CH288083A - Procédé de préparation du sel potassique de pénicilline cristallisé. - Google Patents

Description

  Procédé de préparation du sel potassique de pénicilline cristallisé.    La présente invention se rapporte à un  procédé de préparation du sel potassique de  pénicilline cristallisé à partir d'un bouillon  de culture contenant la pénicilline à l'état  relativement impur.  



  On retire la pénicilline du bouillon de fer  mentation en soumettant ce dernier, après  l'avoir acidifié, à un certain nombre d'extrac  tions et à. d'autres traitements de purifica  tion, comme il est bien connu dans la pra  tique, le dernier stade consistant à     sécher    à       basse    température une solution aqueuse du  sel potassique de pénicilline, obtenue par ad  jonction à l'extrait organique d'un     composé     alcalin du potassium en solution aqueuse,  pour obtenir le sel potassique de pénicilline  sous forme amorphe, coloré et d'une pureté  relative, la pureté et la coloration     dépendant     du degré de purification atteint.

   Le sel po  tassique de pénicilline amorphe ainsi obtenu  est moins pur et plus fortement coloré qu'il  n'est désirable.  



  De nombreuses méthodes de cristallisation  des sels de pénicilline ont été décrites. Ces  méthodes     consistent.    à dissoudre un sel solide  de pénicilline dans un solvant organique,  puis à refroidir la solution jusqu'à ce que la  cristallisation se produise. Les procédés de  cristallisation des sels de pénicilline utilisés  jusqu'ici se caractérisent par le fait que la  dissolution du sel solide de pénicilline dans  un solvant se fait.     approximativement    à la  température ordinaire et que la cristallisa-         tion    à partir de la solution résultante se fait  toujours à une température inférieure à la  température de préparation de la solution,  par exemple en laissant la solution pendant  une nuit. dans un réfrigérateur.  



  On a trouvé maintenant que l'emploi de  températures élevées pour la cristallisation  du sel potassique de pénicilline augmente no  tablement le rendement en sel cristallisé et,  en outre, réduit le temps nécessaire à la cris  tallisation.  



  Le procédé selon l'invention, pour     la,    pré  paration du sel potassique de pénicilline cris  tallisé, est caractérisé en ce qu'on extrait à.  l'aide d'un solvant organique la, pénicilline  libre contenue dans un bouillon de culture  acidifié, en ce qu'on transforme la pénicil  line libre en le sel potassique de pénicilline  par adjonction d'un composé alcalin du po  tassium, en ce qu'on recueille le sel potas  sique de pénicilline impur sous forme solide  et amorphe, en ce qu'on mélange     ensuite,     sous agitation, ce sel amorphe avec au moins  un solvant organique, à. une température ne  dépassant. pas     R5     C.

   en ce qu'on maintient le  mélange à une température comprise entre 40  et 85  C, tout en poursuivant l'agitation pen  dant la cristallisation du sel     potassique    de pé  nicilline, et en ce qu'on sépare     ledit    sel cris  tallisé formé.  



  Le solvant organique peut. être un alcool  aliphatique     monovalent    ayant de 3 à 6 atomes      de carbone, ou des mélanges d'un tel alcool  avec un ou plusieurs esters carboxyliques  aliphatiques. Le rapport des poids de sel po  tassique solide amorphe et de solvant orga  nique utilisés peut être compris entre 0,5:10  et 6:10; la     température    de mélange peut être  comprise entre 20 et 80  C, le mélange pou  vant être amené ensuite à, une     température     comprise de préférence entre 40 et 80  C,  cette nouvelle température étant de préfé  rence égale ou supérieure à la température  précédente.

   Parmi les solvants organiques qui  peuvent être utilisés, on peut citer le pro  panol normal et     l'iso-propanol,    le     butanol     normal, l'alcool     amylique,        l'hexanol    normal et  les mélanges     butanol    normal     -acétated'éthyle,     et     butanol        normal-acétate    d'amyle.  



  Il est. préférable que le solvant utilisé soit       pratiquement    anhydre, la présence d'eau pen  dant la cristallisation réduisant. le rendement  en sel potassique de pénicilline cristallisé.  



