Procédé de préparation de chlorhydrate de chlorotétracycline.
La présente invention concerne un procédé de préparation de chlorhydrate de ehlorotétra- cycline à partir d'une matière contenant de la ehlorotétracycline.
Le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce qu'on fait réagir la matière contenant de la chlorotÚtracycline, dans 1'eau, à un 1,),, ne dépassant pas 3, avec un dérivé organique de 1'acide sulfurique contenant un radical organique hydrophobe et le groupe -SOOFT, dont le poids moléculaire n'est pas s inférieur à 206, pour former un composé du type sel entre la chlorotétracycline et ledit dé- rivé d'acide sulfurique, et qu'on fait réagir ce composé, avee de 1'acide chlorhydrique ou un sel de celui-ci pour le transformer en chlorhydrate de ehlorotétracycline.
Le délivéorganiquedel'aeictesulfllriquepeut comprendre, comme radical hydrophobe, un groupement alcoyie, aralcoyie, alcaryle, aryle, haloaryle ou azoaryle, qui peut être fixé au groupe-S020H soit par un carbone direc tement, de façon à constituer un aeide sulfo- nique, soit par une liaison carbone-oxygène, de façon à constituer un ester d'acide sulfurique ou un sulfate. L'hydrogène remplaeable du groupe-SOOH permet la liaison à la molécule de chlorotétraeycline.
Ces dérives de l'acide sulfurique peuvent être utilisés soit sous forme d'acides libres soit sous forme de sels. En présence d'acides forts tels que l'acide sulfurique ou l'acide chlorhydrique en quantité suffisante, les sels sont transformés en acides libres, tandis que le PEX du milieu ne s'élève pas au-dessus de 3.
Certains des dérivés. de l'acide sulfurique que l'on peut utiliser pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention sont du type utilisé comme agents mouillants, et d'autres sont du type utilisé comme colorants. On préfère utiliser, pour des raisons économiques, des dérivés non toxiques, non colorés, bon mar ché, et que l'on peut obtenir industriellement.
On peut cependant utiliser des matières colorantes ou toxiques, à condition que le produit final puisse être suffisamment débarrassé de ces matières.
Il est particulièrement commode de former la solution acide par acidification d'une masse de fermentation débarrassée. des matières inso- lubles par filtration. On peut également former la solution par extraction par l'eau aci difiée, d'un gâteau de filtration contenant la ehlorotétracycline sous une forme insoluble.
On peut séparer, en vue de sa transformation en chlorhydrate, le composé du type sel de la solution acide par filtration, centrifuga- tion ou tout autre moyen.
Toutefois, comme certains de ces composés du type sel tendent à se séparer sous une forme amorphe, il est particulièrement commode de les extraire de la suspension aqueuse dans laquelle ils se forment par un solvant présentant un pouvoir d'extraction élevé. On peut réaliser l'extraction sous iorme d'une extraction simple, d'une extraction multiple, d'une extraction à contre-courant ou dans certaines machines d'extraction liquide-liquide.
Il est préférable d'utiliser une quantité du dérivé de l'acide sulfurique supérieure à celle correspondant, à un groupement acide par molécule de chlorotetracycline ; des rapports mo léculaires allant jusqu'à environ 3 sont favorables.
Il est parfois indiqué de modifier l'ordre d'addition des composés. Par exemple, on peut ajouter le dérivé d'acide sulfurique avec le solvant, dans lequel on peut le dissoudre, ou l'ajouter avant ou après l'addition du solvant ou avant ou après l'acidification de la solu- tion. Il est seulement nécessaire que la solution ait un pH non supérieur à 3 quand on met en contact le solvant avec la chlorotétra- eyeline et le dérivé d'acide sulfurique pour obtenir 1'extraction du composé de ehloro- tétracycline du type sel dans la couche de solvant.
