CH309457A - Procédé de préparation du chlorhydrate de chlortétracycline. - Google Patents

Description

  



  Procédé de préparation du chlorhydrate de   chlortétracycline.   



   La présente invention concerne un procédé de préparation du chlorhydrate de   chlortétra-    cycline, qui est un composé connu.



   Ce procédé, dans lequel le   micro-orga-    nisme   streptomyces      auréofaciens    est cultivé dans un milieu nutritif aqueux sous des conditions de fermentation aérobies, est caractérisé en ce qu'une solution acide a. queuse de la   ehlortétracyeline    impure ainsi obtenue est soumise à une extraction à l'aide de butanol en présence d'un sel agissant comme agent de   relargage,    un chlorure étant par ailleurs mis en contact avec la   ehlortétraeyeline,    de façon à obtenir du chlorhydrate de   chlortétra-    cycline en solution dans le butanol.



   Le chlorure sert à transformer la   chlor-      tétraeycline    en chlorhydrate de ehlortétra  cycline    ; ce sel peut jouer en mme temps le rôle d'agent de relargage, modifiant le   coeffi-    cient de partage dans un sens favorable à l'extraction.



   On trouvera une discussion de certaines théories de l'effet de   relargage    dans un article intitulé     Experimental    Tests of recent theories descriptive of   t. he    Salting out   effect  ,    par
Penrose S. Albright, dans le journal of The
Ameriean   Chemieal      Society,    59,2098 (novembre 1937).



   On peut réaliser l'extraction dans différentes conditions d'acidité. On obtient généralement les coefficients de partage les plus favorables à un   p    de 1 à 4, mais des solutions aussi acides sont très corrosives et il peut tre indique d'opérer à un pu plus élevé malgré les coefficients de partage moins favorables.



   On peut opérer par extraction multiple et à contre-courant, en utilisant une colonne contenant une matière de remplissage ou d'autres moyens ; la séparation des phases peut tre effectuée à l'aide   d'un    séparateur   centri-    fuge ou par gravité.



   La température à laquelle se fait l'extraction dépend dans une certaine mesure de l'appareillage utilisé ainsi que de la composition de la solution. Des températures attei  gnant    55    C, en partieulier avee    les solutions les plus acides, ne provoquent pas de décomposition indésirable de l'antibiotique, et comme les solutions sont d'autant moins visqueuses qu'elles sont plus chaudes, une extraction rapide est possible, mais l'agressivité augmente également. La température ambiante convient pour une opération à petite échelle, et des températures inférieures à la température ambiante peuvent tre satisfaisantes.



   Après l'extraction et la séparation de 1'extrait   d'avec    la couche aqueuse, on peut éliminer au moins partiellement le solvant par distillation. Normalement, on   préfère opé-    rer sous vide de façon que la température ne s'élève pas suffisamment pour entraîner une décomposition, étant bien entendu qu'il est préférable que la température reste inférieure à 50 .



  On élimine le solvant jusqu'à ce que le   chlor-    hydrate de   ehlortétraeycline    se sépare par cris  tallisation    au refroidissement. On peut séparer les cristaux par filtration, centrifugation, décantation ou autres moyens de séparation, puis les laver dans un solvant convenable. On obtient une meilleure récupération si on refroidit le concentrat et la solution de lavage. Un lavage par méthanol puis par   l'eau,    puis à nouveau par   l'éthanol,    fournit généralement des cristaux relativement purs, sans pertes notables.



  On peut utiliser d'autres solvants, tels que le méthanol, les alcools supérieurs, la cellosolve, les cétones, etc. qui éliminent la plus grande partie des impuretés des cristaux. Le produit passe normalement pendant le lavage d'une couleur initiale brun sombre à une couleur finale jaune pâle. L'eau élimine les sels   miné-    raux qui peuvent tre présents.



   Le chlorure peut tre utilisé en quantité allant jusqu'à la limite de solubilité, mais   fréquemment une quantité inférieure    du sel est économiquement plus pratique. Avec du chlorure de sodium, 3 à   30"/o    semblent tre particulièrement indiqués.



