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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure (I) :
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und pharmazeutisch annehmbarer Salze und Ester hievon.
Clavulansäure wird normalerweise durch die Fermentation eines Mikroorganismus hergestellt, der Clavulansäure produziert, wie verschiedene Mikroorganismen, die zu verschiedenen StreptomycesStämmen gehören, wie S. clavuligerus NRRL 3585, S. jumoninensis NRRL 5741, S. katsurahamanus IFO 13716 und Streptomyces sp. P 6621 FERM P2804, z. B. wie in JP-Kokai 80-162 993 beschrieben. Die erhaltene wässerige Brühe kann herkömmlichen Reinigungs-und Konzentrationsverfahren unterworfen werden, die beispielsweise eine Filtration und chromatographische Reinigung involvieren, wie in der GB-A-1 508 977 und JP-Kokai 80-62 993 beschrieben, bevor die wässerige Lösung mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert wird, wobei eine Lösung roher Clavulansäure im organischen Lösungsmittel erhalten wird.
Die GB-A-1 508 977 offenbart u. a., dass Salze von Clavulansäure durch die Absorption des Clavulanatanions in filtrierter Brühe auf oder an ein Anionenaustauscherharz, Eluieren daraus mit einem Elektrolyten, Entsalzen der erhaltenen Lösung, Aufbringen der entsalzten Lösung auf ein weiteres Anionenaustauscherharz, chromatographisches Eluieren daraus mit einem Elektrolyten, Entsalzen der erhaltenen Lösung und anschliessende Entfernung des Lösungsmittels erhalten werden können. Dieses Verfahren kann verwendet werden, wobei annehmbare Ausbeuten an reinem Material erhalten werden, die Verwendung von Harzsäulen involviert jedoch signifikante Investitionen, und sie können Produktionsprozesse im grossen Massstab einschränken. Daher wäre es wünschenswert, über ein alternatives Produkt zu verfügen, das wenige Stufen involviert, bei denen Harz eingesetzt wird.
Die GB-A-1 543 563 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Clavulansäuresalzen über die Ausfällung von Lithiumclavulanat. Die GB-A-1 578 739 beschreibt verschiedene Aminsalze von Clavulansäure als pharmazeutische Verbindungen. Die EP-A-0 026 044 offenbart die
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Verwendung des tert. Butylaminsalzes von Clavulansäure als nützliche Zwischenverbindung bei der Herstellung von Clavulansäure.
Das Salz wurde in der BE-A-862 211 geoffenbart, jedoch nur als geeigneter Bestandteil für pharmazeutische Formulierungen. Die PT-94 908 beschreibt die Verwendung von Tri- (nied. alkyl)-aminsal- zen und der Dimethylanilinsalze von Clavulansäure in einem Reinigungsverfahren für Clavulansäure, bei welchem das Triethylaminsalz von Clavulansäure gebildet wird, und dann in einen Silyldiester von Clavulansäure übergeführt wird. Die EP-A-0 887 178 offenbart ein Verfahren zur Reinigung von Clavulansäure, bei welchem organische Amine zur Bildung eines Zwischen-Aminsalzes mit Clavulansäure in einer unreinen Lösung verwendet werden können.
Im Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das Salz von Clavulansäure mit dem tert. Octylamin zur Reinigung unreiner Clavulansäure während ihrer Herstellung verwendet werden. Hierzu kann das Aminsalz in einer Lösung von Clavulansäure oder einem Clavulansäuresalz, die Verunreinigungen enthält, durch das Isolieren des Aminsalzes als getrennte Phase, z. B. als fester Niederschlag, aus der Verunreinigungsreste enthaltenden Lösung und anschliessende erneute Bildung von Clavulansäure oder Bildung eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes oder Esters hievon erhalten werden.
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Der Begriff"tert. Octylamin" schliesst Salze ein, wie Phosphat, Borat, Chlorid, Chlorat, Perchlorat, Bromid, Toluolsulfonat, oder Alkanoate, wie Acetat oder Ethylhexanoat. Zweckmässig wird das Amin selbst mit unreiner Clavulansäure in Lösung in einem organischen Lösungsmittel in Berührung gebracht.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren der eingangs angegebenen Art dadurch gekennzeichnet, dass es die Kombination der folgenden Verfahrensschritte umfasst : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Vorkonzentrieren der wässerigen Lösung der in der Fermentation erhaltenen Clavulansäure, Extraktion der unreinen Clavulansäure in ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung organischer Lösungsmittel, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure
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oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin ; (ii) Isolieren des gebildeten tert.
Octylaminsalzes von Clavulansäure, und (iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
Bei einer derartigen Vor-Konzentration kann die wässerige Clavulansäure-Lösung beispielsweise eine mehrfach höhere Clavulansäure-Konzentration aufweist als die Ausgangs-Brühe, z. B. eine Konzentration von ca. 10 bis 100 mg/ml, z. B. 10 bis 40 mg/ml, wie 10 bis 25 g/l Clavulansäure.
Geeignete Vor-Konzentrationsverfahren schliessen die Absorption der Clavulansäure auf ein Anionenaustauscherharz ein, gefolgt von einer Elution der Clavulansäure daraus mit einer wässerigen Lösung eines Elektrolyten, wie Natriumchlorid, und gegebenenfalls Entsalzen.
Da die Ausgangs-Quelle der Clavulansäure eine Brühe ist, die von der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus stammt, wie die oben erwähnten, kann es wünschenswert sein, um einen Lösungsmittel-Extrakt mit einer zur Verwendung in diesem Verfahren geeigneten Clavulansäure-Konzentra- tion zu erhalten, die Brühe selbst nicht sofort zu extrahieren, sondern zumindest einige der in der Brühe suspendierten Feststoffe zu entfernen, z. B. durch Filtration vor der Extraktion.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dieses dadurch gekennzeichnet, dass es die Kombination der folgenden Verfahrensschritte umfasst : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Ansäuern der gegebenenfalls vorkonzentrierten wässerigen Lösung der in der Fermentation erhaltenen Clavulansäure, Extraktion der unreinen Clavulansäure in ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung organischer Lösungsmittel, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin ; (ii) Isolieren des gebildeten tert.
Octylaminsalzes von Clavulansäure, und
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(iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
Dabei wird bevorzugt, die wässerige Lösung, d. h. die Brühe oder die vorkonzentrierte wässerige Lösung, vor der Extraktion beispielsweise auf pH 1 bis 3, z. B. etwa pH 1, 5 bis 2, 5, anzusäuern.
