JP5247449B2 - β−ラクタム系抗生物質の改善された調製方法 - Google Patents

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Description

発明の分野
本発明は、純粋な形態の、式（I）の化合物またはその水和物の改善された調製方法を提供する。
Figure 0005247449
本発明は、さらに、式（I）のメロペネムの調製において重要な中間体である、アモルファス形態の式（V）の化合物の改善された調製方法を提供する。
Figure 0005247449
式中、PNBはp-ニトロベンジル基を表し、PNZは（p-ニトロベンジルオキシカルボニル基を表す。
発明の背景
メロペネムは、非経口投与用の広域β-ラクタマーゼ耐性カルバペネム系抗生物質である。式（I）の化合物は、メロペネムとして一般的に公知であり、肺炎、尿路感染症、腹腔内感染症、婦人科感染症、皮膚感染症、および軟部組織感染症、髄膜炎、敗血症、ならびに発熱性好中球減少症の処置において抗生物質剤として使用されている。米国において、それはMERREM（登録商標）I.V.（注射用メロペネム）という商標名で販売されている。MERREMは、静脈内投与用の無菌でパイロジェンフリーの合成広域カルバペネム系抗生物質であり、(4R,5S,6S)-3-[[(3S,5S)-5-(ジメチルカルバモイル)-3-ピロリジニル]チオ]-6-[(1R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸三水和物として化学的に公知である。式（I）の化合物の重要性を考慮して、この化合物を調製するためのいくつかの合成手順が報告されている。
米国特許 US 4,888,344（特許文献1）は、結晶性メロペネム三水和物および非毒性カルボネート組成物を提供する。この特許によれば、メロペネムは、下記のスキームのように水素化により直前の（penultimate）化合物の保護基を脱保護することによって得られた。
Figure 0005247449
米国特許第4,943,569号（特許文献2）は、メロペネムおよびその調製方法を特許請求している。この特許は、脱保護段階の間にモルホリノアルキルスルホン酸（MOPS）またはその塩等の緩衝液を利用する。この記載はまた、メロペネムの直前の中間体（ジプロテクトされた（diprotected）メロペネム）が有機化学的手段によって単離され得ることを開示している。
上記特許によれば、メロペネム三水和物は、保護基の脱保護後に得られた水性反応マス（reaction mass）を逆浸透に供し（必要に応じて）、続いて水混和性有機溶媒、例えば、エタノール、イソプロパノール、アセトン、テトラヒドロフラン（THF）、ジオキサン、アセトニトリル等を添加することによって得られた。
IN 198820（特許文献3）は、二相溶媒系、例えば水−THF−酢酸エチルが脱保護のために利用される（ここで、R’はアリルオキシカルボニルである）、メロペネムの調製方法を提供している。保護基の脱保護後、水層を、THFの添加によるメロペネム三水和物の結晶化に供した。
WO2006/035300 A2（特許文献4）は、メロペネムの調製方法を記載している。この特許公報は、メロペネムが得られる脱保護工程のための二相溶媒系の使用を記載しており、これは、有機不純物を除去するために水素化後に酢酸エチルが添加されるUS 4,943,569に示される教示と類似しており、かつ本発明者らのインド特許第198820号から自明である。米国特許第4,943,569号は「反応の完了後、反応生成物（即ち、式（V））は、通常の有機化学的手段によって単離され得る」と言及されているように必須ではない、直前の単離を教示しているが；WO2006/035300 A2公報は、式（V）の直前の化合物が単離されなかったメロペネム三水和物の調製方法を特許請求している。同様に、「接触水素化が水含有有機溶媒中で行われる場合、触媒の除去のための反応混合物の濾過によって得られた濾液を、有機溶媒の蒸発のために蒸留に供してもよい。このような場合、化合物A（メロペネム三水和物）が、結果として生じる水性濃縮物から直接結晶化され得る。したがって、結晶性化合物Aは、例えばカラムクロマトグラフィーまたは凍結乾燥による非結晶性化合物Aの分離および単離を伴うことなく得ることができる。」と教示しているUS 4,888,344は、結晶化が脱保護後に直接行われる、メロペネム三水和物を直接調製する方法を特許請求している。
