HUT66020A

HUT66020A - Medhod for the purification of crude clavulanic acid

Info

Publication number: HUT66020A
Application number: HU9302876A
Authority: HU
Inventors: Sang Chul Lee; Yun Beom Ham; Ho Suk Yang; Nam Hee Choi; Kyeong Bok Min
Original assignee: Pharma Dev Ltd
Priority date: 1992-10-21
Filing date: 1993-10-11
Publication date: 1994-08-29
Also published as: KR940009194A; HU9302876D0; DE69319296D1; GR3027699T3; ATE167677T1; CA2107928A1; EP0594099B1; ES2118870T3; CZ221193A3; DK0594099T3; PL300747A1; AU669212B2; SI9300556A; KR100200239B1; AU4900893A; EP0594099A1; ZA937638B; DE69319296T2; NZ248917A; JPH06197782A

Description

A találmány tárgya eljárás gyakorlatilag tiszta klavulánsav és gyógyázsatilag alkalmazható sói előállítására oly módon, hogy tisztítatlan klavulánsav vizes oldatát 0°C és 10°C hőmérsékleten megsavanyíták és a klavulánsavat valamilyen vízzel nem elegyedő oldószerrel, célszerűen etil-acetáttal extrahálják,, a kapott szerves oldószeres klavulánsav oldatot ismert módon szárítják és szintelenítik, majd a szárított és színtelenített szerves oldószeres klavulánsav oldathoz 0°C-10°C hőmérsékleten tercier-oktil-amint vagy tercier-oktil-amin oldatot adnak és a kivált, gyakorlatilag tiszta kristályos klavulánsav tercier-oktil-amin sót ismert módon kinyerik, az így kapott klavulánsav tercier-oktil-amin só intermediert valamilyen szerves oldószerben, célszerűen 0-5% vizet tartalmazó izopropanolban feloldják, majd az oldathoz egy megfelelő ionhordozó alkoholos oldatát adják, és a kapott gyógyászatilag alkalmazható kristályos klavulánsav sót ismert módon izolálják.

58.017/SM

R_ís^:^& K.

’' ^’etközi

- '·:».'..)< u. fő. ' : _;1χ; Ϊ5?,..3₆₀₄

Özi

Eljárás nyers klavulansav tisztítására

Pharma Development Ltd., DUBLIN,

ÍRORSZÁG

Feltalálók: YANG Ho Suk,

CHOI Nam Hee,

LEE Sang Chul,

HAM Yun Beom,

MIN Kyeong Bök,

SEOUL,
SEOUL,
SUNGNAM,	> . ' f' ' ,’* / 1	( ·.-> \ .
c S	1 \
IN^HON,

SEOUL,

KOREAI KÖZTÁRSASÁG

A bejelentés napja: 1993. 10. 11.

Elsőbbsége: 1992. 10. 21. (92-19353)

DÉL KOREA

A találmány tárgya eljárás az (1) képletű nyers klavulánsav és származékai tisztítására.

- 2 Az 1,508,977 számú nagy-britanniai szabadalmi leírásban ismertetettek szerint a klavulánsav és sói streptomyces mikroorganizmusokkal, így például S. clavuligerussal, S. jumonjinenseset és S. katsurahamanussal végzett szubmerz fermentációval állítható elő.

A klavulánsavnak a fermentléből való kinyerésére vonatkozóan számos módszer ismeretes az irodalomban, ilyen módszert ismertet többek között az előző nagy-britanniai szabadalmi leírás is.

Ezek a kinyerési módszerek számtalan standard technikát alkalmaznak, ilyen például a tisztítatlan klavulánsav vizes oldatának oldószeres extrakciója és ioncserés kromatográfiával való kezelése. Ezen módszerek alkalmazásával igen gyakran alacsony tisztasági fokú, kis mennyiségű toxikus szennyeződéseket tartalmazó terméket kapunk, amely gyógyászati célra alkalmatlan. Közismert ugyanis, hogy gyógyászati célra csak tökéletesen tisztított, toxikus szennyezéseket nem tartalmazó klavulánsav vagy származékai használhatók.