   La quantité de solvant n'est pas une condition critique, les meilleurs résultats étant toutefois obtenus quand on en utilise de plus grands volumes et un processus d'extraction multiple ou à contre-courant. 20 à   60  /o    en volume de butanol avec extraction multiple ou à contre-courant donnent de bons résultats du point de vue efficacité et économie,   40 duo    représentant un compromis pratique entre ces deux facteurs.



   L'invention est décrite en détail dans les exemples suivants :
 Exemple 1 :
 A une masse de fermentation contenant du calcium soluble, on ajoute suffisamment de   soude à 251 pour élever    le   pu    à 8,5. On sépare les solides par filtration. On met en suspension les solides dans un acide dilué, à un   PH    de 1,4 sous un volume approximativement égal à   25    du volume de la masse initiale, en utilisant de l'acide sulfurique.



   La boue ou suspension obtenue est filtrée et de nouveau extraite avec le mme volume d'eau rendue acide à un PH de 1,5 avee de l'acide sulfurique. On réunit les liqueurs filtrées et on leur ajoute   17    en poids par volume de chlorure de sodium. On ajoute 40  /o en volume de butanol et on sépare   l'ex-    trait au butanol après un temps et une agitation suffisants pour obtenir le partage de la   ehlortétraeyeline    entre l'eau et le butanol.



  On évapore 1'extrait au butanol à une température ne dépassant pas   50O au 1/5    de son volume initial, puis on refroidit après avoir rendu acide   à un PH    de 1 avee de l'acide   chlor-    hydrique. On sépare par filtration le   chlor-    hydrate de   ehlortétracycline qui    se sépare sous forme de cristaux, on le lave à   l'eau, à      l'éthanol, à nouveau à l'eau et    on obtient ainsi un bon rendement en   chlortétracyeline    relativement pure, sous forme du chlorhydrate.



   Pour déterminer les concentrations en sel et l'acidité optimum, on détermine la valeur du coefficient. de partage
   ¯    solvant
 C eau
On laisse s'établir un état d'équilibre à la température ambiante   (250) avec    des volumes égaux de butanol saturé d'eau salée, et   d'eau    salée saturée de butanol.

   On détermine le coefficient de distribution en analysant le solvant et les couches aqueuses, les proportions étant indiquées ci-après :
Concentration Coefficient de partage   K = CBUOH   
 en NaCl   Cx2o   
   g/100      cnr'pH    2,8 pH 1,5 PH 1
 0 1,3
 2 2,8 4,4 15
 6 3 7,3 28
 10 2,9   10,      0      41   
 15 3,2 13,3 38
 20 3,0 21,1
 30 2,8
   Exeinple    2 :
 On ajuste 30 litres de masse fermentée à un   PH    de 8,7 par addition   d'un    lait de chaux.



  On filtre la suspension résultante grâce à un auxiliaire de filtration sur un filtre presse à plateau et châssis. On disperse alors le gâteau dans 6 litres d'eau, on   ajuste à un pg    de 1,4, ce qui nécessite environ 580   em3    d'acide   chlor-    hydrique 6 N et on élevé la   température à 50 .   



  Après avoir agité pendant 15 minutes, on filtre la suspension. On extrait à nouveau le gâteau avee 6 autres litres d'eau à un   pA    de 1,3 par l'acide chlorhydrique, on le filtre et on réunit les extraits. A ces extraits aqueux réunis, on ajoute 2 295 g de chlorure de sodium et 1350 cm3 d'alcool butylique normal.



  On agite pendant 15 minutes le mélange eaualcool, puis on laisse la séparation s'opérer par gravité et on sépare les couches. On extrait à nouveau la couche aqueuse trois autres fois   avec le mme    volume de butanol.



  On réunit les quatre extraits au butanol et on les concentre sous vide à une température ne dépassant pas   50     à un volume de 300   em3,    point auquel apparaît une quantité   considé-    rable de cristaux. On refroidit le solvant, on répare les cristaux par filtration, on les lave àl'eau, à l'alcool éthylique, à nouveau à l'eau, puis an les sèche sous vide. La récupération totale est de   35 /ff.   