Geeignete organische Lösungsmittel, worin die unreine Clavulansäure mit dem Amin in Berührung gebracht werden kann, schliessen ein : Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, wie Toluol und Hexan, Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan, Diethylether, halogenierte Lösungsmittel, wie Dichlormethan und Chloroform, Ketone, wie Aceton und Methylisobutylketon, und Ester, wie Ethylacetat. Lösungsmittel, die eine Carbonyl-Gruppe einschliessen, z. B. jene der Formel (II) :
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einer Unterklasse geeigneter Lösungsmittel, beispielsweise organische Ketone oder organische Alkanoatester. Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Verwendung von Mischungen derartiger Lösungsmittel.
Geeigneter ist das organische Lösungsmittel eines, das direkt verwendet werden kann zur Extraktion der angesäuerten wässerigen, beispielsweise organischen Alkylalkanoatester, Ketone und bestimmter aliphatischer Alkohole oder Mischungen hievon, wie Ethylacetat, Methylacetat, Propylacetat, n-Butylacetat, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Tetrahydrofuran, Butanol und Mischungen derartiger Lösungsmittel. Von diesen am besten geeignet sind Methylisobutylketon, Methylethylketon und Ethylacetat. Geeignete Lösungsmittelmischungen schliessen ein : Methylethylketon/Methylisobutylketon und Tetrahydrofuran/Methylisobutylketon. Ein bevorzugtes Lösungsmittel ist Ethylacetat.
Geeignete Lösungsmittel für das Amin schliessen die oben angegebenen ein, in denen die Clavulansäure gelöst oder extrahiert werden kann, beispielsweise Aceton, Ethylacetat, Methylisobutylketon und Methylethylketon.
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Weiters wird bevorzugt wenn das erfindungsgemässe Verfahren die Kombination der folgenden Verfahrensschritte umfasst : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Extraktion der unreinen Clavulansäure in ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung organischer Lösungsmittel, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin ; (ii) Isolieren des gebildeten tert. Octylaminsalzes von Clavulansäure mittels Ausfällen durch Zusatz eines zweiten organischen Lösungsmittels, und (iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
Dabei werden die Clavulansäure und das Amin in Lösung in einem ersten organischen Lösungsmittel gemischt, dann wird durch den Zusatz eines zweiten organischen Lösungsmittels bewirkt, dass sich das Salz von der Lösung trennt. Geeignet kann das erste orga-nische Lösungsmittel ein organischer Ester, wie Ethylacetat, sein, und das zweite Lösungsmittel kann beispielsweise ein halogeniertes Lösungsmittel sein, wie Chloroform, ein Ether, wie Diethylether, ein Kohlenwasserstoff, wie Toluol, ein Alkohol, wie Ethanol, oder ein Lösungsmittel der obigen Formel (II), wie Aceton oder Methylisobutylketon.
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemässe Verfahren die Kombination der folgenden Verfahrensschritte : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Extraktion der unreinen Clavulansäure bei einer Temperatur von 5 C bis 15 C in ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung organischer Lösungsmittel, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin ; (ii) Isolieren des gebildeten tert. Octylaminsalzes von Clavulansäure, und (iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
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Günstig ist auch, wenn das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung die Kombination der folgenden Verfahrensschritte umfasst : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Extraktion der unreinen Clavulansäure in ein organisches Keton oder eine Mischung organischer Lösungsmittel enthaltend ein Keton, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin ; (ii) Isolieren des gebildeten tert. Octylaminsalzes von Clavulansäure, und (iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
Es ist besonders wünschenswert, Ketone, wie Aceton, in das Lösungsmittelsystem einzuschliessen, da diese die Bildung des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin als Öl inhibieren können.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemässe Verfahren die Kombination der folgenden Verfahrensschritte : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Extraktion der unreinen Clavulansäure in ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung organischer Lösungsmittel, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin, wobei das tert. Octylamin in einen Strom der Clavulansäure im organischen Lösungsmittel durch Zumischen eingebracht wird ; (ii) Isolieren des gebildeten tert.
Octylaminsalzes von Clavulansäure, und (iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
Das tert.-Octylamin wird dabei derart eingebracht, dass es in einen Strom einer Lösung der Clavulansäure im Lösungsmittel gemischt wird, so dass das Salz im Strom entweder in Lösung oder als Teilchen oder suspendierte Tröpfchen des gelöstes Salzes in Suspension gebildet wird. Das auf diese Weise eingebrachte Amin
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kann in reiner Form oder als Lösung in einem Lösungsmittel, beispielsweise dem gleichen Lösungsmittel, in dem die Clavulansäure gelöst ist, eingeführt werden.
Dann kann das gewünschte Salz von Clavulansäure mit dem tert.- Octylamin isoliert werden. Auf diese Weise wird das Salz von Clavulansäure mit dem Amin von den meisten oder allen Verunreinigungen getrennt. Die Isolierung kann auf herkömmliche Weise beispielsweise durch Zentrifugieren oder Filtration bewirkt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es die Kombination der folgenden Verfahrensschritte umfasst : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Extraktion der unreinen Clavulansäure in ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung organischer Lösungsmittel, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin ; (ii) Isolieren des gebildeten tert. Octylaminsalzes von Clavulansäure durch Extraktion des das tert.
Octylaminsalz enthaltenden organischen Lösungsmittels mit Wasser unter Bildung einer wässerigen Lösung des Salzes ; und (iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
Das Salz von Clavulansäure mit dem tert. Octylamin wird demgemäss aus dem organischen Lösungsmittel isoliert, wenn das Lösungsmittel gänzlich oder teilweise nicht mit Wasser mischbar ist, indem das Lösungsmittel mit Wasser in Berührung gebracht wird, um das Salz, das in Lösung oder Suspension vorliegen kann, aus dem organischen Lösungsmittel zu extrahieren, und um eine wässerige Lösung des Salzes zu bilden. Da Salze von Clavulansäure mit dem Amin in Wasser ziemlich löslich sind, kann eine derartige wässerige Lösung stark konzentriert sein, z. B. etwa 20 bis 30 % M : M.
Auf diese Weise verbleibt die Masse organischer Verunreinigungen in der organischen Lösungsmittel-Lösung der Clavulansäure im organischen Lösungsmittel, während die Clavulansäure in Form ihres Salzes mit dem tert. Octylamin in einem relativ reinen Zustand in
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der wässerigen Lösung erhalten wird. Die wässerige Lösung des so gebildeten Clavulansäuresalzes kann weiterer herkömmlicher Behandlung, z. B. Reinigung, unterworfen werden, oder in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder einen pharmazeutisch annehmbaren Ester übergeführt werden, wie nachstehend beschrieben.
Weiters ist vorteilhaft, wenn das erfindungsgemässe Verfahren die Kombination der folgenden Verfahrensschritte umfasst : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Extraktion der unreinen Clavulansäure in ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung organischer Lösungsmittel, Entwässern des organischen Lösungsmittels oder der Mischung organischer Lösungsmittel durch Zentrifugation, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin ; (ii) Isolieren des gebildeten tert.