Például, az EP-B 0026044 számú európai szabadalmi leírás tisztított klavulánsav előállítását ismerteti kálium sója formájában, egy tercier-butil-amin (TBA) só intermedieren keresztül. A leírás szerint a tisztítatlan klavulánsavat etil-acetáttal extrahálják, majd ko-szolvensként egyenlő térfogatú acetont, majd TBA-t adnak hozzá. A kikristályosodott klavulánsav TBA só intermediert izolálják. Az eljárásban nagy oldószerelegy-térfogatokat kell alkalmazni, ráadásul aceton jelenlétében a TBA só acetonnal egy szolvátot képez. A szolvátban az acetontartalom 2 és 8% között változhat.

Az is fontos tény, hogy a TBA - melynek forráspontja 44,4°C vízzel minden arányban keveredik.

A módszer komoly hátrányai az igen toxikus [orális LD (patkányban) : 180 mg/kg, lásd Dangerous Properties of Industrial Materials, 5. Kiadás, N. Irving Sax] és illékony (forráspont: 44,4°C 760 Hgmm-nél, lásd Chemical Rubber Company Handbook of Chemistry and Physics, 53. Kiadás, 1972-73, C-400 o.) terc-butil-amin alkalmazásából erednek. A terc-butil-amin ipari méretekben való használata nagymértékben konckázatos és potenciális veszélyt jelent az azzal dolgozó munkások számára.

Emellett, a terc-butil-amin vízben minden arányban való oldhatósága miatt (C.R.C. Handbook, lásd fenn) az oldószer eltávolítása után nehéz őt kinyerni a folyékony vizes hulladékból.

Mindezek ronthatják a folyamat gazdaságosságát és ami még fontosabb, egy potenciális környezet szennyezési problémát okozhatnak, a tere-bútil-aminnak a csatornában való felszabadulása miatt. A nagy oldószerkeverék-mennyiségek alkalmazása még egy újabb gazdaságossági problémát is okozhat, nevezetesen ezekből a keverékekből vissza kell nyerni a tiszta oldószereket.

A fenti hátrányok kiküszöbölése céljából egyéb amin vegyületeket kezdtek alkalmazni.

Klavulánsav amin sókat ismertetnek például a GB-A-1508977 és GB-A-1543563 számú nagy-britanniai és a BE-A-862211 számú belga szabadalmi leírások. Az előbbi irodalmi adatokból az látszik, hogy a klavulánsav olyan szekunder, tercier vagy primer aminokkal képzett sói ismeretesek, amely aminok oldallánca szekunder vagy tercier alkil egységeket tartalmaz.

Az ilyen aminok egy része vagy alkalmatlan a klavulánsav sók előállítására, vagy a képződött klavulánsav amin sók higroszkóposak vagy toxikusak vagy mindkettő, és ezért alkalmatlanok a célvegyület intermedierjeinek előállításához.

Clkitűzésünk volt olyan amin megtalálása, amely alkalmas a nem-toxikus klavulánsavnak és gyógyászatilag alkalmazható sóinak, így például káliumsójának előállításánál intermedierként használható izolálható klavulánsav amin só képzésére.

Kísérleteink alapján azt találtuk, hogy csaknem minden primer, szekunder és tercier aminból származó só alkalmatlan erre a célra, sőt az előbb említett szabadalmi leírásokban ismertetett aminokhoz hasonló szerkezetű, vagy szerkezetileg nagyon közelálló, primer vagy szekunder amin alkalmazásakor is elfogadhatatlan eredményeket kaptunk.

Meglepő módon azt tapasztaltuk azonban, hogy a tercier oktil-amin-(2,4,4-trimetil-2-pentán-amin, TOA) megfelelő a stabil intermedierként könnyen izolálható igen tiszta kristályos klavulánsav só előállításához. Ez az intermedier só azután jól használható a nagy tisztaságú, nem toxikus klavulánsav és gyógyászatilag alkalmazható sói előállításánál.

A találmány tárgya tehát eljárás gyakorlatilag tiszta klavulánsav és gyógyászatilag alkalmazható sói előállítására oly módon, hogy szennyezett klavulanát vizes oldatát 0°C és 10°C közötti hőmérsékleten megsavanyítjuk és a klavulánsavat valamilyen vízzel nem keveredő szerves oldószerrel, előnyösen etil-acetáttal extraháljuk és a kapott szerves oldószeres klavulánsav oldatot ismert módon szárítjuk és színtelenítjük; a szárított, szintelenített szerves oldószeres klavulánsav oldathoz 0°C-10°C hőmérsékleten tercier-oktil-amint, vagy tercier-oktil-amin oldatot adunk és a képződött nyers kristályos klavulánsav tercier-oktil-amin sót ismert módon kinyerjük. Ezt az intermedier vegyületet azután valamilyen 0-5% víztartalmú szerves oldószerben, előnyösen izopropanolban feloldjuk, és az oldathoz egy megfelelő ionhordozó alkoholos oldatát adjuk és megkapjuk a kívánt gyógyászatilag alkalmazható kristályos klavulánsav sót, amelyet ismert módon izolálunk.

