NO314505B1 - Fremgangsmåte for fremstilling av et salt av clavulansyre - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en ny fremgangsmåte for fremstilling av salter av clavulansyre.

Clavulansyre, (Z)-(2R,5R)-3-(2-hydroksyetyliden)-7-okso-4-oksa-1-azabicyklo[3.2.0]heptan-2-karboksylsyre), er en p-laktamaseinhibitor som benyttes kommersielt som en bestanddel i farmasøytiske formuleringer, vanligvis i form av dets salter. Clavulansyre fremstilles kommersielt ved dyrkning av mikroorganismen Streptomyces clavuligerus, f.eks. som beskrevet i GB 1.508.977.

Clavulansyre, eller dens salter, kan ekstraheres fra kulturmediet på forskjellige måter, men normalt fjernes først cellene til S. clavuligerus fra kulturmediet ved metoder som filtrering eller sentrifugering, før slike ekstraksjons-prosedyrer påbegynnes.

Clavulansyre, eller dets salter, kan ekstraheres fra klaret kulturmedium ved mange forskjellige metoder. Løsningsmiddelekstraksjon fra kaldt, klaret kulturmedium justert til sure pH-verdier, og metoder som benytter den anioniske natur til clavulansyre ved nøytral pH-verdi, så som anvendelse av anionbytteharpikser, er blitt funnet å være spesielt nyttige. En ytterligere, spesielt nyttig metode er å danne en ester av clavulansyre, rense esteren og regenerere syren eller dets salt derfra.

Ekstraksjonsprosessene for å oppnå clavulansyre, eller dens salter, kan tenkes å inndeles i en primær isolasjonsprosess, fulgt av en ytterligere rensningsprosess.

Egnede, primære isolasjonsprosesser innbefatter løsningsmiddelekstraksjon av den frie clavulansyre. I løsningsmiddelekstraksjonsprosessen ekstraheres clavulansyren over i et organisk løsningsmiddel fra kaldt, klaret kulturmedium, som kan være et fullstendig medium justert til en sur pH-verdi.

I én løsningsmiddelekstraksjonsprosess for fri clavulansyre avkjøles det klarede mediet, og pH-verdien senkes til området pH 1-2 ved tilsetning av syre, under blanding med et i det vesentlige vann-ublandbart, organisk løsningsmiddel. Egnede syrer benyttet til å senke pH-verdien innbefatter saltsyre, svovelsyre, salpetersyre, fosforsyre eller lignende mineralsyrer. Egnede organiske løsningsmidler innbefatter n-butanol, etylacetat, n-butylacetat og metylisobutylketon og andre lignende løsningsmidler. Metylisobutylketon er et spesielt egnet løsningsmiddel for anvendelse ved ekstraksjonen av det surgjorte kulturfiltrat. Etter adskillelse av fasene er clavulansyre å finne i løsning i den organiske fase.

Clavulansyren kan tilbakeekstraheres fra den organiske fase over i en ny, vandig fase, ved å benytte seg av den større vannløselighet av f.eks. alkalimetall-eller jordalkalimetallsaltene til clavulansyre i vann enn i organiske løsningsmidler. Således kan clavulansyren tilbakeekstraheres fra det organiske løsningsmiddel over i en vandig løsning eller suspensjon av en alkalimetall- eller jordalkalimetallbase, så som natriumhydrogenkarbonat, kaliuhydrogenfasfatbuffer eller kalsiumkarbonat, eller vann, idet pH-verdien holdes på tilnærmet nøytral verdi, f.eks. pH-verdi 7. Denne vandige ekstrakt, etter adskillelse av fasene, kan inndampes under redusert trykk. Frysetørking kan også benyttes for å tilveiebringe et rått faststoffpreparat av saltet av clavulansyren. Slike faststoffpreparater er stabile når de lagres som et tørt faststoff ved -20°C. En lignende fremgangsmåte er beskrevet i GB 1.563.103. Denne fremgangsmåten kan modifiseres på kjente måter, ved f.eks. ytterligere rensetrinn benyttet på den organiske løsningsmiddelfase, for å fjerne urenheter med høy molekylvekt fra den urene clavulansyre.

En ytterligere, sekundær renseprosess for clavulansyre er den som er beskrevet i f.eks. EP 0026044, hvor en løsning av uren clavulansyre i et organisk løsningsmiddel bringes i kontakt med t-butylamin for å danne t-butylaminsaltet av clavulansyre, som deretter isoleres, og derved adskille clavulansyren fra urenheter som er igjen i det organiske løsningsmiddel, og saltet omdannes deretter tilbake til clavulansyre eller til et derivat av clavulansyre, så som et alkalimetallsalt eller en ester. Andre kjente, sekundære renseprosesser for clavulansyre innebærer anvendelse av andre organiske aminer, så som dietylamin, tri(lavere alkyl)aminer, dimetylanilin og NN'-diisopropyletylendiamin, for å danne salter og/eller andre derivater derav med clavulansyren. Disse renseprosessene har den iboende ulempe at de kan innføre rester av aminet, eller etterlate rester av salter av clavulansyre med aminet, i sluttproduktet.

Slike tilbakeekstraksjonsprosesser utgjør et problem når kaliumclavulanat fremstilles, siden kaliumclavulanat er spesielt vann-sensitivt. I konvensjonelle tilbakeekstraksjonsprosesser kan kaliumclavulanat forbli i kontakt med vannet i lang tid, typisk rundt én time eller mer, siden løsningskonsentrasjonen av kaliumclavulanat bygger seg opp under de relativt milde blande- og skillebetingelser som generelt benyttes, og dette kan føre til omfattende hydrolytisk nedbrytning.

