制备棒酸盐和酯的方法 本发明涉及制备棒酸的药用碱金属盐和酯尤其是棒酸钾的方法。
棒酸及其碱金属盐和酯是β-内酰胺酶的抑制剂，它能够提高青霉素和头孢菌素抗生素的功效。
棒酸的制备一般是发酵能够产生棒酸的微生物如链霉菌属菌株如带棒链霉菌。一般把所得到的含水肉汤进行常规的纯化和浓缩方法，如GB-1508977中所公开的。
EP-A-26044公开了棒酸的叔丁基胺盐作为制备棒酸中间体的用途。在例如WO93/25557,WO94/22873,EP-A-0387178,EP-A-562583,WO96/26944和WO96/20199中公开了棒酸的其它胺盐。在本申请中也把后面申请中所公开的二胺醚认为是胺类。所有这些被引用参考文件插入本申请中作为参考。
本发明的目的是制备棒酸及其药学上可接受的盐类，如钾盐，其中以高产率和高纯度来获得所需的物质。
我们惊奇地发现了对方法的许多改良。首先，全肉汤萃取对从发酵肉汤中除去固体物似乎是一种有益的选择。进一步的改良涉及使用能够与棒酸形成棒酸胺的胺，这种棒酸胺在一般所用的乙酸乙酯/丙酮溶液中能够粘附到壁上。加入水混溶的有机溶剂如醇类，优选无水乙醇，可避免粘附到结晶试管中的二胺类结晶壁上的趋势，这种粘附会造成产率的损失。而且，可通过调节在结晶阶段中加水的量来影响最终产物的结晶形态。
按照本发明，提供了制备棒酸地药学上可接受的盐或酯的方法，它包括一种或多种下列步骤：
-把产生棒酸的微生物发酵；
-酸化含有棒酸的肉汤；
-选择性加入少量的水混溶溶剂；
-用与水不溶的有机溶剂萃取酸化的含有棒酸的肉汤；
-通过蒸发浓缩含有水不溶的有机溶剂的棒酸；
-用吸附法纯化浓缩的棒酸溶液；
-过滤棒酸溶液；
-选择性加入一种或多种水混溶有机溶剂；
-选择性与水混溶溶剂一起加入胺来制备该胺的棒酸盐；
-选择性把形成的该胺的棒酸盐重结晶；
-通过酸化转化为纯化的棒酸或者通过加入相应盐或酯的物源转化为药学上可接受的棒酸盐或酯；
-从该溶液中分离出药学上可接受的盐或酯。
本文提示使用例如特别是N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、1,3-双(二甲基氨基)-2-丙醇、叔丁基胺、叔辛基胺、二苯甲胺和双(2-(二甲基氨基)乙基)醚的胺类。
在几乎所有的现有技术方法中，都强调在溶剂萃取前需要除去任何悬浮的固体。尽管过滤或超过滤能够得到有益的结果，但结果是全部肉汤萃取在最终产物的产率和纯度方面都有一个近似的最终结果。去掉过滤步骤的重要益处当然是通过去掉一个方法步骤而产生的较大方法效率。通过加入少量(最高达发酵肉汤总体积的大约25％)的溶剂如水混溶酮或醇和/或pH调节使得肉汤中的蛋白变性和/或加入适量的去乳化剂能够克服肉汤不稳定性和可能存在的乳化形成的困难，并且由此改善整个肉汤萃取的性能。
在胺的棒酸盐的结晶阶段中，发现向含有棒酸和该萃取溶剂优选乙酸乙酯和结晶溶剂优选丙酮的混合物中加入少量的醇如无水乙醇是有益的。在一个优选的实施方案中，在加入胺之前或同时加入醇。这三种组份的溶剂混合物的使用减少了结晶粘附在壁上导致产率损失的现象并且也出人意料地提高了纯度和整个质量的性能。向含有棒酸的混合物中加入胺的所有方法都导致了有利的结晶效果，例如除了向含有棒酸混合物中加入胺外同时把该胺和该棒酸混合物一起加入反应器中和向该胺中加入棒酸混合物。而且，选择通过用活性炭处理单独或部分用溶剂稀释的胺棒酸盐含水溶液，然后在无菌结晶前无菌过滤所得到的溶液来重结晶。
在棒酸钾形成过程中，已发现通过在溶剂优选水混溶酮或醇中淤浆胺盐，然后加入于溶剂，也优选水混溶酮或醇中钾源优选乙基己酸钾来形成该物质是有益的。淤浆系统的使用显著减少了所需的溶剂量，从而降低了成本并提高了终产物的产率。
而且，已发现向该(淤浆)溶剂中加入少量的水是有益的。令人惊奇地是现已发现这样做可影响终产物的结晶形态。这样可获得更容易清洗的且具有改进的过滤和干燥特性的结晶。在这种方法中，可形成玫瑰花状或针状的成型结晶，优选是一种针状的成型结晶。
而且，特别是当使用双(2-(二甲基氨基)乙基)醚作胺时，终产物中的残余胺非常低，低于0.05％w/w，优选低于0.02％w/w，这比英国药典所允许的叔丁基胺的含量低10倍。在棒酸胺中间物中的低胺含量是理想的，因为它会形成更稳定的终产物。因此，在含有棒酸钾和羟氨苄青霉素三水合物的药物组合物中使用按这种方法制备的棒酸钾是确实有益的。
给出下列实施例只是为了更好地说明发明目的。实施例实施例1含有棒酸肉汤的全肉汤提取物
