KR20020005100A - Method for Production of Cefuroxime axetil with Higher purity and yield - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고순도, 고수율의 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 하기식 (1)로 표시되는 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르(일명 Cefuroxime axetil)를 제조하는데 있어 하기식 (2)로 표시되는 2 세펨 이성질체의 발생을 억제하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for preparing high purity, high yields of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester. In particular, the present invention relates to a method for inhibiting the generation of the 2 cefe isomer represented by the following formula (2) in the preparation of the cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester represented by the following formula (1) (aka Cefuroxime axetil).
상기 구조식(1)로 표시되는 화합물은 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르로서 그람 음성 및 그람 양성 미생물에 대하여 활성 스펙트럼이 매우 광범위한 항균력을 가지며 특히 그람 음성 미생물에 의해 생성되는 β락탐아제에 대하여 매우 안정하므로 항균성이 증대되고 포유동물에서 내성이 우수하여 항생제로 널리 사용되고 있다. 또한 이 화합물은 경구 투여 후 위장관에서 잘 흡수되어 매우 효능이 있는 항생물질로서 상기 화합물에 대한 공지 기술로는 미국 특허 제 4,627,320호와 영국 특허 2,145,409호를 들 수 있다.The compound represented by the above formula (1) is cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester and has a broad spectrum of antibacterial activity against gram negative and gram positive microorganisms, and is particularly stable against β lactamase produced by gram negative microorganisms. Therefore, the antimicrobial activity is increased and excellent resistance in mammals is widely used as antibiotics. In addition, the compound is an antibiotic that is well absorbed in the gastrointestinal tract after oral administration and is very effective, and known technologies for the compound include US Pat. No. 4,627,320 and UK Pat. No. 2,145,409.
상기 구조식(1)의 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 제조하는 공정 중, 상기 구조식(2)의 2 세펨 이성질체의 발생은 수율을 저하시키는 원인이 될 뿐만 아니라, 목적하는 구조식(1)의 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르와의 구조적 유사성으로 인하여 순도를 억제시키는 불순물로써 작용한다. 때문에 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르의 제조 공정 중 2 세펨 이성질체의 발생을 억제하는 것은 매우 중요하다.In the process for producing the cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester of the above formula (1), the generation of the 2 cefe isomer of the above formula (2) not only causes a decrease in yield, but also the cefu of the desired formula (1). Structural similarity with Roxime 1-acetoxy ethyl ester acts as an impurity inhibiting purity. Therefore, it is very important to suppress the occurrence of 2 cefem isomers during the preparation process of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester.
일반적으로 구조식 (2)의 2 세펨 이성질체를 구조식(1)의 3 세펨 이성질체로 전환하는 방법으로, 2 세펨 이성질체를 산화시켜 3 세펨 술폭시드 형태로 전환 시킨 뒤 이를 다시 환원하여 3 세펨 이성질체로 전환시키는 방법이 알려져 있다. 그러나 이러한 방법은 2 단계의 반응을 거치므로 수율의 저하 및 정제의 어려움으로 인해 공업화하기 어려운 단점이 있다.In general, the method of converting the 2 sefem isomer of Structural Formula (2) to the 3 cefe isomer of Structural Formula (1) converts the 2 isfem isomer into 3 cefe sulfoxide form and then reduces it to convert to 3 cefe isomer. Methods are known. However, this method has a disadvantage in that it is difficult to industrialize due to the reduction in yield and difficulty in purification because it undergoes a two-step reaction.
또한 세펨 에스테르 화합물의 제조 시에 2 세펨 이성질체의 발생을 억제하는 방법들이 보고된 바 있다. Shahriar Mpbashery 등(Jounal of Organic Chemistry, 4723, Vol. 51, 1986)은 세팔로스포린 산으로부터 세팔로스포린 에스테르의 제조 시에 N,N-디메틸포름아미드와 1,4-디옥산 혼합 용매를 사용하여 2 세펨 이성질체의 발생을 억제하는 방법을 보고하였으나, 이 방법은 혼합 용매의 사용으로 용매의 회수가 어렵고, 과량의 용매 사용으로 인한 제조 비용이 높아 비경제적이다.There have also been reported methods of inhibiting the occurrence of the 2 cefe isomer in the preparation of the cefe ester compound. Shahriar Mpbashery et al. (Jounal of Organic Chemistry, 4723, Vol. 51, 1986) used a mixed solvent of N, N-dimethylformamide and 1,4-dioxane in the preparation of cephalosporin esters from cephalosporin acid. Although a method of suppressing the occurrence of 2 cefe isomers has been reported, this method is difficult to recover the solvent by the use of a mixed solvent, it is uneconomical high manufacturing cost due to the use of excess solvent.