WO2005/118586 Al（特許文献5）は、式（V）の結晶性の直前の化合物およびこの中間体の調製方法を特許請求している。この公報によれば、この中間体は、酢酸エチル等のアルキルアルカノエート中の母液を濃縮することから、または酢酸エチル中の母液へシクロヘキサンもしくはヘプタン等のアンチ溶媒（anti-solvent）を添加することによって、結晶化される。この特許は複数の溶媒系の使用を記載しているため、この方法は、製造コストをさらに増加させる複数の溶媒の回収に起因して、産業的観点から商業的に実現性がない。
US 4,888,344、実施例1のように、メロペネムは水に溶解され、少量のメロペネム結晶が形成されて、アセトンがさらに添加されると、メロペネム三水和物が得られる。無菌調製物は無菌濾過のために完全な溶解を必要とするので、この技術は魅力的ではないと考えられる。
無菌生成物として式（I）の化合物を調製する方法を開発するために本発明者らは研究を続け、本発明者らは、商業的に実現性があるだけでなく、複数の溶媒を回避する、式（V）の直前の化合物の結晶化、単離等の簡単な技術を含む方法を考え出した。先行技術はいずれも、本発明の技術を示唆も教示もしていない。
US 4,888,344 米国特許第4,943,569号 IN 198820 WO2006/035300 A2 WO2005/118586 Al
発明の目的
本発明の主な目的は、純粋な形態の無菌生成物としての式（I）の化合物の簡単かつ商業的に実現性がある調製方法を提供することである。
本発明の別の目的は、クロマトグラフ技術を回避する、式（I）の化合物の簡単かつ商業的に実現性がある調製方法を提供することである。
本発明のなお別の目的は、複数の溶媒系を回避する、式（V）の化合物の簡単かつ商業的に実現性がある調製方法を提供することである。
発明の概要
したがって、本発明は、以下の工程を含む、式（I）のメロペネム三水和物の調製方法を提供する：
（a）水混和性有機溶媒の存在下または非存在下において、および塩基の存在下において、水にメロペネムまたはその三水和物を溶解させる工程；
（b）任意でミクロンフィルターを通して濾過する工程；
（c）酸を使用してpHを4.0〜7.0に調節する工程；および
（d）任意で溶媒を添加し、式（I）のメロペネム三水和物を沈殿させる工程。
Figure 0005247449
本発明は、さらに、以下の工程を含む、式（V）
Figure 0005247449
の化合物の改善された調製方法を提供する：
（1）水混和性有機溶媒中、塩基の存在下または非存在下において、式（III）の活性化された化合物を式（IV）のメルカプタンと反応させる工程；
（2）緩衝液の存在下または非存在下において、工程（1）由来の反応マスと水とを混合することによって、工程（1）において得られた式（V）の化合物を沈殿させる工程；
（3）任意でpHを3.0〜5.0に調節する工程；および
（4）式（V）の化合物を濾過する工程。
本発明の別の態様において、以下の工程を含む、式（I）の化合物の改善された調製方法が提供される：
（i）塩基および溶媒の存在下または非存在下において、活性化試薬を使用して式（II）の化合物を活性化させ、式（III）の化合物を生成する工程；
（ii）塩基および溶媒の存在下または非存在下において、式（III）の活性化された化合物を式（IV）のメルカプタンと反応させ、式（V）の化合物を得る工程；
（iii）接触水素化によって式（V）の化合物を脱保護し、式（I）の化合物を得る工程；ならびに
（iv）任意で式（I）の化合物を式（I）の無菌化合物へ変換する工程。
前記方法を下記のスキームＩに示す。
Figure 0005247449
発明の詳細な説明
本発明の態様において、工程（a）において使用される塩基は、アンモニア、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、酢酸ナトリウム、2-エチルヘキサン酸ナトリウム、乳酸ナトリウム等より選択され、好ましくはアンモニアであり、かつ工程（a）において使用される水混和性有機溶媒は、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1-プロパノール、THF、アセトニトリル、またはそれらの混合物より選択される。
本発明の別の態様において、工程（c）において使用される酸は、HCl、ギ酸、シュウ酸、酢酸、メタンスルホン酸、硫酸、リン酸、トリフルオロ酢酸等より選択され、好ましくはギ酸である。
