DE69232048T2

DE69232048T2 - Verfahren zur reinigung eines 3-cephem-4-carboxyl säure derivates

Info

Publication number: DE69232048T2
Application number: DE69232048T
Authority: DE
Inventors: Johannes Ludescher; Bernhard Prager; Siegfried Wolf
Original assignee: Biochemie GmbH
Current assignee: Sandoz AG
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2012-12-22
Also published as: US6333409B1; ES2210047T3; ATE205214T1; DE69232048D1; PT630380E; DE69233249T2; EP1103555A1; WO1993016084A1; ATE253583T1; US5869648A; DK0630380T3; EP0630380B1; ES2162812T3; CA2124322A1; US6136967A; SG48415A1; GR3036985T3; EP1103555B1; JPH07503474A; EP0630380A1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Verringerung der E-(trans)-Isomermenge in der Z/E (cisltrans) 7- Amino-3-[1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure der Formel I
Das Z Isomer, nämlich 7-Amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure der Formel Ia
ist ein zentrales Zwischenprodukt zur Herstellung von hoch wirksamen Breitbandantibiotika, beispielsweise Cefprozil und BAY v 3522 der Formeln
Es ist bekannt, daß die Z-(oder cis)-Konfiguration die Eigenschaft darstellt, die die vorteilhaften antibakteriellen Eigenschaften von Cephalosporinendprodukten im Gram-negativen Bereich bestimmt. Daher ist eine Aktivsubstanz mit dem kleinstmöglichen Anteil an E-(oder trans)-Isomer für die optimale Wirksamkeit erwünscht. Beispielsweise sollte das unerwünschte E-Isomer in Cefprozil 11% gemäß der US Pharmakopöe nicht überschreiten.
Synthetische Verfahren zur Herstellung dieser Antibiotika ergeben im allgemeinen Z-Isomere im Gemisch mit E-Isomeren.
Während der Synthese der Doppelbindung aus dem entsprechenden Cephalosporinkern durch eine Wittig- Reaktion mit Acetaldeyhd kann das Verhältnis der Z- zu E-Isomere nur zu einem unbefriedigenden Ausmaß in die gewünschte Richtung geleitet werden: Die GB 2 135 305 A beschreibt die Herstellung von Cefprozil ausgehend von 7-[D-2-(t-Butoaycarbonylvnino)-2-(p-hydrouhenyl)acetamido]-3-cephem-4-carbonsäurebenzhydrylester. In Verfahren 8 dieser GB Schrift wird das trans-Isomer durch Hochleistungsflüssigchromatographie abgetrennt.
In US 4 727 070 A wird ein Z/E Gemisch aus 7-[D-2-Amino-2-(Z und E)-1-propen-1-yl)ceph-3-em-4- carbonsäure (Cefprozil) durch eine Umsetzung mit Aceton und einer erneuten Spaltung zur Aktivsubstanz vom unerwünschten E-Isomer befreit. Die Reinigung eines besonders fortgeschrittenen Zwischenprodukts durch Chromatographie ist teuer und die Reinigung durch eine chemische Derivatisierung des Endprodukts ist natürlich die teuerste Variante.
Weniger teuer ist die Herstellung des relativ isomerenfreien Zwischenprodukts, nämlich 7-Amino-3-[(Z)-1- propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure. Jedoch kann es vorkonunen, daß die Olefinierungsreaktion nicht ausreichend selektiv zur gewünschten Z-Verbindung fortschreitet. Beispielsweise wird in GB 2 173 798 A 7-Amino-3-[1- propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäurebenzhydrylesterhydrochlorid maximal als 90/10 Z/E Gemisch in einer Wittig- Reaktion als Zwischenstufe zum Antibiotikum Cefprozil erhalten. Hieraus findet eine Esterspaltung zu 7-Amino-3- [(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure mit einem Anteil des E-Isomers von 9,7% statt. In Beispiel 4 beträgt das Verhältnis Z/E 83/17. In EP 0 292 806 A wird 7-Amino-3-[1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure mit einem maximalen Z/E Verhältnis von 91/9 hergestellt. Eine weitere Reinigung auf der Stufe dieses zentralen Zwischenprodukts ist nicht beschrieben.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß Z/E 7-Amino-3-[1-propen-I-yl]-3-cephem4-carbonsäure der Formel I mit einem zu hohen E-Anteil in eine Verbindung der Formel I mit einem niedrigen E Gehalt über das Hydrochlorid oder ein Metall- oder Aminsalz der Verbindung der Formel I oder durch Adsorptionschromatographie der Verbindung der Formel I umgewandelt werden kann.
Insbesondere umfaßt die Erfindung ein einfaches und effizientes Verfahren zur Abtrennung der 7-Amino-3- [(E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure in Z/E Gemischen aus 7-Amino-3-[1-propen-1-yl]-3-cephem-4- carbonsäure durch Bildung eines Salzes mit einer Verbindung der Formel II
worin die Propenylgruppe die Z- und E- Konfiguration aufweist und X&spplus; für Li&spplus;, K&spplus;, Na&spplus;, Ammonium oder ein Kation der Formel III steht