Comme solvant, les solvants usuels sont utilisables. Parmi eux, on peut citer les hydrocarbures halogénés, tels que le bichlorure d'éthylène, le trichloroéthane, le triehloréthylène, le bichlorure de propylène, le chloroforme, l'eau, les monoesters de glycol non miscibles à 1'eau tels que le phénylcellosolve, les esters organiques tels que le phtalate diméthylique, le phtalate acide d'éthyle, l'acé tate d'isopropylû, l'acétate de butyle, les éthers et les éthers substitués tels que l'éther dichloroiso, propylique, les cétones telles que la méthylisobutylcétone,
des cétones supérieures non miscibles ou des cétones pltls solubiles rendues non miscibles à l'eau par l'addition d'un sel à la couehe aqueuse. Les alcools ayant 4 atomes de carbone ou davantage tels que le méthylisobutylcarbinol, les hexanols, le butanol, l'alcool amylique, etc., sont de bons solvants.
On peut concentrer la solution du composé type sel dans le solvant organique non miscible à l'eau par évaporation à une température ne dépassant pas 60 C, ou même évaporer la totalité du solvant et soumettre le composé ainsi isolé à une double décomposition pour le transformer en chlorhydrate de chlorotétra evcline. Gette double décomposition peut aussi s'effectuer au sein du solvant organique.
On a constaté qu'en ajoutant un sel tel que le chlorhydrate de triéthylamine ou le chlorure d'ammonium ou tout autre chlorhydrate de base azotée, ou du chlorure de calcium, etc., àla solution, il se forme {le sel de triéthylamine ou le sel correspondant du dérivé de 1'acide sulfurique, qui reste dissous, tandis que la ehlorotétracycline se sépare sous forme de chlorhydrate que l'on peut séparer de la solu- tion.
Ou bien, on peut ajouter au solvant un solvant mutuel miscible à l'eau tel qu'un alcool inférieur, comme le méthanol ou le 2-éthoy- éthanol, puis ajouter à ce solvant mixte de l'acide chlorhydrique. Par double décomposi- tion, le composé du type sel libère la ehloro- tétracycline sous forme de son chlorhydrate que l'on peut séparer du solvant mixte sous forme d'un précipité.
L'invention est décrite en détail dans les exemples suivants.
EX6 Exempt- :
On prépare une solution contenant 3, 5 g de ehlorotétracycline neutre brute donnant aux essais 800 gamma par mg dans 1500 em3 d'eau. A cette solution, on ajoute 1, 7 g du sel de sodium de 1'acide 2, 4-dichlorophénol-6-sul- fonique. On agite le mélange et on ajoute le pH à 2 par addition d'acide sulfurique à 25 /o.
Quand l'équilibre est établi, on extrait la solution avec 375 em3 de méthylisobutylcétone. On ajoute à la phase aqueuse une portion supplie- mentaire-de 1 g de 2, 4-dichlorophénol-6-sul- fonate de sodium et on extrait à nouveau par des portions de 150 cm3 de méthylisobutyl- cétone. On réalise trois fois ces extractions. Le résidu donne aux essais 51 gamma par em3, ce qui indique une extraction presque com- plète.
On combine les fractions de solvant séparées pour former une phase solvant unique de 774'cl3 donnant aux essais 3480 gamma par em3. On concentre 1'extrait sous pression réduite à une température ne dépassant pas 40 C à un volume de 31 em3. Au concentrat, on ajoute 0, 6 em3 d'acide chlorhydrique concentré, ce qui provoque la précipitation immédiate du chlorhydrate de chlorotétracycline sous forme amorphe. On sépare le précipité par filtration et on le met en suspension avec 5 cm3 de 2-éthoxy-et. hanol (cellosolve). Le produit amorphe cristallise alors, donnant un rendement de 2, 15 g en chlorhydrate de chlorotétracycline purifié.
Le produit donne aux essais 994 gamma par mg, ce qui indique un chlorhydrate de chlorotétraeycline pur et représente une récupération de 69 0/G de l'acti- vité initiale.