Oppfinnerne har oppdaget en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av salter av clavulansyre, hvor nedbrytning reduseres.

Foreliggende oppfinnelse omfatter en fremgangsmåte for fremstilling av et salt av clavulansyre, hvori clavulansyreløsning i et helt eller delvis med vann ikke-blandbart organisk løsningsmiddel kontaktes i et kontaktområde med en saltforløperforbindelse som er et alkalimetall eller jordalkalimetall kation med et motion i løsning eller suspensjon, idet motionet kan utskiftes med clavunanatanoinet i nærvær av vann, slik at en løsning av saltet av clavulansyre i en vandig fase dannes, deretter atskilles det organiske løsningsmiddel og den organiske fase fysisk under et separasjonstrinn, etterfulgt av et videre prosesstrinn, hvori nevnte salt av clavulansyre isoleres fra løsning som et fast stoff; hvori det anvendes et kontaktområde omfattende et virvelkammer inneholdende et kammer med hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt og med minst ett tagensielt innløp hvorigjennom clavulansyre i løsning og salt-forløperforbindelsen i løsning eller suspensjon innføres, og et aksialt utløp, og hvori volumforholdet av vann: organisk løsningsmiddel i kontaktområdet ligger i området 1 : 50 til 1 : 300.

Et spesielt foretrukket salt er kaliumclavulanat, som er det som i stor grad benyttes i farmasøytiske formuleringer hvor clavulanat virker som en (3-laktamaseinhibitor.

Foretrukne organiske løsningsmidler er etylacetat, n-butylacetat og spesielt metylisobutylketon. Løsningen av clavulansyre kan inneholde urenheter, f.eks. urenheter med høy molekylvekt, som kan være til stede hvis løsningen har blitt oppnådd ved en primær isolasjonsprosess som beskrevet ovenfor, men fortrinnsvis har gått gjennom en preliminær renseprosess for å fjerne i det minste noen av urenhetene. Egnede, preliminære renseprosesser innbefatter filtrering og behandling med absorberende karbon. Løsningen kan også inneholde små mengder av oppløst eller oppslemmet vann, men fortrinnsvis, hvis løsningen har blitt oppnådd fra en primær isolasjonsprosess, kan den utsettes for en avvan-ningsprosess, f.eks. sentrifugrering for å fjerne små dråper av oppslemmet vann.

En egnet løsningskonsentrasjon for løsningen av clavulansyre, eller dens labile derivat, er ca. 500-20.000 ug/ml (0.0025M til 0,1M), f.eks. ca. 1.000-5.000 ug/ml {dvs. 0.005M til 0.025M), typisk ca. 3.000 ± 1.000 ug/ml (dvs. 0,015M ± 0.005M), uttrykt som clavulansyreinnhold. Egnede labile derivater av clavulansyre innbefatter lettspaltede estere, så som silylestere. Uttrykket "clavulansyre", slik det benyttes heretter, viser til både fri clavulansyre og slike labile derivater.

Et egnet saltdannende kation er spesielt kalium. Egnede motanioner innbefatter basiske anioner, så som hydrogenkarbonat, karbonat eller hydrogenfosfat, og spesielt anioner av svake, organiske karboksylsyrer, så som den med formel R-C02H, hvor R er C1_2Q-alkyl, f.eks. C^g-alkyl. Egnede karboksylsyrer innbefatter eddiksyre, propionsyre og etylheksansyre, så som 2-etyl-

heksansyre.

Egnede saltforløperforbindelser som innbefatter disse ionene er natrium- eller kaliumhydrogenkarbonat, kaliumhydrogenfosfat eller kalsiumkarbonat, og spesielt i tilfelle av fremstilling av kaliumclavulanat, kalium-2-etylheksanoat. Andre egnede saltforløperforbindelser innbefatter ionebytterharpikser, som kan være i form av faststoff eller flytende, og som inneholder et saltdannende kation, så som kalium, som kan danne et salt med clavulansyre.

Clavulansyren, eller derivatet, kan i løsning bringes i kontakt med saltforløperforbindelsen ved å oppløse eller oppslemme forløperforbindelsen i et løsningsmiddel, og blande de to løsningene eller løsningen og suspensjonen. Det samme organiske løsningsmiddel kan benyttes for clavulansyren og forløperen. I tilfelle av kalium-2-etylheksanoat som saltforløperforbindelse, kan en slik løsning i et organisk løsningsmiddel, så som metylisobutylketon, passende være 0,5-5,0M, f.eks. 1,0-3,OM, passende 2,0 + 0,5M, i kalium-2-etylheksanoat.

Vann kan tilveiebringes i kontaktområdet på mange forskjellige måter, som beskrevet ovenfor, og én eller flere av disse måtene kan benyttes som alternativer eller sammen. F.eks. kan saltforløperforbindelsen i seg selv oppløses eller oppslemmes i vann eller vannholdig, oppløst, organisk løsningsmiddel, og som sådan bringes i kontakt med løsningen åv clavulansyre. F.eks. kan løsningen av clavulansyre inneholde oppløst eller oppslemmet vann, f.eks. som nevnt ovenfor. F.eks. kan saltforløperforbindelsen oppløses eller oppslemmes i et organisk løsningsmiddel, f.eks. det samme løsningsmidlet som clavulansyren er oppløst i, og disse løsningsmidlene kan i seg selv innbefatte oppløst eller oppslemmet vann. F.eks. kan metylisobutylketon benyttes som et slikt organisk løsningsmiddel for clavulansyren og forløperen, og kan innbefatte 0,1-7,5 volum% oppløst vann, typisk 1-3%, f.eks. 2,0 ± 0,5%. F.eks. kan vann tilveiebringes ved å tilsette vann eller et vandig medium, så som vann inneholdende oppløst organisk løsningsmiddel, til clavulansyreløsningen og løsningen eller suspensjonen av saltforløperen i et organisk løsningsmiddel, idet de bringes i kontakt i kontaktområdet.