Octylaminsalzes von Clavulan- säure ; und (iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
Im Lösungsmittel vorliegendes Wasser kann gelöst sein oder in Form von Tröpfchen einer getrennten Phase vorliegen.
Günstig ist auch, wenn das Verfahren die Kombination der folgenden Verfahrensschritte umfasst : (i) a) Gewinnen unreiner Clavulansäure in einer wässerigen Brühe, welche das Ergebnis der Fermentation eines Clavulansäure-produzierenden Mikroorganismus ist, Extraktion der unreinen Clavulansäure in ein organisches Lösungsmittel oder eine Mischung organischer Lösungsmittel, welche (s) 0, 25 bis 0, 6 g/l Wasser enthalten, b) Zusammenbringen der extrahierten unreinen Clavulansäure oder einem Alkalimetallsalz hievon in organischen Lösungsmittel (n) mit tert. Octylamin ; (ii) Isolieren des gebildeten tert. Octylaminsalzes von Clavulan- säure ; und (iii) Überführen des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz oder einen Ester hievon.
Das organische Lösungsmittel kann dabei auch etwas Wasser als Lösungsmittel für die Clavulansäure und das tert. Octylamin enthalten. Ein geeigneter Trockenheitsgrad kann durch herkömmliche
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Entwässerungsverfahren erzielt werden.
Ebenso wird es bevorzugt, den organischen Lösungsmittel-Extrakt vor der Bildung des Salzes mit dem tert. Octylamin z. B. auf weniger als 6 g/l Wasser zu trocknen oder zu entwässern.
Allgemein wird 1 Äquivalent des tert. Octylamins oder ein geringer Überschuss hievon pro mol Clavulansäure zur Herstellung des Salzes von Clavulansäure verwendet. Lösungen von Clavulansäure und Amin können beispielsweise unter Rühren langsam gemischt werden, und die Mischung wird einige Zeit nach dem Abschluss des Zusatzes gerührt. Die Reaktion mit der Clavulansäure oder ihrem Salz wird üblicherweise bei einer Temperatur von weniger als Umgebungs-
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säure oder ihr Salz in der Lösung beträgt zumindest 1, 0 g/l, liegt beispielsweise im Bereich von 1, 0 bis 4, 0 g/l Clavulansäure. Es kann vorteilhaft sein, den Lösungsmittel-Extrakt weiter auf eine höhere Konzentration zu konzentrieren, z. B. mehr als 20 g/l.
Die Umkristallisation des Salzes von Clavulansäure oder des Aceton-Solvats kann zur weiteren Verringerung der Konzentration von Verunreinigungen vorteilhaft sein. Ein zweckmässiges Lösungsmittel für die Umkristallisation ist wässeriges Aceton. Eine derartige Umkristallisation wird auf herkömmliche Weise durchgeführt, beispielsweise wird das Salz oder Solvat in Wasser gelöst, mit einer geringen Menge an Aceton behandelt, filtriert und dann mit grösseren Aceton-Volumina gegebenenfalls unter Rühren und/oder Kühlen behandelt, wobei das umkristallisierte Produkt erhalten wird.
Günstig ist gleichfalls, wenn das Salz von Clavulansäure mit dem tert. Octylamin, gegebenenfalls in Form seines Aceton-Solvats, durch Ionenersatz im Fall der freien Säure oder von Salzen oder durch Veresterung in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder einen pharmazeutisch annehmbaren Ester hievon übergeführt wird.
Vorzugsweise wird ein Ionenersatz unter Verwendung von Ionenaustauscherharzen durchgeführt, indem beispielsweise eine Lösung des Salzes durch ein Bett eines Kationenaustauscherharzes in Natrium-, Kalium- oder Calcium-Form geführt wird. Geeignete Kationenaustauscherharze schliessen Amberlite IR 120 und äquivalente Harze ein.
Alternativ dazu kann ein Ionenersatz durch das Umsetzen des
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protonierten Aminkations mit einer Salz-Vorläufer-Verbindung durchgeführt werden, die sein kann : eine Base, beispielsweise ein Carbonat, Bicarbonat oder Hydroxid eines pharmazeutisch annehmbaren Alkali- oder Erdalkalimetalls, oder ein Salz einer organischen Carbonsäure mit einem pharmazeutisch annehmbaren Kation, wie einem Alkali- oder Erdalkalimetall, beispielsweise ein Salz einer Alkansäure der Formel (III) : R-COH, (III) worin R10 eine Alkyl-Gruppe mit beispielsweise 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, bedeutet.
Beispiele geeigneter Salze schliessen ein : die Acetat-, Propionatoder Ethylhexanoatsalze, wobei Kalium-2-ethylhexanoat und Natrium- 2-ethylhexanoat bevorzugt werden. Typischerweise kann das Salz von Clavulansäure mit dem tert. Octylamin in Lösung mit einem Salz eines Alkalimetalls mit der Säure (III) in Lösung oder Suspension in einem geeigneten Lösungsmittel umgesetzt werden, das beispielsweise ein organisches Lösungsmittel, Wasser oder eine Mischung von Wasser und einem organischen Lösungsmittel, wie Isopropanol, sein kann. Geeignete Lösungen des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin und der Salz-Vorläufer-Verbindung können gemischt werden, und das pharmazeutisch annehmbare Salz wird kristallisieren gelassen.
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in wässeriger Lösung gebildet wird, kann es geeignet durch das Mischen der wässerigen Lösung mit einem Aceton-Überschuss ausgefällt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Salz von Clavulansäure mit dem tert. Octylamin als Aceton-Solvat verwendet werden. Aceton-Solvate haben in einigen Fällen, verglichen mit dem Salz von Clavulansäure mit dem Amin selbst, vorteilhafte Stabilitäts- und Reinheitscharakteristika.
Derartige Solvate sind in der vorliegenden Erfindung besonders nützlich, da sie häufig als äusserst reine und stabile kristalline Verbindung isoliert werden können.
Demgemäss sieht die vorliegende Erfindung auch das Salz von Clavulansäure mit dem Amin in Form eines Aceton-Solvats vor. Während der Isolierung und/oder Trocknung kann etwas Aceton verloren-
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gehen, da die Solvatation nicht sehr stark sein kann, die Menge an Aceton im Produkt ist jedoch nicht kritisch.
Das Aceton-Solvat kann gebildet werden, indem Clavulansäure mit dem Amin in Anwesenheit von Aceton in Berührung gebracht wird.
Allgemein kann eine Clavulansäure enthaltende Lösung mit zumindest dem gleichen Aceton-Volumen zusammen mit dem Amin gemischt werden, wenn das Salz ausgefällt wird.