   Exemple 3 :
 On répète l'exemple 2, mais on réalise   t'alcalinisation à l'aide    de soude à   25 ouzo    et l'acidification à l'aide d'acide sulfurique   9N.   



  Dans la limite des erreurs expérimentales, il   n'y    a pas de différences notables dans la   vécu-    pération. Le processus semble un peu plus économique, en raison du prix plus avanta  geux de l'acide    sulfurique par rapport à celui de l'acide chlorhydrique.



   Exemple 4 :
 On acidifie 60 litres de masse fermentée à un   pH    de 1,2, ce qui nécessite approximativement 1700   cm3 d'acide chlorhydrique 6N.    On filtre la suspension sur un filtre rotatif continu à vide en utilisant un agent de filtration auxiliaire et l'on rejette le gâteau de myeelium usé. On ajoute au filtrat 6 kg de chlorure de sodium et 6 litres de butanol normal. Après agitation pendant 15 minutes, on laisse se séparer les couches par gravité et l'on recueille   ! a couche    de butanol. On extrait à nouveau trois autres fois la couche aqueuse en utilisant 6 litres de   butanol à chaque    fois et l'on réunit les quatre extraits au butanol.

   On concentre 1'extrait au butanol à un volume de 700 cm3 sous un vide   d'a. pproximativement    70 em, point auquel le chlorhydrate de ehlortétracycline se sépare de la solution par cristalli  sation.    On refroidit le contenu de la colonne et on sépare les cristaux, on les lave à   l'eau,    à l'alcool éthylique, à nouveau à 1'eau et on les sèche sous vide. On obtient un rendement total   d'approximativement 28 a/o.   



      Exemple 5 :   
 On porte 30 litres   d'une    masse fermentée à un pu de 8,6 par addition d'environ 130 em3 d'une suspension à   10"/o d'hydroxyde    de cal  cium.    On filtre la suspension à travers un filtre-presse à plaque et cadre, on met le   gâ-    teau en suspension dans 6 litres d'eau et on ajuste le   2vEI    à 1,5 avec de l'acide sulfurique 9N à la température ambiante. Après agitation pendant 15 minutes, on filtre la suspension et on sépare le gâteau. On extrait à nouveau le gâteau par 6 autres litres d'eau à un   PH porté    à 1,4 à l'aide d'acide sulfurique. On filtre à nouveau la suspension et on réunit les deux extraits.

   On concentre alors les extraits à l'eau réunis à un volume de 3,25 litres par distillation à une température ne dépassant pas   50 .   



  On sépare par filtration un précipité formé pendant la concentration, précipité que l'on trouve tre inefficace au point de vue   anti-    biotique et que l'on rejette. A ce filtrat clair on ajoute 300   cm3    de butanol normal et 900   g    de chlorure de sodium. On agite ce mélange, on sépare le butanol par gravité et on extrait à nouveau le   coneentrat    trois autres fois avec du butanol.

   On réunit les extraits, on évapore dans une colonne à vide jusqu'à ce que le chlorhydrate de   chlortétracycline commence    à précipiter, puis on refroidit le contenu de la colonne et on récupère par filtration le chlorhydrate de   ehlortétracycline.    On lave le chlorhydrate de   chlortétracycline    a. vec de   l'eau,    de   l'méthanol    de 1'eau à nouveau puis on le sèche.



     Exe72ple 6    :
 On acidifie 60 litres   d'une    masse fermentée à un PH de 1,5 avec de l'acide sulfurique, on agite pendant une heure et on filtre. On concentre le filtrat à la moitié de son volume initial, soit 30 litres, par évaporation sous vide à une température ne dépassant pas   50 .   



  On ajoute 5,1 kg de chlorure de sodium. On extrait le mélange quatre fois avec chaque fois 3 litres de butanol normal. On réunit les 12 litres d'extrait et on les concentre à un   pl,    de 2,2 à 750 em3 à une température ne   dépas-    sant pas   45 .    On acidifie le   coneentrat à un PH    de 0,7 avec de l'acide chlorhydrique   12N    et on le laisse reposer jusqu'au lendemain à la température ambiante. On sépare les cristaux résultants par filtration de la solution, on les lave avec de l'eau, puis avec de l'alcool et on les sèche. On obtient une récupération totale de 71  /o de la   ehlortétraeyeline    initiale.