Exe ? nple-9 :
On ajoute 2 litres d'une masse de fermen- tation de chlorotétracyeline contenant des ions calcium et donnant aux essais 1100 gamma par em3 à un pu de 8, 5 par addition de soude à 25 /o en solution. On ajoute au mélange un demi-poureent en poids de terre à diatomées comme adjuvant de. filtration et on sépare les solides par filtration. On met le gâteau filtré en solution dans un litre d'eau et on l'acidifie à un pR de 1, 5 par addition d'acide sulfurique à 25 ! a. On chauffe le chauffe C, m6lange agite pendant 20 minutes et on sépare les solides par filtration.
On réalise une seconde extraction du gâteau filtré avec 1 litre supplémentaire d'eau acidifiée au même PI.
On réunit les deux extraits qui donnent aux essais 960 gamma par cm3. On ajoute 1, 5 g d'acide 2, 4-dichlorophénol-6-sulfonique sous forme du sel de sodium et on extrait la solution par 500 em3 de méthyliso- butyleétone. On sépare la phase solvant et on traite à nouveau la phase aqueuse par 1, 5 g supplémentaire de 2, 4-dichlorophénol-6-sulfonate de sodium et on 1'extrait par 200 cm3 de methyl-isobutylcétone, puis successivement par deux portions supplémentaires de 200 em3 de méthylisobutylcétone. Le ps reste au-dessous de 3.
Le résidu donne aux essais 29 gamma par cm3, ce qui indique une extraction pratiquement complète. On réunit les extraits du solvant et on les concentre sous pression réduite,
à une température ne dépassant pas 55 C, à
27 em3. Au concentrat, on ajoute 0, 5 cm3
d'acide chlorhydrique concentre et on refroi
dit le mélange à 0 C. Il'se forme du chlorhy
drate de chlorotétracycline amorphe que l'on
filtre et que l'on met en suspension avec 4 cm3
de 2-éthoxyéthanol. Le chlorhydrate amorphe
forme des cristaux dans le 2-éthoxy-éthanol,
ce qui donne 1, 27 g de chlorhydrate de chloro
tétracycline donnant aux essais 860 gamma
par mg.
Exemple 3 :
On acidifie 3 litres d'une masse de cliloro
tétrae. ycline provenant directement des réser
voirs de fermentation et donnant aux essais
1000 gamma par cm3 à un pH de 2, 0, avec de
l'acide sulfurique a 25 lol. On agite la masse
acidifiée pendant 30 minutes et on la filtre.
Au filtrat clair, on ajoute 1 g de 2, 4-dichloro-
phénol-6nsulfonate de sodium. On extrait en-
suite le mélange par 560 cm3 de méthylisobu-
tyleétone. On extrait la couche aqueuse après
addition de 0, 8 g de 2, 4-dichlorophénol-6-sul-
fonate de sodium par quatre portions succes
sives de 250 cm3 de méthylisobutylcétone. Le
PEX reste au-dessous de 3. La couche aqueuse
épuisée donne aux essais 47 gamma par em3,
ce qui indique une extraction presque com
plète.
On réunit les couches de solvant et on
les traite par 0, 7 g de charbon décolorant en
utilisant le produit marque Dareo G60 .
Apres filtration du carbone, on concentre la solution claire sous pression réduite, à une
température ne dépassant pas 50 C, à un vo
lume de 22 cm3. Au concentrat, on ajoute alors
0, 35 cm3 d'acide chlorhydrique concentré. On
sépare par filtration le précipité de chlor
hydrate de ehlorotétraeyeline amorphe et on
le met en suspension dans 5 cm3 d'éthyl-cello
solve, ce qui provoque la cristallisation. On
obtient 0, 72 g de chlorhydrate de ehlorotétra
cycline jaune clair donnant aux essais 960
gamma par mg.