Das Amin kann in Aceton gelöst und mit einer Lösung von Clavulansäure in einem organischen Lösungsmittel gemischt werden. Vorteilhafte organische Lösungsmittel schliessen ein : Ethylacetat, Tetrahydrofuran, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Mischungen derartiger Lösungsmittel, wobei Ethylacetat bevorzugt wird. Alternativ dazu kann eine wässerige Lösung des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin, erhalten durch Wasserextraktion, wie oben beschrieben, mit Aceton gemischt werden, wobei das Solvat gebildet wird. Geeignet kann eine konzentrierte wässerige Lösung des Salzes mit einem Aceton-Überschuss gemischt werden, um das Solvat zu bilden.
Die pharmazeutisch annehmbaren Salze und Ester von Clavulansäure, welche durch die Verfahren dieser Erfindung hergestellt werden, schliessen jene ein, welche in der GB-A1 508 977 und 1 508 978 beschrieben sind, die hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
Besonders geeignete, pharmazeutisch annehmbare Salze schliessen ein : die pharmazeutisch annehmbaren Alkali- und Erdalkalimetallsalze, beispielsweise die Natrium-, Kalium-, Calcium- und Magnesiumsalze. Von diesen Salzen sind die Natrium- und Kaliumsalze am besten geeignet, und das Kaliumsalz wird bevorzugt.
Geeignete Ester schliessen jene ein, die unter Bildung von Clavulansäure oder eines Salzes hievon durch chemische Verfahren, wie Hydrogenolyse, oder biologische Verfahren gespalten werden können.
Geeignete Veresterungsverfahren schliessen ein : a) Umsetzen des Salzes von Clavulansäure mit dem tert. Octyl-
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stellt ; b) Umsetzen des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin mit einem Alkohol oder Thiol in Anwesenheit eines Kondensationspromotors, wie Carbodiimid ; und
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c) Umsetzen des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin mit einer Diazo-Verbindung.
Die obigen Verfahren umfassen auch jene Aspekte, wobei das Salz von Clavulansäure mit dem Amin zuerst in Clavulansäure oder ein anderes Salz hievon übergeführt wird, und anschliessend in den gewünschten Ester übergeführt wird. Weitere Einzelheiten von Veresterungsverfahren sind in der GB-A-1 508 977 und 1 508 978 geoffenbart. Die Verwendung der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, dass Salze und Ester von Clavulansäure leichter in reiner Form erhalten werden als unter Durchführung der Verfahren der GB-A-1 508 977 und 1 543 563.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Beispiele beschrieben.
Beispiel l :
Das tert. Octylamin wurde mit Clavulansäure in Lösung in THF gemischt, und es wurde eine rasche Kristallisation unter Bildung eines festen Salzes festgestellt. kristalliner Feststoff : stabil > 70h, 200C 50% RF Beispiel 2 :
Im folgenden wurde ein Salz von Clavulansäure mit tert. Octylamin in Lösung in einem ersten organischen Lösungsmittel gebildet, und dann wurde durch das Mischen mit einem zweiten organischen Lösungsmittel bewirkt, dass es sich als fester Niederschlag aus der Lösung trennte. a. ) Eine Vorratslösung von Clavulansäure in Ethylacetat, enthaltend 28 g/l Clavulansäure in unreiner Form, wurde durch Extraktion einer unreinen S. clavuligerus-Fermentationsbrühe mit Ethylacetat hergestellt. Zu 46 ml hievon wurden 0, 84 g tert. Octylamin zugesetzt.
Nach 10 min wurde die Mischung trüb, und feine Kristalle des Salzes kristallisierten. Einer aliquoten Menge der Lösung wurde Chloroform zugesetzt, was zur Bildung grösserer Nadeln führte.
Einer weiteren aliquoten Menge wurde Aceton zugesetzt, was wiederum zur Bildung von Nadelkristallen führte, sie waren jedoch kleiner und bildeten sich weniger rasch als mit Chloroform. Der übrigen Lösung wurden ca. 20 ml Chloroform, dann ein der anfänglichen Masse der Lösung ungefähr gleiches Toluol-Volumen zugesetzt, was
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zur Ausfällung einer erheblichen Menge an Nadelkristallen führte. b. ) Zu 500 ml der wie oben für a. ) hergestellten Vorratslösung wurden 6, 7 g tert. Octylamin zugesetzt. Die Lösung wurde geringfügig trüb. 20 ml Aceton wurden zugesetzt, wodurch die Lösung klar wurde. Einer aliquoten Menge der Lösung wurde Diethylether zugesetzt, was zur sofortigen Kristallisation führte. 55 ml Diethylether wurden der Hauptmasse der Lösung zugesetzt, was zur Kristallisation führte.
Die Kristalle wurden filtriert und mit Aceton gewaschen. 12, 9 % Ausbeute bedeuteten eine Gewinnung der Clavulansäure aus der Lösung von 77 %.
Beispiel 3 :
Eine Lösung von Clavulansäure in Ethylacetat (ca. 20 pg/ml) wurde mit einem gleichen Aceton-Volumen verdünnt. Dann wurde eine Aceton-Lösung von tert. Octylamin (1, 25 Moläquivalente) h lang bei 100C tropfenweise zugesetzt. Nach weiterem 1 h Rühren wurden die ausgefällten Kristalle gesammelt, mit Aceton gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Ein Niederschlag bildete sich ziemlich rasch und hatte eine weisse Farbe. Ausbeute (korrigiert hinsichtlich der Reinheit) = 76 %.
Beispiel 4 :
Einer unreinen Lösung von Clavulansäure, die ein Rohextrakt einer S. clavuligerus-Fermentationsbrühe nach gewisser Vor-Reinigung durch Ionenaustausch (500 ml, 21 yg/ml in Ethylacetat) war, die zusätzlich 20 ml Aceton enthielt, wurden 7, 6 g (1, 0 mol) tert. Octylamin zugesetzt, wobei eine geringe Trübung erhalten wurde. Der Zusatz von 55 ml Diethylether bewirkte die Trennung des Aminsalzes als feine weisse Nadeln, die abfiltriert und mit Aceton gewaschen wurden. Ausbeute 12, 9 g, 77, 2 % Gewinnung, 62, 8 % pfa (Theorie = 60, 6 %).
