DE4345286A1

DE4345286A1 - Verfahren zur Herstellung von Clavulansäure

Info

Publication number: DE4345286A1
Application number: DE4345286A
Authority: DE
Inventors: Michael Allen Cook; Robert Bennett Wilkins
Original assignee: SmithKline Beecham Ltd
Current assignee: SmithKline Beecham Ltd
Priority date: 1992-06-11
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1995-09-21
Also published as: SE503077C2; JPH07507324A; CZ19396A3; AP471A; HU9402405D0; RO111192B1; HU9500610D0; AU4342793A; RU2081121C1; ES2095059T3; SE9600797L; GB2287026A; HK1003222A1; FI980630A0; CZ281102B6; AU1471697A; SI9300296A; EP0672670B1; CS202194A3; AU665159B2

Description

Diese Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Her stellung von Clavulansäure (I):

und pharmazeutisch verträglichen Salzen und Estern davon.

Clavulansäure wird normalerweise durch die Fermentation eines Mikroorganismus hergestellt, der Clavulansäure her stellt, wie verschiedene Mikroorganismen, die zu verschie denen Streptomyces-Stämmen 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 80-162993 beschrieben. Die entstandene wäßrige Brühe kann üblichen Reinigungs- und Konzentrationsverfahren, zum Bei spiel unter Einbezug von Filtration und chromatografischer Reinigung, wie in GB 1508977 und JP Kokai 80-62993 offen bart, vor der Extraktion der wäßrigen Lösung mit einem orga nischen Lösungsmittel unterzogen werden, wobei eine Lösung der rohen Clavulansäure im organischen Lösungsmittel erhal ten wird.

GB 1508977 offenbart unter anderem, daß Salze von Cla vulansäure durch Absorbieren des Clavulatanions in filtrier ter Lösung auf einem Anionenaustauscherharz, Elution davon mit einem Elektrolyten, Entsalzen der entstandenen Lösung, Auftragen der entsalzenen Lösung auf ein weiteres Anionen austauscherharz, chromatografische Elution davon mit einem Elektrolyten, Entsalzen der entstandenen Lösung und danach Entfernen des Lösungsmittels erhalten werden können. Das Verfahren kann verwendet werden, um annehmbare Ausbeuten der reinen Substanz zu ergeben, aber die Verwendung von Harz säulen bezieht beträchtliche Investitionen ein und kann Ein schränkungen in den Herstellungsverfahren im großen Maßstab mit sich bringen. Es wäre daher erwünscht, ein alternatives Verfahren verfügbar zu haben, das wenige Schritte, die Harz verwenden, einbezieht.

GB 1543563 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Clavulansäuresalzen über die Herstellung von Lithiumclavula nat. GB 1578739 beschreibt verschiedene Aminsalze von Cla vulansäure als pharmazeutische Verbindungen. EP 0026044 of fenbart die Verwendung des tert-Butylaminsalzes von Clavu lansäure als geeignetes Zwischenprodukt bei der Herstellung von Clavulansäure. Das Salz wurde in BE 862211 offenbart, aber nur als geeigneter Bestandteil für Arzneimittel. PT.94.908 beschreibt die Verwendung von Tri(niederalkyl) aminsalzen und der Dimethylanilinsalze von Clavulansäure in einem Reinigungsverfahren von Clavulansäure, bei dem das Triethylaminsalz von Clavulansäure gebildet und dann in ei nen Silylester von Clavulansäure umgewandelt wird. EP 0887178 A offenbart ein Verfahren zur Reinigung von Clavulan säure, in dem organische Amine verwendet werden können, um ein Aminsalz-Zwischenprodukt mit Clavulansäure in einer un reinen Lösung zu bilden.

Die vorliegende Erfindung stellt die Verwendung des Salzes der Clavulansäure mit einem Amin der Formel (II):

als Zwischenprodukt in einem Verfahren für die Herstellung von Clavulansäure oder pharmazeutisch verträglichen Salzen und Estern davon bereit, wobei R¹, R² und R³ gemäß folgenden Möglichkeiten gewählt sind:

(1) R¹ ist ein gegebenenfalls substituierter cyclischer Rest der allgemeinen Formel: R-(CHR⁴)_m-in der m Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, R ein gegebenenfalls substituiertes aliphatisches Kohlenwasser stoffringsystem ist, das 3 bis 8 Ringkohlenstoffatome ent hält, R⁴ ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest, amino- oder hydroxylsubstituierter Alkylrest oder substituierter amino substituierter Alkylrest oder ein Rest der gleichen allge meinen Formel oder der vorstehende Rest R¹ ist; R² und R³ können aus den gleichen Resten, aus denen R¹ ausgewählt wird, oder aus Wasserstoffatomen, Alkyl-, Alkenylresten, amino- oder hydroxylsubstituierten Alkyl- oder Alkenyl- oder substituierten aminosubstituierten Alkyl- oder Alkenylresten mit der Ausnahme von Cyclohexylamin ausgewählt werden, oder
(2) jeder der Reste R¹, R² und R³ sind gleich oder verschie den und sind unabhängig ausgewählt aus Wasserstoffatomen, Alkyl-, Alkenyl-, amino- oder hydroxyl- oder alkoxy substituierten Alkyl- oder Alkenylresten, oder substituier ten aminosubstituierten Alkyl- oder Alkenylresten, aber mit der Ausnahme von tert-Butylamin, sek-Butylamin, N,N-Di methylethylamin, 1,2-Dimethylpropylamin, Neopentylamin und 2-Amino-3,3-dimethylbutan, und mit der Maßgabe, daß, wenn das Amin (II) Trimethylamin oder Triethylamin ist, das Salz von Clavulansäure mit dem Amin (II) durch Umsetzung von Cla vulansäure oder einem labilen Derivat davon in Lösung in ei nem organischen Lösungsmittel mit dem Amin (II) oder einem labilen Derivat davon gebildet wird, und das Salz dann als oder in einer getrennten Phase vom organischen Lösungsmittel isoliert wird, oder
(3) R¹ ist ein gegebenenfalls substituierter Arylrest der allgemeinen Formel in der R⁴ ein Wasserstoffatom oder einer oder mehrere Sub stituenten sind, und m null oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, und R² und R³ unabhängig ausgewählt sind aus Wasser stoffatomen, Alkylresten, amino- oder hydroxylsubstituierten Alkylresten oder substituierten aminosubstituierten Al kylresten oder Resten der gleichen allgemeinen Formel wie R¹, mit der Maßgabe, daß, wenn R⁴ ein Wasserstoffatom ist und m Null ist, dann R² und R³ nicht beide Methylgruppen sind, mit der Ausnahme von Benzyl-tert-butylamin, oder
(4) R¹ und R² und gegebenenfalls R³ zusammen mit dem gezeig ten Stickstoffatom ein Rest eines gegebenenfalls substitu ierten heterocyclischen Ringsystems, einschließlich des Stickstoffatoms als Ringglied, sind, und gegebenenfalls ein oder mehrere zusätzliche Ringheteroatome einschließen, und, wenn R³ kein Teil des Ringsystems ist, unabhängig ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom, Alkylresten, amino- oder hy droxylsubstituierten Alkylresten oder substituierten Amino substituierten Alkylresten, aber mit der Ausnahme von Pi peridin, oder
(5) R¹ ist ein Rest der allgemeinen Formel: in der R⁴ und R⁵ unabhängig Wasserstoffatome, Alkylreste, aminosubstituierte Alkylreste oder substituierte amino substituierte Alkylreste sind, und R² und R³ unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoffatomen, Alkylresten, amino- oder hydroxylsubstituierten Alkylresten oder substituierten aminosubstituierten Alkylresten, und in Null oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist; oder
(6) einer der oder beide Reste R¹ und R² Wasserstoffatome sind, und R³ einen Rest einer Aminosäure darstellt, in dem die Carboxylatgruppe der Aminosäure verestert oder in Form eines Amids vorliegen kann.