또한 미국 특허 5,498,787호는 세팔로스포린 알카린 염으로부터 세팔로스포린 에스테르의 제조 시, 4급 암모니움 염 촉매를 사용하여 2 세펨 이성질체의 발생을 억제하는 방법을 보고한 바 있다. 그러나 이 경우 출발 물질인 세팔로스포린 물질이 나트륨 등과 같은 알카린 염 형태이어야만 하는 단점이 있다.U.S. Pat.No. 5,498,787 also reported a method for inhibiting the occurrence of 2 cefe isomers using quaternary ammonium salt catalysts in the preparation of cephalosporin esters from cephalosporin alkaline salts. However, in this case, there is a disadvantage that the starting material cephalosporin material must be in the form of an alkaline salt such as sodium.
본 발명자들은 상기 종래의 방법들이 지니는 문제점을 해결하고자 노력하던 중 세푸록심 산을 N,N-디메틸아세트아미드 용매에서 1-브로모 에틸 아세테이트와 탄산칼륨과 함께 반응 시에 소정량의 산을 첨가함으로써 2 세펨 이성질체의 발생을 억제할 수 있다는 사실을 알아내고서 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have tried to solve the problems of the conventional methods by adding a predetermined amount of acid when reacting cefuroxime acid with 1-bromo ethyl acetate and potassium carbonate in N, N-dimethylacetamide solvent. The present invention has been completed by finding out that the occurrence of 2 cefe isomers can be suppressed.
따라서 본 발명의 목적은 2세펨 이성질체의 발생을 억제하여 고순도, 고수율의 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 제조하는 신규한 방법을 제공하는데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a novel process for the production of high purity, high yields of cefuroxime 1-acetoxy ethyl esters by inhibiting the generation of 2cefem isomers.
본 발명은 상기 구조식(1)로 표시되는 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르(C efuroxime axetil)를 제조하는데 있어 상기 구조식(2)로 표시되는 2 세펨 이성질체의 발생을 억제하는 방법으로서, 세푸록심 산으로부터 산의 존재하에 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 제조하는 방법을 포함한다.The present invention is a method for inhibiting the occurrence of the 2 cefem isomer represented by the structural formula (2) in the preparation of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester (C efuroxime axetil) represented by the structural formula (1), the cefuroxime acid From the cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester in the presence of an acid.
본 발명을 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
상기 구조식(1)으로 표시되는 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 제조하는 방법으로, 본 발명은 N,N-디메틸아세트아미드를 반응용매로 하여 1-브로모 에틸 아세테이트를 탄산칼륨과 제안된 적당량의 산 존재 하에서 세푸록심 산과 반응하고 반응액을 아세트산 에틸로 희석한 뒤, 산성수용액과 염기성 용액으로 세척한 후 정제된 세푸록심 악세틸 용액을 결정화에 영향을 주지 않을 정도로 농축한 후 디이소프로필 에테르를 첨가하여 상기 구조식(1)으로 표시되는 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 고순도, 고수율로 제조하는 방법을 포함한다.In the process for producing the cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester represented by the above formula (1), the present invention is a suitable amount of 1-bromo ethyl acetate and potassium carbonate with N, N-dimethylacetamide as a reaction solvent React with cefuroxime acid in the presence of an acid, dilute the reaction solution with ethyl acetate, wash with an acidic aqueous solution and a basic solution, and concentrate the purified cefuroxime axetyl solution to a degree that does not affect crystallization. It is added to the method for producing a cepuroxime 1-acetoxy ethyl ester represented by the formula (1) in high purity, high yield.
