SE503077C2 - Förfarande för framställning och/eller rening av klavulansyra - Google Patents

Description

(R C) LJ 10 15 20 25 30 CU \,q \1 f\) kan medföra begränsningar med avseende på produktion i stor skala. Det skulle därför vara önskvärt att ha en al- ternativ procedur tillgänglig, vilken innefattade få steg där harts utnyttjas.

GB 1543563 beskriver ett förfarande för framställ- ning av klavulansyrasalter via utfällning av litiumklavu- lanat. GB 1578739 beskriver olika aminsalter av klavulan- syra som farmaceutiska föreningar. EP 0026044 beskriver användning av ifrågavarande tert-butylaminsalt av klavu- lansyra som användbar mellanprodukt vid framställning av BE 862211 men en- dast som lämplig beståndsdel för farmaceutiska beredning- klavulansyra. Saltet har beskrivits i ar. PT 94908 beskriver användning av tri-(lägre alkyl)- aminsalter samt dimetylanilinsalterna av klavulansyra vid ett reningsförfarande för klavulansyra, där trietylamin- saltet av klavulansyra bildas och därefter omvandlas till EP O887178A beskriver ett förfarande för rening av klavulansyra, en silyldiester av klavulansyra. där organiska aminer kan användas för framställning av ett aminmellan- produktsalt med klavulansyra i en oren lösning.

Föreliggande uppfinning hänför sig till ett förfar- ande för framställning och/eller rening av klavulansyra eller ett farmaceutiskt acceptabelt salt eller en farma- ceutiskt acceptabel ester därav, vilket förfarande inne- fattar att man: i) a) erhåller oren klavulansyra i en odlingsvätska erhållen genom fermentation av en klavulansyraprodu- cerande mikroorganism, b) fasta materialet i odlingsvätskan genom filtrering, avlägsnar åtminstone en del av det suspenderade c) bringar den erhållna orena klavulansyran, eller salter eller estrar därav, i lösning i ett organiskt lösningsmedel i kontakt med en amin med formeln (II) 10 15 20 25 30 35 r x 1 (I) U! CW s “x ~._'1 vari R2, R3, R° och Rs oberoende av varandra är väte eller alkyl, 'ii) isolerar det bildade aminsaltet av klavulansyra; och iii) omvandlar det på detta sätt bildade saltet till klavulansyra eller ett farmaceutiskt acceptabelt salt eller en farmaceutiskt acceptabel ester därav.

När alkylgrupper eller substituerade alkylgrupper omtalas i föreliggande text, kan dessa, såvida inget annat anges, lämpligen innehålla 1-6 kolatomer i alkyl- systemet.

R4 och R5 kan lämpligen båda vara väte, eller också kan den ena vara väte och den andra alkyl. R2 och R3 kan lämpligen vara väte eller alkyl.

Exempel på sådana aminer är etylendiamin, N,N- dietyletylendiamin och N,N'-diisopropyletylendiamin.

(II) klavulansyran bilda ett salt med en eller flera av kväve- När aminen innehåller mera än en kväveatom, kan atomerna, t ex såsom i N,N'-diisopropyletylendiamin- diklavulanat.

CN CD Ufl 10 15 20 25 30 35 (Û \\J \.\J :b Vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning kan (II) rena oren klavulansyra under framställningen av denna. saltet av klavulansyra med aminen användas för att Saltet kan därför bildas i en lösning av klavulansyra eller derivatet därav innehållande föroreningar, varefter man isolerar saltet i form av en separat fas, t ex i form av en fast fällning, från lösningen innehållande kvar- varande föroreningar och därefter återbildar klavulansyra eller bildar ett farmaceutiskt acceptabelt salt eller en farmaceutiskt acceptabel ester därav.

Lämpliga salter av klavulansyra innefattar, alkalimetallsalt, och lämpliga estrar av densamma innefattar silylestrar.

(II) klorid, klorat, eller alkanoater, t ex ett såsom litium- eller natriumklavulanat, Derivat av aminen innefattar salter, såsom fosfat, borat, perklorat, bromid,.toluensulfonat såsom acetatet eller etylhexanoatet.

Lämpligen bringas aminen (II) i sig i kontakt med oren klavulansyra i sig i lösning i ett organiskt lösningsmedel.