Wenn auf Alkylreste oder substituierte Alkylreste hier Bezug genommen wird, können sie geeigneterweise, falls nicht anders angegeben, 1 bis 6 Kohlenstoffatome im Alkylsystem enthalten. Geeignete Substituenten an den Aminoresten schließen Alkylreste ein.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (1) ist das Amin (II) geeigneterweise verschieden von einem Amin, in dem R¹ ein Cycloalkylrest und in Null ist, und R² und R³ sind beide aus gewählt aus Cycloalkylresten oder Wasserstoffatomen oder C_nH_2n+1, wobei n 1 bis 7 ist.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (1) kann der cyclische Rest R geeigneterweise gesättigt sein, wobei m geeigneter weise Null ist. Der Rest R kann monocyclisch oder poly cyclisch sein, und jeder Ring kann geeigneterweise 5, 6 oder 7 Ringkohlenstoffatome, einschließlich Atome, die von Ringen in kondensierten oder verbrückten Ringsystemen geteilt werden, enthalten, Geeigneterweise können die cyclischen Re ste R unsubstituiert sein.

Geeigneterweise kann das Amin (II) zwei oder mehrere cyclische Reste R¹ oder ein kondensiertes Ringsystem R¹ oder ein substituiertes Ringsystem R, zum Beispiel mit einem oder mehreren Alkylsubstituenten, wie Methylgruppen, enthalten. Geeigneterweise können R² und R³ von einem Wasserstoffatom verschieden sein, z. B. können einer oder beide Reste Alkyl- oder substituierte Alkylreste sein.

Beispiele solcher Amine schließen Cyclopentylamin, Cy cloheptylamin, N,N-Dimethylcyclohexylamin, Dicyclohexylamin, Adamantylamin, N,N-Diethylcyclohexylamin, N-Isopropylcyclo hexylamin, N-Methylcyclohexylamin, Cyclopropylamin, Cyclo butylamin, Norbornylamin und Dehydroabietylamin ein.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (2) ist das Amin (II) geeigneterweise von einem Amin verschieden, in dem R¹ ein Wasserstoffatom oder CnH_2n+1 ist, wobei n 1 bis 7 ist und R² und R³ auch beide ausgewählt sind aus Wasserstoffatomen oder CnH_2n+1, wobei n 1 bis 7 ist.

Geeigneterweise kann bei der vorstehenden Möglichkeit (2) R¹ ein Alkylrest oder substituierter Alkylrest der all gemeinen Formel:

sein, in der R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig einen C_1-10-Alkylrest oder amino- oder hydroxylsubstituierten Alkylrest oder sub stituierten aminosubstituierten Alkylrest darstellen.

Die Reste R⁴, R⁵ und R⁶ können geeigneterweise alle Al kylreste sein, wobei geeigneterweise zwei der Reste R⁴, R⁵ oder R⁶ Methylgruppen sind. Beispiele solcher Amine schlie ßen tert-Octylamin (d. h. 2-Amino-2,4,4-trimethylpentan) und tert-Amylamin ein. In einer anderen Ausführungsform können zwei der Reste R⁴, R⁵ oder R⁶ Alkylrete sein und der andere kann ein Hydroxyl-substituierter Alkylrest sein. Beispiele solcher Amine schließen 1-Hydroxy-2-methyl-2-propylamin ein.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (2) kann in einer an deren Ausführungsform R¹ geeigneterweise ein C_1-20-Alkyl-, z. B. ein C_8-20-Alkyl-, C_1-20-Alkenyl-, C_1-20-Hydroxyalkyl- oder C_1-20-Aminoalkylrest sein.

Beispiele solcher Amine schließen Tri-n-propylamin, Tri-n-octylamin, Tri-n-butylamin, Dimethylamin, iso-Propyl amin, Di-n-hexylamin, Di-n-butylamin, Diethylamin, 2-Amino ethanol, N,N-Diethylethanolamin, N,N-Dimethylethanolamin, Ethanolamin, n-Butylamin, n-Hexylamin, n-Octadecylamin, N-Ethylethanolamin, 1-Hydroxyethylamin, Diethanolamin, N,N-Di methylethanolamin, N-Ethyldiethanolamin, 1,6-Diaminohexan, Triethanolamin, Diisobutylamin, Diisopropylamin, 2-Methoxy ethylamin, Hydroxylamin, Ammoniak, Methylamin, Ethylamin, n-Propylamin, n-Butylamin, n-Pentylamin, n-Hexylamin, n-Hep tylamin, n-Octylamin, n-Nonylamin, n-Decylamin, n-Undecyl amin, n-Dodecylamin, n-Prop-2-ylamin, n-But-2-ylamin, n-Pent-2-ylamin, n-Hex-2-ylamin, n-Hept-2-ylamin, n-Oct-2-yl amin, n-Non-2-ylamin, n-Dec-2-ylamin, n-Undec-2-ylamin, n-Dodec-2-ylamin, n-Hex-3-ylamin, n-Hept-3-ylamin, n-Oct-3-yl amin, n-Non-3-ylamin, n-Dec-3-ylamin, n-Undec-3-ylamin, n-Dodec-3-ylamin, n-Oct-4-ylamin, n-Non-4-ylamin, n-Dec-4-yl amin, n-Undec-4-ylamin, n-Dodec-4-ylamin, n-Non-5-ylamin, n-Undec-5-ylamin, n-Dodec-5-ylamin und n-Octadecylamin ein.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (3) ist das Amin (II) geeigneterweise kein Amin, bei dem die Reste R² und R³ aus gewählt sind aus Wasserstoffatomen oder CnH_2n+1, wobei n 1 bis 7 ist, oder Benzyl- oder substituierten Benzylresten.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (3) schließen geeig nete Substituentenreste R⁴ C_1-6-Alkylreste, wie Methyl-, Phenyl- oder gegebenenfalls substituierte Phenylreste, Car bonsäure- oder Sulfonsäurereste und Derivate solch sauerer Reste, wie Ester (z. B. C_1-6-Alkylester) und Amide, Nitro gruppen und Halogenatome, wie ein Bromatom, ein. Geeigneter weise kann m Null, 1 oder 2 sein, und R⁵ kann ein Wasser stoffatom oder eine Methylgruppe sein. Geeigneterweise kön nen R² und R³ Wasserstoffatome sein, oder einer der Reste R² und R³ kann ein Wasserstoffatom und der andere ein aromati scher Rest der gleichen allgemeinen Formel wie R¹ sein.

Beispiele solcher Amine schließen 1-Phenylethylamin, p-Toluidin, p-Aminobenzoesäure, p-Bromanilin, Ethyl-4-amino benzoat (d. h. Benzocain), Benzylamin, Diphenylamin, p-Me thylaminobenzolsulfonamid, m-Nitroanilin, N,N′-Dibenzylethy lendiamin (d. h. Benzathin), Diphenylmethylamin, 4-Methylben zylamin und 4-Phenylbutylamin ein.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (4) kann das Ringsy stem aromatisch oder aliphatisch und kann monocyclisch oder polycyclisch sein. Geeigneterweise kann jeder Ring im Ring system 5 oder 6 Ringatome enthalten, einschließlich der Ringstickstoffatome und der Atome, die von Ringen geteilt werden. Geeignete fakultative Substituenten am Ringsystem schließen Alkyl-, Amino-, substituierte Aminoreste, Oxogrup pen und Halogenatome ein. Wenn das Ringsystem zusätzlich zu den gezeigten Stickstoffatomen Ringheteroatome einschließt, können solche Heteroatome geeigneterweise aus Stickstoff- und Sauerstoffatomen ausgewählt werden.

Beispiele der Gruppen solcher Amine schließen substitu ierte Piperidine und gegebenenfalls substituierte Piperidine ein, bei denen zum Beispiel die Substituenten ausgewählt sind aus Alkyl-, Hydroxyalkylresten, Halogenatomen, Amino-, substituierten Amino- und Amino-substituierten Alkylresten. Bestimmte Beispiele solcher Amine schließen N-Ethylpiperi din, 2,6-Dimethylpiperidin, 2-Methyl-N-hydroxypropylpiperi din (d. h. Cyclomethycan), 4-Methylpiperazin, 1-Methyl-4-phe nylpiperazin, N-Ethylmorpholamin, Hexamethylenimin, Pyridin, 2-Propylpyridin, 3-Chlor-2-aminopyridin, Morpholamin, 1,5-Diazabicyclo[4.3.0]non-5-en, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan, Pyrrolidin, Chinuclidin und Xanthinol ein.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (5) können R⁴ und R⁵ geeigneterweise beide Wasserstoffatome sein, oder einer der Reste kann ein Wasserstoffatom und der andere ein Alkylrest sein. R² und R³ können geeigneterweise Wasserstoffatome oder Alkylreste sein.

