Спосіб отримання та/або очищення клавуланової кислоти або фармацевтично прийнятної солі або її естеру

1 Спосіб отримання та/або очищення кпавуланової кислоти або її фармацевтично придатної солі чи естеру, що включає видалення твердих речовин з ферментаційного середовища, що містить клавуланову кислоту, мікрофільтруванням з одержанням першого фільтрату, що має рН 5,86,2, подальшого видалення твердих речовин з першого фільтрату ультрафільтруванням з утворенням другого фільтрату, концентрування другого фільтрату - видаленням води та обробку концентрованого другого фільтрату з виділенням клаву ланової кислоти або її фармацевтично придатної солі чи естеру, який відрізняється тим, що перший фільтрат фільтрують, з використанням мембрани для ультрафільтрації, яка має здатність до розділення за молекулярною масою від 10 до ЗОкДа та здатністю пропускання від 10 до ЗОл/м • год Винахід відноситься до способу отримання та/або очистки клавуланової кислоти або и фармацевтично придатної солі чи естеру, утому числі, але не виключно, солей лужних металів, особливо клавуланату калію Кпавуланова кислота - загальноприйнята назва (2R, 5 R, 2)-30(2-пдроксіетиліден)-7-оксо-4окса-1-азабіцикло(3,2,0)гептан-2-карбоновоі кислоти Кпавуланова кислота та и солі лужних металів та естери активні як інгібітори бета-лактамази, яку виробляють як грам-негативні, так і грампозитивні мікроорганізми Крім інгібування беталактамази, клавуланова кислота та и солі лужних металів також виявляють синергічну дію з пеніциліновими та цефалоспориновими антибіотиками Клавуланову кислоту та и солі використовують у фармацевтичних препаратах для попередження деактивацм бета-лактамних антибіотиків Препарати, що є у продажу, містять клавуланат калію у сполученні з трипдратом амоксиліну Клавуланат 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що ультрафільтрування проводять як безперервну операцію 3 Спосіб за п 2, який відрізняється тим, що безперервне ультрафільтрування проводять з використанням двоступінчастого пристрою 4 Спосіб за будь-яким з пп 1-3, який відрізняється тим, що мембрана для ультрафільтрування включає полісульфон 5 Спосіб за будь-яким з пп 1-4, який відрізняється тим, що здатність пропускання мембрани складає 12л/м 2 «год 6 Спосіб за будь-яким з пп 1-5, який відрізняється тим, що здатність до розділення за молекулярною масою мембрани складає 20кДа 7 Спосіб за будь-яким з пп 1-6, який відрізняється тим, що зменшують КІЛЬКІСТЬ забруднень, що поглинають світло довжиною хвилі біля 420нм калію стабільніший за вільну кислоту та ІНШІ СОЛІ Клавуланову кислоту одержують ферментацією таких мікроорганізмів, як штами Streptomyces, наприклад, S clavuhgerus NRRL 3585, S Jumomnensis NRRL 5741, S Katsurahumanus IFO 13716 та Streptomyces sp P 6621 FERM P 2804 Отриману після ферментації водну культуру очищають та концентрують звичайними способами, наприклад, фільтрацією та хроматографічною очисткою, як це розкрито у GB 1508977, до того, як О со ^со о> ю 59343 и екстрагують з водного розчину органічним розчинником для отримання розчину забрудненої клавуланової кислоти у розчиннику У GB 1508977 розкрито виготовлення клавуланату фільтруванням ферментаційного середовища пропусканням його через аніонообмінну смолу Цей спосіб забезпечує сприятливий вихід, але потребує складної очистки хроматографічними способами, а використання колонки зі смолою потребує значних капіталовкладень, що обмежує випуск товарних партій продукту У GB 1543563 розкрито ферментаційний спосіб, в якому величину рН середовища підтримують у межах 6,3-6,7 Такі фармацевтичне придатні солі клавуланової кислоти, як клавуланат калію виготовляють з клавуланату ЛІТІЮ реакцією обміну ЕР-А-0026044 ілюструє використання третбутиламшової солі клавуланової кислоти як інтермедіата при