A tisztítatlan klavulánsav extrahálását 10°C alatti, előnyösen 5°C alatti hőmérsékleten, valamilyen vízzel nem elegyedő szerves oldószerben, így észterben vagy ketonban, előnyösen etil-acetátban hajtjuk végre.

A szárítást valamilyen alkalmas szárítószerrel, célszerűen magnézium-szulfáttal végezzük.

A színtelenítést a szokásosan használt színtelenítő szerek valamelyikével, előnyösen aktív szénnel hajtjuk végre. A szárított, színtelenített szerves oldószeres klavulánsav oldathoz 10°C alatti, előnyösen 50°C alatti hőmérsékleten adjuk hozzá a terc-oktil-amint vagy annak oldatát.

Ezt követően a klavulánsav terc-oktil-amin sót szerves oldószerben, célszerűen alkoholban, még előnyösebben 0-5%, előnyösen 0-2% vizet tartalmazó izopropanolban feloldjuk. Ehhez az oldathoz valamilyen megfelelő kationhordozó oldatát, például kálium-2-etil-hexanoát (KEH) izopropanolos oldatát adjuk úgy, hogy cserebomlás útján kálium-klavulanát keletkezzék, kristályos formában, amelyet ismert módon izolálunk. Természetesen bármilyen egyéb, gyógyászatilag alkalmazható sók képzésére alkalmas ionhordozót is alkalmazhatunk a találmány szerinti eljárásban.

Ugyanúgy, bár az izopropanol megfelelő oldószer a találmány szerinti eljárás céljára, a szakember számára nyilvánvaló, hogy más hasonló oldószerek vagy oldószerkeverékek is alkalmazhatók a találmány oltalmi körén belül.

Összehasonlítva az EP-B-0026044 számú szabadalmi leírásban ismertetett eljárással, ahol a TBA alkalmazása klavelánsav TBA só képzése céljából szükségessé teszi ko-szolvensként azonos térfogatú aceton alkalmazását, a találmány szerinti eljárásban a TOA alkalmazása lehetővé teszi, hogy a klavulánsav TO sóját etil-acetátból közvetlenül kicsapjuk, ko-szolvens hozzáadása nélkül. Ez fontos előnyt jelent, mivel így lényegesen kevesebb oldószerre van szükség és az oldószer visszanyerési eljárás is egyszerűbb, valamint gazdaságosabb.

Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti eljárással kapott klavulánsav TOA só gyakorlatilag klavám-2-karboxilát mentes addig a pontig, ahol ez a szennyeződés a kálium-klavulanát célvegyületben még HPLC-vel kimutatható. Ez azért nagyon meglepő, mert ismeretes, hogy a klavulánsavat igen nehéz megszabadítani a klavám-2-karbonsavtól [J.C.S. Chem. Comm. (1979) 282. o. D. Brown, J. R. Ewans, R. A. Fletton Structures of three növel beta-lactoms isolated from streptomyces clavuligerus].

Mindezeken kívül a TOA alkalmazása azt az előnyt is jelenti, hogy igen híg oldatokból lehetséges kicsapni a klavulánsav-TOA sót; például 2000 g/ml koncentrációjú etil-acetátos klavulánsav oldathoz 2 ekvivalens TOA-t adva kristályos csapadékot kapunk. Ezt a tulajdonság igen fontos, mert lehetővé teszi a tisztitatlan klavulánsav relatíve híg vizes oldatainak közvetlen oldószeres ·· · /-* ·«····«·· ··«·····«

- 7 extrahálását.