Ovanstående förfarande utföres lämpligen i ett orga- niskt lösningsmedel vilket, även om det företrädesvis är väsentligen torrt, 0,25-0,6 g/L, lösningsmedel för klavulansyran och aminen t ex innehållande mindre än 6g/L, t ex vatten, kan innehålla viss mängd vatten som (II). grad av torrhet kan uppnås med hjälp av konventionella Lämplig avvattningsprocesser, såsom centrifugering. Vatten när- varande i lösningsmedlet kan lösas eller föreligga i form av fina droppar av en separat fas.

Vid förfarandet enligt uppfinningen är den initiala källan för klavulansyran sålunda en odlingsvätska eller buljong härrörande från fermentation av en klavulansyra- producerande mikroorganism, såsom de ovan omtalade, varvid man för erhållande av ett lösningsmedelsextrakt med lämplig koncentration av klavulansyra för användning vid förfarandet ej extraherar själva odlingsvätskan utan att åtminstone avlägsna viss del av den suspenderade fasta substansen i odlingsvätskan genom filtrering före 10 15 20 25 30 35 UI LN CJ 91 C» ~\| -4 extraktion. Det kan dessutom vara önskvärt att pre- koncentrera den vattenbaserade lösning av klavulansyra som erhålles vid fermentationen, så att exempelvis den vattenbaserade lösningen av klavulansyra är flera gånger mera koncentrerad med avseende på klavulansyra än ut- gångsvätskan, t ex pre-koncentrerad till en koncentration av cirka 10-100 mg/ml, t ex 10-40 mg/ml, såsom 10-25 g/L klavulansyra.

Lämpliga pre-koncentreringsprocesser innefattar ab- sorption av klavulansyran på ett anjonbytarharts följt av eluering av klavulansyran från detta med en vattenbaserad lösning av en elektrolyt, såsom natriumklorid, och even- tuellt avsaltning. Det är också föredraget att surgöra den vattenbaserade lösningen, t ex odlingsvätskan eller den pre-koncentrerade vattenbaserade lösningen, före lös- t ex till pH 1 till 3, runt pH 1,5 till 2,5. Det är också föredraget att torka ningsmedelsextraktion, exempelvis eller avvattna det organiska lösningsmedelsextraktet (Ii), än 6 gl/L vatten. Extraktionen utföres företrädesvis vid innan man bildar saltet med aminen t ex till mindre en temperatur av från 5 till 15°C. i vilka oren kla- (II), såsom toluen och hexan, halo- såsom diklormetan och kloroform, Lämpliga organiska lösningsmedel, vulansyra kan bringas i kontakt med aminen inne- fattar kolvätelösningsmedel, etrar, såsom tetrahydrofuran, dioxan, dietyleter, generade lösningsmedel, och estrar, ketoner, såsom aceton och metylisobutylketon, såsom etylacetat. Lösningsmedel vilka innefattar en kar- bonylgruppf t ex sådana med formeln (III): O II RB-c-R9 (III) vari R8 är en C1_5-alkylgrupp eller en Cl_6-alkoxigrupp och R9 är en Cl_6-alkylgrupp, är exempel på en underklass av lämpliga lösningsmedel, t ex organiska ketoner eller organiska alkanoatestrar. Föreliggande uppfinning hänför CD U! 10 15 20 25 30 35 sig även till användning av blandningar av sådana lös- ningsmedel. Ännu hellre gäller att det organiska lösningsmedlet är ett sådant, som kan användas direkt för extraktion av den surgjorda vattenbaserade produkten, t ex organiska alkylalkanoatestrar, ketoner och vissa alifatiska alko- holer eller blandningar därav, såsom etylacetat, metyl- acetat, propylacetat, n-butylacetat, metyletylketon, butanol och bland- ningar av sådana lösningsmedel. Av dessa tycks det speci- metylisobutylketon, tetrahydrofuran, ellt lämpliga vara metylisobutylketon, metyletylketon och etylacetat. Lämpliga lösningsmedelsblandningar innefattar metyletylketon/metylisobutylketon och tetrahydrofuran/- metylisobutylketon. Ett föredraget lösningsmedel är etylacetat.