Exemple Y :
On traite un échantillon de 2, 0 litres
d'extrait à l'eau acidifiée, obtenu par extrac tion d-Lui gâteau alcalin, par 7, 5 g de lauryl- sulfate de sodium. On extrait la solution par 500 cm3 d'acétate de n-propyle divise en deux portions. La solution aqueuse initiale donne aux essais 1250 gamma par em3 ; le liquide épuisé donne aux essais 240 gamma par em3.
On concentre sous vide à une température inférieure à 35 C l'extrait à 10 /o de son volume initial. Pendant la concentration se forme un précipité du composé type sel chloro tétracycline-. laurvl-sulfate. On filtre le concentrat et on dissout le sel amorphe dans 10 em3 d'alcool éthylique. On filtre la solution et on l'acidifie avec 1, 0 cm3 d'acide chlorhydrique 6N. Le chlorhydratedechlorotétraeyclinecris- tallise dans la solution et on le sépare par filtration après repos à la température ambiante pendant 12 heures. On obtient un rendement de 1, 25 g de chlorhydrate de chlorotétracy- cline donnant aux essais 940 gamma par mg.
Ereslple S :
On ajoute à la température ambiante e 400 cm3 de-bichlorure d'éthylëne à 16 litres d'une solution aqueuse de chlorotétraeycline acidifiée donnant aux essais 1560 gamma par cm3 à un pjj de 1, 0. On agite le mélange pendant environ 2 minutes, après quoi on y ajoute 100 em3 de Aérosol OT à 70 /01 en utilisant la suspension aqueuse commerciale. Après agitation pendant 35 minutes, on sépare la coii- che solvant dans un centrifugeur.
L'analyse de la couche aqueuse résiduelle indique 60 gamma par cm3. A 40 em3 de l'extrait, on ajoute 40 cm3 de cellosolve, 2 cm3 d'eau et 4 g de chlorhydrate de triéthylamine. On agite ce mélange et on y ajoute suffisamment d'acide chlorhydrique concentré pour abaisser le PH à 0, 75. On agite le mélange pendant 6 heures et on le laisse reposer pendant 10 heures à la température ambiante. On sépare les cristaux formés, par filtration, et on les la. ve au cello- solve, à 1'eau et trois fois à l'alcool. On recueille 3, 92 de chlorhydrate de chlorotétracycline qui donne aux essais 980 gamma par mg.
Exemple 6 :
On ajuste 3 litres d'extrait par l'eau aci difiée, ayant un potentiel de 810 gamma par cm3, à un pH de 2, 4 avec de l'alcali dilué et on les extrait par 600 cm3 d'acétate de n-propyle après addition de 28, 0 em3 d'une solu- tion aqueu, se à 25 /o du sel de sodium du sulfate de tétradéeyle. On répète l'extraction avec 600 em3 supplémentaires d'acétate de n-propyle.
On filtre les extraits à l'acéate de n-propyle combinés, ayant un volume de 1100 cm3 et on élève le PH à 4, 75 par addition de 1., 5 em3 de triéthylamine. Après concentration sous vide à. 101 cm3 et dilution par 20 cm3 d'alcool et 15 em3 de cellosolve, on ajoute le pH à 5, 2 avec 0, 4 cm3 de triéthylamine. On ajoute immédiatement la solution à un Pll de 1, 0 par addition de 1, 5 em3 d'acide chlorhydrique concentré. On agite la solution pendant 3 heures et on la laisse reposer pendant environ 16 heures à la température ambiante.
Les cristaux qui se forment sont filtrés et lavés successivement au cellosolve à 1'eau et à l'alcool et sèches. On obtient un rendement de 1, 61 g de chlorhydrate de chlorotétraeycline donnant aux essais 868 gamma par mg.