本発明のなお別の態様において、工程（d）において使用される溶媒は、THF、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、イソプロパノール、1-プロパノール、エタノール等、またはそれらの混合物より選択され、好ましくはTHFである。
本発明のもう1つの態様において、出発物質、非無菌性メロペネム、またはその三水和物は、本発明者らのインド特許第198820号において示される方法を利用することによって、または本発明者らの発明に従う方法を利用することによって、または任意の従来の方法によって、調製される。
なお別の態様において、本発明をメロペネム三水和物の精製のために使用し、工程（a）、（c）、および（d）を行うことによって高純度のメロペネム三水和物を達成することができる。
本発明の別の態様において、工程（1）において使用される塩基は、ジイソプロピルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、N,N-ジメチルアミノピリジン、N,N-ジエチルアミノピリジン、テトラメチルグアニジン（TMG）等、またはそれらの混合物より選択される有機アミンである。
本発明のなお別の態様において、工程（1）において使用される水混和性有機溶媒は、テトラヒドロフラン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリジノン、N-エチルピロリジノン、N-メチルピペリジノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、アセトン、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、1-プロパノール、メチルエチルケトン、DMSO、および当技術分野において公知の他のこのような有機溶媒、またはそれらの混合物より選択される。
本発明のなお別の態様において、式（V）のジプロテクトされた化合物を、水もしくは緩衝溶液中へ反応マスを混合するか、またはその逆を行うことによって反応媒体から沈殿させ、続いてそこから得られた固体を濾過する。任意で、工程（3）の反応マスのpHを、酸、例えば硫酸、塩酸等を使用して、3.0〜5.0、より具体的には3.6〜4.2の範囲のpHに調節した。このように単離された化合物はアモルファス形態である。あるいは、式（V）の化合物は、さらに式（I）の化合物の調製のためにインサイチューで使用され、それによって単離の必要性を回避する。濾過された式（V）の化合物は、湿った材料または乾燥した材料のいずれかとしてさらなる工程に採用される。
本発明の別の態様において、式（III）においてXによって表される活性化基は、ジフェニルホスフェート、2,4-ジクロロジフェニルホスフェート、ジエチルチオホスフェート、トシレート、メシレート等から選択され、好ましくはジフェニルホスフェートであり、かつ工程（i）において使用される活性化試薬は、ジフェニルクロロホスフェート、2,4-ジクロロジフェニルクロロホスフェート、ジエチルクロロチオホスフェート、p-トルエンスルホニルクロリド、メタンスルホニルクロリドより選択される。
本発明の別の態様において、工程（i）または（ii）において使用される塩基は、ジイソプロピルアミン、エチルジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、N,N-ジメチルアミノピリジン、N,N-ジエチルアミノピリジン等、またはそれらの混合物より選択される。塩基の混合物が用いられる場合、塩基の一方は、他方を超える触媒量で使用することができる。
本発明のなお別の態様において、工程（i）または（ii）において使用される溶媒は、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリジノン、N-エチルピロリジノン、N-メチルピペリジノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、および当技術分野において公知の他のこのような有機溶媒、またはそれらの混合物より選択される。
したがって、本発明はまた、式（III）または（V）の化合物の単離のための一般的な方法を提供し、この方法は、オルトリン酸水素二カリウム、オルトリン酸二水素カリウム等より選択される緩衝溶液中へ得られた反応マスをクエンチすること、続いて酢酸エチル、MDC（ジクロロメタン）、THF等の有機溶媒中に前記化合物を抽出することを含み、式（III）または（V）の化合物を、ヘキサンまたはIPE（ジイソプロピルエーテル）またはメチルtert-ブチルエーテルを使用して、結晶形態もしくはアモルファス形態の白色からオフホワイト色の固体もしくはペーストとして、または泡状固体として沈殿させた。