Når oppløst vann er til stede i de organiske løsningsmidlene som benyttes i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, f.eks. som beskrevet ovenfor, kan det etterpå utskilles som vandig fase ved hjelp av en "utsaltnings"-effekt, siden det akkumulerer det oppløste clavulansyresalt.

Arbeidsbetingelsene, f.eks. konsentrasjonene av reaktanter, relative proporsjoner av benyttede løsninger, strømningshastighet, kontakttid etc. i fremgangsmåten, velges slik at bl.a. så mye som mulig av clavulansyren ekstraheres fra løsningen i det organiske løsningsmiddel over i den vandige fase som løsningen av dens salt, og slik at en konsentrert løsning av saltet av clavulansyre i den vandige fase dannes. I tilfelle av kaliumclavulanat velges arbeidsbetingelsene i en foretrukket utførelsesform slik at det dannes en konsentrasjon av kaliumclavulanat i den vandige fase på ca. 10-40 vekt% (ca. 0,4-1,7M), f.eks. 20-30 vekt% (ca. 0,8-1,2M). En løsningskonsentrasjon av kaliumclavulanat med denne konsentrasjon er funnet å fremskynde det videre bearbeidingstrinn, med et optimalisert utbytte og større renhet.

Under prosessen er overvåkning av konsentrasjonen av clavulansyresaltet, så som kaliumclavulanat, i den adskilte, vandige fase, f.eks. ved hjelp av densitet, optisitet etc, en egnet måte å bestemme og regulere de andre arbeidsbetingelsene pa.

Clavulansyren og saltforløperforbindelsen bør tilføres slik at det til å begynne med er et støkiometrisk overskudd av saltforløperforbindelsen i forhold til clavulansyren. F.eks. kan forløperen innføres i et 1:1,1 til 1:2 M-forhold mellom clavulansyre og forløperforbindelse, typisk 1:1,1 til 1:1,5, for å sikre at det teoretisk er tilstrekkelig saltforløperforbindelse til å gå sammen med all clavulansyren i kontaktområdet.

Mengen av vann som er til stede i området hvor clavulansyren og saltforløperforbindelsen bringes i kontakt, bør passende være rundt det minimum som er nødvendig for i praksis å oppnå en ønsket, vandig fasekbnsentrasjon av saltet, f.eks. som omtalt ovenfor for kaliumclavulanat.

I kontaktområdet er det ønskelig å oppnå en rask og effektiv kontakt mellom bestanddelene, dvs. clavulansyreløsning, saltforløperforbindelsesløsning og vann som er til stede enten i de organiske løsningsmidlene eller innført i kontaktområdet som en separat fase, om mulig. Det er ønskelig at eventuelt vann og/eller vandig fase som er til stede som en adskilt fase i kontaktområdet, er til stede i en form som har et stort overflatekontaktareale med den organiske fase, og f.eks. kan den vandige fase være en dispergert emulgatorfase, dvs. brutt opp i form av f.eks. små dråper, slik at det skapes et stort kontaktareale mellom de to fasene.

Effektiv kontakt mellom komponentene kan hensiktsmessig oppnås ved å benytte kjente blandeinnretninger som tilveiebringer en stor grad av væsketurbulens og skjærkraftpåkjenning i kontaktområdet hvor væskene innføres i blandingen i blandeapparatet, og som er i stand til å bryte opp en adskilt vannfase eller vandig fase til små dråper. Slike blandeapparater er velkjente på fagområdet, og utvelgelse av en passende blandeinnretning for å oppnå dette vil være nærliggende for fagfolk på området. Ovennevnte bestanddeler kan hver innføres separat i.kontaktområdet, eller de kan alternativt forhåndsblandes eller blandes oppstrøms for kontaktområdet

og deretter innføres i kontaktområdet sammen.

Egnede blandeinnretninger innbefatter kjente "in-line"-blandeapparater, f.eks. av typen hvor ett eller flere turbulensskapende elementer er lokalisert inni en rørledning som bestanddelene tvinges til å flyte gjennom. En annen egnet type av blandeapparat er et homogeniseringsapparat, f.eks. av den typen hvor to flytende faser med trykk tvinges gjennom en skjevbelastningsventil. Egnede blandeinnretninger kan også innbefatte hulrom utsatt for sterk turbulens og/eller skjærkraftpåkjenning ved hjelp av turbiner, skruer etc.

En annen og foretrukket type av blandeapparat er et kammer hvor innførte fluider utsettes for intens rotasjon, f.eks. et virvelkammer av den typen som er generelt beskrevet i EP-0153843-A (US Atomic Energy Authority, som herved er tatt med som referanse), idet virvelkammeret omfatter et kammer med i det vesentlige et sirkulært tverrsnitt, f.eks. med generelt sylindrisk utforming, og med i det minste ett tangentialt innløp og et aksialt utløp. I et slikt blandeapparat mates bestanddelene inn via de(t) tangentiale innløp og utsettes for rotasjon, som resulterer i grundig blanding. Bestanddelene kan mates inn via et enkelt tangentialt innløp hvis de allerede er i blanding før de kommer inn i virvelkammeret, eller kan hver mates inn gjennom et separat tangentialt innløp, for å blandes i virvelkammeret.