Lämpliga lösningsmedel för aminen (II) innefattar de lösningsmedel som har omtalats ovan, i vilka klavulan- syran kan lösas eller extraheras, t ex aceton, etyl- acetat, metylisobutylketon och metyletylketon.

Det tycks vara speciellt önskvärt att införliva ketoner, såsom aceton, i lösningsmedelssystemet, eftersom dessa visar sig inhibera bildningen av saltet av klavu- (II) Allmänt sett användes en ekvivalent av aminen lansyra med aminen som en olja.

(II) eller ett litet överskott därav per mol klavulansyra för framställning av klavulansyrasaltet. Lösningar av klavu- (II) under omröring och blandningen omröras under viss tid efter fullbordad tillsats. syran eller dess labila derivat utföres lämpligen vid en t ex O till l5°C, t ex O till 5°C. En lämplig koncen- lansyra och amin kan exempelvis blandas långsamt Reaktionen mellan klavulan- temperatur under rumstemperatur, peivis o till 1o°c, tration för klavulansyran eller dess labila derivat i GXEITI- lösningen är åtminstone 1,0 g/L, t ex inom området 1,0 till 4,0 g/L av klavulansyra. Det kan vara fördelaktigt att ytterligare koncentrera lösningsmedelsextraktet till en koncentration överstigande detta, t ex mera än 20 g/L. 10 15 20 25 30 35 \l m (" j! o: m »i Enligt en annan procedur kan exempelvis aminen (II) införas genom inblandning av densamma i en ström av en så att saltet antingen i lösning eller i form av lösning av klavulansyran i lösningsmedlet, bildas i strömmen, partiklar eller suspenderade droppar av det upplösta saltet i suspension. Den på detta sätt införda aminen_ (II) kan införas ren, eller också kan den införas i form av en lösning i ett lösningsmedel, t ex samma organiska lösningsmedel som klavulansyran är löst i.

Det önskade saltet av klavulansyra med aminen (II) kan sedan isoleras. På detta sätt separeras saltet av (II) oreningarna eller samtliga föroreningar. Isoleringen kan klavulansyra med aminen från större delen av för- åstadkommas på konventionellt sätt, t ex genom centrifug- ering eller filtrering.

Enligt en alternativ isoleringsprocedur kan saltet (II) om lösningsmedlet är helt eller av klavulansyra med aminen isoleras från det orga- niska lösningsmedlet, delvis oblandbart med vatten, därigenom att man bringar lösningsmedlet i kontakt med vatten för extraktion av saltet, från det organiska lösningsmedlet och till bildning av en som kan föreligga i lösning eller suspension, vattenbaserad lösning av saltet. Eftersom salter av kla- (II) kan en sådan vattenbaserad lösning vara mycket koncen- trerad, t ex runt 20-30% viktzvikt.

På detta sätt blir huvuddelen av de organiska för- vulansyra med aminen är relativt lösliga i vatten, oreningarna i den organiska lösningsmedelslösningen av klavulansyra kvar i det organiska lösningsmedlet, under det att klavulansyran, i form av dess salt med aminen (II), baserade lösningen. Den på detta sätt bildade vatten- i relativt rent tillstànd erhålles i den vatten- baserade lösningen av klavulansyra kan utsättas för ytterligare konventionell behandling, t ex rening eller omvandling till klavulansyra eller ett farmaceutiskt acceptabelt salt eller en farmaceutiskt acceptabel ester, såsom kommer att beskrivas nedan. 10 15 20 25 30 35 Enligt ett annat alternativ eller enligt ytterligare en procedur kan klavulansyran och aminen blandas i lös- ning i ett första organiskt lösningsmedel, varefter sal- tet kan bringas att separera från lösningen genom till- sats av ett andra organiskt lösningsmedel. Det första organiska lösningsmedlet kan lämpligen vara en organisk ester, såsom etylacetat, och det andra lösningsmedlet kan exempelvis vara ett halogenerat lösningsmedel, såsom kloroform, en eter, såsom dietyleter, ett kolväte, såsom toluen, en alkohol, såsom etanol, eller ett lösningsmedel med ovanstående formel (III), såsom aceton eller metyl- isobutylketon.