本発明のもう1つの態様において、工程（iii）の脱保護段階において使用される溶媒は、THF、ジオキサン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール、ジクロロメタン、DMF、またはそれらの混合物および水より選択され；かつ還元のために用いられる触媒は、酸化白金、Pd/C、Pt/C等より選択される。
本発明において使用される出発物質は、文献において入手可能な方法を利用することによって、または下記のスキームのようなHeterocycles 1984, 21, 29に示される方法を利用することによって、調製される。
Figure 0005247449
したがって、本発明の出発物質は、以下のように調製される：式（C）の化合物、(3S,4R)-3-[(1R)-1-ヒドロキシエチル]-4-[(1R)-1-メチル-3-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-オキソプロピル]-2-アゼチジン-2-オン（これは、25〜30℃でカルボニルジイミダゾールの存在下においてマロン酸モノp-ニトロベンジルエステルのMg塩でアゼチジノンカルボン酸を処理し、続いて塩化アンモニウムを含有する水へ反応マスをクエンチし、その生成物を酢酸エチルを使用して抽出し、酢酸エチル層を塩酸溶液で処理し、続いて酢酸エチル層をエーテルへクエンチして式（C）の化合物を得ることによって調製される）を、アセトニトリル、ヘキサン等の溶媒、およびTEA等の有機塩基の存在下において4-ドデシルベンゼンスルホニルアジドを使用して式（D）の化合物へ変換し、ヘキサンおよび緩衝溶液で反応マスを処理し続いて酢酸エチルまたはMDC等の有機溶媒中へ抽出することによって式（D）の化合物を反応マスから単離した。式（II）の化合物への式（D）の化合物の変換は、ロジウム塩、好ましくはロジウムオクタノエートを使用することによって、かつ任意でルイス酸、例えばハロゲン化亜鉛、好ましくはヨウ化亜鉛または臭化亜鉛の存在下において、行われる。
前述の技術は、商業的、技術的、および生態学的観点から魅力的であることが見出された。本発明において示される技術はまた、対応するメルカプタンを単に置き換えることによって、パニペネム、ドリペネム、エルタペネム等の他のペネムの調製へ拡張することができる。本発明に従ってこのように得られたペネムはまた、従来の方法で投与することができる。従来の薬学的組成物はまた、以下の1つまたはそれ以上を含有してもよい：キレート剤、例えばEDTA；または緩衝剤、例えばクエン酸；またはアミノ酸、例えばアルギニン；または炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等。EDTAもしくはクエン酸または両方の存在下で、メロペネム、パニペネム、ドリペネム、エルタペネム、イミペネム、アズトレオナム、ファロペネム、ビアペネムまたはその塩、水和物、および溶媒和物の従来の薬学的組成物の安定性および溶解性が増加することが見出されている。
本発明の範囲の限定として意図されない下記の実施例によって、本発明をさらに説明する。
実施例1
無菌メロペネム三水和物の調製：
水（750mL）中の非無菌性メロペネム三水和物（100g）の冷たい懸濁液中へ、透明な溶液が得られるまでアンモニア溶液を滴下した。無菌区域内において、この透明な溶液を炭素処理に供し、続いてミクロン濾過（番号5.0、1.2、および0.2μを用いた一連のミクロン濾過）に供し、ギ酸液を使用して濾液のpHを約5〜6に調節した。結果として生じたマスへTHFを添加した。得られた固体を濾過し、テトラヒドロフラン液で洗浄し、乾燥させて、純粋な形態の表題化合物を得た（純度：99.00〜99.88%；含水量：11.4〜13.4%）。
実施例2
メロペネム三水和物の調製：
水（750mL）中の非無菌性メロペネム三水和物（100g）の懸濁液中へ、透明な溶液が得られるまでアンモニア溶液を滴下した。この透明な溶液中へ、EDTA、次ナトリウムハイドロサルファイトを添加し、次いで続く炭素処理に供し、ギ酸液を使用して濾液のpHを約5〜6に調節した。結果として生じたマスへTHFを添加した。得られた固体を濾過し、テトラヒドロフラン液で洗浄し、乾燥させて、純粋な形態の表題化合物を得た。（純度：99.40〜99.81%；含水量：11.54〜13.40%）。
