CH263278A - Procédé de préparation d'une solution de pénicilline non utilisable comme médicament, à partir d'une solution aqueuse impure de pénicilline. - Google Patents

Description

  Procédé de préparation d'une solution de pénicilline non     utilisable    comme médicament,  à     partir    d'une solution aqueuse impure de     pénicilline.       La présente invention concerne la prépa  ration d'une solution de     pénicilline,    non uti  lisable elle-même comme médicament, mais  destinée à la production de pénicilline, par  extraction, à l'aide d'un solvant organique,  de la pénicilline contenue dans une solution  aqueuse impure, par exemple un bouillon de  culture.

      Nous entendons, par le terme pénicilline,  un groupe d'agents bactéricides produits,  ainsi que Fleming l'a montré, par certaines  moisissures et     notamment    par le      Penicillum          notatum     (voir  British Journal of     Experi-          menta.l        pathology ,    année 1929, Vol. 10,  page 226).  



  Les procédés usuels de production de la  pénicilline consistent à la récupérer des solu  tions de culture par une série d'extractions  au moyen de solvants. Ces extractions ont deux  buts: concentrer la pénicilline dans une fai  ble quantité de solvant et, par     conséquent,     réduire le volume devant être finalement éva  poré pour récupérer le corps concentré solide;  et, par la mise en     oeuvre    de solvants sélectifs,  extraire la pénicilline de préférence aux im  puretés qui     l'accompagnent    et obtenir donc  un produit beaucoup plus pur.  



  L'extraction. de la pénicilline est basée  sur le fait que ce corps est un acide faible  qui, en solutions aqueuses d'acidité croissante  (pH     inférieur    à 4), devient de moins en moins    dissocié et, par conséquent, plus soluble dans  les solvants organiques, D'autre part, il est  facile d'extraire la pénicilline de ses solvants       organiques,    à l'aide d'une phase aqueuse  ayant un p$ d'au     moins    6.  



  L'obtention de la pénicilline à partir de  ses solutions aqueuses     impures    (bouillons de  culture) comprend,     dans    la pratique usuelle,  l'extraction de la pénicilline desdites solutions       aqueuses    par un solvant organique (par  exemple l'acétate d'amyle), la pénicilline de  la solution     ainsi    obtenue étant habituellement       extraite    à nouveau à l'aide d'un autre solvant       organique    (par exemple le chloroforme), puis  éventuellement une troisième fois ou même  davantage, la solution organique finalement  obtenue étant soumise à une extraction neu  tralisante effectuée avec -une solution d'hy  droxyde de calcium ou de sodium.

   Cette solu  tion retient encore une assez forte proportion  d'impuretés, d'où il résulte que le solide que  l'on en extrait par évaporation dans le vide  est loin d'être un sel     pur    de pénicilline. Dans  la pratique, l'évaporation est faite par le pro  cédé de dessiccation par le froid     ( freeze          drying )    et le produit obtenu possède une  pureté de 300 à 900 unités     Oxford    par milli  gramme     (Lancet    1941 ii 177), ce qui repré  sente un degré de pureté de 20 à 60%, si l'on  considère que la pénicilline pure correspond  à 1600 unités Oxford par     milligramme    envi  ron.

        Le     rendement    est d'environ 50 à 80     %    de  la     pénicilline    initialement présente dans le       bouillon.     



  Si, à la     limite    supérieure, ces résultats  peuvent sembler assez satisfaisants, il n'en est  pas moins vrai qu'à la limite inférieure, le  rendement et le degré de pureté sont faibles.       D'ailleurs,    il n'est pas possible d'obtenir régu  lièrement les résultats les plus favorables. La  cause en réside essentiellement     dans    l'extrême  instabilité de la pénicilline, particulièrement  en solutions acides.

   On peut en citer comme  preuve le fait suivant: Dans     une    solution de       pénicilline    renfermant les impuretés habi  tuelles, maintenue à     10     C et ayant un pH  égal à 2, la moitié de la     pénicilline    existant  à     l'origine    devient     inactive    en l'espace d'en  viron 20     minutes,    tandis que si l'on a un pH  de 3, il la-ut 120 minutes pour réduire son       activité    à la moitié de la valeur initiale.