Omkristallisation av saltet av klavulansyra eller acetonsolvatet kan vara fördelaktig för ytterligare re- duktion av nivån av föroreningar. Ett lämpligt lösnings- medel för en sådan omkristallisation är vattenbaserad aceton. Sådan omkristallisation utföres på konventionellt sätt, ten, t ex genom att saltet eller solvatet löses i vat- behandlas med en liten mängd aceton, filtreras och därefter behandlas med större volymer av aceton, even- tuellt under omröring och/eller kylning till bildning av den omkristalliserade produkten.

De farmaceutiskt acceptabla salterna och estrarna av klavulansyra framställda medelst förfarandena enligt föreliggande uppfinning innefattar sådana som finns be- skrivna i GB 1508977 och 1508978, upptages i föreliggande text. vilkas innehåll härmed Speciellt lämpliga farmaceutiskt acceptabla salter innefattar de farmaceutiskt acceptabla salterna av alka- limetaller och alkaliska jordartsmetaller, t ex natrium-, kalium-, kalcium- och magnesiumsalterna. Av dessa salter är natrium- och kaliumsalterna speciellt lämpliga och kaliumsaltet är föredraget.

Lämpliga estrar innefattar sådana som är spjälk- ningsbara till bildning av klavulansyra eller ett salt eller därav medelst kemiska metoder, såsom hydrogenolys, medelst biologiska metoder. 10 15 20 25 30 35 \0 (5 I CJ 0-1 rv sa ~J Saltet av klavulansyra med aminen (II), kan omvand- las till klavulansyra eller ett farmaceutiskt acceptabelt salt eller en farmaceutiskt acceptabel ester därav genom exempelvis jonutbyte i fallet med den fria syran eller salterna eller genom esterifiering.

Jonutbyte kan åstadkommas under användning av jon- bytarhartser, t ex därigenom att man bringar en lösning av saltet att passera genom en bädd av ett katjonbytar- harts i natrium-, kalium- eller kalciumform. Lämpliga katjonbytarhartser innefattar Amberlite IR 120 märke) (varu- och därmed ekvivalenta hartser.

Alternativt kan jonutbyte åstadkommas genom omsätt- ning av den protonerade aminkatjonen med en saltprekur- sorförening, vilken kan vara en bas, t ex ett karbonat, ett bikarbonat eller en hydroxid av en farmaceutiskt acceptabel alkalimetall eller alkalisk jordartsmetall, eller ett salt av en organisk karboxylsyra med en farma- ceutiskt acceptabel katjon, såsom en alkalimetall eller alkalisk jordartsmetall, (IV): t ex ett salt av en alkansyra med formeln Rl0-co2H (IV) vari Río är en alkylgrupp, vilken exempelvis innehåller 1-20 kolatomer, lämpliga salter är acetat-, propionat- eller etylhexan- företrädesvis 1-8 kolatomer. Exempel på oatsalterna, varvid kalium-2-etylhexanoat och natrium-2- etylhexanoat föredras. Typiskt kan saltet av klavulansyra (II) alkalimetall med syra med aminen i lösning omsättas med ett salt av en (IV) ett lämpligt lösningsmedel, vilket exempelvis kan vara i lösning eller suspension i ett organiskt lösningsmedel, vatten eller en blandning av vatten och ett organiskt lösningsmedel, såsom isopropa- nol. Lämpligen kan lösningar av saltet av klavulansyra (II) och det farmaceutiskt acceptabla saltet tillåtas kristal- med aminen och av saltprekursorföreningen blandas lisera. Reaktionen kan lämpligen utföras vid en tempera- (fl Cl? CN 10 15 20 25 30 35 10 \\'| sa tur under rumstemperatur, t ex 0 till l5°C, exempelvis O till l0°C, lämpligen 0 till 0,5°C. Om saltet av klavulan- syra med aminen (II) bildas i vattenbaserad lösning, kan det lämpligen fällas ut genom blandning av den vattenbas- erade lösningen med överskott av aceton.

Lämpliga esterifieringsmetoder innefattar: a) omsättning av saltet av klavulansyra med aminen (II) med en förening med formeln Q-R11 där Q är en lätt undan- trängbar grupp och R11 är en organisk grupp; b) omsättning av saltet av klavulansyra med aminen (II) med en alkohol eller tiol i närvaro av ett kondensations- befrämjande medel, såsom karbodiimid; och c) omsättning av saltet av klavulansyra med amin (II) med en diazoförening.

Ovanstående processer avser att täcka de aspekter där saltet av klavulansyra med aminen (II) först omvand- las till klavulansyra eller något annat salt därav och därefter omvandlas till den önskade estern. Ytterligare detaljer beträffande esterifieringsmetoder finns be- skrivna i GB 1508977 och 1508978. Användning av före- liggande uppfinning gör det möjligt att erhålla salter och estrar av klavulansyra på ett enklare sätt i ren form än vid användning av processerna enligt GB 1508977 och 1543563.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas i form av ut- föringsexempel.

Exempel 1 En oren lösning av klavulansyra i etylacetat (IL, 10,14 ug/ml) erhållen genom extraktion av en S.clavuli- gerus-fermentationsbuljong med etylacetat och viss för- rening medelst jonbyte användes. För separation av 1L satser av denna lösning sattes under omröring ett över- skott av ren etylendiamin, N,N'-dietyletylendiamin och N,N'-diisopropyletylendiamin, varvid kvantiteten av var och en av dessa aminer översteg den mängd som erfordrades för framställning av ett diammoniumsalt med klavulan- syran. Efter fortsatt omröring bildades en fällning av 10 (Vi f) (N CD ll saltet. Ytterligare utbyte av kristaller erhölls genom tillsats av överskott av aceton. Det utfällda diammonium- saltet avfiltrerades och tvättades med aceton.

De på detta sätt bildade kristallerna av vart och ett av dessa diammoniumsalter omvandlades till kalium- klavulanat genom upplösning av saltet i en minimikvanti- tet vatten följt av tillsats av en lösning av ett över- skott av kalium-2-etylhexanoat i isopropylalkohol. Efter fortsatt omröring bildades en fällning av kaliumklavula- tvättades med isopropylalkohol nat, vilken filtrerades, och torkades.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 G77 i n PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning och/eller rening av klavulansyra eller ett farmaceutiskt acceptabelt salt eller en farmaceutiskt acceptabel ester därav, vilket förfarande innefattar att man: i) a) erhåller oren klavulansyra i en odlingsvätska erhàllen genom fermentation av en klavulansyraprodu~ cerande mikroorganism, b) avlägsnar åtminstone en del av det suspenderade fasta materialet i odlingsvätskan genom filtrering, c) bringar den erhållna orena klavulansyran, eller salter eller estrar därav, i lösning i ett organiskt lösningsmedel i kontakt med en amin med formeln (II) Rl \ mas / RZ vari R1 är en grupp med den allmänna formeln RE: \ N-CH;CH2- / R-i vari R2, RÉ eller alkyl, R* och Rs oberoende av varandra är väte ii) isolerar det bildade aminsaltet av klavulansyra; och 10 15 20 25 30 13 iii) omvandlar det på detta sätt bildade saltet till klavulansyra-eller ett farmaceutiskt acceptabelt salt eller en farmaceutiskt acceptabel ester därav.

2. Förfarande enligt krav 1, där odlingsvätskan för den orena klavulansyran prekoncentreras.

3. Förfarande enligt krav 2, där odlingsvätskan för den orena klavulansyran prekoncentreras till en kon- centration av 10-100 mg/ml.

4. Förfarande enligt krav 3, där odlingsvätskan för den orena klavulansyran prekoncentreras till en kon- centration av 10-40 mg/ml.

5. Förfarande enligt krav 4, där odlingsvätskan för den orena klavulansyran prekoncentreras till en kon- centration av 10-25 mg/ml.

6. Förfarande enligt något av kraven 2 till 5, där prekoncentreringsprocessen utföres genom absorption av klavulansyran på ett anjonbytarharts följt av eluering av klavulansyran från detta med en vattenbaserad lösning av en elektrolyt.

7. Förfarande enligt krav 6, där elektrolyten är natriumklorid.

8. Förfarande enligt krav 6 eller 7, där det resulterande koncentratet avsaltas.

9. Förfarande enligt något av de föregående kraven, där i formeln II för aminen R2, RE, R* och RE oberoende av varandra är väte eller alkyl med 1-6 kolatomer.

10. Förfarande enligt krav 9, där den ena av R* och R5 är väte och den andra är Cbö-alkyl och R: och R3 är väte eller Cyß-alkyl.