Blandeprosedyren beskrevet ovenfor resulterer i dannelse av en emulsjon av fine små dråper av den vandige fase, som omfatter en vandig løsning av saltet av clavulansyre dispergert i en hovedfase av organisk løsningsmiddel. De vandige fasene og løsningsmiddelfasene adskilles deretter fysisk i skilletrinnet. Adskillelse kan utføres ved å benytte kjente skilleinnretninger, spesielt sentrifuger. En passende sentrifuge er en skivesentrifuge. Slike skivesentrifuger består generelt av et kammer med en generelt sirkulær, indre del, hvor det inni denne er en sentral skivestabel, og et tomt rom mellom den ytre kanten av skivestabelen og kammen/eggene. I betraktning av det høye forhold mellom organisk fase og vandig fase som benyttes i fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse, som omtalt ovenfor, er det ønskelig at det tomme rommet er relativt lite. Konstruksjonen og operasjonen av en slik sentrifuge vil være velkjent for fagfolk på området.

Emulsjonen kan mates fra blandeinnretningen direkte til skilleinnretningen, fortrinnsvis med en så kort overføringstid som mulig, for å minimalisere hydrolytisk nedbrytning av salter, så som kaliumclavulanat. Alternativt kan et blandeapparat av typen beskrevet i EP 153843-A benyttes, som omfatter et virvelkammer som beskrevet ovenfor, og som har et kombinert skilletrinn som omfatter en søyle som danner en utgang av utløpet og som, på eller nær sin ende fjernt fra virvelkammeret, har åpninger med avstand mellom, hvorved fluider med forskjellig densitet, som innføres i kammeret med virvelstrømmen gjennom innløpet/innløpene gjennom kammeret, og virvelstrømmen fra kammeret, idet den passerer langs søylen, resulterer i sentrifugaladskillelse av fluidene, idet de adskilte fluidene kommer ut fra søylen gjennom åpningene med avstand mellom.

Ved å benytte bestanddelene og blande- og skilleinnretningene som omtalt ovenfor, kan bestanddelene mates inn i blandeinnretningen, og emulsjonen av organiske og vandige faser som dannes i blandeinnretningen kan mates inn i skilleinnretningen, idet den vandige fase kommer ut som en adskilt fase fra skilleinnretningen. De relative forhold mellom bestanddelene som mates inn i blandeinnretningen vil variere med betingelser, især konsentrasjonen av, og løsningsmidlet, benyttet for clavulansyreløsningen. For å bestemme disse forhold, som nevnt ovenfor, er det foretrukket å overvåke konsentrasjonen av saltet av clavulansyre i den vandige fase som kommer ut fra skilleinnretningen, og tilpasse innmatingen av saltforløperforbindelse og, om nødvendig, eventuelt tilsatt vann tilsvarende, bestemt ved forsøk, for å oppnå og opprettholde den ønskede konsentrasjon.

Typisk, når konsentrasjonene av clavulansyre og kalium-2-etylheksanoat som omtalt ovenfor benyttes, kan volumforholdet mellom vann og organisk løsningsmiddel i kontaktområdet være i området 1:50 til 1:300, f.eks. 1:150 til 1:250, gjerne rundt 1:180 ± 20. Hensiktsmessig kan dette forholdet til vann oppnås ved å innføre ytterligere vann i en egnet strømningshastighet i kontaktområdet, eller alternativt ved å fjerne overskudd av vann ved hjelp av en egnet, konvensjonell avvanningsteknikk.

F.eks. ved å benytte de typiske konsentrasjoner av clavulansyre i metylisobutylketon, og konsentrasjoner av kalium-2-etylheksanoat i metylisobutylketon/vann som beskrevet ovenfor, for å få de typiske kaliumclavulanatkonsentrasjoner i den vandige fase som omtalt ovenfor, kan de relative volumforhold mellom clavulansyreløsning og kalium-2-etylheksanoatløsning og vann som innføres i blandeinnretningen være ca. 180 ± 25 : 2 ± 0,2 : 1 ± 0,2. De absolutte volumer som benyttes vil selvfølgelig avhenge av størrelsen til blande- og skilleinnretningene som benyttes, og kvantiteten av clavulansyreløsning som er tilgjengelig, f.eks. fra en primær isolasjonsprosess.

Betingelsene med høy turbulens og/eller skjærkraftpåkjenning i kontaktområdet gjør at fremgangsmåten ifølge oppfinnelse kan utføres ekstremt raskt, slik at når kaliumclavulanat fremstilles under prosessen, trenger den tiden den vandige fase behøver å være i kontakt med den organiske fase, og følgelig den tiden som kaliumclavulanatet er i vandig løsning, være meget kort. Den totale tid som den organiske fase og vandige fase er i kontakt kan være mindre enn én time. Fortrinnsvis er den organiske fase og den vandige fase i kontakt i det vesentlige kortere tid enn det, passende 15 min. eller mindre, mer foretrukket 10 min. eller mindre, mer foretrukket 5 min. eller mindre, idéelt så liten tid som mulig, mens det også oppnås en passende grad av overføring av clavulanation fra den organiske fase over i den vandige fase som dets salt. Passende kan tiden som bestanddelene under prosessen er i kontakt i kontaktområdet og skilletrinnet være 0,5-3 min., f.eks. kan tiden den organiske fase oppholder seg i kontaktområdet være 0,5-2,0 min., f.eks. 1. min. ±15 sek., og tiden den oppholder seg i skilletrinnet passende være 1,5-3,0 min., f.eks. 2 min. ±15 sek. Tiden bestanddelene er i kontaktområdet og skilletrinnet under prosessen kan avhenge av omfanget av prosessen, men de generelle prinsipper og spesifikke fremgangsmåtedetaljer fremsatt i denne beskrivelse, gir retningslinjer for fagfolk på området til å utforme en fremgangsmåte egnet for anvendelse i industrielt omfang.