상기 본 발명에서 사용가능한 산으로서는 초산, 개미산 등을 포함한 카르복실 산, 메탄 술포닉 산, p-톨루엔 술포닉 산 등을 포함한 술포닐 산, 황산, 인산 등이 있으며, 바람직하게는 초산, 개미산 등의 카르복실산이다.Examples of the acid usable in the present invention include carboxylic acid including acetic acid and formic acid, sulfonyl acid including methane sulfonic acid and p-toluene sulfonic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and the like, preferably acetic acid and formic acid. Carboxylic acid.
또한 상기 구조식(1)의 제조 시 첨가하는 산의 양은 산/세푸록심 산의 몰 비로 0.02 ~ 0.8 정도가 바람직하다. 이때 사용하는 산의 양은 산의 종류에 따라 그 범위를 달리하는 것이 바람직하다. 아래 표는 산의 종류에 따른 산의 사용량의 예시이다.In addition, the amount of acid added in the preparation of Structural Formula (1) is preferably about 0.02 to 0.8 in the molar ratio of acid / sefuroxime acid. At this time, it is preferable that the amount of acid used varies its range depending on the type of acid. The table below shows examples of acid usage according to acid type.
<표 1>TABLE 1
이하 본 발명의 내용을 실시예를 들어 상세히 설명하고자 하나 이들 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시에 불과한 것으로 본 발명의 권리범위를 제한하는 어떠한 의미로도 사용되어지지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but these Examples are only used to illustrate the present invention and are not used in any sense to limit the scope of the present invention.
<비교예 1>Comparative Example 1
N,N-디메틸아세트아미드 100ml에 탄산칼륨 9.77g과 세푸록심 산 25g을 교반하면서 5 ~ -10℃로 냉각한 후 1-브로모 에틸 아세테이트 15.6g을 가했다. 이 반응액을 4시간 더 반응시킨 후 HPLC(C18 column, 280nm)를 이용하여 분석한 결과, 2 세펨 이성질체/3 세펨 이성질체 비가 17.8/82.2였다. 상기 반응액을 아세트산 에틸 250ml 과 3% 중탄산나트륨 수용액 250ml의 혼합 용액을 부어 1시간 동안 교반하였다. 층분리를 수행하여 유기층은 1N 염산용액 125ml로 세척한 후 20% 염화나트륨과 2% 중탄산나트륨 용액 35ml로 세척하였다. 유기층을 다시 2.5g의 활성탄으로 탈색처리한 후 여과하고, 아세트산 에틸 100ml로 세척하였다. 여액을 35℃에서 감압농축하여 187g으로 증발시키고, 1시간 동안 상온에서 교반하여 결정화하였다. 여기에 디이소프로필 에테르 312ml을 40분간 적가하여 결정화를 완료시켰다. 생성된 결정을 여과한 후 아세트산 에틸과 디이소프로필 에테르의 혼합 용액으로 세척한 다음 35℃에서 건조시켜 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르 22.0g을 얻었다.To 100 ml of N, N-dimethylacetamide, 9.77 g of potassium carbonate and 25 g of cefuroxime acid were cooled to 5˜10 ° C. with stirring, followed by addition of 15.6 g of 1-bromo ethyl acetate. The reaction solution was further reacted for 4 hours, and then analyzed using HPLC (C18 column, 280 nm). The ratio of 2 cefe isomer / 3 sefe isomer was 17.8 / 82.2. The reaction solution was poured into a mixed solution of 250 ml of ethyl acetate and 250 ml of 3% aqueous sodium bicarbonate solution and stirred for 1 hour. The organic layer was washed with 125 ml of 1N hydrochloric acid solution and then with 35 ml of 20% sodium chloride and 2% sodium bicarbonate solution. The organic layer was again decolorized with 2.5 g of activated carbon, filtered and washed with 100 ml of ethyl acetate. The filtrate was concentrated under reduced pressure at 35 ° C., evaporated to 187 g, and crystallized by stirring at room temperature for 1 hour. 312 ml of diisopropyl ether was added dropwise thereto for 40 minutes to complete crystallization. The resulting crystals were filtered, washed with a mixed solution of ethyl acetate and diisopropyl ether, and then dried at 35 ° C. to obtain 22.0 g of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester.