Beispiel 5 :
Eine unreine, wässerige Lösung von Clavulansäure, erhalten aus einer S. clavuligerus-Fermentationsbrühe durch Vor-Reinigung mit Ionenaustausch-Chromatographie oder wie oben allgemein angegeben, enthaltend ca. 17, 1 g/l, wurde mit 25 % V/V Schwefelsäure auf pH
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2, 0 angesäuert und dann kontinuierlich in Ethylacetat extrahiert. Der Ethylacetat-Extrakt wurde auf 20C gekühlt, durch Zentrifugieren entwässert, mit MgSO4 getrocknet und dann eine CPG-Kohlenstoffsäule herablaufen gelassen. In diesem Stadium enthielt der
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gemischt. Diese Mischung wurde 2 1 des an Clavulanat reichen Ethylacetat-Extrakts unter heftigem Rühren langsam zugesetzt, der mit frischem Ethylacetat auf einen Titer von 23, 0 g/l rückverdünnt wurde.
Die Aufschlämmung wurde eine weitere Stunde lang bei 50C gerührt. Das tert. Octylaminclavulanat wurde anschliessend abfiltriert und mit Ethylacetat gewaschen. Die abschliessende Trocknung wurde in einem Vakuumofen über Nacht bei 200C unter einem Stickstoffstrom durchgeführt. Produktmasse = 6, 13 g.
Beispiel 6 :
5 g des in Beispiel 5 hergestellten Aminsalzes wurden in 97 ml Isopropanol gelöst. Das Produkt löste sich nicht leicht, und es wurde gefunden, dass eine sanfte Erwärmung auf 240C erforderlich war, um das vollständige Lösen zu bewirken. 14 ml 1, 5n Kalium-2ethylhexanoat in Isopropanol wurden 10 min lang zugesetzt. Anschliessend wurde die Aufschlämmung 1 h lang bei 50C gerührt. Das Kaliumclavulanat-Produkt wurde dann abfiltriert, mit geringen Mengen an Isopropanol, dann Aceton gewaschen und im Vakuum über Nacht unter einem Stickstoffstrom bei 200C getrocknet. Produktmasse = 3, 16 g.
Beispiel 7 :
Filtrierte (RVF) S. clavuligerus-Fermentationsbrühe, enthaltend 2 g/l Clavulansäure, wurde mit 25 % V/V Schwefelsäure auf pH 1, 6 angesäuert und kontinuierlich in Ethylacetat extrahiert. Der Lösungsmittel-Extrakt wurde auf 30C gekühlt, dann durch Zentrifugieren entwässert, dann mit MgSO getrocknet, dann eine CPG-Kohlenstoffsäule herablaufen gelassen. Der mit Kohlenstoff behandelte Extrakt wurde anschliessend durch Eindampfen auf eine Clavulansäure-Konzentration von ca. 20 g/l mit einem Feuchtigkeitsgehalt von
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ca. 0, 06 % V/V konzentriert.
13, 5 ml tert. Octylamin wurde mit 43 ml frischem Ethylacetat gemischt. Diese Mischung wurde zu 400 ml an Clavulanat reichem Ethylacetat-Extrakt bei einem Titer von 20 g/l Clavulansäure unter heftigem Rühren langsam zugesetzt. Die Aufschlämmung wurde eine weitere Stunde bei 5 C gerührt. Anschliessend wurde das tert. Octylaminclavulanat durch Filtration isoliert und mit Ethylacetat gewaschen. Die abschliessende Trocknung wurde in einem Vakuumofen über Nacht bei 200C unter einem Stickstoffstrom durchgeführt.
Produktmasse = 12, 44 g.
Beispiel 8 :
11 g des in Beispiel 18 hergestellten Aminsalzes wurden in 213 ml Isopropanol gelöst. Das Produkt löste sich nicht leicht, auch nicht nach sanfter Erwärmung auf 24 C. 3, 75 ml Wasser wurden zugesetzt, um das Lösen zu ermöglichen. Sobald eine Lösung erhalten wurde, wurden weitere 100 ml Isopropanol zugesetzt, um den Wassergehalt vor der Kristallisation zu senken. 30 ml 1, 5n Kalium- 2-ethylhexanoat in Isopropanol wurden 15 min lang zugesetzt. Anschliessend wurde die Aufschlämmung 1 h lang bei 5 C gerührt. Dann wurde das Kaliumclavulanat-Produkt abfiltriert, mit geringen Mengen an Isopropanol, dann Aceton gewaschen und im Vakuum über Nacht unter einem Stickstoffstrom bei 20 C getrocknet. Produktmasse = 7, 29 g.
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The present invention relates to a process for the preparation and / or purification of clavulanic acid (I):
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and pharmaceutically acceptable salts and esters thereof.
Clavulanic acid is usually produced by fermentation of a microorganism that produces clavulanic acid, such as various microorganisms belonging to different Streptomyces strains, such as S. clavuligerus NRRL 3585, S. jumoninensis NRRL 5741, S. katsurahamanus IFO 13716 and Streptomyces sp. P 6621 FERM P2804, e.g. B. as described in JP-Kokai 80-162 993. The aqueous broth obtained can be subjected to conventional purification and concentration processes involving, for example, filtration and chromatographic purification, as described in GB-A-1 508 977 and JP-Kokai 80-62 993, before the aqueous solution with an organic solvent is extracted, whereby a solution of crude clavulanic acid in the organic solvent is obtained.
GB-A-1 508 977 discloses u. a. that salts of clavulanic acid by absorbing the clavulanate anion in filtered broth on or on an anion exchange resin, eluting therefrom with an electrolyte, desalting the solution obtained, applying the desalted solution to another anion exchange resin, chromatographically eluting therefrom with an electrolyte, desalting the obtained solution and subsequent removal of the solvent can be obtained. This method can be used to obtain acceptable yields of pure material, but the use of resin columns involves significant investments and can limit large scale production processes. Therefore, it would be desirable to have an alternative product that involves few stages in which resin is used.
GB-A-1 543 563 discloses a process for the preparation of clavulanic acid salts via the precipitation of lithium clavulanate. GB-A-1 578 739 describes various amine salts of clavulanic acid as pharmaceutical compounds. EP-A-0 026 044 discloses the
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Use of the tert. Butylamine salt of clavulanic acid as a useful intermediate in the production of clavulanic acid.
The salt was disclosed in BE-A-862 211, but only as a suitable ingredient for pharmaceutical formulations. PT-94 908 describes the use of tri (lower alkyl) amine salts and the dimethylaniline salts of clavulanic acid in a purification process for clavulanic acid in which the triethylamine salt of clavulanic acid is formed and then converted into a silyl diester of clavulanic acid. EP-A-0 887 178 discloses a process for the purification of clavulanic acid, in which organic amines can be used to form an intermediate amine salt with clavulanic acid in an impure solution.
In the process of the present invention, the salt of clavulanic acid is mixed with the tert. Octylamine can be used to purify impure clavulanic acid during its manufacture. For this purpose, the amine salt in a solution of clavulanic acid or a clavulanic acid salt, which contains impurities, by isolating the amine salt as a separate phase, e.g. B. as a solid precipitate, from the solution containing impurities residues and subsequent renewed formation of clavulanic acid or formation of a pharmaceutically acceptable salt or ester thereof.