   Par       ailleurs,    pour que l'extraction se fasse de       manière    efficace et     économique,    les solutions  employées doivent avoir     un    pH d'environ 2,  car si le pH est     supérieur    à 2, les coefficients  d'extraction pour les solvants usuels, tels que  l'acétate     d'amyle    ou la     méthyl-isobutylcétone     sont par trop défavorables.

   Afin     d'éviter    la  destruction de la pénicilline,     il    a donc été  nécessaire d'employer des types d'appareils  permettant     l'extraction.    pendant     in    temps de  contact très     court,    mais ils sont coûteux et       difficiles    à     construire,    et leur utilisation n'em  pêche     d'ailleurs    pas certains incidents de se       produire,    tels que des obstructions de tubes et  passages,

   ayant pour résultat     d'augmenter     anormalement la durée de contact et de tra  vailler dans des conditions défectueuses au  point de     vexe    pH. Il n'est donc pas surprenant  que ces conditions amènent, même si l'on em  ploie la meilleure installation, des pertes éle  vées de     pénicilline    dues à l'inactivation.  



  Nous avons découvert que les conditions  fâcheuses dans lesquelles on est contraint de  travailler lors de l'extraction de la     pénicilline     de ses solutions aqueuses impures peuvent  être évitées en faisant usage de certains sol  vants     organiques    ayant, par rapport     aux    sol  vants     organiques    employés     jusqu'à    ce jour,    une puissance dissolvante considérablement  plus marquée. Cette forte puissance de     disso-          lution    permet de travailler avec<B>Un</B> pH supé  rieur à 2 et donne donc une large marge de  sécurité, en évitant     les    difficultés dont nous  avons parlé.

   Il est     aisé    de travailler avec un pH  de 4 et, si l'opération se fait en     plusieurs    stades,  la valeur du pH peut être de 5, et même pro  che de 6. Les solvants préconisés ont encore  l'avantage de permettre une réduction plus  poussée du volume des solutions contenant  la     pénicilline,    et ils possèdent une bonne sélec  tivité,     donnant    ainsi la     possibilité    d'obtenir  des solutions de pénicilline de grande pureté.  



  En dehors d'une     grande    puissance dissol  vante, un solvant efficace doit être sélectif à  l'égard de la     pénicilline,    c'est-à-dire dissoudre  ce corps préférablement aux     impuretés    qui  l'accompagnent: Parmi ces impuretés, diffé  rents acides organiques sont les plus     difficiles     à écarter; il est donc important que les sol  vants utilisés pour réaliser l'invention mon  trent de meilleures propriétés sélectives que  l'acétate d'amyle, par exemple, sans     âtteindre     toutefois celles du chloroforme, qui est le sol  vant par excellence de la pénicilline.

   Remar  quons cependant que le chloroforme a l'in  convénient de n'avoir     qu'une    faible puissance  dissolvante, en     particulier    avec un     pg    de 2,5,  et qu'on est contraint, si l'on s'en sert, de  travailler à un faible pH, c'est-à-dire en ris  quant les dangers inhérents d'inactivation.  



       L'invention    a donc pour objet     un-,procédé     de préparation d'une solution de     pénicilline     non     utilisable    comme médicament, à partir  d'une solution aqueuse impure de pénicilline,  caractérisé en ce que l'on amène le p$ de ladite  solution     aqueuse    à     une    valeur supérieure à 2  et en ce que l'on extrait la     pénicilline    de cette  solution à l'aide d'un solvant organique cons  titué par au moins     une    cétone     alicyclique    dont  le groupe carbonyle cétonique fait partie d'un  cycle hexagonal.  



  Les solvants utilisés de préférence sont la       cyclohexanone,    les isomères de la     monaméthyl-          cyclobexanone,    les isomères de la     diméthyl-          cyclohexanone,    ou un mélange de deux ou plu  sieurs de ces composés.      Les exemples suivants montrent comment  l'invention peut être mise en application.  



  <I>Exemple 1:</I>  La matière première consiste en une solu  tion de pénicilline d'un volume de 200     cm3     contenant au total 1000 000 d'unités Oxford,  soit 5000 de ces unités par     cm3.    La quantité  de matière solide présente dans la solution  était de 6800 mg, ou 34 mg par cm'. Cette solu  tion fut mélangée, à 0  C, avec 20,6     cm@    d'une  solution aqueuse contenant 10     %    en poids  d'acide     orthophosphorique,    ce qui portait  l'acidité de la solution de pénicilline à un pH  égal à 4.