1H-NMR(DMSO-d6,300mHz):1.53(1d,3H),2.07(s,3H),3.57(br,s,2H),3.97(s,3H), 4.83(br,s,2H),5.85(Abq,1H),6.20(br,s,2H),67.47~6.8(m,2H),6.90~7.20(q,1H),7.60(br,s,1H),9.63(d,1H)1 H-NMR (DMSO-d 6,300 mHz): 1.53 (1 d, 3 H), 2.07 (s, 3 H), 3.57 (br, s, 2 H), 3.97 (s, 3 H), 4.83 (br, s, 2 H), 5.85 (Abq, 1H), 6.20 (br, s, 2H), 67.47 ~ 6.8 (m, 2H), 6.90 ~ 7.20 (q, 1H), 7.60 (br, s, 1H), 9.63 (d, 1H)
순도(HPLC): 98%Purity (HPLC): 98%
Δ2-이성체: 0.38%Δ2-isomer: 0.38%
수율: 73.2%Yield: 73.2%
<실시예 1><Example 1>
N,N-디메틸아세트아미드 100ml에 탄산칼륨 9.77g, 초산 2.1g과 세푸록심 산 25g을 교반하면서 5 ~ -10℃로 냉각한 후 1-브로모 에틸 아세테이트 15.6g을 가했다. 이 반응액을 4시간 더 반응시킨 후 HPLC를 이용하여 분석한 결과, 2 세펨 이성질체/3 세펨 이성질체 비가 6/94였다. 상기 반응액을 아세트산 에틸 250ml 과 3% 중탄산나트륨 수용액 250ml의 혼합 용액을 부어 1시간 동안 교반하였다. 층분리를 수행하여 유기층은 1N 염산용액 125ml로 세척한 후 20% 염화나트륨과 2% 중탄산나트륨 용액 35ml로 세척하였다. 유기층을 다시 2.5g의 활성탄으로 탈색 처리한 후 여과하고, 아세트산 에틸 100ml로 세척하였다. 여액을 35℃에서 감압농축하여 187g으로 증발시키고, 1시간 동안 상온에서 교반하여 결정화하였다. 여기에 디이소프로필 에테르 312ml을 40분간 적가하여 결정화를 완료시켰다. 생성된 결정을 여과한 후 아세트산 에틸과 디이소프로필 에테르의 혼합 용액으로 세척한 다음 35℃에서 건조시켜 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르 24.5g을 얻었다.To 100 ml of N, N-dimethylacetamide, 9.77 g of potassium carbonate, 2.1 g of acetic acid, and 25 g of cefuroxime acid were cooled to 5˜10 ° C. with stirring, and 15.6 g of 1-bromo ethyl acetate was added thereto. The reaction solution was further reacted for 4 hours, and then analyzed using HPLC. As a result, the ratio of 2 cefe isomer / 3 cefe isomer was 6/94. The reaction solution was poured into a mixed solution of 250 ml of ethyl acetate and 250 ml of 3% aqueous sodium bicarbonate solution and stirred for 1 hour. The organic layer was washed with 125 ml of 1N hydrochloric acid solution and then with 35 ml of 20% sodium chloride and 2% sodium bicarbonate solution. The organic layer was further decolorized with 2.5 g of activated carbon, filtered and washed with 100 ml of ethyl acetate. The filtrate was concentrated under reduced pressure at 35 ° C., evaporated to 187 g, and crystallized by stirring at room temperature for 1 hour. 312 ml of diisopropyl ether was added dropwise thereto for 40 minutes to complete crystallization. The resulting crystals were filtered, washed with a mixed solution of ethyl acetate and diisopropyl ether, and dried at 35 ° C. to obtain 24.5 g of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester.
순도(HPLC): 99 %Purity (HPLC): 99%
Δ2-이성체: 0.10%Δ2-isomer: 0.10%
수율: 81.5%Yield: 81.5%
<실시예 2><Example 2>
실시예 1과 동일한 방법으로 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 제조하나, 초산 대신 개미산 0.4g을 사용하였다. 4 시간 반응 후 HPLC를 이용하여 분석한 결과, 2 세펨 이성질체/3 세펨 이성질체 비가 3/97이었다. 반응액을 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하여 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르 25.5g을 얻었다.Sepuloxime 1-acetoxy ethyl ester was prepared in the same manner as in Example 1, but 0.4 g of formic acid was used instead of acetic acid. As a result of analysis using HPLC after 4 hours of reaction, the ratio of 2 cefe isomer / 3 cefe isomer was 3/97. The reaction solution was treated in the same manner as in Example 1 to obtain 25.5 g of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester.