Exemple 7 :
On traite 17 litres d'extrait à l'eau acidu- lée à un PH de 1., 35 et donnant aux essais 775 gamma par em3, par 60 g d'une pâte aqueuse à 50 /a de Tergitol 4o et on l'extrait par 1700 cm. 3 de bichlorure d'éthylène. On répète l'extraet. ion en utilisant l700 em3 supplémen- taires de bichlorure d'éthylène et 30 g de la pÅate à 50 /o de Tergitol 4 . On filtre 1extrait combiné (3200 em3) et on le concentre sous vide à 20-25 C jusqu'à ce que pratiquement la totalité du bichlorure d'éthylène ait distillé. De l'acide supplémentaire n'est pas nécessaire.
On ajoute 85 em3 de cellosolve au concentrât. Après filtration, on divise le filtrat en deux portions égales de 72 cm3. A la première portion, on ajoute 2, 2 ei-n3 d'eau et 2, 5 g de chlorhydrate de triéthylamine. On agite le mélange et on ajuste le pB à 1, 24 avec 0, 8 cm3 d'acide chlorhydrique concentre.
Après agitation pendant 3 heures, le chlor hydrate de chlorotétracycline précipite. Après repos pendant 16 heures à la température amliante, on filtre ce chlorhydrate brut, on le lave successivement avec du cellosolve, de l'eau et de l'alcool 2B et on le sèche. On obtient un rendement de 5, 58 g en chlorhydrate de chlorotétracycline jaune claire donnant aux essais 1030 gamma par mg.
Exemple 8 :
On extrait 2, 5 litres d'extrait a, l'eau acidulée à un pjj de 1, 5 et donnant aux essais 975 gamma par cm3 par 500 cm3 de méthyliso butylcetone après addition de 28 °m3 d'une solution aqueuse à 25 /o de Tergitol 7 .
On extrait à nouveau la couche aqueuse avec 375 em3 de la cétone, puis avec 250 cm3 sup- plémentaires. On concentre l'extrait cétonique combiné sous vide à environ 90 cm3. On sépare les solides par filtration. On ajoute au filtrat 2 cm3 d'acide chlorhydrique 6N dans l'étha- nol pour porter le pjj à 0, 75. On filtre le pré cipité amorphe et on le cristallise par suspen- sion dans 2, 5 cm3 de cellosolve. On filtre les cristaux, on les lave au cellosolve et on les sèche. On obtient un rendement de 1, 41 g de chlorhydrate de chlorotétracyeline brute donnant aux essais 980 gamma par mg.
Exemple 9 :
On extrait 6 litres d'une solution de chlorhydrate de chlorotétraeycline à un PEX de 1, 5 donnant aux essais 1130 gamma par cm3 de bichlorure d'éthylène en présence de 20 cm3 d'une solution aqueuse à 70"/ du sel de sodium du sulfosuccinate di (2-éthyl-hexylique)
( Aérosol-OT). On extrait à nouveau la cou- che aqueuse par 600 em3 de bichlorure d'éthy- lène en utilisant 10 cm3 supplémentaires d' Aérosol-OT à 70 io. On agite 1'extrait combiné au bichlorure d'éthylène pendant 30 minutes avec 5, 9 g de charbon de bois.
On filtre ensuite l'extrait et on le concentre sous vide à 20-25 C à environ 110 em3. Après dilution avee 42 cm3 de cellosolve, on traite à nouveau le concentrat par 1 /o (en poids par volume) de charbon de bois et on le filtre.
On ajoute au filtrat de la triéthylamine jusqu'à ce que le Fez soit de 5, 6. On ajuste alors le mélange avec de l'acide chlorhydrique concentré à un pu de 1, 72. Les cristaux commen- cent à se déposer. Après agitation pendant 3 heures à la température ambiante, on filtre le chlorhydrate de chlorotét. racycline, on le lave successivement au cellosolve, à l'eau, à l'alcool 2B et on le sèche. On obtient un rendement de 4, 68 g de chlorhydrate de chlorotétracycline donnant aux essais 900 gamma par mg.