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The term "tert. Octylamine" includes salts such as phosphate, borate, chloride, chlorate, perchlorate, bromide, toluenesulfonate, or alkanoates such as acetate or ethyl hexanoate. The amine is expediently brought into contact with impure clavulanic acid in solution in an organic solvent.
According to the present invention, a process of the type specified at the outset is characterized in that it comprises the combination of the following process steps: (i) a) obtaining impure clavulanic acid in an aqueous broth which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, preconcentrating the aqueous solution of the clavulanic acid obtained in the fermentation, extraction of the impure clavulanic acid into an organic solvent or a mixture of organic solvents, b) bringing together the extracted impure clavulanic acid
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or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine; (ii) isolating the formed tert.
Octylamine salt of clavulanic acid, and (iii) converting the salt so formed into clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
With such a pre-concentration, the aqueous clavulanic acid solution may have, for example, a multiple times higher clavulanic acid concentration than the starting broth, e.g. B. a concentration of about 10 to 100 mg / ml, e.g. B. 10 to 40 mg / ml, such as 10 to 25 g / l clavulanic acid.
Suitable pre-concentration methods include absorption of the clavulanic acid on an anion exchange resin, followed by elution of the clavulanic acid therefrom with an aqueous solution of an electrolyte, such as sodium chloride, and optionally desalting.
Since the starting source of clavulanic acid is a broth derived from fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, such as those mentioned above, it may be desirable to extract a solvent with a concentration of clavulanic acid suitable for use in this process to obtain not immediately extracting the broth itself, but to remove at least some of the solids suspended in the broth, e.g. B. by filtration before extraction.
According to a preferred embodiment of the process according to the invention, it is characterized in that it comprises the combination of the following process steps: (i) a) recovering impure clavulanic acid in an aqueous broth which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, acidifying the optionally pre-concentrated ones aqueous solution of the clavulanic acid obtained in the fermentation, extraction of the impure clavulanic acid into an organic solvent or a mixture of organic solvents, b) bringing together the extracted impure clavulanic acid or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine; (ii) isolating the formed tert.
Octylamine salt of clavulanic acid, and
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(iii) converting the salt so formed into clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
It is preferred that the aqueous solution, i. H. the broth or the pre-concentrated aqueous solution, for example to pH 1 to 3, e.g. B. about pH 1, 5 to 2, 5, acidify.
Suitable organic solvents in which the impure clavulanic acid can be contacted with the amine include: hydrocarbon solvents such as toluene and hexane, ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, diethyl ether, halogenated solvents such as dichloromethane and chloroform, ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone, and esters such as ethyl acetate. Solvents that include a carbonyl group, e.g. B. those of formula (II):
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a subclass of suitable solvents, for example organic ketones or organic alkanoate esters. The present invention also includes the use of mixtures of such solvents.
More suitable is the organic solvent which can be used directly to extract the acidified aqueous, for example organic alkyl alkanoate esters, ketones and certain aliphatic alcohols or mixtures thereof, such as ethyl acetate, methyl acetate, propyl acetate, n-butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, butanol and Mixtures of such solvents. Of these, the most suitable are methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone and ethyl acetate. Suitable solvent mixtures include: methyl ethyl ketone / methyl isobutyl ketone and tetrahydrofuran / methyl isobutyl ketone. A preferred solvent is ethyl acetate.
Suitable solvents for the amine include those listed above in which the clavulanic acid can be dissolved or extracted, for example acetone, ethyl acetate, methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone.
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It is further preferred if the process according to the invention comprises the combination of the following process steps: (i) a) obtaining impure clavulanic acid in an aqueous broth, which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, extracting the impure clavulanic acid into an organic solvent or a mixture organic solvent, b) contacting the extracted impure clavulanic acid or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine; (ii) isolating the formed tert. Octylamine salt of clavulanic acid by precipitation by adding a second organic solvent, and (iii) converting the salt so formed into clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
The clavulanic acid and the amine are mixed in solution in a first organic solvent, then the addition of a second organic solvent causes the salt to separate from the solution. Suitably the first organic solvent may be an organic ester such as ethyl acetate and the second solvent may be a halogenated solvent such as chloroform, an ether such as diethyl ether, a hydrocarbon such as toluene, an alcohol such as ethanol or a solvent of formula (II) above, such as acetone or methyl isobutyl ketone.
The process according to the invention preferably comprises the combination of the following process steps: (i) a) obtaining impure clavulanic acid in an aqueous broth which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, extracting the impure clavulanic acid at a temperature of 5 C to 15 C in an organic solvent or a mixture of organic solvents, b) contacting the extracted impure clavulanic acid or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine; (ii) isolating the formed tert. Octylamine salt of clavulanic acid, and (iii) converting the salt so formed into clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
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It is also advantageous if the process according to the present invention comprises the combination of the following process steps: (i) a) recovering impure clavulanic acid in an aqueous broth, which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, extracting the impure clavulanic acid into an organic one Ketone or a mixture of organic solvents containing a ketone, b) contacting the extracted impure clavulanic acid or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine; (ii) isolating the formed tert. Octylamine salt of clavulanic acid, and (iii) converting the salt so formed into clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
It is particularly desirable to include ketones, such as acetone, in the solvent system as these can inhibit the formation of the salt of clavulanic acid with the amine as an oil.
According to a further preferred embodiment, the process according to the invention comprises the combination of the following process steps: (i) a) recovering impure clavulanic acid in an aqueous broth which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, extracting the impure clavulanic acid into an organic solvent or an Mixture of organic solvents, b) bringing together the extracted impure clavulanic acid or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine, the tert. Octylamine is introduced into a stream of clavulanic acid in the organic solvent by admixing; (ii) isolating the formed tert.
Octylamine salt of clavulanic acid, and (iii) converting the salt so formed into clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
The tert-octylamine is introduced in such a way that it is mixed into a stream of a solution of the clavulanic acid in the solvent, so that the salt is formed in the stream either in solution or as particles or suspended droplets of the dissolved salt in suspension. The amine introduced in this way
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can be introduced in pure form or as a solution in a solvent, for example the same solvent in which the clavulanic acid is dissolved.
Then the desired salt of clavulanic acid can be isolated with the tert-octylamine. In this way, the salt of clavulanic acid with the amine is separated from most or all of the contaminants. Isolation can be accomplished in a conventional manner, for example by centrifugation or filtration.
