在尿素或酰胺存在下β-内酰胺抗菌素的制备 本发明涉及在尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物存在下，制备β-内酰胺抗菌化合物的改进方法。
分离化合物如从含β-内酰胺抗菌素或其中间体的溶液中分离它们的最经济的途径是结晶。
已经推荐许多制备半合成β-内酰胺抗菌化合物如青霉素和头孢菌素的方法。这样的建议通常包括6-氨基青霉烷酸(6-APA)或7-氨基头孢菌酸(cephalosporanicacid)(7-ACA)或其保护的衍生物的酰化，例如，酰基卤用于导入所要的酰基。例如在欧洲专利申请EP 0011513中，公开了一种制备两性离子抗菌素的方法，例如，通过在作为酸接受体的N-烷基吡咯酮存在下，用苯基甘氨酰卤或对羟基苯基甘氨酰卤酰化甲硅烷基化的6-氨基青霉烷酸或7-氨基头孢菌酸来制备氨苄青霉素、阿莫西林或先锋霉素。类似地，美国专利US.4248780公开了通过用尿素作为碱以苯基甘氨酰氯盐酸盐酰化甲硅烷基化的6-氨基青霉烷酸制备两性离子抗菌的氨苄青霉素。
此外，一些专利申请和专利公开了通过用从改性的D-2-氨基-(对-羟基苯基)乙酸的Dane盐衍生的混合酸酐酰化6-APA制备d-氨基酰基青霉烷酸衍生物的方法，如在德国专利申请1302847,2020133和2065879和英国专利1327270和1347979所述。
美国专利US 7358588公开了在叔胺存在下，适宜的Dane盐的混合酸酐与保护的衍生物反应制备D-α-氨基-对羟基苯基乙酰胺-青霉烷酸和头孢菌酸衍生物的改进方法。这类酰化反应称为Dane盐偶联反应。
然后，β-内酰胺抗菌化合物，通过加碱，接着过滤，从酸性水溶液中分离，该酸性水溶液由Dane盐偶联反应后反应混合物的酸性水解而得。
制备β-内酰胺抗菌化合物方法地主要缺点是不需要的副产物的结晶，在这中间β-内酰胺抗菌化合物的盐酸盐是最不受欢迎的化合物。这些不希望的副产物的结晶可以在水解或结晶过程的任何阶段发生。
β-内酰胺抗菌化合物的酸式盐的形成主要取决于Dane盐偶联反应的酸性水解期间的温度、pH值和时间。Dane盐偶联反应的水解期间的低温、低pH值和延长的时间导致相应β-内酰胺抗菌化合物的酸式盐的量增加。然而，在较高的温度下，在Dane盐偶联反应期间的水解期间，相应β-内酰胺的酸式盐的形成被减少，但在另一方面，β-内酰胺的裂解被提高。在Dane盐偶联反应的水解期间产生的β-内酰胺化合物的酸式盐的晶种存在下，促进β-内酰胺抗菌化合物的酸式盐的形成。特别是，在工业规模下比在实验室规模下，Dane偶联反应的水解期间晶种物质的形成被提高。因此，由Dane盐偶联反应得到的结晶产物常常含有不能接受水平的杂质。
发明人惊奇地发现，在Dane盐偶联反应后，在低温下加尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物，可以制备无相应β-内酰胺的酸式盐的β-内酰胺抗菌化合物。尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物也可以在粗品β-内酰胺抗菌化合物提纯期间加入。除了β-内酰胺盐酸盐的低含量外，这些方法还导致较高产率的最终产物。至今制备β-内酰的这一方法无论什么地方都未描述或建议过。
发明概述
本发明提供一种在尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物存在下，制备β-内酰胺抗菌化合物的改进方法。通过向β-内酰胺化合物的酸性溶液中加碱使β-内酰胺化合物结晶，该β-内酰胺化合物的酸性溶液通过向由以下方法获得的β-内酰胺化合物的溶液或悬浮液中加酸而得：
(a)在一种或多种有机溶剂中，6-氨基青霉烷酸、7-氨基头孢菌酸、7-氨基-3’-去乙酸基头孢菌酸或3-氯-7-氨基去乙酸基去甲基头孢菌酸或其衍生物与包括D-苯基甘氨酸、D-对羟基苯基甘氨酸、D-2-(1,4-环己二烯-1-基)甘氨酸或(2-氨基噻唑-4-基)-(2-甲氧基亚氨基-乙酸)的任一化合物的Dane盐的混合酸酐进行酰化反应，或