Beispiele solcher Amine schließen Ethylendiamin, N,N-Diethylethylendiamin, N,N′-Diisopropylethylendiamin und Tri ethylentetramin ein.

Bei der vorstehenden Möglichkeit (6) kann die Amino säure eine natürlich auftretende Aminosäure sein. Amino säureester können Ester mit Alkylresten oder substituierten Alkylresten, wie Benzylgruppen, sein.

Beispiele solcher Amine schließen Arginin, Ornithin, Histidin, Lysin, Benzylglycin, 3-Amino-3-methylbutansäure, L-Ethyllysinat, L-Methylhistidinat, Methyl-N-carbobenzyloxy- L-lysinat, Methyl-L-phenylalanat, Ethylglycylglycinat, Ethyl-p-hydroxyphenylglycinat, Ethyl-p-hydroxyphenylglyci nat, Ethylglycinat, Ethyl-L-tyrosinat, p-Methoxybenzyl-α- aminophenylacetat, n-Butyl-α-aminophenylacetat, Methylargi nat, Benzylglycin, Benzylphenylglycin, 1-Nitrobenzylphenyl glycin, n-Butylphenylglycin, p-Methoxybenzylphenylglycin, Ethylphenylglycin, p-Nitrobenzyl-p-hydroxyphenylglycin, p-Nitrobenzylserin, n-Butylserin, Methylarginin, Dimethylglu tamat, p-Nitrobenzyltyrosinat, p-Nitrobenzylglycinat, Ben zylglycinat, p-Nitrobenzyl-α-amino-p-hydroxyphenylacetat, p-Nitrobenzyl-α-aminophenylacetat, Ethyl-α-amino-p-hydroxy phenylacetat, Ethyl-L-tyrosinat ein.

Wenn das Amin (II) mehr als ein Stickstoffatom enthält, kann die Clavulansäure ein Salz mit einem oder mehreren der Stickstoffatome bilden, wie zum Beispiel bei N,N′-Diiso propylethylendiamindiclavulanat.

Von den vorstehend erwähnten Aminen sind die bevorzug ten Amine: Phenylethylamin, tert-Amylamin, tert-Octylamin, 1-Hydroxy-2-methyl-2-propylamin, Cyclopentylamin, Cyclo heptylamin, 1-Adamantanamin, N-Ethylpiperidin, N′,N′-Diiso propylethylendiamin und N,N-Dimethylcyclohexylamin.

In einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon bereit, wobei das Verfahren umfaßt

i) Inkontaktbringen der unreinen Clavulansäure oder eines labilen Derivats davon in Lösung in einem organischen Lö sungsmittel mit einem Amin der Formel (II) oder einem labi len Derivat davon,
ii) Isolieren des mit dem Amin der Formel (II) gebildeten Salzes von Clavulansäure, und
iii) Umwandeln des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen Ester davon.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann das Salz von Cla vulansäure mit dem Amin (II) zur Reinigung von unreiner Cla vulansäure während ihrer Herstellung verwendet werden. Daher kann das Salz in einer Lösung der Clavulansäure oder eines labilen Derivats davon, die Verunreinigungen enthält, Iso lieren des Salzes als getrennte Phase, z. B. als festen Nie derschlag, aus der Lösung, die die verbleibenden Verunreini gungen enthält, dann wieder Bilden der Clavulansäure oder Bilden eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon gebildet werden.

Geeignete labile Derivate von Clavulansäure schließen Salze, z. B. ein Alkalimetallsalz, wie Lithium- oder Natrium clavulanat, oder Ester, wie Silylester, ein. Geeignete la bile Derivate des Amins (II) schließen Salze, wie das Phos phat, Borat, Chlorid, Chlorat, Perchlorat, Bromid, Toluol sulfonat oder Alkanoate, wie Acetat oder Ethylhexonoat, ein. Bequemerweise wird das Amin (II) selbst mit der unreinen Clavulansäure selbst in Lösung in einem organischen Lösungs mittel in Kontakt gebracht.

Das vorstehende Verfahren wird geeigneterweise in einem organischen Lösungsmittel durchgeführt, das obwohl vorzugs weise im wesentlichen trocken, zum Beispiel weniger als 6 g/l Wasser, z. B. 0.25-0.6 g/l Wasser, etwas Wasser enthal ten kann und als Lösungsmittel für die Clavulansäure und das Amin (II) dient. Ein geeigneter Grad an Trockenheit kann mit üblichen Entwässerungsverfahren, wie Zentrifugation, er reicht werden. Das im Lösungsmittel vorhandene Wasser kann gelöst oder in Form von Tröpfchen einer getrennten Phase sein.

Die Lösung der Clavulansäure in einem organischen Lö sungsmittel kann durch Extraktion einer angesäuerten wäßri gen Lösung von Clavulansäure, wie der vorstehend bezeichne ten Fermentationsflüssigkeit, erhalten werden. Wenn die ur sprüngliche Quelle der Clavulansäure eine Lösung aus einer Fermentation eines Clavulansäure-erzeugenden Mikroorganis mus, wie die vorstehend erwähnten, ist, dann kann zum Erhalt eines Lösungsmittelextrakts geeigneter Konzentration an Cla vulansäure zur Verwendung bei diesem Verfahren es erwünscht sein, nicht die Lösung selbst zu extrahieren, sondern zu mindest einige der suspendierten Feststoffe in der Lösung, z. B. durch Filtration vor der Extraktion, zu entfernen. Es kann auch zusätzlich erwünscht sein, die bei der Fermenta tion erhaltene wäßrige Lösung von Clavulansäure vorzukonzen trieren, so daß zum Beispiel die wäßrige Lösung von Clavulan säure mehrfach konzentriert an Clavulansäure als die Aus gangslösung, zum Beispiel auf eine Konzentration von ca. 10-100 mg/ml, z. B. 10-40 mg/ml, wie 10-25 g/l Clavulan säure vorkonzentriert ist.

Geeignete Vorkonzentrationsverfahren schließen die Ab sorption der Clavulansäure an Anionenaustauscherharz, ge folgt von Elution der Clavulansäure davon mit einer wäßrigen Lösung eines Elektrolyten, wie Natriumchlorid, und gegebe nenfalls Entsalzen, ein. Es ist ebenfalls bevorzugt, die wäßrige Lösung, z. B. die Kulturlösung oder die vorkonzen trierte wäßrige Lösung, vor der Extraktion mit dem Lösungs mittel anzusäuern, z. B. auf einen pH-Wert von 1 bis 3, z. B. einen pH-Wert um etwa 1.5 bis 2.5. Es ist auch bevorzugt, das organische Lösungsmittel vor der Bildung des Salzes mit dem Amin (II) zu trocknen oder zu entwässern, z. B. auf weni ger als 6 g/l Wasser. Vorzugsweise wird die Extraktion bei einer Temperatur von 5 bis 15°C durchgeführt.

Geeignete organische Lösungsmittel, in denen die un reine Clavulansäure mit dem Amin (II) in Kontakt gebracht werden kann, schließen Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Toluol und Hexan, Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan, Diethylether, halogenierte Lösungsmittel, wie Dichlormethan und Chloroform, Ketone, wie Aceton und Methylisobutylketon, und Ester, wie Essigsäureethylester, ein. Lösungsmittel, die einen Carbonylrest einschließen, z. B. jene der Formel (III):

in der R⁸ ein C_1-6-Alkylrest oder ein C_1-6-Alkoxyrest ist und R⁹ ein C_1-6-Alkylrest ist, sind Beispiele einer Unter gruppe von geeigneten Lösungsmitteln, zum Beispiel organi sche Ketone oder organische Alkanoatester. Die vorliegende Erfindung schließt auch die Verwendung von Gemischen solcher Lösungsmittel ein.