  Le sel potassique amorphe de pénicilline  peut. être recueilli par dessiccation à basse  température ou par pulvérisation de sa solu  tion aqueuse. Quand l'activité de ce sel est  inférieure à 600     unités/mg,    la cristallisation  peut être inhibée par les impuretés présente  et il est préférable que le sel ait une     acti-          v        ité    d'au moins 800 unités/mg.  



  Le rapport du sel potassique amorphe de  pénicilline au solvant organique utilisé est  compris de préférence entre 5 et 60     g    de sol  pour 100 millilitres de solvant. Un obtient  le rendement maximum en général avec     une     proportion d'environ 40 g de sel pour  100 millilitres de solvant.     Quand    on utilise  une plus forte proportion de sel potassique       amorphe    par rapport au solvant, par     exemple     clé 4:10 et 6:10 en poids, il est préférable  de diluer le mélange avec un solvant     or-a-          nique    approprié frais pour que le rapport  soit.     inférieur    à     -1:

  10,    avant de séparer le sel  cristallisé de la liqueur mère, pour éviter des  difficultés lors de la filtration. Quand un  rapport supérieur à. 6:10 est     -utilisé,    le mé  lange tend à devenir trop visqueux pour per  mettre un brassage efficace, et il est liéces-    saine de diluer le mélange avec un solvant  organique.  



  Les cristaux de sel potassique de pénicil  line peuvent être     séparés    du solvant orga  nique sans refroidissement, par toute méthode  appropriée telle qu'une filtration ordinaire  ou au vide, ou une centrifugation, bien que  la.     séparation    des cristaux puisse se faire  aussi après refroidissement. La masse cris  talline séparée peut être débarrassée de la  liqueur mère par lavage au moyen de petites  quantités du solvant organique utilisé primi  tivement. On peut effectuer un autre lava e  en utilisant. de petites quantités d'un solvant  inerte à bas point d'ébullition, par exemple  l'acétate d'éthyle ou de l'éther de pétrole, et  éliminer l'excès de solvant du sel potassique  de pénicilline en chauffant     doucement.    dans  une étuve à vide.  



  Le sel cristallisé obtenu peut être facile  ment     recristallisé    pour donner, avec un     haut     rendement, un sel potassique de pénicilline  cristallisé pur et blanc, bien que cette     recris-          tallisation    ne soit pas indispensable si on  effectue le procédé dans les meilleures     eondi-          tions.    Cette recristallisation peut se faire le  plus     avantageusement.    en     dissolvant    le sel po  tassique cristallisé dans une solution aqueuse  de     butanol    normal et en ajoutant à la solu  tion du     butanol    normal sec,

   de     préférence     par     deux    fois ou plus et à 0  C environ, pour  amener le     butaliol        normal    à une     concentra-          tion        de        05    à     011%        en        volume        approximative-          ment,    la cristallisation du sel potassique Oie  pénicilline se     produisant    alors.

   La     reeristalli-          sation    peut se faire     aussi    par dissolution  dans une solution aqueuse d'acétone et addi  tion subséquente d'acétone sèche jusqu'à,     ee          que        la.        concentration        en        acétone        atteigne        110        %     en     volume,    ou s'approche clé cette valeur.  



  II faut noter que les     solvants        ort,-aliiqiics     utilisés dans le     présent    procédé ne sont     p <     5.       strietenient    parlant, des solvants du sel     potas-          sique    de pénicilline, mais il est probable que  le sel cristallisé est pratiquement insoluble  dans lesdits solvants organiques tandis due le  sel amorphe est soluble. C'est ainsi que si l'on      brasse le sel     potassique    amorphe de pénicil  line avec un de ces solvants     organiques,    il  semble passer en solution, et le sel cristallisé  est précipité de cette solution.

   Dans certains  cas, on obtient, une solution complète du sel  amorphe de laquelle précipite le sel cristal  lisé, tandis que dans d'autres cas, il     n'v    a  pas de limite nette entre la dissolution da Sel       amorphe    et la précipitation du sel cristallisé,  les deus     processus        s'effectuant        apparcin-          ment    en même temps.