利点：
メロペネムは、無菌区域において無菌濾過を行うのに十分なほど長く溶液のままではないので、US 4,888,344に示される手順は無菌調製に好適ではない。メロペネム三水和物は注射溶液として投与されるので、本発明は、無菌メロペネム三水和物を調製するための溶液を提供する。本発明はまた、高純度の化合物を得るための精製方法を提供する。
実施例3
メロペネム三水和物の調製：
工程（i）
(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]-ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸-(4-ニトロフェニル)メチルエステル（III）の調製
-10℃のアセトニトリル（500mL）中の式（II）の(4R,5R,6S)-4-メチル-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3,7-ジオン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステル（100g）の溶液へ、N-エチルジイソプロピルアミン（54g）およびジフェニルクロロホスフェート（82g）を添加し、-10℃で撹拌した。反応の完了後、結果として生じたマスを、オルトリン酸水素二カリウム緩衝液および酢酸エチルを含有する混合物中へクエンチし、15分間撹拌した。酢酸エチル層を分離し、リン酸緩衝液で洗浄した。ジイソプロピルエーテルを酢酸エチル層へ添加し、1時間撹拌した。沈殿した固体を濾過し、乾燥させて、表題化合物を得た（75g、純度98%）。
工程（ii）
(4R,5S,6S,8R,2’S,4’S)-p-ニトロベンジル-3-[4-(1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニル)ピロリジニルチオ]-4-メチル-6-(1-ヒドロキシエチル)-1-アザビシクロ[3.2.0]-ヘプタ-2-エン-7-オン-2-カルボキシレート（V）の調製
アセトニトリル（1660mL）中の(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステルの溶液へ、-15℃で(2S,4S)-1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニルアミノ-4-メルカプトピロリジン（66g）およびN-エチルジイソプロピルアミン(36mL)を添加し、窒素雰囲気下で撹拌した。反応の完了後、結果として生じたマスを、オルトリン酸水素二カリウムを含有する酢酸エチル中へクエンチし、15分間撹拌した。酢酸エチル層を真空下で完全に蒸留した。残渣を酢酸エチルに溶解し、撹拌した。沈殿したマスへジイソプロピルエーテルを添加し、1時間撹拌した。固体を濾過し、乾燥させて、表題化合物を得た（110g、純度：98%）。
工程（iii）
（a）(4R,5S,6S,8R,2’S,4’S)-3-[4-(2-ジメチルアミノカルボニル)ピロリジニルチオ]-4-メチル-6-(1-ヒドロキシエチル)-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-7-オン-2-カルボン酸（メロペネム三水和物）の調製：
工程（ii）から得られた(4R,5S,6S,8R,2’S,4’S)-p-ニトロベンジル-3-[4-(1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニル)ピロリジニルチオ]-4-メチル-6-(1-ヒドロキシエチル)-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-7-オン-2-カルボキシレート(100g)を、酢酸エチルに溶解し、テトラヒドロフラン（1000mL）、水（1000mL）、および10%パラジウム−炭素（200g）をそこへ添加し、pHを約3.5の範囲に維持することによって水素圧下で室温でそこへ水素を導入した。反応の完了後、触媒を濾過により除去し、濾液を水で洗浄し；水層を分離し、酢酸エチルで洗浄した。水層を炭素で処理し、濾液を過剰量のTHFへ注いだ。得られた固体を濾過し、乾燥させて、表題化合物を得た（38g;純度98〜99.5%）。
（b）メロペネム三水和物の調製：