   Exemple 7 :
 On met en suspension 100 g de   chlortétra-    cycline brute dans 10 litres d'eau et on   aci-    difie   à un pg    de 2,5 avee de l'acide   ehlor-    hydrique. On agite le mélange pendant 20 minutes a. vec 50 g de charbon décolorant et on filtre la solution. Au filtrat clair on ajoute 1,7 kg de chlorure de sodium et un litre d'alcool butylique normal. Après agitation, on laisse déposer les liquides et on sépare la couche de butanol.

   On réalise trois extraits butanoliques supplémentaires, on rejette la couche aqueuse, on réunit les extraits butanoliques et on les concentre sous vide à 400 em3 à une température ne dépassant pas   50 ,    on acidifie légèrement le mélange   ave.    de l'acide chlorhydrique concentré, on le refroidit et on en sépare par filtration le chlorhydrate de   ehlortétraeyeline purifié résultant.    On lave les cristaux une fois avec du butanol, puis avec de   l'éthanol    et finalement avec de l'eau. La pureté des cristaux récupérés est très supérieure à celle de la matière de départ initiale.



   Un grand nombre de chlorures autres que le chlorure de sodium sont satisfaisants : le   chlo-    rure de baryum, le chlorure de potassium, le chlorure d'ammonium et le chlorhydrate de   triéthylamine.    Le chlorure de sodium est toutefois le plus avantageux, du fait qu'il est parti  culièrement    bon marché, facilement disponible, et relativement inerte, de telle sorte que si on laisse une partie du chlorure de sodium dans le produit raffiné, cela n'entraîne pas de conséquences fâcheuses.

   D'autres sels tels que le sulfate de sodium, sulfate d'ammonium, sulfate de potassium, sulfate de magnésium et oxalate de sodium peuvent tre employés comme agents de   relargage    pourvu que 1'extrait au butanol soit mis en contact avec une solution d'un chlorure, de préférence de chlorure de sodium, pour transformer la   chlortétra-    cycline en chlorhydrate de chlortétracycline.



   Il est bien entendu que plus on utilise de solvant, plus est importante la fraction d'agent actif récupéré. Dans les exemples précédents, la première extraction donne une fraction   butanolique    qui contient une proportion relative plus élevée   d'une      chlortétracycline    plus pure, et on peut se limiter à cette première extraction. Cependant, des   extractions supplé-    mentaires sont indiquées, si elles sont   réali-    sables économiquement, car elles réduisent le prix du produit thérapeutique.

Claims (1)

1. REVENDICATION : Procédé de préparation du chlorhydrate de chlortétracycline, dans lequel le microorganisme streptomyees auréofaciens est cultivé dans un milieu nutritif aqueux sous des conditions de fermentation aérobies, caractérisé en ce qu'une solution acide aqueuse de la chlortétracycline impure ainsi obtenue est soumise à une extraction à l'aide de butanol, en présence d'un sel agissant comme agent de relargage, un chlorure étant par ailleurs mis en contact avec la chlortétracycline, de façon à obtenir du chlorhydrate de chlortétraeycline en solution dans le butanol.

   SOUS-REVENDICATIONS : 1. Procédé selon la revendication, caracté- risé en ce qu'on effectue ladite extraction sur une solution acide aqueuse dont le PlI est com- pris entre 1 et 4.

   2. Procédé selon la revendication, carac térisé en ce qu'on effectue ladite extraction sur une solution acide aqueuse dont la température ne dépasse pas 55 .

   3. Procédé selon la revendication, caracté- risé en ce qu'on concentre l'extrait butanolique jusqu'à ee que le chlorhydrate de chlor- tétraeycline s'en sépare par cristallisation.

   4. Procédé selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce qu'on réalise la concentration par distillation sous vide.

   5. Procédé selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que la distillation sous vide est effectuée à une température inférieure à 50 C.

   6. Procédé selon la revendication, caractérisé en ce que le chlorure est un chlorure alcalin.

   7. Procédé selon la sous-revendication 6, caractérisé en ce que le chlorure alcalin est le chlorure de sodium.