(b)溶解或悬浮粗品β-内酰胺化合物于含有水和/或一种或多种有机溶剂的溶液中，其特征在于，向β-内酰胺化合物的溶液或悬浮液中加尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物。
在通过加碱开始结晶过程之前，通过加酸维持β-内酰胺化合物的溶液或悬浮液的pH值于所要求的pH值。取决于要制备的β-内酰胺化合物的类型，一般pH值维持于0.1-3.5和优选0.3-2.5。当以(a)法获得β-内酰胺化合物的溶液时，加酸有助于酰化反应的反应混合物的酸性水解。
加酸的温度优选-50℃-10℃，更优选-5℃-5℃和最优选-5℃-0℃。酸可以是任何酸，优选无机酸如盐酸、硝酸或硫酸，更优选盐酸。
结晶的温度可以很宽。适宜的温度是-10°-50℃，优选-5°-35℃。熟悉本技术领域的人都清楚，优选的条件取决于要制备的β-内酰胺。
β-内酰胺抗菌化合物可以常规方法分离，通过调节pH至相应β-内酰胺化合物等电点。
β-内酰胺化合物是例如青霉素和头孢菌素。青霉素的例子是氨苄青霉素、阿莫西林和先锋霉素。头孢菌素的例子是头孢氯、头孢羟氨苄、cefetamet、头孢氨噻、头孢氨苄、头孢甘酸、头孢环己烯和头孢甲氧环烯胺。
发明详述
本发明的制备结晶β-内酰胺抗菌化合物的方法包括加碱于β-内酰胺化合物的酸性溶液中，该β-内酰胺化合物的酸性溶液是通过加酸到由以下方法获得的β-内酰胺的溶液或悬浮液中而得：
(a)在一种或多种有机溶剂中，6-氨基青霉烷酸(6-APA)、7-氨基头孢菌酸(7-ACA)、7-氨基-3’-去乙酸基头孢菌酸(7-ADCA)或3-氯-7-氨基去乙酸基去甲基头孢菌酸(7-ACCA)或其衍生物与包括D-苯基甘氨酸、D-对羟基苯基甘氨酸、D-2-(1,4-环己二烯-1-基)甘氨酸或(2-氨基噻唑-4-基)-(2-甲氧基-亚氨基-乙酸)的任一化合物的Dane盐的混合酸酐进行酰化反应，或
(b)溶解或悬浮粗品β-内酰胺化合物于含水和/或一种或多种有机溶剂的溶液中，
其特性是加通式(A)和(B)的尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物于β-内酰胺化合物的溶液或悬浮液中：
R
4R
3N-CO-NR
1R
2 R
3-CO-NR
1R
2 (A) (B)其中R
1、R
2、R
3和R
4各自选自氢、低级烷基或烯丙基，或
R
1和R
3形成-CH
2-CH
2-、-CH
2-CH
2-CH
2-、-CH
2-CO-和-CH=CH-CO-，与-N-CO-N-一起形成5-或6-元环，(C
1-C
6)羟酸的(C
1-C
6)烷醇酯。
优选通式(A)中的R
1、R
2、R
3和R
4各自选自氢或甲基，和更优选R
1、R
2、R
3和R
4各自为氢。
结晶过程中存在的尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物的量可以很宽，优选0.001-7.5mol/molβ-内酰胺，更优选0.1-5.25mol/molβ-内酰胺。
6-APA、7-ACA、7-ADCA和7-ACCA的衍生物是指其盐和酯。
优选将少量的(C
1-C
6)链烷醇、特别是甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇，或酮，特别是丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮，或酯，特别是乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯或(C
1-C
6)羟酸与(C
1-C
6)链烷醇的酯或其混合物，作为其溶剂加到β-内酰胺化合物的溶液或悬浮液中。
Dane盐偶联反应在干燥的水不溶的有机溶剂如二氯甲烷中进行。当以(a)法获得β-内酰胺化合物的溶液或悬浮液时，优选在Dane盐偶联反应后加共溶剂。