(5R,6S,8R,2’S,4’S)-p-ニトロベンジル-3-[4-(1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニル)ピロリジニルチオ]-6-(1-ヒドロキシエチル)-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3,2,0]ヘプタ-2-エン-2-カルボキシレート(50g)をTHF(500mL)に入れ、次いで撹拌して透明な溶液を得、その後水（500mL）を添加した。反応マスを、9〜10kg水素圧力を用いて25〜30℃で2〜3時間、10%炭素担持パラジウム（palladium on carbon）（50g）での水素化に供した。水素化後、酢酸エチル（500mL）を反応混合物へ添加した。パラジウム−炭素を濾別し、有機層を分離した。水層を酢酸エチル中へ抽出した。次いで、水層をチャコーライズし（charcoalise）、次いで微量の酢酸エチルを除去するために脱気した。炭素を濾別し、水で洗浄した。水層へ、過剰量のTHFを徐々に添加し、メロペネム三水和物を沈殿させた。生成物を濾過し、THF液で洗浄して、98%純度でオフホワイト色の結晶として表題化合物（19g）を得た。
実施例4
（a）メロペネム三水和物の調製：
アセトニトリル（500mL）中の(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステル（50g）の溶液へ、-15℃で(2S,4S)-1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニルアミノ-4-メルカプトピロリジン(33g)およびN-ジイソプロピルエチルアミン（14g）を添加し、撹拌した。反応が終了した後、反応混合物をリン酸緩衝溶液へクエンチした。生成物を酢酸エチル中へ抽出し、水で洗浄した。有機層を炭素処理に供し、濾別し、真空下で蒸発させて、濃厚なペースト（発泡性（foam nature））を得た。この濃厚なペーストへ酢酸エチルおよびTHFを添加し、透明な溶液を得、続いて水を添加した。反応マスを、9〜10kg圧力の水素を用いて25〜30℃で2〜3時間、10%炭素担持パラジウムでの水素化に供した。パラジウム炭素を濾別し、有機層を分離した。水相をチャコーライズし、続いて酢酸エチルを除去するために脱気し、濾過し、炭素床（carbon bed）を水で洗浄した。水層へ過剰量のTHFを添加し、生成物を沈殿させた。この生成物を濾過し、THF液で洗浄し、乾燥させて、オフホワイト色の結晶として表題化合物（22g）を得た。
（b）メロペネム三水和物の調製：
アセトニトリル（500mL）中の(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステル（50g）の溶液へ、-15℃で(2S,4S)-1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニルアミノ-4-メルカプトピロリジン（33g）およびN-エチルジイソプロピルアミン（14g）を添加し、撹拌した。反応が終了した後、反応混合物をリン酸緩衝溶液中にクエンチした。生成物を酢酸エチル中へ抽出し、水で洗浄した。有機層を炭素処理に供し、濾別し、真空によって蒸発させて、濃厚なペーストを得た。この濃厚なペーストへTHFを添加し、次いで撹拌して透明な溶液を得、その後水を添加した。反応マスを、9〜10kg水素圧力を用いて10%炭素担持パラジウム（50g）での水素化に供した。水素化後、酢酸エチル（500ｍL）を反応混合物へ添加した。パラジウム炭素を濾別し、有機層を分離した。水層を酢酸エチルで抽出し、次いで分離した。次いで、水層をチャコーライズし、続いて酢酸エチルを除去するために脱気した。炭素を濾別し、水で洗浄した。水層へ過剰量のTHFを添加し、メロペネム三水和物を沈殿させた。生成物を濾過し、THF液で洗浄して、98%純度でオフホワイト色の結晶として表題化合物（22g）を得た。
（c）メロペネム三水和物の調製：