Under forløpet av prosessen ifølge denne oppfinnelse opptrer overføring av clavulanation fra den organiske løsningsfase til den vandige fase. Noe dannelse av saltet av clavulansyre vil skje mens fasene er i kontakt, mens atskillelse skjer i skilletrinnet. Som forklart ovenfor, er det foretrukket at denne overføring skjer så raskt som mulig. Passende overføres mer enn 75%, fortrinnsvis mer enn 80%, f.eks. 90% eller mer, av clavulanationene fra den organiske fase i løpet av den tiden den organiske fase og den vandige fase er i kontakt under kontakt- og skilletrinnene under prosessen. Ekstraksjonen av denne andelen av clavulanationer over i den vandige fase er en målbar egenskap ved prosessen, og kan benyttes som en kontrollparameter for å regulere f.eks. innmatingen av bestanddelene.

Produktet fra skilletrinnet i henhold til fremgangsmåten er en konsentrert, vandig løsning av saltet av clavulansyre, f.eks. kaliumclavulanat, som også kan inneholde oppløst, organisk løsningsmiddel, ubrukt saltforløperforbindelse og andre urenheter etc, sammen med en atskilt, organisk løsningsmiddelfase inneholdende restclavulansyre i løsning. Denne tappede løsning av clavulansyre i organisk løsningsmiddel kan i en prosess ifølge denne oppfinnelse, med to eller flere trinn, utsettes for en andre og eventuelt påfølgende gang for blande- og skilletrinnene under prosessen i henhold til foreliggende oppfinnelse, som beskrevet ovenfor, for å ekstrahere en ytterligere andel av clavulansyren i form av saltet. Hensiktsmessig kan på denne måte 90% eller mer av den totale, opprinnelige clavulansyre i løsning i det organiske løsningsmiddel ekstraheres over i den vandige fase i form av saltet av clavulansyre, f.eks. 93% eller mer, typisk 96-98%. Ekstraksjonen av denne totale andel av clavulansyren er igjen en målbar egenskap ved den vandige fase, og kan

benyttes som en kontrollparameter, som beskrevet ovenfor.

I én utførelsesform av en slik totrinns-prosess, kan det vandige faseprodukt fra skilletrinnet i det andre trinnet, omfattende en vandig løsning av saltet av clavulansyre og uomsatt restsaltforløperforbindelse, f.eks. henholdsvis kaliumclavulanat og kalium-2-etylheksanoat, mates tilbake til kontaktområdet i det første trinnet av prosessen, som en kilde for det vandige medium.

I et slikt tilfelle kan saltforløperforbindelse og eventuelt ytterligere vann innføres i kontaktområdet i det andre trinnet, og det kan være at det ikke er noe behov for en initiell, direkte innmating av saltforløperforbindelse og/eller vann til kontaktområdet i det første trinnet av prosessen. Under prosessen ifølge denne utførelsesformen bør tilstrekkelig saltforløperforbindelse tilsettes for å tilveiebringe et støkiometrisk overskudd i forhold til clavulansyren som er til stede i begge kontaktområder og skilletrinn. I totrinnsprosessen ifølge denne utførelsesform, oppsamles produktet av vandig faseløsning av saltet av clavulansyre fra skilletrinnet i det første trinnet av prosessen.

Den konsentrerte, vandige løsning av saltet av clavulansyre, oppnådd som produktet fra skilletrinnet ifølge oppfinnelsen, enten fremgangsmåten er med ett eller flere trinn, utsettes for et ytterligere bearbeidingstrinn for å isolere saltet av clavulansyre i form av et faststoff, fortrinnsvis som krystaller av saltproduktet, f.eks. av kaliumclavulanat. Selv om den vandige løsning kan utsettes for kjente prosesser, så som frysetørking, for å isolere faststoffet, er det foretrukket å blande den vandige løsning med et organisk løsningsmiddel, eventuelt med avkjøling, for å utfelle saltet fra løsning i en krystallinsk form. I tilfelle av kaliumclavulanat er isopropylalkohol et egnet organisk løsningsmiddel for formålet med å utfelle krystaller.

Uansett hvilken ytterligere bearbeidingsprosedyre som benyttes, er det ønskelig å utsette den vandige løsning av saltet av clavulansyre for denne ytterligere bearbeidingsprosedyre så snart som mulig, for å minimalisere hydrolytisk nedbrytning av saltet, spesielt av kaliumclavulanat. Hensiktsmessig tar derfor hele prosessen, fra initiell kontakt mellom clavulansyren eller dets labile derivat, til utfelling av et krystallinsk saltprodukt, mindre enn én time. Den vandige løsning kan f.eks. føres direkte fra utløpet av skilletrinnet, f.eks. fra en sentrifuge, og blandes med et organisk løsningsmiddel for å bevirke utfelling av krystaller. F.eks. kan et produkt i form av konsentrert, vandig kaliumclavulanatløsning føres over i et overskudd av organisk løsningsmiddel, f.eks. avkjølt isopropanol.

Eventuelt kan den vandige løsning renses ytterligere, f.eks. ved behandling med granulært trekull fulgt av filtrering, og denne rensing kan utføres av den vandige løsning før eller etter blanding med et organisk løsningsmiddel i et krystallutfellingstrinn. Krystallene som dannes kan isoleres på konvensjonell måte, f.eks. filtrering fulgt av tørking.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres som en kontinuerlig eller halvkontinuerlig prosess eller en satsprosess.

Fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse tilveiebringer salter av clavulansyre, f.eks. kaliumclavulanat, fri for de rester av urenheter som innføres ved kjente renseprosesser, så som aminer som benyttes i renseprosessen nevnt ovenfor. Selv om salter av clavulansyre som er fri for slike urenheter er kjent i laboratoriemålestokk, er produksjon av slike salter i store mengder, spesielt kaliumclavulanat, for anvendelse i fremstillingen av farmasøytiske formuleringer, ny.