共溶剂的浓度为0.1％-60％，优选25％-60％，取决于要制备的β-内酰胺化合物的类型。
酸性溶液的pH值用酸维持于0.1-3.5，优选0.3-2.5。加酸期间溶液的温度可以变化，通常为-50°-10℃，优选-5°-5℃，更优选-5°-0℃。在较高温度下，抗菌化合物的敏感的β-内酰胺环的裂解被增高。
酸是无机酸，例如盐酸、硫酸、硝酸和磷酸，或有机酸，例如甲酸和乙酸或其衍生物。优选盐酸。
通过加碱调节pH至2.0-7.0，优选调至该β-内酰胺抗菌化合物的等电点，以常规方式分离β-内酰胺抗菌化合物。
此外，在加碱之前可以随意地加晶种物质于结晶溶液中。
碱是无机碱，优选氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、或有机碱，优选胺。
因此，在过滤和干燥结晶产物后，得到基本上无杂质如酸式盐的β-内酰胺化合物，而不使用尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物的已知方法得到较高含量的杂质，特别是在较低温度下进行结晶时。
本发明的方法特别是适合两性离子氨基酸形式的β-内酰胺抗菌素的制备。这种抗菌素的例子是氨苄青霉素、阿莫西林、先锋霉素、头孢氯、头孢羟氨苄、Cefetamet、头孢氨噻、头孢氨苄、头孢甘酸、头孢环己烯和头孢甲氧环烯胺。
按照本发明的另一方面，以未公开的欧洲专利申请97203484.7所述方法，同时向结晶容器中加β-内酰胺溶液和碱，β-内酰胺化合物可方便地结晶。该结晶方法包括向结晶容器中同时加含尿素或其衍生物和/或酰胺或其衍生物的β-内酰胺化合物的酸性溶液和滴定剂即碱。
本发明的抗菌化合物的结晶方法比现有方法优越，因为能够得到较好的一致结果。关于强酸滴定和强碱滴定间差异的一致值已在美国药典第21版(1985,1,1)规定。小的一致值代表产品质量稳定。例如，从含氨苄青霉素盐酸盐溶液结晶中分离出的氨苄青霉素三水合物具有小于1mol％的一致值，而以先有技术结晶，给出4-8mol％的一致值。具有较小一致值的β-内酰胺抗菌化合物(即含有较低量相应β-内酰胺抗菌素的酸式盐)适合于药物制剂。
由于存在非常小量或可忽略不计的相应β-内酰胺抗菌化合物的酸式盐，对β-内酰胺抗菌化合物稳定性来说贮存和温度(高于室温)的不良影响被提高。这些β-内酰胺抗菌素的酸式盐通常是吸湿性的。因此，以本发明方法得到的产物是新的。
以下，本发明将以实施例加以说明，但本发明不限于此，仅仅是为了进一步阐明的目的。
实施例
步骤A：
D-d-(1-甲氧羰基丙烯-2-基)氨基-对羟基苯基乙酸甲氧羰基酯的制备。
将85ml N,N-二甲基乙酰胺，116.4g D-d-[1-(甲氧羰基丙烯-2-基)氨基]-对羟基苯基乙酸钾和0.3ml吡啶加到267ml二氯甲烷中，将所得悬浮液冷却至-40℃。接着，向此溶液中加46.3g新戊酰氯。维持于-30℃下，搅拌混合物90分钟，然后，冷却至-50℃。
步骤B：
将63.8g三乙胺加到20℃的在533ml二氯甲烷中80.0g6-氨基青霉烷酸的县浮液中，并搅拌混合物90分钟。为了得到透明溶液，混合物应含足够的水。于5℃，加78g 2-乙基己酸，并将溶液进一步冷却至-50℃。
步骤C：氨苄青霉素三水合物的制备
在激烈搅拌下，于约3分钟内将步骤A所得反应混合物加到步骤B所得溶液中。于3小时内，将温度逐渐从-40℃/-35℃升至-10℃/-5℃。接着，加入在800ml软化水中的尿素(100g)溶液。
维持反应混合物于-5°-0℃下加浓盐酸，于pH1.4-1.5连续水解30分钟。分出有机层，于2°-5℃下向水层中加约45ml 8N氢氧化钠溶液直至pH4.8-5.0，从水层结晶出产物。于上述条件下放置悬浮液过夜，过滤，以100ml冷的软化水和300ml冷的丙酮洗涤。于35℃下干燥滤解至恒重，得到约143g氨苄青霉素三水合物，作为元水氨苄青霉素的纯度为86.1％(HPLC)。