worin R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig für Wasserstoff, C&sub1;-C&sub8; Alkyl, ein wahlweise substituiertes Benzyl oder C&sub4;-C&sub8; Cycloalkyl stehen oder R&sub1; und R&sub2; und das Stickstoffatom einen fünf oder sechsgliedrigen Heterocyclus bilden, der wahlweise ein oder zwei zusätzliche Heteroatome aufweist und R&sub3; wie oben definiert ist, wobei eines von R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; nicht für Wasserstoff steht,
durch Umsetzung einer Verbindung der Formel I mit einer Lithium-, Natrium- oder Kaliumbase oder Ammoniak oder einem Amin der Formel IV
worin R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; wie oben definiert sind, in einem Lösemittel oder Lösemittelgemisch, worin die Z- und E-Isomere der Formel II unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen und Ausfällen der erhaltenen Verbindung der Formel II, wahlweise durch die Zugabe eines Gegenlösemittels, oder Auflösen einer Verbindung der Formel I in einem Lösemittel oder Lösemittelgemisch mit einer Lithium-, Natrium- oder Kaliumbase oder Ammoniak und Ausfällen einer Verbindung der Formel II durch die Zugabe einer Lithium-, Natrium- oder Kaliumquelle oder einem Amin der Formel IV und wahlweise einem Gegenlösemittel, und Umwandlung der Verbindung der Formel II in eine Verbindung der Formel I mit einer verringerten E-Menge oder des Hydrochlorids hiervon der Formel I' (wie hierin später beschrieben) durch die Zugabe einer Säure.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann folgendermaßen ausgeführt werden:
Die Verbindungen der Formel II können in einem protischen oder in einem aprotischen Medium gebildet werden. Falls man in einem wäßrigen System arbeitet, wird das ZIE Gemisch der Verbindung der Formel I in Wasser oder einem wäßrigen organischen Lösemittel gelöst, wie Aceton oder einem Alkohol, beispielsweise Isopropanol, durch die Zugabe einer Base, wie Lithium-, Natrium- oder Kaliumbase, beispielsweise dem Hydroxid, Carbonat oder Hydrogencarbonat oder einer Stickstoff-enthaltenden Base, wie Ammoniak. Dann wird ein Amin der Formel IV oder eine Lithium-, Natrium- oder Kaliumquelle zugegeben und die Lösung wird wahlweise mit einem organischen Gegenlösemittel verdünnt, wobei eine Verbindung der Formel II ausfällt. Alternativ dazu kann das Z/E Gemisch der Verbindung der Formel I in Wasser oder einem wäßrigen organischen Lösemittel, wie Aceton oder Alkohol, beispielsweise Isopropanol, suspendiert werden, wobei die Suspension dann zuerst mit einer Lithium-, Natrium- oder Kaliumquelle oder Ammoniak oder einer Verbindung der Formel IV und dann mit einem organischen Gegenlösemittel behandelt wird und wahlweise der pH mit Lithium-, Natrium- oder Kaliumbase, beispielsweise dem Hydroxid, Carbonat oder Bicarbonat eingestellt wird, falls eine Lithium-, Natrium- oder Kaliumquelle, wie Lithium-, Natrium- oder Kaliumacetat verwendet wird.
Beispiele für organische Gegenlösemittel werden in Verfahren a) angegeben, wie es später bescluieben ist.
Typische Lithium-, Natrium- oder Kaliumquellen sind unter anderem Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalze der Carbonsäuren, wie Natrium- oder Kalimacetat oder Lithium-, Natrium- oder Kalium-2-ethylhexanoat.
Falls man in einem aprotischen Medium arbeitet, wird das Z/E Gemisch der Formel I in einem organischen Lösemittel suspendiert, eine Base der Formel IV wird zugegeben und es wird wahlweise mit einem Gegenlösemittel oder einem Gemisch aus Gegenlösemitteln verdünnt. Beispiele für organische Lösemittel sind Amide, beispielsweise Dimethylformamid, Sulfoxid, beispielsweise Dimethylsulfoxid, Sulfon, beispielsweise Sulfolan, halogenierte Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Dichlormethan, Ketone, beispielsweise Aceton, Ester, Ether, beispielsweise Tetrahydrofuran, Alkohole, beispielsweise Methanol, Ethanol, eines der isomeren Propanole oder Butanole, Nitrile, beispielsweise Acetonitril oder Gemische dieser Lösemittel. Weitere Lösemittel können im Gemisch zugegeben werden, wie Diethylether oder tert-Butylmethylether.
Beispiele für Verbindungen der Formel IV sind tert-Butylamin, Benzylamin, Dibenzylaniin, Dicyclohexylamin oder 2,4,4-Trimethylpentyl-2-amin.