Produktet av denne oppfinnelse kan anvendes i en farmasøytisk formulering for behandling av bakterielle infeksjoner, som omfatter et salt av clavulansyre, f.eks. som beskrevet ovenfor, spesielt kaliumclavulanat, idet formuleringen er i det vesentlige fri for organiske aminer, så som t-butylamin, dietylamin, tri(lavere alkyl)aminer, metylanilin eller NN'-diisopropyletylendiamin {enten som frie aminer eller som derivater eller salter derav).

Hensiktsmessig inneholder formuleringen mindre enn 0,05%, f.eks. mindre enn 0,005%, fortrinnsvis mindre enn 0,0005%, ønsket mindre enn 0,00005%, av organiske aminer pr. vekt, med hensyn til vekten av clavulansyresaltet som er til stede i formuleringen.

Formuleringen kan også omfatte én eller flere antibiotiske forbindelser, passende B-laktam-antibiotika, så som penicilliner og cephalosporiner. Passende antibiotika innbefatter de antibiotika som clavulansyre er kombinert med i kjente antibiotika-formuleringer, f.eks. amoxycillin (f.eks. i form av dets trihydrat) og ticarcillin. Formuleringen kan ha forhold mellom clavulansyresalt og antibiotisk stoff innen de kjente områder som slike kombinasjoner benyttes, f.eks. 12:1 til 1:1, i vekt, uttrykt som stam-clavulansyre og antibiotisk stoff.

Formuleringen kan også inneholde andre kjente additiver og eksipienter, f.eks. fyllstoffer, bindemidler, sprengningsmidler, skummemiddel, farvemidler, smakssettende midler, dehydreringsmidler etc, f.eks. slike som er listet opp for anvendelse i formuleringer inneholdende kaliumclavulanat i GB 2005538. Formuleringen kan også inneholde materialer så som cellulosederivater, f.eks. mikrokrystallinske celluloser, så som Avicel (varemerke) eller Syloid (varemerke), silikondioksyd eller sukrose, sammen med kaliumclavulanat. Formuleringen kan f.eks. omfatte en blanding av kaliumclavulanat med et cellulosederivat, silikondioksyd eller sukrose, f.eks. i et vektforhold på 1:1.

Det ifølge oppfinnelsen oppnådde salt av clavulansyre som er i det vesentlige fri for organiske aminer, som beskrevet ovenfor, kan anvendes ved fremstilling av en farmasøytisk formulering for behandling av bakterielle infeksjoner.

Oppfinnelsen skal nå beskrives i form av eksempler, kun med henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser en blandeinnretning i form av et virvelkammer med tre tangentiale innløp

og et aksialt utløp.

Fig. 2 viser et fullstendig, skjematisk diagram av en éntrinns prosess ifølge

oppfinnelsen.

Fig. 3 viser et fullstendig, skjematisk diagram av en totrinns prosess ifølge

oppfinnelsen.

Fig. 4 er et skjematisk diagram av en primær isolasjonsprosess for clavulansyre.

Det vises til fig. 1, hvor et virvelkammer, generelt skissert (11), som består av et i det vesentlige sylindrisk kammer (12) som har henholdsvis første, andre og tredje tangentiale innløp (13), (14), (15), og et enkelt, aksialt utløp (16) er vist i et delvis tverrsnitt fra siden på fig. 1A, og i et tverrsnitt gjennom planet A-A på fig. 1 A, i fig. 1B. Under operasjon innføres første, andre og tredje væske (ikke vist) i fart gjennom henholdsvis første, andre og tredje tangentiale innløp (13), (14), (15) i den retning som pilene viser, og en virvelstrøm dannes inne i kammeret (12), hvor de første, andre og tredje væsker blandes. Strømmen av de blandede første, andre og tredje væsker forlater kammeret (12) i den retning som er vist med pilen via det aksiale utløp (16), dannet som en rørformet utgang (17) av veggen i kammeret (12).

Det vises til fig. 2, hvor det inn i et virvelkammer (12), av den type som er vist på fig. 1, innføres en strøm av løsning av clavulansyre i metylisobutylketon, med en konsentrasjon på ca. 3000 ug/ml, via et første tangentialt innløp (22). Via et andre tangentialt innløp (23) innføres det en strøm av løsning av kalium-2-etylheksanoat i metylisobutylketon + 2 volum% vann med en konsentrasjon på ca. 2M i kalium-2-etylheksanoat. Gjennom et tredje tangentialt innløp (24) innføres en strøm av vann.

Den indre diameter av virvelkammeret (21) er ca. 10 cm, og dets høyde ca. 2,5 cm. De respektive strømningshastigheter gjennom (22), (23) og (24) er ca. 3,5 I, 34 ml og 18 ml pr. min., idet volumet av kalium-2-etylheksanoatløsning tilsatt via (23) er slik at et 1,3:1M-overskudd av inngående kalium-2-etylheksanoat i forhold til clavulansyre opprettholdes.

Under virvelstrømbetingelsene inne i virvelkammeret (21) oppstår grundig blanding av de respektive bestanddeler som innføres via innløpene (22), (23) og (24), og vannet brytes opp i en emulsjon av fine, små dråper. Den tiden som blandingen oppholder seg i virvelkammeret (21) er ca. 1 min. På slutten av denne tiden utløper emulsjonen fra det aksiale utløp (16) på blandeapparatet (21), og

overføres via rør (25) til en sentrifuge (26).

Sentrifugen (26) er en kommersiell skivesentrifuge modifisert med en intern, i det vesentlige toroidal innsats (ikke vist) som minimaliserer det interne, tomme rom mellom skivestabelen og den indre veggen til huset. Sentrifugen (26) adskiller den organiske løsningsmiddelfase og den vandige fase, idet den førstnevnte kommer ut via åpning (27), den sistnevnte via åpning (28). Oppholdstiden i sentrifugen (26) er ca. 2 min.

Konsentrasjonen av kaliumclavulanat i løsningen som kommer ut fra (27) overvåkes, f.eks. med hensyn til densitet, og benyttes til å regulere innløpshastigheten av vann gjennom innløp (24), idet strømmen minskes hvis konsentrasjonen synker, og vice versa. En optimal konsentrasjon på ca. 20-25 vekt% av kaliumclavulanat i løsningen som kommer ut fra (27) søkes. Den konsentrerte, vandige løsning som kommer ut fra (28) overføres til beholder (29), som inneholder et fire-volums overskudd av isopropylalkohol (tilsatt via innløp 30), inntil en ekvivalent på 25 g clavulansyre er blitt oppsamlet i beholder (29). Granulært, absorberende karbon (ca. 10-20 vekt% av væske) tilsettes deretter, og blandingen i beholder (29) omrøres i 5 min. Et ytterligere volum av isopropylalkohol tilsettes deretter til beholder (29) via innløp (30), og blandingen omrøres i ytterligere 20 min. Det granulære karbon fjernes deretter ved celitt-filtrering i filter (31), idet filtersengen deretter vaskes med en minimal mengde av isopropylalkohol og vannblanding i forholdet 7:1.

Filtratet føres deretter inn i 2,51 isopropylalkohol (tilsatt via innløp 32) i beholder (33) for å krystallisere kaliumclavulanatet. Oppslemmingen av krystaller og moderløsning i beholder (33) omrøres og avkjøles til 3-5°C i løpet av 1 time. Krystallene isoleres deretter ved filtrering gjennom filter (34) før oppsamling og vakuumtørking (35). Utbyttet av prosessen er ca. 90%, basert på den opprinnelige clavulansyre til stede i løsning i metylisobutylketonløsning som ble innført gjennom (22) .

Det skal forstås at to eller flere kombinasjoner av blandeapparat (21) og sentrifuge (26) kan arrangeres parallelt for å øke gjennomløpet under prosessen ifølge denne oppfinnelse.

I en modifikasjon av fremgangsmåten, vist på fig. 2, for å tilveiebringe en totrinns prosess, kan produktet av organisk løsningsmiddelfase fra utløp (28) mates inn i en ytterligere kombinasjon (36) av blandeapparat (21) og sentrifuge (26) via det aksiale utløp (16) på det ytterligere blandeapparat (21), og ytterligere kalium-2-etylheksanoatløsning og vann kann innføres via de respektive tangentiale innløp (23) , (24) til det ytterligere blandeapparat (21). Dette resulterer i adskillelse av en ytterligere porsjon av en vandig fase, som omfatter en konsentrert løsning av kaliumclavulanat, som kan slås sammen via (37) med kaliumclavulanatløsningen oppnådd i første trinn av prosessen, i beholder (29), og utsettes for de ytterligere behandlingstrinn beskrevet ovenfor. Ved å utføre prosessen som en totrinns prosess på denne måte, kan utbyttet forbedres til ca. 96-98%.

I en ytterligere totrinns modifikasjon av ovennevnte fremgangsmåte, vist på

fig. 3, innføres det i et virvelblandeapparat (41), av den type som er vist på fig. 1, men som har to tangentiale innløp (42), (43), en strøm av en løsning av clavulansyre i metylisobutylketon, med en konsentrasjon på ca. 3000 ug/ml, via tangentialt innløp (42) i en strømningshastighet på ca. 3,5 I pr. min. Inn i tangentialt innløp (43) innføres det en vandig strøm oppnådd fra et etterfølgende trinn i prosessen, som skal beskrives nedenfor. Dimensjonene til virvelblandeapparatet (41) er lik dem til virvelblandeapparat (21).

Oppholdstiden til blandingen i blandeapparatet (41) er ca. 1 min., og på slutten av denne tiden kommer den dannede emulsjon ut fra aksialt utløp (16) på blandeapparat (41) og overføres via rør (44) til sentrifuge (45), som i konstruksjon er lik sentrifuge (26). Oppholdstiden til blandingen i sentrifugen (45) er ca. 2 min. Det vandige faseprodukt fra sentrifuge (45), som omfatter en konsentrert, vandig løsning av kaliumclavulanat, overføres via rør (46) til beholder (47), tilsvarende beholder (29) på fig. 2, hvor den kan blandes med isopropylalkohol, innført via rør (48) og utsettes for ytterligere behandling og isolasjonstrinn identisk med dem (30-35) vist på fig. 2.

Det organiske faseprodukt fra sentrifuge (45), som omfatter en tappet løsning av clavulansyre i metylisobutylketon, overføres via rør og aksialt innløp (49) til et annet blandeapparat (50), lik blandeapparat (41). Gjennom tangentiale innløp (51, 51) innføres henholdsvis strømmer av kalium-2-etylheksanoatløsning i metylisobutylketon (ca. 2M, strømningshastighet ca. 34 ml pr. min.) og vann (strømningshastighet ca. 18 ml pr. min.). Oppholdstiden for blandingen i blandeapparat (50) er ca. 1 min.

Emulsjonen fra det aksiale utløp (16) i blandeapparat (50) føres via rør (53) til sentrifuge (54), lik skilleapparat (45), idet oppholdstiden i skilleapparat (54) er ca. 1 min. Den organiske løsningsmiddelfase kommer ut fra skilleapparat (54) via rør (55). Den vandige fase kommer ut fra skilleapparat (54) i form av en vandig løsning av kaliumclavulanat og restkalium-2-etylheksanoat, og mates tilbake via rør (56) inn i tangentialt innløp (43) på blandeapparat (41) som den vandige faseinnmating nevnt ovenfor.

Konsentrasjonen av kaliumclavulanat i løsningen som kommer ut fra (46) overvåkes, som i fremgangsmåten beskrevet ovenfor, og benyttes til å regulere innmatingen av vann gjennom innløp (52), idet det søkes en optimal konsentrasjon på ca. 20-25 vekt% av kaliumclavulanat i den vandige løsningen.

Det totale utbytte av prosessen på fig. 3 er ca. 96-98%, basert på den opprinnelige clavulansyre til stede i løsningen som føres inn ved (42).

Det vises til fig. 4, som skjematisk viser en prosess hvor rått gjæringsmedium fra en kultur av S. clavuligerus kan benyttes til å fremstille en løsning av clavulansyre i organisk løsninsmiddel med egnet kvalitet for anvendelse i fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse.

Rått medium føres via (61) inn i beholder (62), hvor det surgjøres med eddiksyre og blandes med flokkuleringsmiddel. Blandingen filtreres deretter i roterende vakuumfilter (63) og sentrifugeres i sentrifuge (64) for å fjerne gjenværende urenheter i faststofform. Clavulansyren adsorberes deretter på en ionebytterharpikskolonne (65) og elueres av som en mer konsentrert, f.eks. 1500-50000 pg/ml, f.eks. 5000-50000 ug/ml, vandig løsning. Egnede ionebytterharpikser og elueringsbetingelser er f.eks. som beskrevet i GB 1.563.103. Denne vandige løsning ekstraheres deretter i ekstraksjonsapparat (66) over i et organisk løsningsmiddel, så som metylisobutylketon. Denne organiske løsning av clavulansyre kan deretter avvannes ved bruk av sentrifuge (67) og føres gjennom en absorberende karbonseng (68), før deri kommer ut ved (69) i en form som er egnet for anvendelse som råmateriale for de ovennevnte prosesser ved (22) eller (42), vist på fig. 2 og 3.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et salt av clavulansyre, hvori clavulansyreløsning i et helt eller delvis med vann ikke-blandbart organisk løsningsmiddel kontaktes i et kontaktområde med en saltforløperforbindelse som er et alkalimetall eller jordalkalimetall kation med et motion i løsning eller suspensjon, idet motionet kan utskiftes med clavunanatanoinet i nærvær av vann, slik at en løsning av saltet av clavulansyre i en vandig fase dannes, deretter atskilles det organiske løsningsmiddel og den organiske fase fysisk under et separasjonstrinn, etterfulgt av et videre prosesstrinn, hvori nevnte salt av clavulansyre isoleres fra løsning som et fast stoff; karakterisert ved at det anvendes et kontaktområde omfattende et virvelkammer inneholdende et kammer med hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt og med minst ett tagensielt innløp hvorigjennom clavulansyre i løsning og salt-forløperforbindelsen i løsning eller suspensjon innføres, og et aksialt utløp, og hvori volumforholdet av vann: organisk løsningsmiddel i kontaktområdet ligger i området 1 : 50 til 1 : 300. '.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at salt-forløperforbindelsen er en forbindelse av et alkalimetall- eller jordalkalimetall-kation med en. organisk karboksylsyre med formelen R-CO2H, hvori R er Ci-2oalkyl.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at saltforløperforbindelsen er kalium 2-etylheksanoat.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at volumforholdet av vann : organisk løsningsmiddel i kontaktområdet ligger i området 1 : 150 til 1 : 250.

5. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 1-4, karakterisert ved at det organiske løsningsmiddel velges fra etylacetat, n-butylacetat og metylisobutylketon.

6. Fremgangsmåte ifølge hvert av de foregående krav, karakterisert ved at konsentrasjonen av clavulansyreløsningen er 500 til 20.000 ug/ml (0.0025M til 0,1 M) i clavulansyre.

7. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 1 til 6, karakterisert ved at vann anbringes i kontaktområdet med saltforløper-forbindelsen som er oppløst eller oppslemmet i vann inneholdende oppløst organisk løsningsmiddel, og kontaktes som sådan med løsningen av clavulansyre.

8. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 1 til 7, karakterisert ved at vann anordnes i kontaktområdet med løsningen av clavulansyre inneholdende oppløst eller oppslemmet vann.

9. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 1 til 8, karakterisert ved at vannet tilveiebringes i kontaktområdet med salt-forløperforbindelsen som er oppløst eller oppslemmet i et organisk løsningsmiddel og løsningsmidlet inneholder oppløst eller oppslemmet vann.

10. Fremgangsmåte ifølge hvert av kravene 1 til 9, karakterisert ved at vannet tilveiebringes i kontaktområdet ved tilsetning av vann eller et vandig medium til clavulansyreløsningen, og løsningen eller suspensjonen av saltforløperen i et organisk løsningsmiddel når de bringes i kontakt i kontaktområdet.

11. Fremgangsmåte ifølge hvert at kravene 1 til 10, karakterisert ved at clavulansyresaltet som dannes er kaliumklavulanat, saltforløperen er kalium-2-etylheksanoat anvendt i løsning i etylsiobutylketon, og vann tilsettes i blandeområdet, og de relative volumforhold av clavulansyreløsning:kalium-2-etylheksanoatløsning:vann innført i blande-anordningen er rundt 180±25 : 2+0,2 : 1±0,2.