アセトニトリル（500mL）中の(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステル（50g）の溶液へ、-15℃で(2S,4S)-1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニルアミノ-4-メルカプトピロリジン（33g）およびN-エチルジイソプロピルアミン（14g）を添加し、撹拌した。反応が終了した後、反応混合物をリン酸緩衝溶液中にクエンチした。生成物を酢酸エチル中へ抽出し、水で洗浄した。有機層を炭素処理に供し、濾別し、真空下で蒸発させて、(4R,5S,6S,8R,2’S,4’S)-p-ニトロベンジル-3-[4-(1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニル)ピロリジニルチオ]-4-メチル-6-(1-ヒドロキシエチル)-1-アザビシクロ[3.2.0]-ヘプタ-2-エン-7-オン-2-カルボキシレート（性質はアモルファス）を得た。これへTHFを添加し、撹拌して、透明な溶液を得、続いて水（900mL）を添加した。反応マスを、9〜10kg圧力の水素を用いて25〜30℃で2〜3時間、10%炭素担持パラジウム（50g）での水素化に供した。水素化後、酢酸エチル（500mL）を添加した。次いで、パラジウム炭素を濾別し、有機層を分離した。水層を酢酸エチルで抽出し、次いで分離した。次いで、水層をチャコーライズし、続いて酢酸エチルを除去するために脱気し、濾過し、水で洗浄した。水層へTHF液を添加した。生成物を濾過し、THF液で洗浄し、乾燥させて、98%純度でオフホワイト色の結晶として表題化合物（21.5g）を得た。
（d）メロペネム三水和物の調製：
アセトニトリル（500mL）中の(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステル（50g）の溶液へ、-15℃で(2S,4S)-1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニルアミノ-4-メルカプトピロリジン（32g）およびN-エチルジイソプロピルアミン（14g）を添加し、撹拌した。反応が終了した後、反応混合物をリン酸緩衝溶液中にクエンチした。生成物を酢酸エチルで抽出し、水で洗浄した。有機層を炭素処理に供し、濾別し、真空下で蒸発させて、濃厚なペーストを得た。この濃厚なペーストへ酢酸エチルおよびTHFを添加し、透明な溶液を得、続いて水を添加した。この溶液をブライン溶液で洗浄して、層を分離した。反応マスへ水を添加し、10%炭素担持パラジウムでの水素化に供した。パラジウム炭素を濾別し、有機層を分離した。水相を炭素処理に供し、濾過し、水で洗浄した。水層へ過剰量のアセトンを添加し、生成物を沈殿させた。この生成物を濾過し、アセトン液で洗浄し、乾燥させて、オフホワイト色の結晶として表題化合物（22g）を得た。
実施例5
（a）メロペネム三水和物の調製：
N,N-ジメチルホルムアミド(250mL)中の(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステル（50g）および(2S,4S)-1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニルアミノ-4-メルカプトピロリジン（33g）の溶液へ、-40〜-10℃でジイソプロピルエチルアミン（14g）を徐々に添加し、2〜3時間撹拌した。次いで、反応マスをリン酸緩衝液へ徐々に添加し、固体生成物を単離した。次いで、5〜10℃で硫酸を使用してpHを3.8〜4.0に調節し、次いで1時間撹拌した。単離された(4R,5S,6S,8R,2’S,4’S)-p-ニトロベンジル-3-[4-(1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニル)ピロリジニルチオ]-4-メチル-6-(1-ヒドロキシエチル)-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-7-オン-2-カルボキシレート（V）を濾過し、水で洗浄した。
単離された湿った生成物をTHF（550mL）に溶解し、次いで水（400〜450mL）を添加し、硫酸溶液を使用してpHを3.8〜4.5に調節した。反応マスを、9〜10kg圧力の水素を用いて25〜30℃で、10%炭素担持パラジウム（55g）での水素化に供した。パラジウム−炭素を濾別し、濾液を酢酸エチルで洗浄した。水層をチャコーライズした。水性濾液へ冷THFを徐々に添加した。生成物を濾過し、THF液で洗浄し、オフホワイト色の結晶として表題化合物（22.0g）を得た。
（b）メロペネム三水和物の調製：