把用带棒链霉菌发酵得到的肉汤(3.5升，含有13.3g棒酸)冷却到2℃。在1-3℃边搅拌边将该肉汤加入10.5升乙酸乙酯中。加入该肉汤后，用3M的硫酸把混合物的pH调节到1.6。把该混合物静置5分钟，并分离各层。收集到9.25升乙酸乙酯层，含有7.5g的棒酸。实施例2含有棒酸乙酸乙酯溶液的蒸发
用一台中性循环蒸发器，在30-35℃真空蒸发前一个实施例得到的乙酸乙酯溶液(9.25升)。得到含有7.5g的棒酸的浓缩溶液(0.88升)。用旋转薄膜蒸发器浓缩该溶液(真空，30-35℃)。得到含有7.4g棒酸的浓缩物(0.11升)。实施例3双(2-(二甲基氨基)乙基)醚的二棒酸盐结晶的制备
向1升三颈圆底烧瓶中放入乙醇(50ml)，该烧瓶配有温度计、两个滴液漏斗和搅拌器。把温度控制到10℃并且在搅拌棒酸的乙酸乙酯粗溶液(400ml；32.9g棒酸/升)下，同时加入双(2-(二甲基氨基)乙基)醚(13.5g)的乙醇溶液(230ml)。在加入过程中，把温度保持在10-15℃之间。加入后(15-20分钟)，在5℃把混合物搅拌1小时。过滤结晶，用40ml乙酸乙酯洗涤两次并在室温下真空干燥。得到16g的双(2-(二甲基氨基)乙基)醚的二棒酸盐。实施例4用活性炭处理来纯化棒酸溶液
把实施例2的浓缩的乙酸乙酯溶液(在110ml中7.4g棒酸)进行活性炭处理。把溶液冷却到5℃，并加入活性炭(16.5g,Norit SXUltra)。在5-10℃把混合物搅拌两小时。加入助滤剂(Dicalite,5g)，并过滤混合物。用乙酸乙酯洗涤固体饼状物直到所收集的滤液体积为185ml。实施例5双(2-(二甲基氨基)乙基)醚的二棒酸盐从浓缩的棒酸的乙酸乙酯溶液中的结晶
在氮气下进行下列试验。向棒酸的乙酸乙酯溶液(900ml，浓度40g棒酸/升)中加入无水乙醇(450ml)。搅拌溶液，并冷却到10℃，加入双(2-(二甲基氨基)乙基)醚(35.1ml,0.18摩尔)。把混合物冷却到3℃，并搅拌1小时。过滤结晶悬浮液，并先用200ml丙酮，再用200ml丙酮洗涤滤饼。在室温下真空干燥该湿滤饼。得到45g的双(2-(二甲基氨基)乙基)醚的二棒酸盐。实施例6从双(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸盐起始结晶棒酸钾
在氮气下进行下列试验。把双(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸盐(10g)悬浮于丙酮(300ml)和水(6ml)的混合液中。搅拌该混合液并冷却到12℃，在10分钟内加入2-乙基己酸钾的丙酮溶液(125ml的0.34M溶液)。把混合液冷却到5℃，并搅拌1小时。过滤结晶悬浮液并用滤饼体积三倍的丙酮洗涤滤饼。在20℃真空下干燥该湿滤饼。得到8.22g的棒酸钾。实施例7通过重结晶纯化双(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸盐
在氮气下进行下列试验。在20℃把双(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸盐(10g)溶于无水乙醇(45ml)和水(5ml)的混合液中。在20分钟内向透明的溶液中加入丙酮(250ml)同时在20℃下搅拌该混合液。把该混合液冷却到5℃并搅拌30分钟。过滤该结晶悬浮液，并用滤饼体积两倍的丙酮洗涤该滤饼。在20℃真空干燥该结晶。得到9.44g的双(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸盐。实施例8从双(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸盐起始中间用活性炭处理来结晶棒酸钾
在氮气下进行下列试验。在20℃把双(2-(二甲基氨基)乙基)醚二棒酸盐(10g)溶于无水乙醇(45ml)和水(5ml)的混合液中。用2-乙基己酸把该混合液的pH调节到6.5。加入活性炭(1g)，在30分钟内过滤该混合液。加入助滤剂(Dicalite,0.3g)，过滤该混合液。滤饼用无水乙醇(5ml)和丙酮(10ml)洗涤。在10℃把合并的滤液加入丙酮(250ml)中。得到结晶悬浮液。在10分钟内加入2-乙基己酸钾的丙酮溶液(125ml,0.34M的溶液)。把混合液冷却到5℃，搅拌1小时。过滤该结晶悬浮液并用滤饼体积三倍丙酮洗涤滤饼。在20℃真空干燥该湿滤饼。得到7.56g的棒酸钾针状结晶。