       Quand    le sel amorphe  est brassé dans le solvant organique à une  température inférieure à     40     C, on obtient  ordinairement une solution complète et, en  élevant la température à une valeur comprise  entre     -10    et 85  C, la cristallisation se produit.  Si, par ailleurs, on brasse le sel amorphe  dans le solvant à une température supérieure  à     40     C, et si on continue le brassage à cette  température, la dissolution du sel amorphe et  la précipitation du sel cristallisé se produi  sent, ensemble. Il     n'est    pas possible cependant.

    de donner une règle générale pour tous les  cas et il est. bien connu que le     comportement     de la matière première à base de pénicilline  varie d'une charge à l'antre, selon la nature  des impuretés présentes. Il faut noter cepen  dant qu'il     n'p    a. aucune différence significa  tive dans le rendement obtenu selon que le  sel potassique de pénicilline amorphe a  donné une solution complète ou non. Il est  essentiel de continuer le brassage pendant les  stades de     dissolution    et de cristallisation.

   En  général, la vitesse de cristallisation augmente  avec la température, et on a observé qu'il est       avantageux    de brasser le mélange du sel po  tassique de pénicilline et du solvant orga  nique pendant un temps     minimum    de 30 mi  nutes.  



  Les     exemples    suivants se réfèrent à des  mises cri     rnuvre    du procédé selon     L'invention..     L'activité de la pénicilline est, donnée en uni  tés internationales, et les pourcentages sont  donnés en poids, sauf indication contraire.  Les expressions  parties en poids  et  par  ties en volume  utilisées dans les     exemples    ont  entre elles la même relation que les     termes           kilogramme     et  litre .         Exemple   <I>1:</I>  On prépare le sel potassique de pénicilline  amorphe, à. partir d'un bouillon 'de culture  contenant la pénicilline, selon la technique  habituelle.

   On ajoute lentement et en bras  sant 10 parties en poids de ce sel potassique  de pénicilline amorphe brunâtre, séché à       basse        température        et        d'une        pureté        de        69        %,     à. 50 parties en volume de     butanol    normal sec,  à. 60  C. La cristallisation du sel potassique  de pénicilline est complète après une courte  période à cette température. On filtre le mé  lange à chaud et on lave les     cristaux    de sel  potassique de pénicilline séparés avec de pe  tites quantités d'acétone sèche.

   On obtient,       avec        un        rendement.        de        88        %,        des        cristaux        de     sel potassique de pénicilline d'une pureté de       98,30/(,.     



  <I>Exemple</I>     N:     On ajoute lentement et en brassant 5 par  ties en poids d'un sel potassique amorphe,  obtenu comme dans l'exemple 1, d'une pureté       de        90        %,        à.        100        parties        en        volume        de        butanol     normal sec, à 50  C. Après addition du sel,  on continue à brasser le mélange pendant  1 heure à cette température, et après ce  temps la cristallisation du sel potassique est  complète.

   Les cristaux sont séparés par fil  tration et lavés avec de petites quantités de       butanol    normal sec purs d'acétone, et séchés  ensuite. On obtient, avec un rendement de       92        %,        un        sel        potassique        de        pénicilline        très     légèrement coloré et d'une pureté de 98  /o.

    Le sel potassique de pénicilline cristallisé est  recristallisé par dissolution, à raison d'une  partie en poids pour ? parties en volume,  dans une solution aqueuse de     butanol    normal       contenant.        12        %        d'eau        en        volume,        et        par        addi-          tion    à cette solution de     butanol    normal sec,  lentement. et en agitant, jusqu'à.

   une     coucen-          tra.t.ion    finale de     butanol    normal dans le     mé-          lange        de        97        %        en.        volume.        On        sépare        par        fil-          tration    le sel potassique de pénicilline blanc  et pur obtenu.  



  On répète exactement le même procédé,       sauf    que dans un premier cas on utilise       ?0    parties en poids, et dans un second cas      40 parties en poids (le sel amorphe pour  100 parties en volume de     butanol        normal    sec.