A klavulánsav TBA sóval szemben, a TOA alkalmazásakor azt találtuk, hogy a klavulánsav kristályos TOA sója egyáltalán nem mutatja semmi jelét a szolvát képzésnek. A TBA só 2% és 8% közötti összetétel esetén acetonnal szolvátot képez, amint azt az EP-B-0026044 számú európai szabadalmi leírásban ismertetik. Az előbbi jelenség azért fontos, mert a TOA só egy homogén termék, amelynek klavulánsav bázis tartalma pontosan adott, és nem kell számításba venni a változó mennyiségű oldószert.

A fentieken kívül, a TOA igen kevéssé oldódik vízben - szemben a TBA-val, amely minden arányban keveredik vízzel - és ez megkönnyíti a TOA visszanyerését a folyamat anyalúgjából. Ez igen fontos az eljárás gazdaságossága és környezetvédelmi okokból egyaránt.

A TOA só önmagában ismert; a BE-A-862211 számú belga szabadalmi leírás ismerteti gyógyszerkészítmények adalékanyagaként: a belga szabadalmi leírásban ismertetett klavulánsav TOA só előállítási eljárás különbözik a találmányunkban ismertetett eljárástól .

A BE-A-862211 kiindulási anyaga egy már tisztított klavulánsav benzilészter-származék, míg a találmány szerinti eljárásban tisztítatlan klavulanát vizes oldatát alkalmazzuk kiindulási anyagként.

A belga szabadalmi bejelentésben előzőleg kalcium-hidrid feletti desztillációval szárított tetrahidrofuránt használunk oldószerként, amely potenciális kockázatot és veszélyt jelent. Ezzel szemben a találmány szerinti eljárásban etil-acetátot alkalmazunk sokkal biztonságosabb vizes környezetben.

Az alább következő példák a találmány szerinti eljárást szemléltetik anélkül, hogy igényünket ezekre a példákra korlátoznánk.

1. példa

0,8 g tisztítatlan kálium-klavulanát 20 ml lm nátrium-kloridban képzett oldatát lehűtjük 5°C-ra. Ezt követőleg előzőleg 5°C-ra lehűtött 20 ml etil-acetátot adunk hozzá és az elegyet erőteljesen keverjük, majd cseppenként 25 térf%-os kénsavat adunk hozzá, pH = 2.0 eléréséig.

Ezután az etil-acetátot eltávolítjuk és a visszamaradó vizes oldatot háromszor extraháljuk további 20-20 ml hideg etil-acetáttal. Az etil-acetátos extraktumokat egyesítjük, 4 g vízmentes magnézium-szulfátot adunk hozzá és az elegyet 50°C-on, 15 percig keverj ük.

Ezután 0,8 g szintelenítő aktív szenet adunk az elegyhez, amelyet további 15 percen át keverjük, majd szűréssel eltávolítjuk a magnézium-szulfátot és a szintelenítő aktív szenet.

A maradék terméket 5 ml etil-acetáttal mossuk 5°C hőmérsékleten. Ezután 1 g tere-oktil-amin 5 ml etil-acetátban készített oldatát adjuk hozzá cseppenként, 30 percen át.

A kapott kristályos iszapot 2 órán át keverjük, 50°C hőmérsékleten. A terméket szűrjük, kevés etil-acetáttal mossuk és vákuumban szárítjuk. A kapott fehér kristályos szilárd termék súlya

1,05 g, terhelés 82%.

• · v *·· . a *··« * I * · « «

2. példa

500 ml, 12 mg/ml klavulánsav tartalmú vizes oldatot 5°C-ra hűtünk, majd előzőleg 5°C-ra hűtött etil-acetátot adunk hozzá és az elegyet erőteljesen keverjük, majd cseppenként 25 tf% kénsavat adunk hozzá pH = 1.5 érték eléréséig.

Ezt követően az etil-acetátot elkülönítjük és a visszamaradó vizes oldatot 1000 ml hideg etil-acetáttal extraháljuk.

Az etil-acetátos extraktumokat egyesítjük, 50 g vízmentes magnézium-szulfátot és 6 g aktív szenet adunk hozzá és a keveréket 5°C~on 15 percen át keverjük. Ezután a magnézium-szulfátot és az aktív szenet szűréssel eltávolítjuk.

A visszamaradt terméket 125 ml etil-acetáttal mossuk, keverés közben, 5°C hőmérsékleten, majd 6 g terc-oktil-amin 30 ml etil-acetátban készült oldatát adjuk hozzá 30 perc alatt.

A kapott kristályos iszapot 2 órán át keverjük 5°C hőmérsékleten. A terméket szűrjük, kevés hideg acetonnal mossuk és vákuumban szárítjuk.