Stärker geeignet ist das organische Lösungsmittel ein Lösungsmittel, das direkt zur Extraktion der angesäuerten wäßrigen Lösung verwendet werden kann, zum Beispiel organi sche Alkylalkanoatester, Ketone und bestimmte aliphatische Alkohole oder Gemische davon, wie Essigsäureethylester, Es sigsäuremethylester, Essigsäurepropylester, Essigsäure-n-bu tylester, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Tetrahy drofuran, Butanol und Gemische solcher Lösungsmittel. Von diesen scheinen Methylisobutylketon, Methylethylketon und Essigsäureethylester am besten geeignet zu sein. Geeignete Lösungsmittelgemische schließen Methylethylketon/Methyliso butylketon und Tetrahydrofuran/Methylisobutylketon ein. Ein bevorzugtes Lösungsmittel ist Essigsäureethylester.

Geeignete Lösungsmittel für das Amin (II) schließen jene der vorstehend bezeichneten ein, in denen die Clavulan säure gelöst oder extrahiert werden kann, zum Beispiel Ace ton, Essigsäureethylester, Methylisobutylketon und Methyl ethylketon.

Es scheint besonders erwünscht zu sein, Ketone, wie Aceton, in das Lösungsmittelsystem einzuschließen, da diese die Bildung des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin (II) als Öl hemmen zu scheinen.

Im allgemeinen wird ein Äquivalent des Amins (II) oder ein leichter Überschuß davon pro Mol Clavulansäure verwen det, um das Salz der Clavulansäure herzustellen. Lösungen von Clavulansäure und Amin (II) können zum Beispiel langsam unter Rühren gemischt und das Gemisch einige Zeit nach voll ständiger Zugabe gerührt werden. Die Umsetzung zwischen der Clavulansäure oder ihrem labilen Derivat wird geeigneter weise bei einer Temperatur unter Umgebungstemperatur, zum Beispiel 0 bis 15°C, z. B. 0 bis 10°C, z. B. 0 bis 5°C, durch geführt. Eine geeignete Konzentration für die Clavulansäure oder ihrem labilen Derivat in der Lösung beträgt mindestens 1.0 g/l, zum Beispiel im Bereich von 1.0 bis 4.0 g/l Cla vulansäure. Es kann vorteilhaft sein, den Lösungsmittelex trakt weiter auf eine Konzentration über diesen Bereich, z. B. größer als 20 g/l, zu konzentrieren.

Zum Beispiel kann in einem anderen Verfahren das Amin (II) durch Mischen in einen Strom einer Lösung der Clavulan säure im Lösungsmittel eingeführt werden, so daß das Salz im Strom entweder in Lösung oder als Teilchen oder suspendierte Tröpfchen des gelösten Salzes in Suspension gebildet wird. Das auf diese Weise eingeführte Amin (II) kann rein sein oder kann als Lösung in einem Lösungsmittel, zum Beispiel dem gleichen organischen Lösungsmittel, wie dem, in dem die Clavulansäure gelöst ist, eingeführt werden.

Das gewünschte Salz der Clavulansäure mit dem Amin (II) kann dann isoliert werden. Auf diese Weise wird das Salz von Clavulansäure mit dem Amin (II) von den meisten oder von allen Verunreinigungen abgetrennt. Die Isolation kann auf übliche Weise durchgeführt werden, zum Beispiel durch Zentrifugation oder Filtration.

Bei einem anderen alternativen Isolationsverfahren kann das Salz von Clavulansäure mit dem Amin (II) aus dem organischen Lösungsmittel, falls das Lösungsmittel vollständig oder teilweise unmischbar mit Wasser ist, durch Inkontaktbringen des Lösungsmittels mit Wasser isoliert werden, um so das Salz, das in Lösung oder Suspension sein kann, aus dem organischen Lösungsmittel zu extrahieren und eine wäßrige Lösung des Salzes zu bilden. Da die Salze von Clavulansäure mit dem Amin (II) ziemlich gut löslich in Wasser sind, kann eine wäßrige Lösung sehr konzentriert sein, z. B. etwa 20-30% G/G.

Auf diese Weise verbleibt der größte Teil der organi schen Verunreinigungen in der organischen Lösungsmittellö sung von Clavulansäure im organischen Lösungsmittel, während die Clavulansäure in Form ihres Salzes mit dem Amin (II) in relativ reiner Form in der wäßrigen Lösung erhalten wird. Die wäßrige Lösung der so gebildeten Clavulansäure kann ei ner üblichen Weiterbehandlung, z. B. Reinigung oder Umwand lung in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen Ester, wie nachstehend beschrieben, unter zogen werden.

In einem anderen alternativen oder zusätzlichen Verfahren können die Clavulansäure und das Amin in Lösung mit einem ersten organischen Lösungsmittel gemischt und dann das Salz von der Lösung durch Zugabe eines zweiten organischen Lösungsmittels abgetrennt werden. Geeigneterweise kann das erste organische Lösungsmittel ein organischer Ester, wie Essigsäureethylester, sein, und das zweite Lösungsmittel kann zum Beispiel ein halogeniertes Lösungsmittel, wie Chloroform, ein Ether, wie Diethylether, ein Kohlenwasserstoff, wie Toluol, ein Alkohol, wie Ethanol oder ein Lösungsmittel der vorstehenden Formel (III), wie Aceton oder Methylisobutylketon, sein.

Es wird angenommen, daß einige der vorstehend erwähnten Salze von Clavulansäure neue Verbindungen sind, und sie sind als solche ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung, zum Beispiel die Salze von Clavulansäure mit Phenylethylamin, tert-Amylamin, 1-Hydroxy-2-methyl-2-propylamin, Cyclopentyl amin, Cyclohexylamin, 1-Adamantanamin, N-Ethylpiperidin, N,N-Dimethylcyclohexylamin und N,N′-Diisopropylethylendi amin.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Salz von Clavulansäure mit dem Amin (II) als Acetonsolvat verwendet werden. Acetonsolvate weisen in einigen Fällen vorteilhafte Stabilitäts- und Reinheitseigenschaften, ver glichen mit Salzen von Clavulansäure mit Aminen selbst, auf. Solche Solvate sind bei der vorliegenden Erfindung besonders geeignet, da sie häufig als hochreine und stabile kristal line Verbindung isoliert werden können.

Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung auch das Salz von Clavulansäure mit dem Amin (II) in Form eines Acetonsol vats bereit. Während der Isolation und/oder dem Trocknen kann ein Teil des Acetons verloren gehen, da die Festigkeit der Solvation nicht hoch sein kann, aber die Menge des Acetons im Produkt ist nicht entscheidend.

Das Acetonsolvat kann durch Inkontaktbringen der Cla vulansäure mit dem Amin (II) in Gegenwart von Aceton gebil det werden. Im allgemeinen kann eine Lösung, die Clavulan säure enthält, mit mindestens dem gleichen Volumen Aceton zusammen mit dem Amin (II) gemischt werden, wenn das Salz ausgefällt wird.

Das Amin (II) kann in Aceton gelöst und mit einer Lö sung der Clavulansäure in einem organischen Lösungsmittel gemischt werden. Bevorzugte organische Lösungsmittel schlie ßen Essigsäureethylester, Tetrahydrofuran, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Gemische von solchen Lösungsmitteln ein, wobei Essigsäureethylester bevorzugt wird. In einer an deren Ausführungsform kann eine wäßrige Lösung des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin (II), erhalten durch Wasser extraktion wie vorstehend dargestellt, mit Aceton gemischt werden, um ein Solvat zu bilden. Geeigneterweise kann eine konzentrierte wäßrige Lösung des Salzes mit einem Überschuß an Aceton gemischt werden, um das Solvat zu bilden.

Eine Umkristallisation des Salzes von Clavulansäure oder dem Acetonsolvat kann vorteilhaft sein, um weiter die Menge an Verunreinigungen zu vermindern. Ein bequemes Lö sungsmittel für die Umkristallisation ist wäßriges Aceton. Eine solche Umkristallisation wird auf übliche Weise durch geführt, zum Beispiel wird das Salz oder Solvat in Wasser gelöst, mit einer kleinen Menge an Aceton behandelt, fil triert und dann mit größeren Volumina an Aceton gegebenen falls unter Rühren und/oder Kühlen behandelt, um das umkri stallisierte Produkt zu erhalten.

In einem anderen Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Clavulansäure oder einem pharmazeutisch verträglichen Salz oder Ester da von bereit, wobei das Verfahren die Umwandlung des Salzes von Clavulansäure mit einem Amin der Formel (II) in Clavu lansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen Ester davon umfaßt.