N,N-ジメチルホルムアミド（250mL）中の(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステル（50g）および(2S,4S)-1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニルアミノ-4-メルカプトピロリジン（33g）の溶液へ、-40〜-10℃でジイソプロピルエチルアミン（14g）を徐々に添加し、次いで2〜3時間撹拌した。次いで、反応マスをリン酸緩衝液へ徐々に添加し、固体生成物を単離した。5〜10℃で硫酸を使用してpHを3.8〜4.0に調節し、1時間撹拌した。生成物を濾過し、水で洗浄した。次いで生成物を乾燥させて、式（V）の化合物のアモルファスのジプロテクトされたメロペネムを得た（図1）。
単離された湿った生成物をTHF（550mL）に溶解し、次いで水（400〜450mL）を添加し、硫酸溶液を使用してpHを3.8〜4.5に調節した。反応マスを、9〜10kg圧力の水素を用いて25〜30℃で10%炭素担持パラジウム（55g）での水素化に供した。パラジウム−炭素を濾別し、濾液を酢酸エチルで洗浄した。水層をチャコーライズした。水性濾液へ冷アセトンを徐々に添加した。生成物を濾過し、水性アセトンで洗浄して、オフホワイト色の結晶として表題化合物（23.5g）を得た。
（c）メロペネム三水和物の調製：
N,N-ジメチルホルムアミド（250mL）中の(4R,5R,6S)-3-[(ジフェノキシホスホリルオキシ]-6-[(R)-1-ヒドロキシエチル]-4-メチル-7-オキソ-1-アザビシクロ[3.2.0]ヘプタ-2-エン-2-カルボン酸(4-ニトロフェニル)メチルエステル（50g）および(2S,4S)-1-p-ニトロベンジルオキシカルボニル-2-ジメチルアミノカルボニルアミノ-4-メルカプトピロリジン（33g）の溶液へ、-40〜-10℃でジイソプロピルエチルアミン（14g）を徐々に添加し、2〜3時間撹拌した。反応マスを3〜10℃で水へ徐々に添加して、固体生成物を単離した。次いで、5〜10℃で硫酸を使用してpHを3.8〜4.0に調節し、1時間撹拌した。生成物を濾過し、水で洗浄した。
単離された湿った生成物をTHF（550mL）へ溶解し、次いで水（400〜450mL）を添加した。反応マスを、9〜10kg圧力の水素を用いて25〜30℃で、10%炭素担持パラジウム（55g）での水素化に供した。パラジウム−炭素を濾別し、濾液を酢酸エチルで洗浄した。水層をチャコーライズした。水性濾液へ冷THFを徐々に添加した。生成物を濾過し、THF液で洗浄し、オフホワイト色の結晶として表題化合物（22.0g）を得た。
利点：
式（V）の化合物の単離についての文献に記載される公知の方法は、酢酸エチルまたは酢酸エチル／ヘプタンもしくはヘキサンまたはIPEの使用法を含む。本発明は、複数の溶媒の使用を回避し、したがって現存する方法よりも経済的に有利である。また、本発明の方法は、蒸留による溶媒の回収に伴うリスクを回避する。本発明は、式（V）の化合物についての簡単な単離技術を提供する。
式（V）の化合物のジプロテクトされたメロペネム中間体のアモルファス形態のPXRD。

Claims (4)

  1. 式（Ｉ）：
    Figure 0005247449
     の高純度無菌メロペネム三水和物の調製方法であって、以下の工程を含む方法：
    （a）塩基の存在下においておよび水混和性有機溶媒の存在下または非存在下において、水にメロペネムまたはその含水塩を溶解させる工程；
    （b）ミクロンフィルターを通して濾過する工程；
    （c）pHを4.0〜7.0に調節する工程；および
    （d）溶媒を添加し、式（I）のメロペネム三水和物を得る工程。
  2. 工程（a）において使用される塩基が、アンモニア、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、酢酸ナトリウム、乳酸ナトリウム、2-エチルヘキサン酸ナトリウムより選択され、かつ工程（a）において使用される水混和性有機溶媒が、アセトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1-プロパノール、THF、またはそれらの混合物より選択される、請求項1記載の方法。
  3. 工程（c）におけるpHが、ギ酸、HCl、硫酸、リン酸、または酢酸より選択される酸を使用して調節される、請求項1記載の方法。
  4. 工程（d）において使用される溶媒が、THF、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、イソプロパノール、1-プロパノール、エタノール、またはそれらの混合物より選択される、請求項1記載の方法。
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