Ilyen módon 8,12 g (termelés 78,5%, 58,0% szabad sav) fehér kristályos anyagot kapunk.

3. példa

Az 1. példában kapott 8,12 g terc-oktil-amin sóhoz 16 ml izopropanolt és 4 ml vizet adunk és az elegyet szobahőmérsékleten addig keverjük, amíg az anyag feloldódik.

Az oldatot nitrogén áramban, egy szűrőn keresztül átszűrjük és 20 ml izopropanollal mossuk, majd az egyesített szűrlethez 150 ml izopropanolt adunk és mossuk.

• ·<4 ν *·«··* • 4 4 · ·4 « «« ««· · · * « « »··» 4 ·» « · · ··· · *·

Ezt követően az elegyhez izopropanolos kálium-etil-hexanoátot (17,3 ml 2n oldat, 1.4 ekvivalens) adunk cseppenként, szobahőmérsékleten és a kapott elegyet 2 órán át keverjük, majd 0-5°C hőmérsékletre hűtjük.

A kapott terméket nitrogén áramban egy szűrőn leszivatjuk, 20-20 ml hideg acetonnal mossuk, háromszor.

Végül a terméket szobahőmérsékleten vákuumban 8 órán át szárítjuk, így 4,7 g kálium-klavulanátot kapunk.

Analízis: tisztaság 82.5% maradék oldószer (PA 0.28%, aceton 0.24) nedvességtartalom 0.75% pH 7.5

Klavám-2-karboxilát < 0.005%

Termelés, a tisztasággal korrigálva: 82.3%.

1. összehasonlító példa

Klavulánsav tartalmú vizes oldatot (300 ml, 10.5 mg/ml) kezelünk a 2. példában ismertetett módon úgy, hogy 1200 ml etil-acetátos extraktumot kapjuk. Az extraktumhoz vízmentes magnézium-szulfátot adunk és az elegyet 10 percig keverjük. Ezután 30 g színtelenítő aktív szenet adunk hozzá és a keveréket további 10 percig keverjük 5°C hőmérsékleten.

Végül a magnézium-szulfátot és az aktív szenet szűréssel eltávolítjuk. A szűrési maradékot 100 ml etil-acetáttal mossuk és a mosóleveket egyesítjük a tömény szűrlettel.

Ezt követően 10 ml acetonban feloldott 2.15 ml n-hexil-amin oldatát adjuk hozzá lassan, 30 perc alatt, az elegyet további 2 órán át keverjük 5°C hőmérsékleten. A kapott n-hexil-amin klavulanát nem válik ki.

•Λ··· ··«'

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás gyakorlatilag tiszta klavulánsav és gyógyászatilag alkalmazható sói előállítására, azzal jellemezve, hogy tisztítatlan klavulánsav vizes oldatát 0°C és 10°C hőmérsékleten megsavanyítunk és a klavulánsavat valamilyen vízzel nem elegyedő oldószerrel, célszerűen etil-acetáttal extraháljuk, a kapott szerves oldószeres klavulánsav oldatot ismert módon szárítjuk és szintelenítjük, majd a szárított és színtelenített szerves oldószeres klavulánsav oldathoz 0°C-10°C hőmérsékleten tercier-oktil-amint vagy tercier-oktil-amin oldatot adunk és a kivált, gyakorlatilag tiszta kristályos klavulánsav tercier-oktil-amin sót ismert módon kinyerjük, az így kapott klavulánsav tercier-oktil-amin só intermediert valamilyen szerves oldószerben, célszerűen 0-5% vizet tartalmazó izopropanolban feloldjuk, majd az oldathoz egy megfelelő ionhordozó alkoholos oldatát adjuk, és a kapott gyógyászatilag alkalmazható kristályos klavulánsav sót ismert módon izoláljuk.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás gyógyászatilag alkalmazható kálium-klavulanát előállítására, azzal jellemezve, hogy intermedierként klavulánsav tercier-oktil-amin sót alkalmazunk.

A meghatalmazott szabadalmi ügyvivő azS.B.G. & i*,. .·l ; Ntvnzetközl

-Szubatiífdtr,;

H-1061 Pudíij-ks! IjsK/ín’jáz u. !0.

Telefon: 153-3733, Fax: 153-3664