Die mit den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten pharmazeutisch verträglichen Salze und Ester von Clavulan säure schließen die in GB 1508977 und 1508978 beschriebenen ein, die hier durch Bezugnahme eingeschlossen sind.

Besonders geeignete pharmazeutisch verträgliche Salze schließen die pharmazeutisch verträglichen Alkali- und Erdalkalimetallsalze, zum Beispiel die Natrium-, Kalium-, Calcium- und Magnesiumsalze, ein. Von diesen Salzen sind die Natrium- und Kaliumsalze am besten geeignet, und das Kalium salz wird bevorzugt.

Geeignete Ester schließen jene ein, die mit chemischen Verfahren, wie Hydrolyse, oder biologischen Verfahren spalt bar sind, wobei Clavulansäure oder ein Salz davon herge stellt wird.

Das Salz von Clavulansäure mit einem Amin (II), gegebe nenfalls in Form seines Acetonsolvats, kann in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder einen Ester davon zum Beispiel durch Ionenaustauschen im Fall der freien Säure oder ihren Salzen oder durch Veresterung umgewandelt werden.

Der Ionenaustausch kann unter Verwendung von Ionen austauscherharzen, zum Beispiel unter Durchleiten einer Lö sung des Salzes durch ein Bett eines Kationenaustauscher harzes in Natrium-, Kalium- oder Calciumform, durchgeführt werden. Geeignete Kationenaustauscherharze schließen Amber lite IR 120 und äquivalente Harze ein.

In einer anderen Ausführungsform kann das Ionenaustau schen durch Umsetzung des protonierten Aminkations mit einer Salzvorstufenverbindung durchgeführt werden, die eine Base, zum Beispiel ein Carbonat, Hydrogencarbonat oder Hydroxid eines pharmazeutisch verträglichen Alkali- oder Erdalkalime talls, oder ein Salz einer organischen Carbonsäure mit einem pharmazeutisch verträglichen Kation, wie Alkali- oder Erdal kalimetall, zum Beispiel ein Salz einer Alkansäure der For mel (IV):

R¹⁰-CO₂H (IV)

in der R¹⁰ ein Alkylrest ist, der zum Beispiel 1 bis 20 Koh lenstoffatome, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatome, ent hält, sein kann. Beispiele geeigneter Salze schließen die Acetat-, Propionat- oder Ethylhexanoatsalze ein, wobei Kalium-2-ethylhexanoat und Natrium-2-ethylhexanoat bevorzugt werden. Typischerweise kann das Salz von Clavulansäure mit dem Amin (II) in Lösung mit einem Salz eines Alkalimetalls mit einer Säure (IV) in Lösung oder Suspension in einem geeigneten Lösungsmittel, das zum Beispiel ein organisches Lösungsmittel, Wasser oder ein Gemisch von Wasser und einem organischen Lösungsmittel, wie Isopropanol, sein kann, umgesetzt werden. Geeignete Lösungen des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin (II) und der Salzvorstufenverbindung können gemischt werden, und man läßt das pharmazeutisch verträgliche Salz kristallisieren. Geeigneterweise kann die Umsetzung bei einer Temperatur unterhalb Umgebungstemperatur durchgeführt werden, z. B. 0 bis 15°C, z. B. 0 bis 10°C, geeigneterweise 0 bis 0.5°C. Geeigneterweise, wenn das Salz von Clavulansäure mit dem Amin (II) in wäßriger Lösung gebildet wird, kann es durch Mischen der wäßrigen Lösung mit einem Überschuß an Aceton ausgefällt werden.

Geeignete Verfahren der Veresterung schließen ein:

a) die Umsetzung des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin (II) mit einer Verbindung der Formel Q-R¹¹, in der Q ein leicht ersetzbarer Rest und R¹¹ ein organischer Rest ist;
b) die Umsetzung des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin (II) mit einem Alkohol oder Thiol in Gegenwart eines konden sationsbeschleunigenden Mittels, wie Carbodiimid; und
c) die Umsetzung des Salzes von Clavulansäure mit dem Amin (II) mit einer Diazoverbindung.

Die vorstehenden Verfahren dehnen sich aus, um jene Ge sichtspunkte abzudecken, in denen das Salz von Clavulansäure mit dem Amin (II) zuerst in Clavulansäure oder ein anderes Salz davon und anschließend in den gewünschten Ester umge wandelt wird. Weitere Einzelheiten der Veresterungsverfahren sind in GB 1508977 und 1508978 offenbart. Die Verwendung der vorliegenden Erfindung ermöglicht, daß Salze und Ester von Clavulansäure leichter in reiner Form erhalten werden als bei der Durchführung der Verfahren von GB 1508977 und 1543563.

Die Erfindung wird jetzt nur durch die Beispiele be schrieben.

Beispiel 1

Bei jedem der folgenden Versuche war das Verfahren das gleiche, das Amin wurde mit Clavulansäure in Lösung in THF gemischt, und es wurde eine schnelle Kristallisation, wobei ein festes Salz gebildet wurde, beobachtet.

Beispiel 2

Im folgenden wurde ein Salz von Clavulansäure mit einem Amin in Lösung in einem ersten organischen Lösungsmittel ge bildet, das dann von der Lösung als Feststoffniederschlag durch Mischen mit einem zweiten organischen Lösungsmittel abgetrennt wurde.

2a. tert-Octylamin

Eine Ausgangslösung von Clavulansäure in Essigsäure ethylester, die ca. 28 g/l Clavulansäure in unreiner Form enthielt, wurde durch Extraktion einer unreinen Fermentationsbrühe von S. clavuligerus mit Essigsäure ethylester hergestellt. Zu 46 ml dieser Lösung wurde tert-Octylamin (0.84 g) gegeben. Nach 10 Minuten wurde das Gemisch trübe und feine Kristalle des Salzes kristallisierten aus. Zu einem Teil der Lösung wurde Chloroform gegeben, was die Bildung von größeren Nadeln bewirkte. Zu einem weiteren Teil wurde Aceton gegeben, was wiederum die Bildung von nadelförmigen Kristallen bewirkte, aber kleinere und weniger schnell als mit Chloroform. Zum Rest der Lösung wurden ca. 20 ml Chloroform, dann ein Volumen an Toluol, das etwa der anfänglichen Menge der Lösung entsprach, gegeben, wodurch sich eine Ausfällung ei ner wesentlichen Menge an nadelförmigen Kristallen ergab.

2b. Dicyclohexylamin

Zu 46 ml der wie vorstehend für 2a hergestellten Ausgangslösung wurde Dicyclohexylamin (1.18 g) gegeben. Das ergab eine klare Lösung. Aceton wurde zu einem Teil gegeben, wobei sich ein feiner amorpher Niederschlag ergab.

2c. Ammoniak

Zu 500 ml der wie vorstehend für 2a hergestellten Aus gangslösung wurde Ammoniak gegeben (21.1 ml 2.5 mol/l Ammo nium-2-ethylhexanoat in Essigsäureethylester, d. h. ca. 1 Äquivalent). Die Zugabe von 50 ml industriell methyliertem Spiritus (IMS) ergab die schnelle Bildung eines Niederschla ges aus feinen Nadeln. Es wurde festgestellt, daß, wenn eine unreine Lösung von Clavulansäure verwendet wurde, wie durch die Farbe der Lösung erkenntlich war, eine beträchtliche Menge der gefärbten Verunreinigungen in Lösung verblieb. Ausbeute: 75%.

2d. N,N-Dimethylcyclohexylamin

Zu 500 ml der wie vorstehend für 2a hergestellten Aus gangslösung wurde N,N-Dimethylcyclohexylamin (6.7 ml) gege ben. Ein Öl bildete sich am Anfang der Zugabe. Aceton (150 ml) wurde allmählich zugegeben, wodurch sich eine trübe Lösung ergab. Ein Teil dieser trüben Lösung wurde entnommen und zu Diethylether gegeben, wodurch sich eine Kristal lisation ergab. Diethylether (100 ml) wurde zur Hauptmenge der Lösung gegeben, wodurch sich eine unmittelbare Kristal lisation ergab. Die Kristalle (13.4 g) wurden filtriert und mit Aceton gewaschen.