очищенні клавуланової кислоти Ця сіль відома з ВЕ-862211 або DE-2733230, в яких показано, що ця сіль навіть більш стійка, ніж клавуланати натрію чи калію Трет-бутиламш - токсична сполука, яку теж важко видаляти з відпрацьованої води, що викликає серйозні турботи відносно забруднення довкілля У ЕР-А-0562583 розкрито використання клавуланатів таких N, N' - монозаміщених симетричних етилендіамінів, як диклавуланат N, N' - дизопропілетилендіамонію, в якості корисного штермедіату при виділенні та одержанні чистої клавуланової кислоти та и солей лужних металів з екстракту в етилацетаті Звичайно відфільтроване ферментаційне середовище, що містить клавуланову кислоту, може бути забрудненим 10-20% білків у перерахунку на клавуланову кислоту Ці білки перешкоджають у наступних операціях виділенню та очистці клавуланової кислоти Обробка відфільтрованого ферментаційного середовища іонообмінною смолою або флокулянтом потребує часу, призводить до великих витрат і може посилити розкладання нестабільного продукта Відоме також технічне рішення, яке описано у пат США 4 886 602, публ 12 12 89 Спосіб, який описаний у цьому технічному рішенні включає видалення твердих часток з ферментаційного середовища, що містить клавуланову кислоту, мікрофільтруванням з одержанням першого фільтрату, подальше видалення твердих часток з першого фільтрату ультрафільтруванням з одержанням другого фільтрату, концентрування другого фільтрату видаленням води та обробку концентрованого другого фільтрату для виділення клавуланової кислоти або и фармацевтичне придатних солі чи естеру Однак цей спосіб також не може забезпечити ефективного відокремлення клавуланової кислоти Задачею винаходу є розробка такого способу очистки та/або одержання клавуланової кислоти або и фармацевтично придатних солі чи естеру, в якому використовуються такі операції, з такими параметрами і з таким чергуванням цих операцій, що дозволяють забезпечити підвищення ефективності відокремлення клавуланової кислоти Поставлена задача вирішується тим, що у способі очистки та/або одержання клавуланової кислоти або и фармацевтично придатних солі чи естеру, що включає видалення твердих часток з ферментаційного середовища, що містить клавуланову кислоту, мікрофільтруванням з одержанням першого фільтрату, подальше видалення твердих часток з першого фільтрату ультрафільтруванням з одержанням другого фільтрату, концентрування другого фільтрату видаленням води та обробку концентрованого другого фільтрату для виділення клавуланової кислоти або її фармацевтичне придатних солі чи естеру, згідно з винаходом, перший фільтрат відфільтровують, використовуючи ультрафільтруючу мембрану з розділяючою здатністю від 10 до ЗОкДа та швидкістю пропускання від 10 до 30л/м2 год Рекомендовано, щоб величина рН першого фільтрату перед ультрафільтруванням знаходилася у межах 5,8-6,2 Можливо, ультрафільтрування проводити як безперервну операцію Доцільно, безперервне ультрафільтрування проводити з використанням двоступінчастого пристрою Найбільш доцільно, щоб мембрана для ультрафільтрування включала полісульфон Бажано, щоб швидкість пропускання фільтрату складала 12л/м2год Пропонується, щоб розділяюча здатність мембрани 20кДа Необхідно, щоб спосіб включав операцією зменшення КІЛЬКОСТІ забруднень, що поглинають світло довжиною хвилі біля 420нм Задача вирішується також тим, що у способі очистки та/або одержання клавуланової кислоти або її фармацевтичне придатних солі чи естеру, згідно з винаходом, характеризувався операцією зменшення КІЛЬКОСТІ забруднень, що поглинають світло довжиною хвилі 420нм Використання ультрафільтрування згідно з винаходом дозволяє отримати практично чистий розчин клавуланової кислоти без необхідності утворення проміжних солей амінів чи діамонійових перед їх перетворенням