    On obtient dans le premier cas, avec un     ren-          dement        de        95        %,        un        sel        potassique        de        p6nieil-          Iine    très faiblement coloré et d'une pureté de  99 0/0, et dans le second cas, avec un rende  ment de 96 0/0, un sel potassique de pénicil  line d'une pureté de 100 0/0.

           Exelii.ple   <I>3:</I>       On    ajoute lentement et en brassant 60 par  ties en poids d'un sel potassique de     p6nieil-          line        âmorphe,    obtenu comme dans l'exemple  1, d'une pureté de 90     1/o,    .à, 100 parties en vo  lume de     butanol    normal sec, à     50     C.

   On con  tinue à brasser le mélange à cette     tempéra-          ture    pendant une heure, après quoi la     eris-          tallisation    est complète, et on ajoute encore       \_'00    parties en volume de     butanol    normal sec  pour réduire la viscosité du mélange. Ce     der-          nier    est. ensuite filtré, et les cristaux de sel  potassique de pénicilline séparés sont     lavés     avec de petites quantités clé     butanol        noriî:al     sec, puis d'acétate d'éthyle ou d'acétone.

   On       obtient,        avec        un        rendement        de        95        %,        un        sel          potassique    de pénicilline cristallisé, de cou  leur pale et d'une pureté de 99 0/0.

   Le tel  cristallisé, est recristallisé par dissolution  dune partie en poids dans ? parties en     vo-          1-Lime    d'une solution aqueuse de     butanol        nor-          mal    contenant 1?      /o    d'eau en volume, et par  addition lente, avec     brassage,

      clé     butanol        ilor-          inal    sec     jusqu'à    une     concentration    dans le       niélan#e        de        99        %        en        volume.        On        sépare        par     filtration le sel potassique de pénicilline     eri-#-          talli.sé,    pur et blanc.  



       Exemple        -:          ()n    ajoute lentement et en brassant -0  parties en poids d'un sel potassique de     péni-          ^illine    amorphe, obtenu comme dans l'exem  ple 1, et. d'une pureté de 90 0/0, à 100     parties     en.     volume    de     butanol    normal sec, à 80  C. On  continue à brasser le mélange à. cette tenipé-    rature pendant une heure, et la cristallisation  est, complète après cette période.

   On     sépare     par filtration le sel potassique cristallisé, et  on le lave avec de petites quantités du     butanol     normal sec, puis d'acétate     d'éthyle.    On     ob-          tient,        avec        un        rendement        de        93        %,        le        sel        po-          tassique    de pénicilline d'une pureté de 100     I#!o.            ï:xemple   <I>5:

  </I>  On ajoute lentement et en brassant 40 par  ties en poids d'un sel potassique de pénicil  line amorphe,     obtenu    selon la technique       usuelle        et        d'une        pureté        clé        90        %,        à.        100        paf -          ties    en volume de     butanol    normal sec, à  35  C.

   Après addition du sel, on porte la     teni-          péra.ture    du mélange à. 50  C et l'on maintient  cette température pendant 1 heure, en bras  sant. On sépare par filtration le sel cristal  lisé, on le lave avec de petites quantités du       butanol    normal sec et on le sèche. On obtient,       avec        un        rendement        de        97        %,        le        sel        potassique     de pénicilline d'une pureté de 100 0/0.

           Exemple   <I>6:</I>  On effectue quatre opérations en     utilisant.     respectivement comme solvant l'alcool       lique    normal,     l'hexanol    normal, un     mélan e     clé volumes égaux de     butanol    normal et  d'acétate     d'éthyle,    et un     mélange    clé volumes       égaux.    de     butanol    normal et d'acétate     d'am-#-le.     Dans chaque cas, on ajoute lentement. et en  brassant     \?0    parties en poids d'un sel.

       pota-          sique    de pénicilline amorphe, obtenu selon la  technique usuelle et d'une pureté de 90 0/0, à       7.00    parties en volume du solvant     organique     sec correspondant, à     50     C. On continue à  brasser le mélange à cette température pen  dant une heure, après quoi la cristallisation  du sel     potassique    est- complète. Le sel cristal  lisé est séparé par filtration, lavé avec     (le    pe  tites quantités du solvant organique     eniplové     et séché.