2e. tert-Octylamin

Zu 500 ml der wie vorstehend für 2a hergestellten Aus gangslösung wurde tert-Octylamin (6.7 g) gegeben. Die Lösung wurde leicht trüb. Aceton (20 ml) wurde zugegeben, was die Lösung klärte. Zu einem Teil der Lösung wurde Diethylether gegeben, wodurch sich eine unmittelbare Kristallisation er gab. Diethylether (55 ml) wurde zur Hauptmenge der Lösung gegeben, wodurch sich eine Kristallisation ergab. Die Kri stalle wurden filtriert und mit Aceton gewaschen. Die Aus beute (12.9 g) stellte eine 77%ige Gewinnung der Clavulan säure aus der Lösung dar.

2f. Benzathin

Benzathindiacetat (9.16 g) wurde mit wäßrigem Natrium hydroxid (5n, 10.15 ml) gerührt. Die wäßrige Lösung wurde mit Essigsäureethylester (55 ml) extrahiert und der Extrakt zur Ausgangslösung von Clavulansäure (1.0 l), wie vorstehend für 2a hergestellt, gegeben. Es bildete sich anfänglich ein Öl. Aceton (600 ml) wurde zugegeben und es bildeten sich Kristalle. (Etwa 10 ml Diethylether wurden zugegeben, wobei es sich um einen Rest eines Teströhrchenversuchs handelte). Methylisobutylketon (200 ml) wurde dann zugegeben und das Gemisch dann mit Aceton auf 2 l aufgefüllt. Die gebildeten Kristalle wurden filtriert und mit Aceton gewaschen. Die Ausbeute betrug 11.5 g, was eine 59.1%ige Gewinnung der Clavulansäure darstellt.

Beispiel 3

Eine Lösung von Clavulansäure in Essigsäureethylester (ca. 20 µg/ml) wurde mit einem gleichen Volumen an Aceton verdünnt. Eine Acetonlösung von tert-Octylamin (1.25 Mol äquivalente) wurde dann innerhalb 1/2 Std. bei 10°C zuge tropft. Nach einer weiteren Stunde Rühren wurden die ausge fallenen Kristalle abgetrennt, mit Aceton gewaschen und un ter Vakuum getrocknet.

Es bildete sich ziemlich leicht ein Niederschlag, der weiß war. Ausbeute (auf Reinheit korrigiert) = 76%.

Beispiel 4

Eine 0.012 mol/l Lösung von Benzylclavulanat in THF wurde katalytisch hydriert, wobei eine Lösung von Clavulan säure in THF gebildet wurde. Zu dieser Lösung (100 ml) wurde 1-Aminoadamantan (25 ml 0.012 mol/l in THF) bei Umgebungs temperatur gegeben. Es trat eine schnelle Kristallisation auf. Die Lösung wurde 30 Minuten bei Umgebungstemperatur, dann zwei Stunden bei 5°C gerührt. Die Lösung wurde dann filtriert und die Kristalle gewaschen und getrocknet. Aus beute = 83%. Der Schmelzpunkt des Salzes betrug 190-192°C (Zers.).

Beispiel 5

Benzylclavulanat (gereinigt durch Sephadexchromatogra fie, 20 g, 0.07 mol) wurde in Tetrahydrofuran (über Calcium hydrid destilliert, 400 ml) gelöst und ein Katalysator mit 10% Palladium auf Aktivkohle (5.7 g) zugegeben. Das Gemisch wurde unter Rühren bei Umgebungstemperatur und etwa 15 psi während 20-30 Minuten hydriert. Das Stadium der Umsetzung wurde durch Dünnschichtchromatgrafie unter Verwendung von mit Essigsäureethylester entwickelten Kieselgelplatten und Sichtbarmachen unter Verwendung von Triphenyltetrazoliumchlorid-Sprayreagens beurteilt. Clavulansäure Rf 0.0, Benzylester 0.4.

Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und die Filter schicht gründlich gewaschen. Die kombinierten Filtrate (∼500 ml), die Clavulansäure enthielten, wurden unter Rühren mit 2-Amino-2,4,4-trimethylpentan (9.0 g, 0.07 mol) in trockenem Tetrahydrofuran (50 ml) behandelt. Es wurde innerhalb einer Minute eine Kristallisation beobachtet. Das Gemisch wurde 0.5 Stunden bei Umgebungstemperatur und dann 2 Stunden bei 5°C gerührt. Das Produkt wurde abfiltriert, mit trockenem Tetrahydrofuran (100 ml) gewaschen und im Vakuum 12 Stunden getrocknet, wobei 23.0 g, 100% des Titelsalzes mit Schmp. 160-170°C (Zers.) erhalten wurden.

Beispiel 6

Die Herstellung wurde wie im Beispiel 5 unter Verwen dung von Benzylclavulanat (0.9 g, 0.003 mol) und Behandeln der entstandenen Clavulansäurelösung mit 2-Amino-2-methyl propan (0.22 g, 0.003 mol) in trockenem Tetrahydrofuran (10 ml) durchgeführt. Das Titelsalz 0.6 g, 73% Ausbeute wies Schmp. von 150-152°C (Zers.) auf.

Beispiel 7

Die Herstellung wurde wie im Beispiel 5 unter Verwen dung von Benzylclavulanat (0.9 g, 0.003 mol) und Behandeln der entstandenen Clavulansäurelösung mit D(+)-1-Methylben zylamin in trockenem Tetrahydrofuran (10 ml) durchgeführt.

Das Gemisch wurde zwei Tage bei 5°C gelagert, währenddessen eine langsame Kristallisation auftrat. Eine Filtration lie ferte das Titelsalz 0.6 g, 62% Ausbeute mit Schmp. 125°C (Zers.).

Beispiel 8

Eine wäßrige Lösung von Lithiumclavulanat wurde mit ei ner wäßrigen Lösung eines Alkylammonimphosphats gemischt. Das ausgefallene Lithiumphosphat wurde abfiltriert und das Aminclavulanatsalz unter Zugabe von Aceton ausgefällt. Es wurde festgestellt, daß das Natriumclavulanat auch verwendet werden kann, aber daß dann Ethanol zugegeben werden muß, um die Abtrennung des Natriumphosphats zu unterstützen. Es konnten auch Aminhydrochloride verwendet werden.

Auf diese Weise wurde Lithiumclavulanat zur Herstellung von N-Ethylpiperidinclavulanat und Natriumclavulanat zur Herstellung von N-Ethylpiperidinclavulanat verwendet.

Beispiel 9

Eine unreine Lösung von Clavulansäure, die ein Rohex trakt einer S. clavuligerus Fermentationsbrühe nach gewisser Vorreinigung durch Ionenaustausch (500 ml, 21 µg/ml in Essigsäureethylester) war, wurde mit Aceton (150 ml) ge mischt und allmählich mit einer Lösung von N,N-Dimethylcy clohexylamin (6.7 ml) in Aceton (25 ml) behandelt. Ein Teil wurde abgetrennt und mit Diethylether behandelt, es trat eine unmittelbare Kristallisation auf. Animpfen der Haupt menge führte zu einer schnellen Kristallisation von weißen Plättchen, die durch Zugabe von Ether (110 ml) weiter ver vollständigt wurde. Das Aminsalz wurde abfiltriert und mit Aceton (3×100 ml) gewaschen und luftgetrocknet. Ausbeute = 13.4 g, 82% Gewinnung, 64.9% pfa (theoretisch 61.0%).

Beispiel 10

Zu einer im Beispiel 9 verwendeten unreinen Lösung von Clavulansäure (500 ml, 21 µg/ml), die zusätzlich Aceton (20 ml) enthielt, wurde tert-Octylamin (7.6 g, 1.0 e.g.) gege ben, was eine leichte Trübung bewirkte. Zugabe von Diethylether (55 ml) bewirkte die Abscheidung des Aminsalzes als feine weiße Nadeln, die abfiltriert und mit Aceton gewa schen wurden. Ausbeute 12.9 g, 77.2% Gewinnung, 62.8% pfa (theoretisch = 60.6%).