Falls in Verbindungen der Formel IV R&sub1; mit R&sub2; und dem Stickstoff einen fünf oder sechsgliedrigen Heterocyclus bilden, der wahlweise 1 bis 2 zusätzliche Heteroatome enthält, sind diese vorzugsweise Sauerstoff oder Schwefelatome. Beispiele des Heterocyclus sind Morpholin, N-Methylmorpholin, Oxazolidin oder Thiazolidin. Bevorzugte Beispiele der Verbindungen der Fonnel IV sind Dicyclohexylamin und 2,4,4-Trimethylpentyl- 2-amin.
Die Verbindungen der Formel II können leicht in die Verbindungen der Formel I mit einem verringerten E- Gehalt durch Lösen oder Suspendieren der Verbindung der Formel II in Wasser und durch Ansäuern umgewandelt werden. wobei die Stickstoff-enthaltende Base wahlweise durch Extraktion in einem ersten alkalischen Schritt entfernt oder durch die Zugabe eines organischen Lösemittels, wie einem Alkohol oder einem Keton in Lösung gehalten wird, wenn die Base ein Salz bildet, das in Wasser schlecht löslich ist.
Alternativ dazu können die Verbindungen der Formel II in die Verbindung I' umgewandelt werden (wie dies später beschrieben ist).
Verbindungen der Formel II, worin Xi für Ammonium oder ein Kation der Formel III steht, sind neu und ebenfalls Teil der Erfindung. Das Dicyclohexylammoniumsalz und das (2,4,4-Trimethylpentyl-2)ammoniumsalz sind bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat mehrere Vorteile. Die Verbindungen der Formel II werden leicht gefällt und kristallisiert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn es auf Z/E Gemische der Formel I mit einem hohen E-Gehalt und/oder mit Nebenprodukten angewendet wird, beispielsweise die, die aus Mutterlaugen erhalten werden, wie aus Verfahren a), wie dies hierin später beschrieben ist, oder früh eluierenden Fraktionen aus einem Verfahren c), wie es hierin später bschrieben ist, die Nebenprodukte enthalten, wobei man Produkte mit einem geringen E-Gehalt und einer hohen Reinheit erhält (siehe Beispiel 4b). Die Tatsache, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf die von Mutterlaugen stammenden Produkte angewendet werden kann, hat auch den Vorteil einer verbesserten Gesamtausbeute. Das erfindungsgemäße Verfahren und das Verfahren a), wie es hierin später beschrieben ist, können wahlweise wiederholt werden oder die Verbindungen der Formel II können in die Verbindung der Formel I' (wie sie hierin später beschrieben ist) umgewandelt werden, um das gewünschte Z/E Verhältnis zu erhalten.
Das hierin oben erwähnte Verfahren a) umfaßt die Bildung des Hydrochlorids der Verbindung der Formel I'
dworin die Propenylgruppe die Z- und E-Konfiguration aufweist, aus der Verbindung der Formel I und Chlorwasserstoffsäure in einem Lösemittel oder Lösemittelgemisch, worin die Z- und E-Isomere der Verbindung der Formel I' unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen
oder
Auflösung zumindest eines Teils des 7-Amino-3-[(E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäurehydrochlorids in Z/E Gemischen der Verbindung der Formel I' in einem Lösemittel oder Lösemittelgemisch, worin die Z- und E-Isomere unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen, und Gewinnen des angereicherten Z-Isomers der Fonnel I' und wahlweise Umwandlung der erhaltenen Verbindung der Formel I' in die freie Verbindung der Formel I mit einer verringerten E-Menge durch Einstellen des pH.
Das Verfahren a) kann folgendermaßen ausgeführt werden:
Die Bildung des Hydrochlorids wird in einem Lösemittel oder Lösemittelgemisch ausgeführt, worin die Z- und E-Isomere der Formel I' unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen.
Das Hvdrochlorid der Formel I' kann sowohl in protischem als auch in einem aprotischen Medium gebildet werden. Falls man in einem wäßrigen System arbeitet, wird das Z/E Gemisch der Verbindung der Formel I in Wasser oder einem wäßrigen organischen Lösemittel. wie wäßrigem Alkohol, beispielsweise IsopropanoL wäßrigem Aceton oder Acetonitril durch die Zugabe von Chlonvasserstoffsäure gelöst und das Hydrochlorid wird durch die Zugabe eines organischen Gegenlösemittels ausgefällt. Geeignete Gegenlösemittel sind insbesondere organische Nitrile. wie Acetonitril, Ketone, wie Aceton, Alkohole, wie Methanol, Ethanol, eines der isomeren Propanole oder Butanole, Ether, beispielsweise tert-Butylmethylether, Diethylether oder Tetrahydrofuran oder Ester, beispielsweise Ethyl- oder Isopropylacetat oder Gemische hiervon. Falls man in einem praktisch wasserfreien System arbeitet, wird das Z/E Gemisch der Formel I in konzentrierter Form in einem Alkohol, beispielsweise Methanol oder Isopropanol mit wasserfreier Chlonvasserstoffsäure gelöst und wird dann mit einem der oben erwähnten Gegenlösemittel verdünnt, wobei das kristalline, Z-angereicherte Produkt auskristallisiert.
Gemäß einer weiteren Variante kann das Hydrochlorid der Formel I' in einem Lösemittel oder Lösemittelgemisch suspendiert oder gelöst werden, worin das E-Isomer des 7-Amino-3-(1-propen-1-yl)-3-cephem-4- carbonsäurehydrochlorids besser löslich ist, als das entsprechende Z-Isomer. Geeignete Lösemittel sind Alkohole, wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol oder ein Sulfon, beispielsweise Sulfolan. Die Fällung wird dann beispielsweise durch Einstellen des Löslichkeitsprodukts des Z- oder E-Isomers, wahlweise durch die Zugabe eines der oben erwähnten Gegenlösemittel ausgelöst, wobei das Hydrochlorid der Verbindung der Formel I' mit einer vernngerten E-Menge erhalten wird.
Das Hydrochlorid, das hierdurch stark in seinem Z/E Verhältnis verbessert wird, kann anschließend erneut auf herkömmliche Weise in die Verbindung der Formel I umgewandelt werden, beispielsweise durch pH Einstellung in Wasser auf den ungefähren isoelektrischen Punkt.
Falls ein Gemisch aus Z- und E- 7-Amino-3-(1-propen-1-yl)-3-cephem-4-carbonsäure der Formel I in Wasser in einer Base oder einer Säure gelöst und dann durch Einstellen des pH auf den isoelektrischen Punkt erneut gefällt wird, findet man keine Verbesserung, sondern eine Verschlechterung des Z/E Verhältnisses (siehe Vergleichstests in den Beispielen 1 1a und 1 1b). Andererseits wird mittels des kristallinen Hydrochlorids der 7-Amino- 3-(1-propen-1-yl)-3-cephem-4-carbonsäure der Formel I' das Z/E Verhältnis überraschenderweise beträchlich verbessert. Die Abtrennungraten der unerwünschten E-Verbindung betragen bis zu 7%.
Die Verbindungen der Formel I' können, wie dies durch Verfahren hierin beschrieben ist, so hergestellt werden, daß sie verschiedene Mengen an Z/E Isomeren enthalten, beispielsweise in einem Verhältnis von mindestens 91 : 9, vorzugsweise 92 : 8, bequemenveise mindestens 94 : 6, mindestens 95 : 5, mindestens 97 : 3 oder mindestens 99 : 1.
Das oben er< vähnte Verfahren c) umfaßt das Unterziehen einer Lösung der Verbindung der Formel I einer Adsorptionschromatographie.
Das Verfahren c) kann folgendermaßen ausgeführt werden:
Die Verbindung der Formel I wird in Wasser durch die Zugabe einer Base. beispielsweise Ammoniak gelöst. Adsorbentien enthalten Aktivkohle, beispielsweise Norit CG-1, SX-plus, C-granular oder Cecarbon GAC 40, Adsorptionsharze, wie HP-20, HP-21 oder SP 207 (beispielsweise von Mitsubishi), XAD-1180, XAD-1600 oder XAD 16 (beispielsweise von Rohm und Haas) oder Amberchrom CG 161 (beispielsweise von Toso-Haas). Vorzugsweise ist das Adsorbtionsharz XAD-1600 oder Amberchrom CG 161. Die Elution wird mit Wasser bewirkt. In diesem Verfahren hat das E-Isomer eine bessere Adsorption als das Z-Isomer und wird daher langsamer eluiert als das Z-Isomer. Die zuerst eluierten Fraktionen enthalten daher hauptsächlich das Z-Isomer, während die als letztes eluierten Fraktionen hauptsächlich das E-Isomer enthalten. Das gewünschte Produkt kann dann durch Einstellen des pH Werts nahe an den isoelektrischen Punkt erhalten werden, das heißt auf 2,5-4, 5, vorzugsweise 3,0-3,7, wobei eine Kristallisation auftritt. Abhängig davon, welche Fraktionen vereinigt werden, erhält man Produkte mit einer sehr geringen Menge an E-Isomer (< 3%) oder Produkte mit einem E-Isomer von 7-9%.
Die Menge des Adsorbens hängt von der gewünschten Auflösungsgeschwindigkeit und des Z/E Verhältnisses der Ausgangsverbindung der Formel I ab.
Das Verfahren c) stellt ein sehr einfaches und ökonomisches Verfahren dar. Die Adsorbentien können regeneriert werden. Die Elution wird mit Wasser ausgeführt und es werden keine organischen Elutionsmittel verwendet. Die apparative Ausstattung ist einfach. Es sind keine Gradientenelution oder schrittweise Elution und Veränderungen des pH notwendig.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Verfahren a) und c) sind für den industriellen Maßstab geeignet.
In den folgenden Beispielen, die die Erfindung weiter erläutern, aber den Schutzumfang nicht beschränken, sind alle Temperaturen in Grad Celsius angegeben.
In den Beispielen werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
PACA = 7-Amino-3-[(Z/E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure
7-ACA = 7-Aminocephalosporansäure
7-ADCA 7-Aminodesacetoxycephalosporansäure

1. Herstellung von 7-Amino-3-I(Z/E)1-propen-1-vll-3-cephem-4-carbonsäurehvdrochlorid mit verringertem E- Isomer f Verfahren al

Beispiel 1a)

Ein Gemisch aus 15 ml 5 N HCl in Methanol und 30 ml Acetonitril wird mit Eiswasser gekühlt. 15 g PACA (ZIE Verhältnis = 85,4/14,6) werden in die Lösung eingebracht. Nach dem Rühren für 5 Minuten erhält man eine Lösung. Das Kühlbad wird entfernt und die Lösung wird langsam über einen Verlauf von 30 Minuten mit der tropfenweisen Zugabe von 300 ml Acetonitril verdünnt. Nachdem etwa 70 ml Acetonitril zugegeben wurden, wird die Lösung mit PACA Hydrochlorid beimpft. Die entstehende Kristallsuspension wird für eine weitere Stunde gerührt, während mit Eis gekühlt wird. Das Produkt wird durch eine Nutsche isoliert, zweimal gewaschen. jedesmal mit 40 ml Acetonitril und in einer Vakuumtrocknungskammer getrocknet.
Ausbeute 14,1 g
Chlorid 12,8%
Z/E Verhältnis 89,9/10,1

Beispiel 1b)

10 ml Acetonitril und 5 ml wäßrige konzentrierte HCl werden mit Eiswasser gekühlt und 5 g PACA mit einem Z/E Verhältnis von 85.4/14,6 werden während dem Rühren eingeführt. Nach etwa 20 Minuten erhält man eine Lösung. Die Lösung wird langsam mit 100 ml Acetonitril gemischt, wobei nach der Zugabe von 30 ml Acetonitril die Lösung mit dem Hydrochlorid von PACA beimpft wird. Nach der vollständigen Zugabe des Acetonitrils wird die entstehende Kristallsuspension für eine weitere Stunde unter einer Kühlung mit Eis gerührt und anschließend filtriert. Das Hydrochlorid wird anschließend zweimal mit Wasser gewaschen, jedesmal mit 15 ml Acetonitril. und getrocknet.
Ausbeute 3,4 g
Z/E Verhältnis 92,8/7,2

Beispiel 1c)

1 g PACA Hydrochlorid mit einem Z/E Verhälnis von 89,9/10,1 wird mit 2 ml Methanol behandelt, wobei man kurz eine Lösung erhält. Die Kristallisation erfolgt erneut rasch. Die Suspension wird langsam mit 20 ml Acetonitril gemischt. Die Kristallsuspension wird für eine weitere Stunde während einem Kühlen auf Eis gerührt und anschließend filtriert. Das Produkt wird zweimal gewaschen, jedesmal mit 5 ml Acetonitril, und getrocknet.
Ausbeute 0,6 g
Z/E Verhältnis 95,5/4, 5

Beispiel 1d)

1 g PACA Hydrochlorid mit einem Z/E Verhältnis von 89,9/10,1 wird jeweils mit 2 ml Methanol, Ethanol und Isopropanol suspendiert. Nach dem Rühren für eine Stunde und einem Kühlen mit Eis wird der Feststoff auf herkömmliche Weise isoliert und getrocknet.
Z/E Verhältnis
a) Methanol 97,2/2,8
b) Ethanol 91,1/8, 9
c) Isopropanol 92,5/7,5

2. Umwandlung von 7-Amino-3-[(Z/E)-t-propen-1-vll-3-cephem-4-carbonsäurehvdrochlorid in 7-Amino-3-[(Z/E)- 1-propen-1-vl]-3-cephem-4-carbonsäure

Beispiel 2

2 g PACA Hydrochlorid mit einem Z/E Verhältnis von 89.9/10.1 werden in 20 ml Wasser eingebracht. Der pH Wert der Suspension beträgt 0,9. Die Suspension wird vorsichtig mit 2 N NaOH auf pH 3,5 gebracht. Die Suspension wird für eine weitere Stunde unter einer Eiskühlung gerührt, das Produkt wird abfiltriert, zweimal gewaschen, jedesmal mit 5 ml Wasser, und getrocknet. ·
Ausbeute 1.7 g
Z/E Verhältnis 89,7/10,3

3. Herstellunu von 7-Amino-3-[(Z/E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure als Kaliumsalz mit verringertem E- Isomer [Verfahren der Erfindung]

Beispiel 3

Zu einem Gemisch aus 20 ml gesättigter wäßriger Kalimacetatlösung und 20 ml Isopropanol werden 10 g PACA (Mutterlaugenprodukt) (Z/E Verhältnis = 63 : 37) mit einem Gehalt von 90% gegeben (Hauptnebenprodukt 7- ADCA 1,9%) Der pH der erhaltenen Suspension wird mit 5 N KOH auf pH 8, 8 gebracht und die entstehende Lösung wird mit 100 ml Isopropanol verdünnt. Die entstehende Suspension wird für 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und dann über Nacht in den Kühlschrank gestellt. Der Niederschlag wird abfiltriert. mit Isopropanol gewaschen und getrocknet.
Ausbeute 5,1 g
Gehalt an PACA (HPLC) 86% = 99,7% als Kaliumsalz
Z/E Verhältnis 70,8/29,2
Gehalt an 7-ADCA 0,4%

4. Herstellung von 7-Amino-3[(Z/E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure-Dicvclohexylammoniumsalz mit verngertem E-Isomer [Verfahren der\Erfindung]

Beispiel 4a)

10 g PACA (ZIE Verhältnis 92/8) (HPLC Gehalt 99%) werden in einem Gemisch aus 30 ml Wasser und 30 ml Aceton suspendiert. Es wird wäßriger Ammoniak zugegeben, bis eine Lösung entsteht. Die basische Lösung (pH etwa 8, 8) wird mit 9,1 ml Dicyclohexylamin und dann tropfenweise mit 250 ml Aceton behandelt, wobei das PACA-Dicyclohexylammoniumsalz ausfällt. Die Suspension wird für eine weitere Stunde bei Raumtemperatur gerührt und das Produkt wird abfiltriert, mit Aceton gewaschen und in einer Vakuumkammer getrocknet.
Ausbeute 13,5%
Gehalt an PACA (HPLC) 53,3%
Gehalt an Dicvclohexylamin (GC) 39,3%
Gehalt an Wasser 1,7%
Gehalt an Aceton 1, 1%
Z/E Verhältis 96/4

Beispiel 4b)

200 g PACA (Mutterlaugenprodukt) mit einem Z/E Verhältnis von 56,4/43,6 (HPLC Gehalt 90,1%, 3,2% 7-ADCA, 1,6% 7-ACA) werden in einem Gemisch aus 1600 ml Aceton und 400 ml Wasser suspendiert. Unter Rühren werden 182,4 ml Dicyclohexylamin zugegeben. wobei nach wenigen Minuten eine Lösung entsteht. Es werden Animpfkristalle von PACA Dicyclohexylammoniumsalz zugegeben und die entstehende Suspension wird für 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Suspension wird über Nacht in einen Kühlschrank gestellt, das Produkt wird abfiltriert, mit Aceton gewaschen und in einer Vakuumkammer bei 45ºC getrocknet.
Ausbeute 200,2 g
Z/E Verhältnis 78,3/21,7
Gehalt an PACA (HPLC) 48%
Gehalt an 7-ADCA 0,22%
Gehalt an 7-ACA 0,19%

Beispiel 4c)

Eine Suspension aus 10 g PACA mit einem Z/E Verhältnis von 86/14 (HPLC Gehalt 93,4%) in 50 ml Dichlormethan wird mit 12,4 ml Dicyclohexylamin behandelt, wobei eine leicht trübe Lösung entsteht. Die Kristallisation wird gestartet und die Suspension wird gekühlt, das Produkt abfiltriert, mit kaltem Dichlormethan gewaschen und in einer Vakuumkammer getrocknet.
Ausbeute 11,2 g
PACA Gehalt (HPLC) 56,2%
Z/E Verhältnis 90,2/9,8

5. Herstellung von 7-Amino-3-[(Z/E)-1-propen-1-vl]-3-cephem-4-carbonsäure-tert-Ociylammoniumsalz mit vernngertem E-Isomer[Verfahren der Erfindung]

Beispiel 5

Eine Suspension aus 10 g PACA mit einem Z/E Verhältnis von 86,3/13,7 (HPLC Gehalt 95%) in einem Gemisch aus 80 ml Aceton und 40 ml Wasser wird mit 7,6 ml tert-Octylamin behandelt. Es werden weitere 520 ml Aceton zugegeben. Die erhaltene Suspension wird für 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das tert- Octvlammoniumsalz [(2,4,4-Trimethylpenyl-2)ammoniumsalz] von PACA wird abfiltriert, mit Aceton gewaschen und in einer Vakuumkammer getrocknet.
Ausbeute 10,4 g
PACA Gehalt (HPLC) 59,8%
Z/E Verhältnis 92,5/7,5
Gehalt an tert-Octylamin (GC) 31,6%
H&sub2;O 1,6%
Aceton (GC) 2%

6. Herstellung von 7-Amino-3-[(Z/E)-1-progen-1-vl]-3-cephem-4-carbonsäure aus 7-Amino-3-[(Z/E)-1-propen-1- vl]-3-ceuhem-4-carbonsäuredicvclohexvlammoniumsaiz

Beispiel 6a)

100 g PACA-Dicyclohexylammoniumsalz [Produkt von Beispiel 4b)] mit einem Z/E Verhältnis von 78,3/21,7 (HPLC Gehalt 48% PACA) werden in 1000 ml Wasser suspendiert. Der pH der Suspension wird innerhalb von 45 Minuten mit 85% Phosphorsäure auf pH 3,5 eingestellt. Die Suspension wird für weitere 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Das Titelprodukt wird abfiltriert, mit Wasser und dann mit Aceton gewaschen und dann in einer Vakuumkammer getrocknet.
Ausbeute 45,7 g
Gehalt HPLC 100,8%
Z/E Verhältnis 77,8/22,2

Beispiel 6b)

100 g PACA-Dicyclohexylammoniumsalz (E-Gehalt 7,6%, PACA Gehalt 53,11%) werden zu 4000 ml Wasser mit 30ºC gegeben. Nach etwa 2 Minuten entsteht eine Lösung, zu der 5 g Aktivkohle gegeben werden. Das Gemisch wird für 10 Minuten gerührt, die Kohle wird abfiltriert und mit 250 ml Wasser gewaschen. Der pH des mit der Waschlösung vereinigten Filtrats wird langsam mit 5 N Schwefelsäure auf 3,5 eingestellt. Die erhaltene Kristallsuspension wird in einem Eisbad gekühlt und während dem Rühren für 2 Stunden gekühlt. Das Produkt wird abfiltriert, nacheinander gewaschen mit insgesamt 200 ml Wasser, 100 ml Wasser / Aceton (1 : 1) und 250 ml Aceton. Das Produkt wird dann in einer Vakuumkammer bei 40ºC getrocknet.
Ausbeute 50,3 g
Gehalt HPLC 101,5%
E-Gehalt 7,4%
7. Herstellung von 7-Amino-3-[(Z/E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure mit verringertem E-Isomer[Verfahren c)]

Beispiel 7)

7,8 Liter einer wäßrigen Lösung von 2 kg PACA (Gehalt 93,4%, E-Gehalt 15%), die durch die Zugabe von Ammoniak bis zu einem pH von 8,0 erhalten wurden, werden auf eine 75 Liter Säule aufgetragen, die mit einem HP-20 Harz mit einer Flußrate von 60 l/h aufgetragen wird. Die Elution wird mit Wasser bewirkt. 50 Liter Eluat (gezählt vom Beginn der Einbringung der PACA Lösung) werden erhalten. Diese enthalten nicht das Produkt (HPLC Kontrolle) und werden verworfen. Dann werden Fraktionen von jeweils 5 l genommen und durch HPLC analysiert. Die ersten 2 Fraktionen enthalten eine kleine Menge an Z-PACA, aber auch früh eluierende Nebenprodukte, wie 7-ACA und 7-ADCA und werden zu Pool I vereinigt. Die folgenden 6 Fraktionen ( = 30 Liter) enthalten hauptsächlich das gewünschte Z-PACA (1108 g Z-PACA + 27 g E-PACA).
Die folgenden 7 Fraktionen ( = 35 Liter) enthalten immer noch Z-PACA, aber auch steigende Mengen an E- PACA (297 g Z und 93 g E). Aus der HPLC Analyse dieser 13 Fraktionen wird ein E-Gehalt von 7,9% berechnet. Diese 13 Fraktionen werden kombiniert und der pH wird durch die Zugabe von 5 N HCl auf 3,5 eingestellt. Die ausfallenden Kristalle werden abfiltriert, cmt Wasser und Aceton gewaschen und im Vakuum bei 45ºC getrocknet.' Man erhält 1451 g PACA (Ausbeute 77,6%).
Gehalt an PACA 99,9%
E-Gehalt 7,8%
Aus Pool I erhält man durch Einstellen des pH auf 3,5 137,5 g Material, das hauptsächlich aus Z-PACA besteht.
Aus den später eluierenden Fraktionen (Fraktionen 16-19) werden 62,4 g hauptsächlich E-PACA durch die Einstellung des pH auf 3,5 isoliert.

Beisiel 8)

20 g Aktivkohle (Norit CG-1) werden in Wasser suspendiert und dann auf einer Nutsche (Durchmesser 4 cm) filtriert und im Vakuum mit Wasser gewaschen. 4 g PACA (Gehalt 93,4%, E-Gehalt 15%) werden in 40 ml Wasser durch die Zugabe von Ammoniak bis zu einem pH von 8,0 gelöst. Diese Lösung wird langsam (innerhalb von etwa 15 Minuten) durch die Aktivkohle gesaugt. Danach wird der Aktivkohlekuchen auf dieselbe Weise mit 250 ml Wasser eluiert.
Die Filtrate werden in Fraktionen mit jeweils etwa 40 ml gesammelt. Die ersten 2 Fraktionen enthalten nicht das Produkt (HPLC Kontrolle). Die Fraktionen 3 bis einschließlich 7 enthalten hauptsächlich das Z-PACA und nur eine sehr kleine Menge an E-PACA und werden daher vereinigt. Diese 230 ml werden mit 2 N HCl auf pH 3,4 eingestellt, wobei das Produkt kristallisiert. Das Produkt wird abfiltriert, mit Wasser und Aceton gewaschen und unter Bildung von 2,8 g PACA (Gehalt 96,7%) getrocknet und enthält < 0,1% E-Isomer.
Ausbeute 72,5%

Beispiel 9)

100 ml Adsorptionsharz "Amberchrome CG 161 md" werden wie in Beispiel 7 beschrieben mit einer Lösung aus 5 g PACA (Gehalt 93,4%, E-Gehalt 15%) in 50 ml Wasser beladen. Es wird dann eine Elution mit Wasser bewirkt und die Eluate, die Z-PACA Fraktionen enthalten, werden gewonnen. Eine Einstellung des pH auf 3,5 führt zu einer Kristallisation des Produkts, das filtriert, gewaschen und getrocknet wird, um 3,87 g (Ausbeute 82,8 %) PACA (Gehalt 98%) zu erhalten, worin < 5% E-Isomer enthalten sind.
Das Harz wird durch die Elution mit wäßrigem Isopropanol, zu dem etwas Ammoniak gegeben wurde, regeneriert, mit Wasser gewaschen und kann dann erneut verwendet werden.

Beispiel 10)

Zum regenerierten Harz "Amberchrome CG 161 md" von Beispiel 9 (100 ml Volumen) wird eine wäßrige Lösung aus 8 g PACA (Gehalt 93,4%, E-Gehalt 15%) eingebracht, die durch Lösen mit einer Ammoniaklösung bei pH 8,1 in 60 ml Wasser hergestellt wurde. Eine Elution mit 240 ml Wasser wird dann ausgeführt. 110 ml "leeres" Eluat und weitere 10 ml Eluat, die hauptsächlich füih eluierende Nebenprodukte, wie 7-ACA, 7-ADCA usw. enthalten, werden verworfen. Danach wird das Eluat vereinigt, bis der E-Gehalt im Pool sich auf 9% E-PACA bezogen auf die Gesamtmenge an PACA im Pool erhöht ist. Aus diesem Pool (200 ml) wird das Produkt durch die Einstellung des pH auf 3,4 mit Chlorwasserstoflsäure kristallisiert. Das Produkt wird filtriert, mit Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet. 6,4 g PACA (Ausbeute 85,6%, Gehalt 99%) mit einem E-Gehalt von 8, 8% werden erhalten.
Das Adsorptionsharz wird danach wie in Beispiel 9 beschrieben regeneriert.

