PROCEDIMIENTO PARA LA RECUPERACIÓN DE

CEFALEXINAMEMORIA DESCRIPTIVA

WO 96/23796BOESTEN WHJ, ROOS EC, VAN DEN

TWEEL WJJ1996

M. Oreamuno y R. Sancho.

WORLD INTELLECTUAL PROPERTY ORGANIZATION

Cefalexina

La cefalexina es un antibiótico (Cefalosporina de 1era generación) usado para tratar ciertas infecciones bacterianas como la neumonía y las infecciones a los huesos, la piel, el oído y las vías urinarias

Síntesis de 7-ADCA.. Fermentación

7 –ADCA: ácido 7-aminodesacetoxicefalosporánico

1

2

3

1) Protección con ester: se prefiere bencil ester

2) Disolución diluida de KMnO4

3) Enzima Expandasa (Streptomyces clavuligerus)

3) Cond. Acidas, Temp 75 – 175 ºC

1)

Síntesis de Cefalexina

Si se usa PGA (fenilglicinamida) se libera: NH4+; y se se usa un ester de fenilglicina se libera: PGE: R-OH

Ver diap #26

SINTESIS ENZIMÁTICA DE CEFALOSPORINAS

Enzimic synthesis ofcephalosporins JACS

Generalmente síntesis por acilación con acidos orgánicos.

Enzimic synthesis ofcephalosporins JACS

Síntesis de la Cefalexina

Problemas

Preparación de Cefalexina con 7-ADCA Se aisla con derivado de D-difenilglicina (PGA o

PGE)

La reacción de acilación nunca se completa

Recuperación y tratamiento de mezcla son difíciles: Recuperada en forma cristalina de una solución

acuosa: oclusión de compuestos e impurezas originadas por la mezcla de reacción, productos indeseables, reactivos iniciales

Problemas

La precipitación es afectada por el valor de pH de la mezcla de reacción en el punto isoeléctrico de la cefalexina.

Riesgo de coprecipitación de productos indeseables como el 7ADCA y fenilglicina que tiene puntos isoelectricos muy cercanos a cefalexina.

Para recordar: Punto isoeléctrico: pH al que una sustancia anfótera tiene carga

neta cero. A este valor de pH la solubilidad de la sustancia es casi nula.

PI de Cefalexina: 4.5 a 5 PI 7-ADCA: 4

En mezcla de reacción éstos varían pero siempre sigue siendo mayor el de la cefalexina!

A pH menor al punto isoeléctrico se protona la amina y a pH mayor se desprotona el ácido carboxílico. En ambos casos por formación de sales la solubilidad aumenta.

PODRÍA PRTONARSE LA AMINA DEL BI-CICLO PERO BAJO ESTAS CONDICIONES NO SUCEDE!!!!

Cefalexina… Anfótera

7-ADCA

En otras patentes…

1) Proponen utilizar agentes formadores de complejos: Naftol

Ventajas: Compuestos con dos núcleos aromáticos: complejo

formado es relativamente estable y no son tóxicos. No es necesario ajustar el pH de la solución al

punto isoeléctrico de la cefalexina para lograr precipitar

No se forman coprecipitados de 7ADCA y fenilglicina

Desventaja: sustancia adicional al procedimiento

En otras patentes…

2) La mezcla Cefalexina – 7ADCA se recristaliza en solvente orgánico (diclorometano, DMSO) con componente alcalino (diisopropilamina).

DESVENTAJAS: SUSTANCIAS ORGÁNICAS EXTRAÑAS

En esta patente

INNOVACIÓN: Procedimiento para la recuperación de Cefalexina a partir de una mezcla que contiene Cefalexina y ácido 7-aminodesacetoxicefalosporínico (7–ADCA).

Objetivo: Recuperar Cefalexina purificada sin utilizar sustancias orgánicas extrañas

Es posible, mediante una reducción del pH a un rango establecido (entre 5.6 y 7.6), cristalizar la cefalexina 90% pura.

Así se evita la perdida de componentes valiosos: 7 ADCA ($46/Kg)

Si el pH de la mezcla se baja aún más (1.5 – 5.5) se cristalizan el 7-ADCA más Cefalexina.

Luego se hace una Filtración Sucesiva

La mezcla se reutiliza: obtención de cefalexina pura SIN PERDIDAS SIGNIFICATIVAS DE 7-ADCA.

Mezcla producto de acilación del 7-ADCA con

D-fenilglicinamida realizada

a pH alto

pH Cantidad de D-

fenilglicina

Cristalización de PG y

no de Cefalexina

Ácido sulfúricoÁcido clorhídricoÁcido nítricoRemoción física de Amoniaco

pH

Esta disminución de pH se hace mediante….

Si se utilizó PGA como agente de acilación, o PGE se desprende NH4+ o ROH.El pH se mantiene constante titulando con AMONIACO (HIDRÓXIDO DE AMONIO)

Métodos de remoción de amoníaco Arrastre con vapor

Para separar disolventes de sólidos que no searrastran.

Destilación a presión reducida La destilación al vacío se utiliza cuando

el líquido tiene un punto de ebullición excesivamente alto o descompone a alta temperatura

Amoniaco: pto eb. 27ºC

Evaporador de Capa Fina

Operación unitaria utilizada para concentrar un soluto o para separar compuestos en solución.

Aspas crean capa delgada de disolución que se distribuye por paredes internas del cilindro caliente.

Vapor tiene flujo radial hacia adentro.

Internamente hay un condensador adonde se recoje el destilado que se separa de la disolución.

Puede llevarse acabo bajo vacío.

Torre de Aspersión

Air-stripping Gas purificado entra en contacto con disolución removiendole el amoniaco.

Enzimas inmovilizadas

Enzimas en procesos industriales: químicos, alimentarios, farmaceúticos.

Gran actividad catalítica Gran especificidad hacia el sustrato

Inestables en condiciones de trabajoSolubles en agua: dificil separación de

sustratos y productosNo se pueden reutilizar

Enzimas inmovilizadas

Enzimas inmovilizadas: proceso biotecnológico económicamente rentable.

Estabilidad, reutilización, reciclado, pureza

Enzimas inmovilizadas: Se confina a la enzima en una región definida del espacio, se restringen, completa o parcialmente, los grados de libertad de movimiento de enzimas en un soporte.

Penicilina acilasa

Penicilina G acilasa de Pharma Biotechnology Hannover

Penicilina G acilasa inmovilizada: Recordati Penicilina G acilasa de E. coli E. coli (Boeringher): Enzigel®