Beispiel 11

Eine unreine Lösung von Clavulansäure in Essigsäure ethylester (1 l, 10.14 µg/ml), die durch Extraktion einer S. clavuligerus Fermentationslösung mit Essigsäureethylester und geringe Vorreinigung durch Ionenaustausch erhalten wurde, wurde mit Aceton (600 ml) gemischt und dann mit Benzathin (6.15 g) in Essigsäureethylester (55 ml) behan delt. Das Gemisch begann zu kristallisieren, nachdem die Zugabe des Benzathins nahezu vollständig war. Methylisobu tylketon (200 ml) wurde dann zugegeben, um die Ausfällung weiter zu vervollständigen. Die Kristalle wurden abfiltriert und mit Aceton (3×100 ml) gewaschen. Ausbeute = 11.5 g, 67.0% Gewinnung.

Beispiel 12

Das Verfahren von Beispiel 11 wurde unter Verwendung der unreinen, nassen (ca. 1% Wasser) Lösung von Clavulan säure in Essigsäureethylester wiederholt. Um 11-Chargen dieser Lösung abzutrennen wurde unter Rühren ein Überschuß an reinem Ethylendiamin, N,N′-Diethylethylendiamin und N,N′-Diisopropylethylendiamin zugegeben, wobei die Menge jedes Amins im Überschuß gegenüber der erforderlichen Menge war, um ein Diammoniumsalz mit der Clavulansäure zu bilden. Nach Fortsetzen des Rührens bildete sich ein Niederschlag des Salzes. Weitere Kristalle wurden durch Zugabe eines Über schusses an Aceton erhalten. Das ausgefallene Diammoniumsalz wurde abfiltriert und mit Aceton gewaschen.

Die Kristalle jedes dieser so gebildeten Diammonium salze wurden in das Kaliumclavulanat durch Auflösen des Salzes in einer minimalen Menge Wasser, gefolgt von Zugabe einer Lösung eines Überschusses von Kalium-2-ethylhexanoat in Isopropylalkohol umgewandelt. Nach Fortsetzen des Rührens wurde ein Niederschlag von Kaliumclavulanat gebildet und filtriert, mit Isopropylalkohol gewaschen und getrocknet.

Beispiel 13

Eine Lösung von Clavulansäure (0.0046 mol) in Tetrahy drofuran (30 ml) wurde mit einer Lösung von Trimethylamin in Methanol (1.0 ml einer 25% G/V Lösung, ca. 0.0042 mol) be handelt, wobei eine schwachgelbe Lösung erhalten wurde. Eine Kristallisation wurde durch Animpfen und Stehenlassen bei Raumtemperatur eingeleitet. Die Kristallisation war schnell, ergab feine Nadeln und wurde durch Stehenlassen über Nacht bei +4°C vervollständigt. Das Produkt wurde abfiltriert, mit einem kleinen Volumen frischem Lösungsmittel (ca. 5 ml) ge waschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute 0.9 g (75%), Schmp. < 310°C, färbt sich über ca. 130°C langsam braun.
Probe B 24641: Gefunden C: 51.32; H: 7.15; N: 10.68%
C₁₁H₁₈N₂O₅ Berechnet C: 51.16; H: 7.02; N: 10.84%
Probe A 15230: Imidazol 77.2; 76.4% (ber. 77.1%, ca. 99.5% Reinheit)
Wasser 1.18; 1.34%

Die Verbindung (als cremefarbene feine Nadeln) zersetzt sich bei Stehenlassen an der Luft über mehrere Tage, nimmt Wasser auf und färbt sich langsam gelb.

Beispiel 14

Zwei Präparate der vorstehenden Verbindung sind einge schlossen, da jede ein leicht unterschiedliches Ergebnis er gab. Das erste ergab eine mäßige Ausbeute eines Produkts, das Wasser in dem Ausmaß, das einem Hemihydrat entsprach, enthielt, während das zweite eine im wesentlichen wasser freie Substanz wenn auch in geringer Ausbeute ergab.

14A

Clavulansäure (0.00346 mol) in Tetrahydrofuran (25 ml) wurde mit Triethylamin (0.4 g, 0.00346 mol) behandelt und gemischt, wobei eine homogene klare Lösung erhalten wurde. Eine Kristallisation wurde durch Animpfen gestartet und durch Stehenlassen über Nacht bei +4°C vervollständigt. Das Produkt wurde abfiltriert und im Vakuum getrocknet. Ausbeute 0.7 g (63%) als große, gebrochen weiße Nadeln.
Probe B 24639: Gefunden C: 54.74; H: 7.95; N: 8.94%
C₁₄H₂₄N₂O₅ Berechnet C: 56.05; H: 8.00; N: 9.33%
C₁₄H₂₄N₂O_5·1/2 H₂O Berechnet C: 54.36; H: 8.14; N: 9.05%
Probe A 15220: Imidazol 61.0; 61.1% (ber. 64.4%, ca. 95.0% Reinheit)
Wasser 2.64% (Hemihydrat 12.94% berech.)

14B

Clavulansäure (0.021 mol) in Tetrahydrofuran wurde mit Triethylamin (2.1 g, 0.021 mol) behandelt und die entstan dene klare Lösung mit dem originalen Salz angeimpft. Das Produkt begann als lange Nadeln bei Raumtemperatur zu kri stallisieren, wobei das Verfahren über Nacht bei 4°C ver vollständigt wurde. Das Produkt wurde durch Filtration abge trennt, auf dem Filter mit frischem Lösungsmittel (ca. 10 ml) und Diethylether (ca. 20 ml) gewaschen und schließlich im Vakuum getrocknet, wobei ein gebrochen weißes kristallines Produkt erhalten wurde. Ausbeute 1.7 g (27%).
Probe B 24676: Gefunden C: 56.07; H: 7.83; N: 9.32%
C₁₄H₂₄N₂O₅ Berechnet C: 56.05; H: 8.00; N: 9.33%
C₁₄H₂₄N₂O_5·1/2 H₂O Berechnet C: 54.36; H: 8.14; N: 9.05%
Probe A 15268: Imidazol 65.1; 65.1% (ber. 66.3%, ca. 98.2% Reinheit)
Wasser 0.9%[α + 47.0° (c = 0.2% in Wasser)
Ähnlich zum Triethylaminsalz zersetzt sich das Produkt beim Stehenlassen an der Luft über mehrere Tage.

Diese zwei Beispiele veranschaulichen die Bildung von hochreinen Clavulansäuresalzen aus Lösungen von Clavulan säure in organischen Lösungsmitteln.

Beispiel 15

Getrennte Proben von Trimethylaminclavulanat und Tri ethylaminclavulanat aus den Beispielen 13 und 14 werden in einer minimalen Menge kaltem Wasser gelöst. Zu diesen Lösun gen wird unter Rühren eine konzentrierte Lösung von Kalium- 2-ethylhexanoat in Isopropanol gegeben. Nach Fortsetzen des Rührens scheiden sich Kristalle von Kaliumclavulanat ab und können abfiltriert, mit kaltem Isopropanol gewaschen und ge trocknet werden.

Beispiel 16

Eine unreine wäßrige Lösung von Clavulansäure, erhalten aus einer S. clavuligerus Fermentationsbrühe durch Vorrei nigung unter Einbezug von Ionenaustauscherchromatografie oder im allgemeinen vorstehend dargestellt, die ca. 17.1 g/l enthielt, wurde mit 25%iger V/V Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 2.0 angesäuert und dann kontinuierlich in Essigsäu reethylester extrahiert. Der Essigsäureethylesterextrakt wurde auf 2°C abgekühlt, durch Zentrifugation entwässert, dann mit MgSO₄ getrocknet, dann durch eine CPG-Aktivkohle säule geleitet. In diesem Stadium enthielt der Essigsäure ethylesterextrakt 6.02 g/l Clavulansäure und er wurde dann durch Eindampfen auf eine Konzentration von 25.7 g/l Cla vulansäure konzentriert und in dieser Konzentration verwen det. Die Feuchtigkeitsmenge des Konzentrats betrug ca. 0.026% V/V.