11 Vergleichstests zur Abtrennunu durch Lösen und erneutes Ausfällen der 7-Amino-3-[-1-propen-1-yl]-3-cenhem- 4-carbonsäure

Beispiel 11a)

3 g PACA mit einem ZJE Verhältnis von 85,4/14,6 werden in 30 ml Wasser suspendiert. Etwa 6 ml konzentrierte HCl werden unter Kühlen mit Eis zugegeben, bis man eine Lösung erhält. Der pH Wert wird anschließend durch eine vorsichtige Zugabe von 5 N NaOH ohne externe Kühlung auf pH 3,5 eingestellt. Die Kristallsuspension wird dann für 1 Stunde unter einer Kühlung auf Eis gerührt, das Produkt wird abfiltriert, zweimal gewaschen, jeweils mit 10 ml Wasser und in einer Vakuumtrocknungskammer getrocknet.
Ausbeute 2,8 g
Z/E Verhältnis 84,5/15,5

Beispiel 11b)

3 g PACA mit einem ZIE Verhältnis von 82,6/17,6 werden in 50 ml Wasser suspendiert. 5 N NaOH (etwa 2,5 ml) werden unter Rühren zugegeben, bis man eine Lösung erhält (pH 8,7). Der pH wird anschließend durch vorsichtige Zugabe von konzentrierter HCl auf pH 3,5 bis zur Verdünnung von 1/l eingestellt. Die Kristallsuspension wird für eine weitere Stunde unter Kühlen auf Eis gerührt und anschließend isoliert und getrocknet, wie dies in Beispiel 3a) beschrieben wurde.
Ausbeute 2,9 g
Z/E Verhältnis 81,8/18,2

Claims

1. Verfahren zur Abtrennung von 7-Amino-3-[(E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure in Gemischen aus 7-Amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure und 7-Amino-3-[(E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure der Formel I

gekennzeichnet durch Bildung eines Salzes der Formel II

worin die Propenylgruppe die Z- und E- Konfiguration aufweist und X&spplus; für Li&spplus;, K&spplus;, Na&spplus;, Ammonium oder ein Kation der Formel III steht

worin R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; unabhängig lili Wasserstoff, C&sub1;-C&sub8; Alkyl, ein wahlweise substituiertes Benzyl oder C&sub4;-C&sub8; Cycloallcyl stehen oder R&sub1; und R&sub2; und das Stickstoffatom einen fünf oder sechsgliedrigen Heterocyclus bilden, der wahlweise ein oder zwei zusätzliche Heteroatome aufweist und R&sub3; wie oben definiert ist, wobei eines von R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; nicht für Wasserstoff steht,

durch Umsetzung einer Verbindung der Formel I mit einer Lithium-, Natrium- oder Kaijumbase oder Ammoniak oder einem Amin der Formel IV

worin R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; wie oben definiert sind, in einem Lösemittel oder Lösemittelgemisch, worin die Z- und E-Isomere der Formel II unterschiedliche Löslichkeiten aufweisen und Ausfällen der erhaltenen Verbindung der Formel II, wahlweise durch die Zugabe eines Gegenlösemittels, oder Auflösen einer Verbindung der Formel I in einem Lösemittel oder Lösemittelgemisch mit einer Lithium-, Natrium- oder Kaliumbase oder Ammoniak und Ausfällen einer Verbindung der Formel II durch die Zuagbe einer Lithium-, Natrium- oder Kaliumquelle oder einem Amin der Formel IV und wahlweise einem Gegenlösemittel, und Umwandlung der Verbindung der Formel II in eine Verbindung der Formel I mit einer verringerten E-Menge oder des Hydrochlorids hiervon der Formel I'

durch die Zugabe einer Säure.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin ein Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalz einer Carbonsäure, wie Lithium-, Natrium-, Kaliumacetat oder jeweils das 2-Ethylhexanoat hiervon als Li&spplus;, Na&spplus; oder K&spplus; Quelle verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin als Li&spplus;, Na&spplus; oder K&spplus; Base das Hydroxid, Hydrogencarbonat oder Carbonat verwendet werden.

4. 7-Amino-3-[(Z)-1-propen-I-yl]-3-cephem-4-carbonsäuredicyclohexylamrnoniumsalz.

5. 7-Amino-3-[(Z)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure-(2,4,4-trimethylpentyl-2)ammoniumsalz.

6. Verwendung einer Verbindung der Formel II in einem Verfahren zur Abtrennung von

7-Amino-3-[(E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure in Gemischen aus

7-Ämino-3-[(Z)-1-propen-I-yl]-3-cephem-4-carbonsäure und

7-Amino-3-[(E)-1-propen-1-yl]-3-cephem-4-carbonsäure gemäß Anspruch 1.