A further preferred embodiment of the process according to the invention is characterized in that it comprises the combination of the following process steps: (i) a) obtaining impure clavulanic acid in an aqueous broth, which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, extracting the impure clavulanic acid in an organic solvent or a mixture of organic solvents, b) contacting the extracted impure clavulanic acid or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine; (ii) isolating the formed tert. Octylamine salt of clavulanic acid by extraction of the tert.
Organic solvent containing octylamine salt with water to form an aqueous solution of the salt; and (iii) converting the salt so formed to clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
The salt of clavulanic acid with the tert. Accordingly, octylamine is isolated from the organic solvent if the solvent is completely or partially immiscible with water by contacting the solvent with water in order to extract the salt, which may be in solution or suspension, from the organic solvent, and to form an aqueous solution of the salt. Since salts of clavulanic acid with the amine are quite soluble in water, such an aqueous solution can be highly concentrated, e.g. B. about 20 to 30% M: M.
In this way, the mass of organic impurities in the organic solvent solution of clavulanic acid remains in the organic solvent, while the clavulanic acid in the form of its salt with the tert. Octylamine in a relatively pure state in
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of the aqueous solution is obtained. The aqueous solution of the clavulanic acid salt thus formed may be subjected to further conventional treatment, e.g. B. Purification, or converted to clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or ester, as described below.
It is also advantageous if the process according to the invention comprises the combination of the following process steps: (i) a) recovering impure clavulanic acid in an aqueous broth which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, extracting the impure clavulanic acid into an organic solvent or an Mixing organic solvents, dewatering the organic solvent or the mixture of organic solvents by centrifugation, b) bringing together the extracted impure clavulanic acid or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine; (ii) isolating the formed tert.
Octylamine salt of clavulanic acid; and (iii) converting the salt so formed to clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
Water present in the solvent can be dissolved or in the form of droplets of a separate phase.
It is also advantageous if the process comprises the combination of the following process steps: (i) a) recovering impure clavulanic acid in an aqueous broth which is the result of the fermentation of a clavulanic acid-producing microorganism, extracting the impure clavulanic acid into an organic solvent or a mixture organic solvents which contain 0.25 to 0.6 g / l water, b) bringing together the extracted impure clavulanic acid or an alkali metal salt thereof in organic solvent (s) with tert. Octylamine; (ii) isolating the formed tert. Octylamine salt of clavulanic acid; and (iii) converting the salt so formed to clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or an ester thereof.
The organic solvent can also some water as a solvent for the clavulanic acid and the tert. Contain octylamine. A suitable degree of dryness can be achieved by conventional
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Drainage processes can be achieved.
It is also preferred to tert the organic solvent extract before the salt is formed. Octylamine e.g. B. to dry or dewater to less than 6 g / l of water.
Generally 1 equivalent of the tert. Octylamine or a slight excess thereof per mole of clavulanic acid is used to prepare the salt of clavulanic acid. For example, solutions of clavulanic acid and amine can be mixed slowly with stirring, and the mixture is stirred some time after the addition is complete. The reaction with the clavulanic acid or its salt is usually carried out at a temperature less than ambient
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acid or its salt in the solution is at least 1.0 g / l, for example in the range from 1.0 to 4.0 g / l clavulanic acid. It may be advantageous to further concentrate the solvent extract to a higher concentration, e.g. B. more than 20 g / l.
Recrystallization of the salt of clavulanic acid or the acetone solvate can be beneficial to further reduce the concentration of contaminants. A suitable solvent for the recrystallization is aqueous acetone. Such recrystallization is carried out in a conventional manner, for example the salt or solvate is dissolved in water, treated with a small amount of acetone, filtered and then treated with larger volumes of acetone, optionally with stirring and / or cooling, to give the recrystallized product .
It is also favorable if the salt of clavulanic acid with the tert. Octylamine, optionally in the form of its acetone solvate, by ion replacement in the case of free acid or salts or by esterification in clavulanic acid or a pharmaceutically acceptable salt or ester thereof.
Ion replacement is preferably carried out using ion exchange resins, for example by passing a solution of the salt through a bed of a cation exchange resin in sodium, potassium or calcium form. Suitable cation exchange resins include Amberlite IR 120 and equivalent resins.
Alternatively, ion replacement can be achieved by reacting the
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protonated amine cations can be carried out with a salt precursor compound which can be: a base, e.g. a carbonate, bicarbonate or hydroxide of a pharmaceutically acceptable alkali or alkaline earth metal, or a salt of an organic carboxylic acid with a pharmaceutically acceptable cation such as an alkali or alkaline earth metal, for example a salt of an alkanoic acid of the formula (III): R-COH, (III) in which R10 denotes an alkyl group with for example 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms.
Examples of suitable salts include: the acetate, propionate or ethyl hexanoate salts, with potassium 2-ethylhexanoate and sodium 2-ethylhexanoate being preferred. Typically, the salt of clavulanic acid with the tert. Octylamine in solution with a salt of an alkali metal with the acid (III) in solution or suspension in a suitable solvent, which can be, for example, an organic solvent, water or a mixture of water and an organic solvent such as isopropanol. Appropriate solutions of the salt of clavulanic acid with the amine and the salt precursor compound can be mixed and the pharmaceutically acceptable salt is allowed to crystallize.
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is formed in aqueous solution, it can be suitably precipitated by mixing the aqueous solution with an excess of acetone.
In a preferred embodiment of the present invention, the salt of clavulanic acid with the tert. Octylamine can be used as acetone solvate. In some cases, acetone solvates have advantageous stability and purity characteristics compared to the salt of clavulanic acid with the amine itself.
Such solvates are particularly useful in the present invention because they can often be isolated as an extremely pure and stable crystalline compound.
Accordingly, the present invention also provides the salt of clavulanic acid with the amine in the form of an acetone solvate. Some acetone may be lost during isolation and / or drying.
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go because the solvation cannot be very strong, but the amount of acetone in the product is not critical.
The acetone solvate can be formed by contacting clavulanic acid with the amine in the presence of acetone.
Generally, a solution containing clavulanic acid with at least the same volume of acetone can be mixed with the amine when the salt is precipitated.
The amine can be dissolved in acetone and mixed with a solution of clavulanic acid in an organic solvent. Advantageous organic solvents include: ethyl acetate, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and mixtures of such solvents, with ethyl acetate being preferred. Alternatively, an aqueous solution of the salt of clavulanic acid with the amine obtained by water extraction as described above can be mixed with acetone to form the solvate. Suitably, a concentrated aqueous solution of the salt can be mixed with an excess of acetone to form the solvate.
The pharmaceutically acceptable salts and esters of clavulanic acid produced by the processes of this invention include those described in GB-A1 508 977 and 1 508 978, which are incorporated herein by reference.