순도(HPLC): 99 %Purity (HPLC): 99%
Δ2-이성체: 0.03%Δ2-isomer: 0.03%
수율: 84.7%Yield: 84.7%
<실시예 3><Example 3>
실시예 1과 동일한 방법으로 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 제조하나, 초산 대신 p-톨루엔술포닉 산 1.68g을 사용하였다. 4 시간 반응 후 HPLC를 이용하여 분석한 결과, 2 세펨 이성질체/3 세펨 이성질체 비가 7/93이었다. 반응액을 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하여 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르 24.5g을 얻었다.Sepuroxime 1-acetoxy ethyl ester was prepared in the same manner as in Example 1, but 1.68 g of p-toluenesulphonic acid was used instead of acetic acid. As a result of analysis using HPLC after 4 hours of reaction, the 2 cefe isomer / 3 cefe isomer ratio was 7/93. The reaction solution was treated in the same manner as in Example 1 to obtain 24.5 g of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester.
순도(HPLC): 99 %Purity (HPLC): 99%
Δ2-이성체: 0.09%Δ2-isomer: 0.09%
수율: 81.5%Yield: 81.5%
<실시예 4><Example 4>
실시예 1과 동일한 방법으로 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 제조하나, 초산 대신 황산 0.16g을 사용하였다. 4 시간 반응 후 HPLC를 이용하여 분석한 결과, 2 세펨 이성질체/3 세펨 이성질체 비가 5/95이었다. 반응액을 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하여 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르 25.2g을 얻었다.Sepuloxime 1-acetoxy ethyl ester was prepared in the same manner as in Example 1, but 0.16 g of sulfuric acid was used instead of acetic acid. As a result of analysis using HPLC after 4 hours of reaction, the 2 cefe isomer / 3 cefe isomer ratio was 5/95. The reaction solution was treated in the same manner as in Example 1 to obtain 25.2 g of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester.
순도(HPLC): 99 %Purity (HPLC): 99%
Δ2-이성체: 0.09%Δ2-isomer: 0.09%
수율: 83.8%Yield: 83.8%
<실시예 5>Example 5
실시예 1과 동일한 방법으로 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르을 제조하나, 초산 대신 인산(85%) 1.5g을 사용하였다. 4 시간 반응 후 HPLC를 이용하여 분석한 결과, 2 세펨 이성질체/3 세펨 이성질체 비가 6/94이었다. 반응액을 실시예 1과 동일한 방법으로 처리하여 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르 25.0g을 얻었다.Sepuloxime 1-acetoxy ethyl ester was prepared in the same manner as in Example 1, but 1.5 g of phosphoric acid (85%) was used instead of acetic acid. As a result of analysis using HPLC after 4 hours of reaction, the 2 cefe isomer / 3 cefe isomer ratio was 6/94. The reaction solution was treated in the same manner as in Example 1 to obtain 25.0 g of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester.
순도(HPLC): 99 %Purity (HPLC): 99%
Δ2-이성체: 0.10%Δ2-isomer: 0.10%
수율: 83.1%Yield: 83.1%
본 발명에 의하면 세푸록심 산으로부터 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르의 제조 시에 N,N-디메틸아세트아미드를 반응용매로 하여 1-브로모 에틸 아세테이트를 탄산칼륨과 0.02 ~ 0.8 몰비의 산 존재 하에서 반응시킴으로써 2 세펨 이성질체의 발생을 억제하여 세푸록심 1-아세톡시 에틸 에스테르를 고순도, 고수율로 얻을 수 있는 장점이 있어 본 발명은 항생제 의약 산업상 매우 유용한 것이다.According to the present invention, 1-bromo ethyl acetate is prepared in the presence of 0.02 to 0.8 molar ratio of potassium carbonate with N, N-dimethylacetamide as a reaction solvent in the preparation of cefuroxime 1-acetoxy ethyl ester from cefuroxime acid. By suppressing the generation of 2 cefe isomers by the reaction, cepuroxime 1-acetoxy ethyl ester can be obtained in high purity and high yield. Therefore, the present invention is very useful for antibiotic medicine industry.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |