專利名稱：制備棒酸鹽和酯的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及制備棒酸的藥用堿金屬鹽和酯尤其是棒酸鉀的方法。
棒酸及其堿金屬鹽和酯是β-內酰胺酶的抑制劑，它能夠提高青霉素和頭孢菌素抗生素的功效。
棒酸的制備一般是發(fā)酵能夠產生棒酸的微生物如鏈霉菌屬菌株如帶棒鏈霉菌。一般把所得到的含水肉湯進行常規(guī)的純化和濃縮方法，如GB-1508977中所公開的。
EP-A-26044公開了棒酸的叔丁基胺鹽作為制備棒酸中間體的用途。在例如WO93/25557,WO94/22873,EP-A-0387178,EP-A-562583,WO96/26944和WO96/20199中公開了棒酸的其它胺鹽。在本申請中也把后面申請中所公開的二胺醚認為是胺類。所有這些被引用參考文件插入本申請中作為參考。
本發(fā)明的目的是制備棒酸及其藥學上可接受的鹽類，如鉀鹽，其中以高產率和高純度來獲得所需的物質。
我們驚奇地發(fā)現(xiàn)了對方法的許多改良。首先，全肉湯萃取對從發(fā)酵肉湯中除去固體物似乎是一種有益的選擇。進一步的改良涉及使用能夠與棒酸形成棒酸胺的胺，這種棒酸胺在一般所用的乙酸乙酯/丙酮溶液中能夠粘附到壁上。加入水混溶的有機溶劑如醇類，優(yōu)選無水乙醇，可避免粘附到結晶試管中的二胺類結晶壁上的趨勢，這種粘附會造成產率的損失。而且，可通過調節(jié)在結晶階段中加水的量來影響最終產物的結晶形態(tài)。
按照本發(fā)明，提供了制備棒酸的藥學上可接受的鹽或酯的方法，它包括一種或多種下列步驟-把產生棒酸的微生物發(fā)酵；-酸化含有棒酸的肉湯；-選擇性加入少量的水混溶溶劑；
-用與水不溶的有機溶劑萃取酸化的含有棒酸的肉湯；-通過蒸發(fā)濃縮含有水不溶的有機溶劑的棒酸；-用吸附法純化濃縮的棒酸溶液；-過濾棒酸溶液；-選擇性加入一種或多種水混溶有機溶劑；-選擇性與水混溶溶劑一起加入胺來制備該胺的棒酸鹽；-選擇性把形成的該胺的棒酸鹽重結晶；-通過酸化轉化為純化的棒酸或者通過加入相應鹽或酯的物源轉化為藥學上可接受的棒酸鹽或酯；-從該溶液中分離出藥學上可接受的鹽或酯。
本文提示使用例如特別是N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、1,3-雙(二甲基氨基)-2-丙醇、叔丁基胺、叔辛基胺、二苯甲胺和雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚的胺類。
在幾乎所有的現(xiàn)有技術方法中，都強調在溶劑萃取前需要除去任何懸浮的固體。盡管過濾或超過濾能夠得到有益的結果，但結果是全部肉湯萃取在最終產物的產率和純度方面都有一個近似的最終結果。去掉過濾步驟的重要益處當然是通過去掉一個方法步驟而產生的較大方法效率。通過加入少量(最高達發(fā)酵肉湯總體積的大約25％)的溶劑如水混溶酮或醇和/或pH調節(jié)使得肉湯中的蛋白變性和/或加入適量的去乳化劑能夠克服肉湯不穩(wěn)定性和可能存在的乳化形成的困難，并且由此改善整個肉湯萃取的性能。
在胺的棒酸鹽的結晶階段中，發(fā)現(xiàn)向含有棒酸和該萃取溶劑優(yōu)選乙酸乙酯和結晶溶劑優(yōu)選丙酮的混合物中加入少量的醇如無水乙醇是有益的。在一個優(yōu)選的實施方案中，在加入胺之前或同時加入醇。這三種組份的溶劑混合物的使用減少了結晶粘附在壁上導致產率損失的現(xiàn)象并且也出人意料地提高了純度和整個質量的性能。向含有棒酸的混合物中加入胺的所有方法都導致了有利的結晶效果，例如除了向含有棒酸混合物中加入胺外同時把該胺和該棒酸混合物一起加入反應器中和向該胺中加入棒酸混合物。而且，選擇通過用活性炭處理單獨或部分用溶劑稀釋的胺棒酸鹽含水溶液，然后在無菌結晶前無菌過濾所得到的溶液來重結晶。
在棒酸鉀形成過程中，已發(fā)現(xiàn)通過在溶劑優(yōu)選水混溶酮或醇中淤漿胺鹽，然后加入于溶劑，也優(yōu)選水混溶酮或醇中鉀源優(yōu)選乙基己酸鉀來形成該物質是有益的。淤漿系統(tǒng)的使用顯著減少了所需的溶劑量，從而降低了成本并提高了終產物的產率。
而且，已發(fā)現(xiàn)向該(淤漿)溶劑中加入少量的水是有益的。令人驚奇地是現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這樣做可影響終產物的結晶形態(tài)。這樣可獲得更容易清洗的且具有改進的過濾和干燥特性的結晶。在這種方法中，可形成玫瑰花狀或針狀的成型結晶，優(yōu)選是一種針狀的成型結晶。
而且，特別是當使用雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚作胺時，終產物中的殘余胺非常低，低于0.05％w/w，優(yōu)選低于0.02％w/w，這比英國藥典所允許的叔丁基胺的含量低10倍。在棒酸胺中間物中的低胺含量是理想的，因為它會形成更穩(wěn)定的終產物。因此，在含有棒酸鉀和羥氨芐青霉素三水合物的藥物組合物中使用按這種方法制備的棒酸鉀是確實有益的。
給出下列實施例只是為了更好地說明發(fā)明目的。實施例實施例1含有棒酸肉湯的全肉湯提取物把用帶棒鏈霉菌發(fā)酵得到的肉湯(3.5升，含有13.3g棒酸)冷卻到2℃。在1-3℃邊攪拌邊將該肉湯加入10.5升乙酸乙酯中。加入該肉湯后，用3M的硫酸把混合物的pH調節(jié)到1.6。把該混合物靜置5分鐘，并分離各層。收集到9.25升乙酸乙酯層，含有7.5g的棒酸。實施例2含有棒酸乙酸乙酯溶液的蒸發(fā)用一臺中性循環(huán)蒸發(fā)器，在30-35℃真空蒸發(fā)前一個實施例得到的乙酸乙酯溶液(9.25升)。得到含有7.5g的棒酸的濃縮溶液(0.88升)。用旋轉薄膜蒸發(fā)器濃縮該溶液(真空，30-35℃)。得到含有7.4g棒酸的濃縮物(0.11升)。實施例3雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚的二棒酸鹽結晶的制備向1升三頸圓底燒瓶中放入乙醇(50ml)，該燒瓶配有溫度計、兩個滴液漏斗和攪拌器。把溫度控制到10℃并且在攪拌棒酸的乙酸乙酯粗溶液(400ml；32.9g棒酸/升)下，同時加入雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚(13.5g)的乙醇溶液(230ml)。在加入過程中，把溫度保持在10-15℃之間。加入后(15-20分鐘)，在5℃把混合物攪拌1小時。過濾結晶，用40ml乙酸乙酯洗滌兩次并在室溫下真空干燥。得到16g的雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚的二棒酸鹽。實施例4用活性炭處理來純化棒酸溶液把實施例2的濃縮的乙酸乙酯溶液(在110ml中7.4g棒酸)進行活性炭處理。把溶液冷卻到5℃，并加入活性炭(16.5g,Norit SXUltra)。在5-10℃把混合物攪拌兩小時。加入助濾劑(Dicalite,5g)，并過濾混合物。用乙酸乙酯洗滌固體餅狀物直到所收集的濾液體積為185ml。實施例5雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚的二棒酸鹽從濃縮的棒酸的乙酸乙酯溶液中的結晶在氮氣下進行下列試驗。向棒酸的乙酸乙酯溶液(900ml，濃度40g棒酸/升)中加入無水乙醇(450ml)。攪拌溶液，并冷卻到10℃，加入雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚(35.1ml,0.18摩爾)。把混合物冷卻到3℃，并攪拌1小時。過濾結晶懸浮液，并先用200ml丙酮，再用200ml丙酮洗滌濾餅。在室溫下真空干燥該濕濾餅。得到45g的雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚的二棒酸鹽。實施例6從雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸鹽起始結晶棒酸鉀在氮氣下進行下列試驗。把雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸鹽(10g)懸浮于丙酮(300ml)和水(6ml)的混合液中。攪拌該混合液并冷卻到12℃，在10分鐘內加入2-乙基己酸鉀的丙酮溶液(125ml的0.34M溶液)。把混合液冷卻到5℃，并攪拌1小時。過濾結晶懸浮液并用濾餅體積三倍的丙酮洗滌濾餅。在20℃真空下干燥該濕濾餅。得到8.22g的棒酸鉀。實施例7通過重結晶純化雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸鹽在氮氣下進行下列試驗。在20℃把雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸鹽(10g)溶于無水乙醇(45ml)和水(5ml)的混合液中。在20分鐘內向透明的溶液中加入丙酮(250ml)同時在20℃下攪拌該混合液。把該混合液冷卻到5℃并攪拌30分鐘。過濾該結晶懸浮液，并用濾餅體積兩倍的丙酮洗滌該濾餅。在20℃真空干燥該結晶。得到9.44g的雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸鹽。實施例8從雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸鹽起始中間用活性炭處理來結晶棒酸鉀在氮氣下進行下列試驗。在20℃把雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸鹽(10g)溶于無水乙醇(45ml)和水(5ml)的混合液中。用2-乙基己酸把該混合液的pH調節(jié)到6.5。加入活性炭(1g)，在30分鐘內過濾該混合液。加入助濾劑(Dicalite,0.3g)，過濾該混合液。濾餅用無水乙醇(5ml)和丙酮(10ml)洗滌。在10℃把合并的濾液加入丙酮(250ml)中。得到結晶懸浮液。在10分鐘內加入2-乙基己酸鉀的丙酮溶液(125ml,0.34M的溶液)。把混合液冷卻到5℃，攪拌1小時。過濾該結晶懸浮液并用濾餅體積三倍丙酮洗滌濾餅。在20℃真空干燥該濕濾餅。得到7.56g的棒酸鉀針狀結晶。
權利要求
1．制備棒酸藥用堿金屬鹽或酯的方法，它包括下列步驟-把產生棒酸的微生物發(fā)酵；-酸化含有棒酸的肉湯；-選擇性加入少量的水混溶溶劑；-用與水不溶的有機溶劑萃取酸化的含有棒酸的肉湯；-通過蒸發(fā)濃縮含有水不溶的有機溶劑的棒酸；-用吸附法純化濃縮的棒酸溶液；-過濾棒酸溶液；-選擇性加入一種或多種水混溶有機溶劑；-選擇性與水混溶溶劑一起加入胺來制備該胺的棒酸鹽；-選擇性把形成的該胺的棒酸鹽重結晶；-通過酸化轉化為純化的棒酸或者通過加入相應鹽或酯的物源轉化為藥學上可接受的棒酸鹽或酯；-從該溶液中分離出藥學上可接受的鹽或酯。
2．按照權利要求1所述的方法，其中使用下列任何一種作胺N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、1,3-雙(二甲基氨基)-2-丙醇、叔丁基胺、叔辛基胺、二苯甲胺和雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚。
3．按照權利要求1和2的任何一個所述的方法，其中在萃取之前，從含有棒酸發(fā)酵肉湯中除去固體物。
4．按照任何一個權利要求所述的方法，其特征在于向該發(fā)酵肉湯中加入水混溶性酮和/或醇。
5．按照權利要求1-4的任何一個所述的方法，其特征在于用乙酸乙酯萃取酸化的含有棒酸的肉湯。
6．按照權利要求1-5的任何一個所述的方法，其特征在于用活性炭處理來純化濃縮的棒酸溶液。
7．按照權利要求1-6的任何一個所述的方法，其特征在于在純化和過濾步驟后，向棒酸溶液中加入水混溶性溶劑丙酮。
8．按照權利要求1-7的任何一個所述的方法，其特征在于在加入胺之前或同時，向含有棒酸的溶液中加入水混溶性溶劑乙醇來制備該胺的棒酸鹽。
9．按照權利要求1-8的任何一個所述的方法，其特征在于通過在淤漿溶劑中把該胺鹽淤漿并加入提供鉀離子的溶液來把胺的棒酸鹽轉化為棒酸鉀。
10．按照權利要求9所述的方法，其特征在于向淤漿溶劑中加入少量的水。
11．按照權利要求1-10中的任何一個所述的方法，其特征在于在乙醇和水的混合液中，選擇性用活性炭處理并且加入丙酮結晶來重結晶該胺的棒酸鹽。
12．制備棒酸鉀的方法，其特征在于-把產生棒酸的帶棒鏈霉菌發(fā)酵；-加入濃縮的酸溶液來酸化含有棒酸的肉湯到pH為1至3之間；-選擇性從發(fā)酵肉湯中除去固體物；-選擇性加入少量的水混溶性溶劑酮或醇；-用乙酸乙酯萃取酸化的含有棒酸的肉湯；-通過蒸發(fā)濃縮含有棒酸的乙酸乙酯溶液；-用活性炭處理來純化該溶液；-過濾所得到的棒酸溶液；-選擇性加入丙酮；-加入乙醇和選自N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、1,3-雙(二甲基氨基)-2-丙醇、叔丁基胺、叔辛基胺、二苯甲胺和雙(2-(二甲基氨基)乙基)醚的胺中的任何一種；-把棒酸鉀溶于乙醇和水的混合液中、選擇性用活性炭處理和在丙酮中結晶來選擇性重結晶棒酸鉀；-通過加入乙基己酸鉀轉化為棒酸鉀；-從淤漿中分離棒酸鉀。
13．按照權利要求12所述的方法，其特征在于通過在水混溶性酮或醇中把該胺棒酸鹽漿化并任選向該漿化溶劑中加入少量的水來轉化為棒酸鉀。
14．胺含量低于0.05％w/w的棒酸鉀。
15．按照權利要求14所述的棒酸鉀，其中胺含量低于0.02％w/w。
16．藥物組合物，它含有權利要求14或15定義的棒酸鉀和羥氨芐青霉素三水合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了制備棒酸藥用堿金屬鹽或酯的改良方法。本發(fā)明還提供了胺含量極低的棒酸鉀以及含有棒酸鉀的藥物組合物。
文檔編號C07D503/00GK1238776SQ97180163
公開日1999年12月15日 申請日期1997年11月10日 優(yōu)先權日1996年11月11日
發(fā)明者J·博杰, A·范德赫威爾 申請人:吉斯特-布羅卡迪斯有限公司