Particularly suitable pharmaceutically acceptable salts include: the pharmaceutically acceptable alkali and alkaline earth metal salts, for example the sodium, potassium, calcium and magnesium salts. Of these salts, the sodium and potassium salts are the most suitable, and the potassium salt is preferred.
Suitable esters include those that can be cleaved to form clavulanic acid or a salt thereof by chemical methods such as hydrogenolysis or biological methods.
Suitable esterification processes include: a) reacting the salt of clavulanic acid with the tert. Octyl
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poses; b) reacting the salt of clavulanic acid with the amine with an alcohol or thiol in the presence of a condensation promoter such as carbodiimide; and
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c) reacting the salt of clavulanic acid with the amine with a diazo compound.
The above processes also include those aspects in which the salt of clavulanic acid with the amine is first converted to clavulanic acid or another salt thereof, and then converted to the desired ester. Further details of esterification processes are disclosed in GB-A-1 508 977 and 1 508 978. The use of the present invention enables salts and esters of clavulanic acid to be more easily obtained in pure form than by the methods of GB-A-1 508 977 and 1 543 563.
The present invention is described below using a few examples.
Example l:
The tert. Octylamine was mixed with clavulanic acid in solution in THF and rapid crystallization was observed to form a solid salt. crystalline solid: stable> 70h, 200C 50% RH Example 2:
In the following, a salt of clavulanic acid with tert. Octylamine was formed in solution in a first organic solvent and then mixing with a second organic solvent caused it to separate from the solution as a solid precipitate. a. ) A stock solution of clavulanic acid in ethyl acetate containing 28 g / l clavulanic acid in impure form was prepared by extracting an impure S. clavuligerus fermentation broth with ethyl acetate. 0.84 g of tert were added to 46 ml thereof. Octylamine added.
After 10 minutes the mixture became cloudy and fine crystals of the salt crystallized. Chloroform was added to an aliquot of the solution, resulting in the formation of larger needles.
Another aliquot was added with acetone, which in turn led to the formation of needle crystals, but they were smaller and formed less quickly than with chloroform. About 20 ml of chloroform, then a toluene volume approximately equal to the initial mass of the solution was added to the remaining solution, which
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led to the precipitation of a significant amount of needle crystals. b. ) To 500 ml of the same as above for a. ) prepared stock solution were 6, 7 g tert. Octylamine added. The solution became slightly cloudy. 20 ml of acetone was added to make the solution clear. Diethyl ether was added to an aliquot of the solution, resulting in immediate crystallization. 55 ml of diethyl ether was added to the bulk of the solution, resulting in crystallization.
The crystals were filtered and washed with acetone. 12.9% yield meant a recovery of the clavulanic acid from the solution of 77%.
Example 3:
A solution of clavulanic acid in ethyl acetate (approx. 20 pg / ml) was diluted with an equal volume of acetone. Then an acetone solution of tert. Add octylamine (1.25 molar equivalents) dropwise at 100C for h. After stirring for a further 1 h, the precipitated crystals were collected, washed with acetone and dried in vacuo.
Precipitation formed fairly quickly and was white in color. Yield (corrected for purity) = 76%.
Example 4:
An impure solution of clavulanic acid, which was a crude extract of a S. clavuligerus fermentation broth after certain pre-purification by ion exchange (500 ml, 21 yg / ml in ethyl acetate), which additionally contained 20 ml of acetone, was given 7.6 g (1, 0 mol) tert. Octylamine added, whereby a little turbidity was obtained. The addition of 55 ml of diethyl ether caused the separation of the amine salt as fine white needles, which were filtered off and washed with acetone. Yield 12.9 g, 77.2% recovery, 62.8% pfa (theory = 60.6%).
Example 5:
An impure, aqueous solution of clavulanic acid, obtained from a S. clavuligerus fermentation broth by pre-purification with ion exchange chromatography or, as stated generally above, containing approx. 17.1 g / l, was brought to pH with 25% v / v sulfuric acid
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2, 0 acidified and then extracted continuously in ethyl acetate. The ethyl acetate extract was cooled to 20C, dewatered by centrifugation, dried with MgSO4 and then run down a CPG carbon column. At this stage, the
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mixed. This mixture was slowly added to 2 l of the ethyl acetate extract rich in clavulanate with vigorous stirring, which was rediluted to a titer of 23.0 g / l with fresh ethyl acetate.
The slurry was stirred at 50C for an additional hour. The tert. Octylamine clavulanate was then filtered off and washed with ethyl acetate. The final drying was carried out in a vacuum oven overnight at 200C under a stream of nitrogen. Product mass = 6, 13 g.
Example 6:
5 g of the amine salt prepared in Example 5 were dissolved in 97 ml of isopropanol. The product did not dissolve easily and it was found that gentle heating to 240C was required to effect complete dissolution. 14 ml of 1, 5N potassium 2-ethylhexanoate in isopropanol was added over 10 minutes. The slurry was then stirred at 50C for 1 h. The potassium clavulanate product was then filtered off, washed with small amounts of isopropanol, then acetone and dried in vacuo overnight under a nitrogen stream at 200C. Product mass = 3, 16 g.
Example 7:
Filtered (RVF) S. clavuligerus fermentation broth containing 2 g / l clavulanic acid was acidified to pH 1.6 with 25% v / v sulfuric acid and extracted continuously in ethyl acetate. The solvent extract was cooled to 30C, then dewatered by centrifugation, then dried with MgSO4, then run down a CPG carbon column. The carbon-treated extract was then evaporated to a clavulanic acid concentration of approx. 20 g / l with a moisture content of
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approx. 0.06% V / V concentrated.
13.5 ml tert. Octylamine was mixed with 43 ml of fresh ethyl acetate. This mixture was slowly added to 400 ml of clavulanate-rich ethyl acetate extract at a titer of 20 g / l clavulanic acid with vigorous stirring. The slurry was stirred at 5 C for an additional hour. Then the tert. Octylamine clavulanate isolated by filtration and washed with ethyl acetate. The final drying was carried out in a vacuum oven overnight at 200C under a stream of nitrogen.
Product mass = 12, 44 g.
Example 8:
11 g of the amine salt prepared in Example 18 were dissolved in 213 ml of isopropanol. The product did not dissolve easily, not even after gentle warming to 24 C. 3, 75 ml of water were added to enable the solution. As soon as a solution was obtained, an additional 100 ml of isopropanol was added to reduce the water content before crystallization. 30 ml of 1, 5N potassium 2-ethylhexanoate in isopropanol was added over 15 minutes. The slurry was then stirred at 5 C for 1 h. The potassium clavulanate product was then filtered off, washed with small amounts of isopropanol, then acetone and dried in vacuo overnight under a stream of nitrogen at 20.degree. Product mass = 7.29 g.