CH290141A - Procédé de préparation d'une dihydrostreptomycine. - Google Patents

Description

  Procédé de préparation     d'une        dihydrostreptomycine.       L'invention est relative à la préparation  de     dihydrostreptomycines.    Jusqu'ici, on obte  nait des composés par traitement des     strepto-          my        cines    correspondantes au moyen d'hydro  gène, en présence d'un catalyseur constitué  par un métal précieux, ce procédé étant rela  tivement coûteux du fait qu'il nécessitait la  récupération du catalyseur et le remplace  ment du catalyseur pour compenser les pertes  se produisant de faon inévitable lors de la  récupération.

   (Les expressions  streptomy  cines  et  une streptomycine  utilisées ici se  rapportent au genre connu composé de  strep  tomycine ,      mannosidostreptomycine     et        streptomycine    complexe  et les expressions        dihydrostreptomycines     et  une     dihydro-          streptomycine     se rapportent au genre cor  respondant composé de     dihydro    dérivés de  streptomycines, etc. De même, ces expres  sions lorsqu'on les utilisera ci-dessous seront  relatives aux formes habituelles: base libre  et/ou comportant une addition d'acide so  luble dans l'eau).  



  On a constaté que l'on peut obtenir, de  façon     avantageuse,    des     dihydrostreptomy-          cines    par réduction électrolytique des strep  tomycines correspondantes. Dans le procédé  selon l'invention, on met dans une cellule  électrolytique, comportant des comparti  ments d'anode et de cathode séparés par     iui     diaphragme semi-perméable, d'une part,  comme     catholyte    une solution aqueuse non  alcaline, conductrice du courant électrique,    de la streptomycine correspondant à la     dihy-          drostreptomycine    à obtenir et se trouvant au  moins en partie sous forme de son sel avec  un acide soluble dans l'eau et, d'autre part,

    comme     anolyte,    une solution     aqueuse    d'un  acide inorganique fort, on fait passer un  courant électrique entre l'anode et la cathode  dans les compartiments respectifs jusqu'à ce  que la streptomycine soit pratiquement com  plètement réduite, tout en maintenant le       catholyte    non alcalin, et on retire du     catho-          lyte    la     dihydrostreptomycine    formée.  



  On peut mettre en     #uvre    le procédé de  l'invention dans un appareil de   réduction  électrolytique du type quelconque. Une cel  lule de réduction électrolytique utilisable au  laboratoire est décrite par exemple aux  pages 10 à 12 des  Synthèses organiques ,  vol-Lune 21, publié en 1941 par John     Wiley      &  Sons,     Ine.    New York.

   Il consiste en un  gobelet en verre contenant une coupelle po  reuse (de plus petit volume), un     agitateur     mécanique (à l'extérieur de la coupelle po  reuse) et des électrodes faites d'une lame de  plomb     (l'une    étant dans la coupelle poreuse),  les électrodes étant dans un circuit à cou  rant continu comportant un ampèremètre et  une     résistance    variable et le gobelet étant  dans un bain réfrigérant.

   On met le     catho-          lyte    dans la chambre de cathode (comprise  entre le diaphragme perméable constitué  par la coupelle poreuse et la paroi du gobe  let), et     l'anolyte        dans    la coupelle poreuse et      la réduction se fait, en agitant et en refroi  dissant, jusqu'à ce qu'elle soit sensiblement  terminée, ce qui se manifeste par exemple par  un plus grand dégagement d'hydrogène.  



  Le  diaphragme semi-perméable  de l'ap  pareil de réduction     électrolytique    est, un dia  phragme permettant aux ions d'hydrogène  de passer du compartiment d'anode dans le  compartiment de cathode et permettant aux  anions (par exemple du sulfate ou du     ehlo-          rure)    de passer du compartiment de cathode  au compartiment d'anode, mais suffisam  ment imperméable pour empêcher une diffu  sion du     catholy    te dans le compartiment  d'anode.

   Différentes matières conviennent  comme diaphragme semi-perméable pour la  réduction électrolytique et on peut les uti  liser pour la mise en     aeuvre    de l'invention,  par exemple la porcelaine non vernissée, le  liège mince et (surtout)     l'alundon.     



  Pour la mise en     couvre    de l'invention, les  électrodes peuvent être en l'une des matières  couramment utilisées pour la réduction élec  trolytique     pourvu    que la cathode soit en une  matière ne     réagissant    pas avec les strepto  mycines et les     dihy        drostreptomy    vines.

   L'anode  peut, être par exemple en plomb, en plomb  recouvert de bioxyde de plomb, en platine,  en carbone, en graphite, en étain, en zinc, en  cuivre, en nickel, en mercure, en zinc amal  gamé et en plomb amalgamé, et la cathode  petit être par exemple en carbone, en plomb,  en plomb amalgamé, en mercure, en un mé  tal précieux (par exemple du platine) et, en  un alliage de plomb avec d'autres métaux       (par        exemple        une        soudure        contenant        -10        %     d'étain ou du plomb contenant environ 1 à       15        %        d'antimoine)

  .        De        préférence,        la        cathode     est métallique et au moins pour sa plus  grande partie en plomb. De préférence égale  ment, les électrodes (en particulier la  cathode) ont une forme à grande surface;  par exemple elles sont sous forme de spi  rales ou de lames     oii.    d'éponges et l'anode et  la cathode ont sensiblement la même surface.  



       L'anolyte    peut être de l'une des compo  sitions couramment utilisées pour une réduc  tion électrolytique, par exemple une solution    aqueuse d'acide inorganique fort, tel     que     l'acide sulfurique, chlorhydrique ou phospho  rique. Lorsque l'on fait passer du courant  électrique dans la cellule, (les ions de     sulfate     (par exemple) vont à l'anode, ils réagissent  avec l'eau pour donner de l'oxygène et de  l'acide sulfurique.

   De préférence,     l'anolyte     est de l'acide sulfurique à. concentration     d'en-          viron        0,5        %    à     environ        80        0/0,        de        préférence     en concentration d'environ 33%.  



  ' De préférence, le     catholyte    est une solution  aqueuse du     ehlorhy        drate    ou du sulfate de la       streptomycine.    Lorsque l'on fait passer du  courant. électrique dans la cellule, les ions  d'hydrogène vont à, la, cathode et sont mis en  liberté sous forme     d'hydrogène    (naissant)  qui réagit avec la streptomycine dans le     catho-          lyte    pour donner la     dihy        drostreptomy    vine  correspondante.

   Le     catholyte    tendant, à deve  nir alcalin pendant. l'électrolyse, on le main  tient. non alcalin au cours de     celle-ei,    de pré  férence à un pH d'environ 4 à. 7, par adjonc  tion d'un acide dilué.  



  Le courant continu utilisé peut être à  des tensions différentes (par exemple 6 volts  ou 110 volts),     l'ampérage    désiré s'obtenant  au moyen de résistances variables. On peut  effectuer l'électrolyse à des     ampérages    diffé  rents (par exemple 0,5 ampère et 15     ampères)     et à des températures     variables,    inférieures  à celle à laquelle la, streptomycine se décom  pose dans le     catholy    te ( par exemple entre  environ 20 et     40     C).

   Des     anipérages    plus  élevés nécessitent un refroidissement, plus  efficace de la cellule de réduction     éleetroly-          tique.    La     température,    la tension,     l'anipérage     et la densité du courant ne sont pas des     fae-          teurs    critiques dans le procédé de l'in  vention.  



  Grâce au procédé de l'invention, on peut  obtenir de façon efficace de la.     dilrydrostrepto-,          mycine,    de la     dihydromannosidostreptonry-          cine    et de la     dihy        dr        ostreptomy    sine complexe  à     partir    des streptomycines correspondantes  (streptomycine ou streptomycine A,     manno-          sidostreptomycine    ou streptomycine B et       streptomycine    complexe, respectivement).

   La  concentration de la streptomycine dans le           catholy    te n'est pas critique, des concentra  tions de sulfate de streptomycine d'environ  10 et 30 0/0, par exemple, convenant.  



  Le procédé de l'invention est particu  lièrement intéressant du fait qu'il permet de       convertir    le chlorure en sulfate en même       temps    que l'on réduit la streptomycine.  Ainsi, en utilisant du chlorure de     streptomy-          eine    dans le     catholyte    et en ajoutant. de  l'acide sulfurique au     catholyte    pendant.

    l'électrolyse, on obtient le sulfate de     dihy-          drostreptomycine    correspondant ne donnant  qu'une légère trace de chlorure.     Etant    donné  que les streptomycines cristallines s'obtien  nent. de façon plus commode sous forme de  chlorure et que les     dihydrostreptomycines     sont plus intéressantes physiologiquement  sous forme de leurs sulfates, le procédé de  l'invention peut être considéré comme un  procédé avantageux pour convertir le     chlo-          i%ire    de streptomycine en sulfate intéressant  du     dihydro    dérivé.

   En utilisant l'acide dé  siré sous forme d'acide ajouté dans le     catho-          lyte    pendant l'électrolyse, on peut obtenir le  sel de l'acide désiré de la streptomycine par  le procédé de l'invention.  



  La     dihy        drostreptomy        cine    formée peut  être récupérée de façon commode (sous     forme     (le son sel) en retirant le     catholyte    de la     cel-          hile    et en séchant la solution avec congéla  tion et, lorsque la streptomycine utilisée a  une pureté permettant de l'utiliser en théra  peutique, la.     dihydrostreptomi-cine    obtenue  convient. pour l'usage en thérapeutique sans  autre purification.

   On     peut.    purifier     davan-          tane    la.     dihydrostreptomyeine    obtenue par le  procédé de l'invention comme on purifie une       diliydrostreptomycine    aussi impure obtenue       par    hydrogénation     catalytique.     



  On peut. évidemment mettre en     #uvre    le  procédé de l'invention dans un appareil fait  pour fonctionner à grande échelle.     11insi,     l'appareil peut comporter une chambre de  refroidissement distincte et/ou une chambre  de réglage de la concentration ou du<B>pi,</B> pour  le     catholyte    et un dispositif permettant de  faire circuler le     catholyte    de la chambre de  cathode à cette ou ces chambres et retour,    et on peut utiliser un certain nombre de cel  lules de réduction électrolytique en série, ces       façons    de faire et d'autres étant courantes  pour une production à grande échelle.  



  Les exemples suivants illustrent l'inven  tion       Exemple   <I>1:</I>  On effectue la. réduction électrolytique  dans une     cellule        divisée    en compartiments  d'anode et. de cathode, à l'aide d'un dia  phragme poreux en     alundon,    avec des élec  trodes au plomb faites de bandes de tôles de  plomb contenant environ 2 % d'antimoine  (la cathode étant de forme     hélicoïdale)

  .    On  met     dans    le compartiment de cathode une       solution        aqueuse    à     25        %        de        chlorhydrate        de     streptomycine sensiblement pure (810 uni  tés/mg), comme     catholyte,    et dans le compar  timent d'anode de l'acide     sulfurique    aqueux  à 0,5  /o, comme     anolyte.    On fait passer dans  la cellule du courant continu à 6 volts, à- une  densité de courant de 2     amp./cm2,    en mainte  nant le     catholyte    à un pH de 7,

   en ajoutant  par gouttes de l'acide sulfurique dilué et en  refroidissant de manière à maintenir la tem  pérature à environ 20 à 30  C. On obtient en  six heures une réduction allant jusqu'à  99,75  /o. On sèche alors le     catholyte    en le  congelant, en obtenant du sulfate de     dihy-          drostreptomycine    ayant une teneur d'environ  756 unités/mg, avec un rendement d'environ  75 0/0. Le produit ne donne que de légères  traces d'ions de chlorure par traitement au  nitrate d'argent.  



       Exemple        ?:     En utilisant comme     anolyte,    dans     l'exem-          ple        1,        de        l'acide        siflfurique        aqueux    à     33        %          (au        lieu        de        0,5        %)

          et        en        réduisant        pendant     douze heures avec une densité de courant de  3     amp./em2,    on obtient, avec un rendement  d'environ 94 0/0, du sulfate de     dihydrostrepto-          myeine    ayant une teneur d'environ 801 uni  tés/mg.  



  <I>Exemple 3:</I>  En utilisant des électrodes en carbone (au  lieu de plomb) dans l'exemple 1 et en rédui  sant pendant quinze heures avec une densité      de courant de 0,03     amp./cm2,    on obtient une  réduction à raison d'environ 58  <I>Exemple</I>  En utilisant des électrodes en platine (au  lieu de plomb) dans l'exemple 1, on a. une  réduction à environ 72     Vo    en quatre heures,  avec une     densité    de courant de<B>0,01-</B>     amp./cm2.          E,veîfaple   <I>5:

  </I>  Dans les mêmes conditions que dans  l'exemple 1, sauf que l'on ajoute de l'acide  chlorhydrique dilué (au lieu d'acide sulfu  rique) au     catholyte    pour maintenir son     pli     à 7, on obtient, avec     sensiblement    le même  rendement, du chlorhydrate de     dihydrostrep-          tomycine    ayant une teneur comparable.

      <I>Exemple 6:</I>  Dans les mêmes conditions que dans  l'exemple 1, mais avec une solution aqueuse  à     25        %        de        chlorhydrate        de        mannosidostrepto-          mycine    sensiblement pure comme     catholyte,     on obtient avec     Lin        rendement    élevé du sul  fate de     dihydromannosidostreptomycine    sen  siblement pur.  



       Exemple   <I>7:</I>  La streptomycine utilisée est obtenue en  traitant, au moyen de charbon de bois ac  tivé, un liquide contenant de la streptomy  cine (obtenue par exemple en cultivant du       streptomgces        griseus,    de manière à produire  de la streptomycine, en acidifiant la. culture,  en séparant. les matières solides du liquide  de culture et en neutralisant le liquide séparé  comme cela est décrit dans le brevet suisse  N  268688 pour  Procédé pour la préparation  de la streptomycine ), et en séparant la strep  tomycine du charbon<B>-</B>de bois au moyen  d'acide     chlorhydrique    dilué, à environ<B>70".</B>  



  Le produit séparé, contenant du     chlorhy-          drate    de streptomycine ainsi obtenu, ayant  une teneur de 340     imités/ml,    est réglé de ma  nière à avoir un pli de 6,5 au moyen d'une       solution        de        soude        caustique    à 2     %        et        on        le     réduit     électrolytiquement    comme il est dit  dans l'exemple 1, en ajoutant de l'acide chlor  hydrique (au lieu d'acide sulfurique) au       catholyte,

      de manière à maintenir le<B>pH</B> à    7 jusqu'à ce que la, réaction soit     terminée    et  on recueille le     catholyte    (réduit).  



  Le produit obtenu peut être purifié  comme sait:  On mélange 10 litres de     catholyte    (ré  duit) obtenu comme il est. dit avec 36 ml  d'une solution     aqueuse    à. 25% de     C-IH9CH-          (C2H5)        C2H-IC    H (8     O-'N    a) C 2     H-IC    H     (C2H5)    2  tel que vendu sous la marque      Tergitol    Péné  trant 7  et on sépare par filtration le préci  pité formé (une     combinaison    du type sel de       dihydrostreptomycine    et de l'agent actif par  surface) et on sèche.

   On dissout alors la       combinaison    du type sel dans 100 ml de mé  thanol et on sépare par filtration les impu  retés. On     dilue    le filtrat avec 300 ml d'eau,  on ajoute 60 g de la résine neutre d'échange  d'anions (par exemple le produit vendu  sous la marque      Amberlite        IR-48 ),    on  chauffe le mélange à 50  et on ajoute de  l'acide chlorhydrique dilué sur une période  d'une demi-heure à. une vitesse telle que le       pli    reste compris entre 3,0 et 3,7. On     laisse     alors monter le     pli    à.     5,0-5,5    et on sépare  par filtration la résine et. on lave à l'eau.

   On  distille alors sous vide le filtrat et, l'eau de  lavage combinés, de manière à enlever le  méthanol et on sèche la solution résiduelle  en congelant, ce qui donne 4,6 g de     chlorhy-          drate    de la     dihydrostreptomysine    ayant une  teneur de 615     unités/mg    (rendement à. partir  de la séparation.     83,51/01).  

Claims (1)

1. REVENDICATION: Procédé de préparation d'une dihydro- streptomycine par réduction d'une strepto mycine avec de l'hydrogène, caractérisé en ce que l'on met dans une cellule électrolytique, comportant des compartiments d'anode et de cathode séparés par un diaphragme semi- perméable, d'une part, comme catholyte, une solution aqueuse non alcaline, conductrice du courant électrique, de la.

   streptomycine cor respondant à la dihy drostreptomy cine à obte nir et se trouvant au moins en partie sous forme de son sel avec un acide soluble dans l'eau et, d'autre part, comme anolyte, une solution aqueuse d'iui acide inorganique fort. en ce qu'on fait passer du courant électrique entre l'anode et la cathode dans les comparti ments respectifs jusqu'à ce que la strepto mycine soit pratiquement complètement ré duite, tout. en maintenant le catholy te non alcalin, et en ce qu'on retire du catholyte la dihydrostreptomycine formée.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'on utilise une cathode métal lique. ?.Procédé selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la cathode est constituée au moins pour la phis ,grande partie par du plomb. 3. Procédé selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la cathode est en platine. 4. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que la cathode est en carbone. 5.

   Procédé selon la revendication, carac térisé en ce que, après la réduction, on sèche le catholyte par congélation pour recueillir la dihydrostr eptomycine. 6. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que ledit diaphragme semi-per méable est en alundon. 7. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que, pendant le passage du cou rant, on maintient le catholyte à un p$ de 4 à 7, par addition d'un acide.