7.8 ml tert-Octylamin wurden mit 25 ml frischem Essig säureethylester gemischt. Das Gemisch wurde langsam zu 2 l des mit Clavulanat angereicherten Essigsäureethylesterex trakts, der auf einen Titer von 23.0 g/l mit frischem Essig säureethylester rückverdünnt worden war, unter schnellem Rühren gegeben. Die Aufschlämmung wurde eine weitere Stunde bei 5°C gerührt. Das tert-Octylaminclavulanat wurde an schließend durch Filtration isoliert und mit Essigsäure ethylester gewaschen. Das endgültige Trocknen wurde über Nacht in einem Vakuumofen bei 20°C unter Durchblasen von Stickstoff durchgeführt. Produktgewicht = 6.13 g.

Beispiel 17

5 g des im Beispiel 16 hergestellten Aminsalzes wurden in 97 ml Isopropanol gelöst. Das Produkt löste sich nicht ohne weiteres, und es wurde festgestellt, daß leichtes Er wärmen auf 24°C erforderlich war, um es vollständig zu lö sen. 14 ml 1.5n Kalium-2-ethylhexanoat in Isopropanol wur den innerhalb 10 Minuten zugegeben. Die Aufschlämmung wurde anschließend 1.5 Stunden bei 5°C gerührt. Das Produkt Kali umclavulanat wurde dann abfiltriert, mit kleinen Mengen Iso propanol, dann Aceton gewaschen und über Nacht unter Vakuum unter Durchblasen von Stickstoff bei 20°C getrocknet. Pro duktgewicht = 3.16 g.

Beispiel 18

Filtrierte (RVF) S. clavuligerus Fermentationsbrühe, die 2 g/l Clavulansäure enthielt, wurde mit 25%iger V/V Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 1.6 angesäuert und kon tinuierlich in Essigsäureethylester extrahiert. Der Lösungs mittelextrakt wurde auf 3°C abgekühlt, dann durch Zentrifu gation entwässert, dann mit MgSO₄ getrocknet, dann durch eine CPG-Aktivkohlesäule geleitet. Der mit Aktivkohle behan delte Extrakt wurde dann durch Abdampfen auf eine Konzentra tion an Clavulansäure von ca. 20 g/l mit einem Feuchtig keitsgehalt von ca. 0.06% V/V konzentriert.

13.5 ml tert-Octylamin wurden mit 43 ml frischem Essig säureethylester gemischt. Das Gemisch wurde langsam unter raschem Rühren zu 400 ml eines mit Clavulanat angereicher ten Essigsäureethylesterextrakts mit einem Titer von 20 g/l Clavulansäure gegeben. Die Aufschlämmung wurde eine weitere Stunde bei 5°C gerührt. Das tert-Octylaminclavulanat wurde anschließend durch Filtration isoliert und mit Essigsäure ethylester gewaschen. Das endgültige Trocknen wurde über Nacht in einem Vakuumofen bei 20°C unter Durchblasen von Stickstoff durchgeführt. Produktgewicht = 12.44 g.

Beispiel 19

11 g des im Beispiel 18 hergestellten Aminsalzes wurden in 213 ml Isopropanol gelöst. Das Produkt löste sich auch nach leichtem Erwärmen auf 24°C nicht ohne weiteres. Wasser (3.75 ml) wurde zugegeben, um eine Auflösung zu ermöglichen. Wenn eine Lösung erhalten wurde, wurde zusätzliches Isopro panol (100 ml) zugegeben, um den Wassergehalt vor der Kri stallisation zu vermindern. 30 ml 1.5n Kalium-2-ethylhexa noat in Isopropanol wurden innerhalb 15 Minuten zugegeben. Die Aufschlämmung wurde anschließend 1.5 Stunden bei 5°C ge rührt. Das Kaliumclavulanatprodukt wurde dann abfiltriert, mit kleinen Mengen Isopropanol, dann Aceton gewaschen und über Nacht unter Vakuum unter Durchblasen von Stickstoff bei 20°C getrocknet. Produktgewicht = 7.29 g.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure- oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon, wobei das Verfahren umfaßt

(i) Inkontaktbringen der unreinen Clavulansäure oder eines Alkalimetallsalzes davon in einem organischen Lösungsmittel mit tert-Octylamin,
(ii) Isolieren des mit dem tert-Octylamin gebildeten Salzes der Clavulansäure und
(iii) Umwandeln des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder Ester davon.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Alkalimetallsalz das Natrium- oder Lithiumsalz ist.

3. Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon, wobei das Verfahren umfaßt

(i) Inkontaktbringen der unreinen Clavulansäure oder eines labilen Derivats davon in einem organischen Lösungsmittel, welches durch Zentrifugieren entwässert wurde, mit tert-Octylamin,
(ii) Isolieren des mit dem tert-Octylamin gebildeten Salzes der Clavulansäure und
(iii) Umwandeln des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder Ester davon.

4. Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon, wobei das Verfahren umfaßt

(i) Inkontaktbringen der unreinen Clavulansäure, erhalten durch Fermentation eines Clavulansäure erzeugenden Mikroorganismuses, wobei die durch die Fermentation erhaltene wäßrige Clavulansäure-Lösung vor der Extraktion in einem organischen Lösungsmittel aufkonzentriert wird, mit tert-Octylamin,
(ii) Isolieren des mit dem tert-Octylamin gebildeten Salzes der Clavulansäure und
(iii) Umwandeln des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder Ester davon.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die wäßrige Clavulansäure-Lösung auf eine Konzentration von 10-100 mg/ml vorkonzentriert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die wäßrige Clavulansäure-Lösung auf eine Konzentration von 10-40 mg/ml vorkonzentriert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die wäßrige Clavulansäure-Lösung auf eine Konzentration von 10-25 mg/ml vorkonzentriert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Vorkonzentration durch Adsorption der Clavulansäure an einem Anionenaustauscherharz, gefolgt von der Elution der Clavulansäure davon mit einer wäßrigen Lösung eines Elektrolyten.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Elektrolyt Natriumchlorid ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das entstandene Konzentrat entsalzt wird.

11. Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon, wobei das Verfahren umfaßt

(i) Inkontaktbringen der unreinen Clavulansäure oder eines labilen Derivats davon, in einem organischen Lösungsmittel, gewählt aus Kohlenwasserstofflösungsmitteln, Ether lösungsmitteln, halogenierten Lösungsmitteln und Ketonen, mit tert-Octylamin,
(ii) Isolieren des mit dem tert-Cctylamin gebildeten Salzes der Clavulansäure und
(iii) Umwandeln des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder Ester davon.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Lösungsmittel aus Toluol, Hexan, Tetrahydrofuran, Dioxan, Diethylether, Dichlormethan, Chloroform und Aceton gewählt sind.

13. Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon, wobei das Verfahren umfaßt

(i) Inkontaktbringen der unreinen Clavulansäure oder eines labilen Derivats davon in einem organischen Lösungsmittel mit tert-Octylamin, wobei das tert-Octylamin durch Mischen in einen Strom einer Lösung der Clavulansäure im organischen Lösungsmittel eingeführt wird,
(ii) Isolieren des mit dem tert-Octylamin gebildeten Salzes der Clavulansäure und
(iii) Umwandeln des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder Ester davon.

14. Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon, wobei das Verfahren umfaßt

(i) Inkontaktbringen der unreinen Clavulansäure oder eines labilen Derivats davon in einem organischen Lösungsmittel mit tert-Octylamin,
(ii) Isolieren des mit dem tert-Octylamin gebildeten Salzes der Clavulansäure, wobei die Isolierung des tert-Octylaminsalzes der Clavulansäure durch Extraktion des das tert-Octylaminsalz enthaltende organischen Lösungsmittels mit Wasser durchgeführt wird, um das Salz zu extrahieren und
(iii) Umwandeln des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder Ester davon.

15. Verfahren zur Herstellung und/oder Reinigung von Clavulansäure oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes oder Esters davon, wobei das Verfahren umfaßt

(i) Inkontaktbringen der unreinen Clavulansäure oder eines labilen Derivats davon in einem organischen Lösungsmittel mit tert-Octylamin,
(ii) Isolieren des mit dem tert-Octylamin gebildeten Salzes der Clavulansäure und
(iii) Umwandeln des so gebildeten Salzes in Clavulansäure oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz oder Ester davon, wobei die Umwandlung durch Ionenaustausch durchgeführt wird, welcher mittels Durchleiten einer Lösung des tert-Octylaminsalzes durch ein Bett eines Kationaustauscherharzes in der Natrium-, Kalium- oder Calciumform durchgeführt wird.