   Les rendements et la     pureté    du Pro  duit obtenu sont donnés dans le tableau sui  vant.:      Solvant organique employé  Alcool amylique normal       IIexaliol        normal     Mélange en volumes égaux de     butanol     normal et d'acétate     d'éthy    le       Mélange    en volumes     égaux    de     butanol     normal et d'acétate     d'aniyle  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation du sel potassique de pénicilline cristallisé, caractérisé en ce qu'on extrait à l'aide d'un solvant organique la pénicilline libre contenue dans un bouillon de culture acidifié, en ce qu'on transforme la pénicilline libre en le sel potassique de péni cilline par adjonction d'un composé alcalin du potassium, en ce qu'on recueille le sel po tassique de pénicilline impur sous forme so lide et amorphe, en ce qu'on mélange ensuite, sous agitation, ce sel amorphe avec au tnoi.is un solvant, organique,

   à une température ne dépassant pas 851C, en ce qu'on maintient le mélange à une température comprise entre -1-0 et 851, C, tout, en poursuivant l'agitation pcn- dani la cristallisation du sel potassique de pé- ilieilline, et en ce qu'on sépare ledit sel cris tallisé formé. S0 C: S-R,L VDNDIC ATION S 1.

   Procédé selon la revendication, caracté risé en ce qu'on mélange ledit sel potassique amorphe avec un alcool aliphatique monova lent contenant de 3 à 6 atomes de carbone. '. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce qu'on utilise pour le traitement du sel potassique amorphe un mélange de sol vants organiques. 3.

   Procédé selon la revendication et. les sous- revendication,, 1 et '?, caractérisé en ce qu'on utilise un niélango dudit alcool monovalelit; avec- an moins un ester carboxylique aliphatique. 4.

   Procédé selon la revendication, cara eté- risé en ce qu'on effectue le mélange du sel amorphe avec le solvant à une température comprise entre \?0 et 80 C, et en ce qu'on maintient ensuite le mélanâe à une tempéra ture comprise entre 40 et 80 C.

   EMI0005.0053 Rendement <SEP> % <SEP> Pureté <tb> 99 <SEP> <B>100</B> <tb> 99 <SEP> 100 <tb> 95 <SEP> <B>100</B> <tb> 91 <SEP> 98 Procédé selon la revendication, ca_ac- térisé en ce que le solvant organique nlélan_gé avec le sel potassique amorphe est anhj-dre. 6. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que ledit sel potassique de pénicil line amorphe et impur a une activité @-Tau moins 800 unités internationales de pénicil line par milligramme.

   ï. Procédé selon la revendication, ear < cté risé en ce qu'on sépare le sel cristallisé _ornié sans abaisser la température. S. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que le rapport du poids du sel po tassique impur et amorphe au poids du sol vant organique utilisé pour le mélan'e est compris entre<B>0,5:10</B> et 6:10. 9. Procédé selon la revendication, caracté- risé en ce qu'on recristallise le sel potassique de pénicilline cristallisé obtenu. 10. Procédé selon la revendication et la.

   sous-revendication 9, caractérisé en ce qu'on dissout ledit sel cristallisé dans une solution aqueuse de butanol normal, en ce qu'on ajoute du butanol normal sec à la solution ,jusqu'à une concentration de 9.5 à 99 % en volume, et en ce qu'on sépare le sel potassique de péni cilline recristallisé. 11. Procédé selon la revendication et la.

   sous-revendieation 8, earaetérisé en ee que le dit rapport est. de -1:10. 1?. Procédé selon la revendication et. la sous-revendieation 8, caractérisé en ce que le dit rapport est compris entre -1:10 et 6:10, et en ce qu'on dilue le mélange, après cristalli sation du sel potassique, avec une nouvelle quantité de solvant organique, de manière à ce que ledit rapport soit inférieur à 4:70.