   La solution acidifiée ainsi obtenue  fut soumise à l'opération d'extraction au  moyen de 200     cm3    de     méthyl-cyclohexanone.     Après séparation, on trouva dans la couche  de     méthyl-cyclohexanone    une quantité de pé  nicilline . équivalant à 950 000 unités Oxford,  tandis qu'une quantité équivalant à 59 000  unités Oxford restait dans la couche aqueuse.  La quantité de produit solide extraite par le  solvant fut de 1400 mg, la concentration étant  donc équivalente à 680 unités Oxford/mg.

         Exemple   <I>2:</I>  On acidifie, à 0  C, 20 cm" d'une solution  de pénicilline contenant une quantité de pé  nicilline équivalant à 18 800     -unités        Oxford,     au moyen de 0,90     cm3    d'une solution aqueuse  contenant<B>10%</B> d'acide     orthophosphorique,     conférant à la solution de pénicilline un pH  de 3,9.  



  L'extraction fut ensuite entreprise à 0  C,  avec 20     cm3    de     diméthyl-cyclohexanone,    pré  parée à partir de     xylénols    extraits du gou  dron. Après séparation des couches, on trouva  une quantité de pénicilline équivalant à  18 000 unités Oxford - soit environ 95     %    de  la quantité présente au début - dans la cou  che organique; d'a-Litre part, une quantité  représentant 900 unités     Oxford    fut aussi  trouvée dans la couche     aqueuse.     



  Comme l'erreur d'expérience dans un essai  biologique de     titration    de la pénicilline  est appréciable, c'est-à-dire de plus ou  moins<I>5</I>     %,    les chiffres donnés pour les    quantités de pénicilline dans les couches  organiques et aqueuses après extraction ne  sont pas nécessairement égaux à la quantité de  pénicilline présente dans la solution     initiale.     



  Bien qu'il ne soit pas nécessaire d'em  ployer les types d'appareils précédemment  utilisés pour l'extraction de la pénicilline,  pour réaliser la présente invention, on peut  toutefois se servir de pompes ou mélangeurs  pour effectuer les mélanges, ainsi que de     cen-          trifugeurs    à grande vitesse pour séparer le sol  vant de l'élément aqueux. Cette faon d'opé  rer offre l'avantage de diminuer le temps de  contact entre le solvant et la couche aqueuse,  par suite de la séparation     plus    rapide dans  le centrifugeur, et les pertes par inactivation  de la pénicilline sont ainsi réduites au mini  mum.

   Par contre, de tels appareils sont coû  teux et des précautions s'imposent dans leur  manipulation et leur     conservation.    Avec des  solvants du type spécifié, le travail peut avoir  lieu dans des conditions d'acidité correspon  dant à un pH supérieur à 4, et donnant à la  pénicilline     ime    certaine stabilité; on peut donc  prévoir, dans les     installations    d'extraction, le  remplacement des centrifugeurs par des cuves  à décantation. La séparation demande natu  rellement un temps plus long, mais ces appa  reils sont bien moins coûteux.  



  La     solution    obtenue par le procédé sui  vant l'invention peut être soumise à des  extractions     ultérieures    et le liquide finale  ment obtenu à une opération de dessiccation  par le froid pour en séparer une pénicilline  solide prête à l'emploi.  



  Les termes     monométhyl-cyclohexanone    et       diméthyl-cyclohexanone    désignent dans cha  que cas un isomère seul ou un mélange d'iso  mères.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation d'une solution de pénicilline non utilisable comme médicament, à partir d'une solution aqueuse impure de pé nicilline, caractérisé en ce que l'on amène le pH de ladite solution aqueuse à une valeur supérieure à 2 et en ce que l'on extrait la pénicilline de cette solution à l'aide d'un sol vant organique constitué par au moins une cétone alicyclique dont le groupe carbonyle cétonique fait partie d'un cycle hexagonal. SOUS-REVENDICATIONS I. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que ledit solvant organique est de la cyclohexanone. 2.

   Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que ledit solvant organique est de la monométhyl-cyclohexanone. 3. Procédé selon -la revendication, carac térisé en ce que ledit solvant organique est de la. diméthyl-cyclohexanone. 4. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que ledit solvant organique est un mélange de monométhyl-cyclohexanone et de diméthyl-cyclohexanone.