"). Tout le mélange a été agité vigoureusement à l'aide d'un agitateur mécanique. A la solu- tion obtenue, on a ajouté goutte et en agitant 20 ml de la solution de chlorhy- drate de 4,4'-diaminodiphénylsulfone. Le mélange a été agité vigoureusement pen- dant 1/2 heure, après la fin de l'addition de la 4,4'diaminodiphénylsulfone.
La suspension résultante a été filtrée et lavée vigoureusement à l'eau. Le gâteau de filtration était constitué principalement par l'adjuvant de filtration et par
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le sel de 4,4'-diaminodiphénylsulfone du 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone.
Le gâteau de filtration a été extrait successivement avec une -fracti- ' on de 50 ml et 2 fractions de 25 ml de méthanol. Les extraits méthanoliques ont été combinés et agités pendant 1 heure avec 5,00 g de résine échangeuse d'ions "IR-120" sur le cycle acide, à l'aide d'un agitateur mécanique. La résine a été séparée, par filtration, de la solution et lavée, à deux reprises, avec des frac- tions de 10 ml de méthanol. Ces fractions ont été ajoutées au filtrat, qui a été évaporé jusqu'à siccité sous vide, au bain-marie. Le résidu a été dissous dans 10 ml de méthanol et 2,2 ml d'une solution à environ 5 % de méthoxyde de so- dium dans du méthanol ont été ajoutés à la solution de phosphate dihydrogéné de prednisolone.
Le pH a été réglé à 5,7 et 60 ml d'éther diéthylique ont ,été ajou- tés pour précipiter le phosphate hydrogéné monosodique de prednisolone. Le pré- cipité a été,filtré et séché jusqu'au lendemain dans un dessiccateur à vide, jusqu'à poids constant. Rendement : 0,640 g.
EXEMPLE 7
2 ml d'une solution aqueuse à 1 % de 21-phosphate dihydrogéné de pred- nisolone ont été introduits dans 40 tubes à essai. Chacune des 40 amines indi- quées ci-après a ensuite introduite dans un des tubes à essai. Deux gouttes de chaque amine liquide et 0,050 g de chaque amine solide ont été ajoutés. Dans le cas des amines introduites sous forme d'amine libre, deux gouttes d'acide chlor- hydrique 2,5 N on été ajoutées, de façon que le pH final de la solution soit d'environ 7. Aucun acide n'a été ajouté, dans les cas où l'amine était fournie sous forme dtun sel d'addition avec un acide.
Les réactifs aminés étaient les suivants: 1. triéthylamine 21. 2-amino-5-azotoluène 2. phénylhydrazine 22. 1-nitro-2-naphtylamine 3. chlorhydrate de carbo- 23. 7-méthylquinoléine méthoxylamine 4. 2,6-lutidine 24. 2-amino-3-carboxylpyridine 5. pyridine 25.2-(2-aminoéthylamino)-éthanol 6. réactif "T" de Girard 26. aminoéthyléthanol-amine 7. chlorhydrate deméthoxylamine 27. pyrrol 8. n-butylamine 28. sulfate de aminoguanidine 9. chlorhydrate d'hydroxylamine 29. 5-nitroimidazol 10. aniline 30. diéthylaniline 11. dl-[alpha]-phényléthylamine 31. 2-amino-5-nitrophénol 12. acétoguanamine 32. 2-amino-5-nitrothiazol 13. fi-alanine 33. 1-(m-aminophényl)-3-méthyl-5- pyrazol 14. a-naphthylamine 34. 2-aminopyrimidine 15. 2-éthylhexylamine 35. P-naphthylamine 16.
2,4-dinitrophényl-hydrazine 36. sulfate de 4,5-diaminouracil 17. dioctylamine 37. dibutylamine 18. 2-aminoanthraquinone ' 38. 4,4'-diaminodiphénylsulfone 19. chlorhydrat.e de 4-minoantipyrène 39. titanate de triéthanolamine 20. 2-amino-5-azoanisol 40. chlorhydrate de bétaine
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Un précipité du sel d'amine de phosphate de prednisolone s'est for- mé dans chaque tube à essai.
Il ne s'est formé que de petites quantités de préci- pité dans les tubes contenant de la 2-aminopyridine et de la 3-aminoquinoléine.-
La purification peut s'effectuer en milieu alcoolique, comme le révè- le,à titre illustratif, l'exemple suivant:
EXEMPLE 8
On a préparé du.21-phosphate dihydrogéné de prednisolone, en combi-
EMI17.1
nant 8,0 g de 21-iodo- ù ' -prégna.dëne-11 p, 17 a-diol-3 20-dione avec 12,8 g de phosphate triargentique et 4 ml d'acide phosphorique à 100 % dans 80 ml d'acé- tonitrile, en chauffant pendant 3 heures 10 minutes au reflux et en refroidissant jusqu'à température ambiante. La matière insoluble a été séparée par filtration et lavée avec du méthanol, qui était ajouté à la solution d'acétonitrile.
La so- lution a été empâtée avec 75 ml de résine "Amberlite IR-120" sur le cycle hydro- gène, agitée pendant 1 1/2 heure à température ambiante et débarrassée de la ré- sine. La résine a été lavée avec un faible volume de méthanol. Le volume total de solution était à ce moment de 740 ml. Un titrage de cette solution a révélé qu'elle contenait 7,5 mg/ml de phosphate inorganique (comme PO ). Une moitié de cette solution a été amenéeµ'dans une colonne de 250 ce de résine "Amberlite IR-45" sur le cycle hydroxyle à une vitesse correspondant à un temps de contact de 25 minutes. La colonne a été lavée avec environ 18 ml de méthanol, ce qui a permis d'obtenir une solution exempte de phosphate inorganique de 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone.
L'effluant a été concentré jusqu'à un volume de 168 ml. A cette solu- tion, on a ajouté 9,4 ml d'une solution à 2 % de méthoxyde de sodium dans du méthanol, ce qui a eu pour effet d'élever le pH jusqu'à 5,2. La solution a été concentrée sous vide jusqu'à obtention d'une suspension ou bouillie épaisse et 280 ml d'éther anhydre ont été ajoutés. La solution a été agitée pendant 1 heure à 5 C, filtrée et lavée avec de l'éther. Rendement: 2,0 g. (56%) de sel monoso- dique de 21-phosphate dihydrogéné de prednisolone; E % (H20) 321, # max 2470; E % (MeOH) 314, # max 2425. Le produit contenait 0,5 % de phosphate inorganique (comme PO4 ).
Le procédé de purification conforme à la présente invention a été décrit dans le cas particulier où l'on a utilisé de l'eau et du méthanol comme solvants. Il va cependant de soi que la purification peut être exécutée dans d'autres solvants, tels que éthanol, isopropanol, tétrahydrofurane, acétonitrile, acétate d'éthyle, diméthylformamide et analogues.
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