у клавуланат калію Крім того, другий фільтрат можна концентрувати за допомогою зворотного осмосу без засмічення та утворення небажаного шару гелю на поверхні мембрани для зворотного осмосу Швидкість пропускання крізь чарунку зворотного осмосу може бути підвищено і попереджено потребу у частому очищенні При здійснені винаходу було виявлено підвищення ефективності відокремлення клавуланової кислоти, а іншою перевагою є те, що другий фільтрат практично обезбарвлюється після операції ультрафільтрування Мікрофільтрування середовища може бути проведено, як розкрито у WO 95/23870 У кращому способі згідно з цим розкриттям водне ферментаційне середовище, що містить сиру клавуланову кислоту, міцелій, білки та ІНШІ суспендовані тверді матеріали, очищають мікрофільтруванням при рН між 5,8 та 6,2 і температурі 20-40°С У подальшу обробку другого фільтрату бажано включати концентрування зворотним осмосом Фільтрат можна концентрувати до 1/5 початкового об'єму з одержанням концентрованої водної клавуланової кислоти, яку можна екстрагувати серією 59343 протитечійних центрифужних екстрагувань розчинником, що не змішується з водою, краще етилацетатом, як описано, наприклад, у WO 95/23870 Екстрагування краще проводити при температурі 15-25°С та рН 1-3 Далі екстракт сушать до зниження вмісту води нижче 0,1% за об'ємом, потім концентрують випарюванням і при необхідності обезбарвлюють активованим вугіллям Кпавуланова кислота у екстракті може взаємодіяти з амінами чи діамінами до відокремлення клавуланатів амонія чи діамонія та перетворення останніх у фармацевтичне придатну сіль або естер 3 іншого боку, концентрат може взаємодіяти безпосередньо зі сполукою металу з утворенням фармацевтичне придатної солі, наприклад, калію Сполука металу може бути органічною сіллю, карбонатом, гідрокарбонатом чи гідроксидом калію, натрію, ЛІТІЮ чи магнію Краще використовувати сіль карбонової кислоти 3 точки зору відносної стабільності краще використовувати сіль калію Карбонову кислоту можна вибрати з оцтової, пропюнової, гексанової, бензойної, заміщеної чи ні одним чи більше С-і-С-іоалкілами, краще d Сєалкілами, галогенами, нітрогрупами, О, S або NH-заміщеними гетероалкілами, С-і-С-юалкілами, заміщеними групами R, OR, SR, або NR1R2, де R, Ri та R2 незалежно один від одного С-і-С-юалкіл Кращими сполуками металу є 2-етилгексаноат, ацетат калію, 2-етилгексаноат, ацетат ЛІТІЮ Можна додавати додатковий розчинник, що включає С-і-С-юспирти або їх суміші Краще використовувати Сі-С4спирти Найкращими додатковими розчинниками є метанол, етанол, ізопропанол, ізобутанол та їх суміші Особливо бажано використовувати ізопропанол Краще, щоб ці розчинники були сухими з вмістом води, наприклад, 04% Сполуку металу можна розчинити у додатковому розчиннику раніше додавання до клавуланового екстракту 3 іншого боку, сполуку металу можна розчинити утому ж розчиннику, що і екстракт клавуланової кислоти, наприклад етилацетат, а додатковий розчинник додати окремо Особливо сприятливі результати було отримано при розчиненні 2-етилгексаноату калію у ізопропанолі, ацетату калію у метанолі або бензоату калію у метанолі Краще, коли концентрація 2-етилгексаноату калію у ізопропанолі 0,1-5моль/л, сприятливіше 1-2,5моль/л, а найкраще - 1,5-2моль/л у 5-5 молярному надлишку основи по відношенню до клавуланової кислоти, краще у 5-25% молярному надлишку Для екстрагування фільтрату ферментаційного середовища використовують розчинники, що не змішуються з водою, які краще вибирати з етилацетату, метилацетату, пропілацетату, н-бутилаце Комп'ютерна верстка Е Гапоненко тату, таких кетонів, як метилетилкетон, таких спиртів, як н-бутиловий, н-аміловий, такі галогеновані розчинники, як метиленхлорид, хлороформ або такі етери, як діетиловий, чи гексан або їх суміші Краще використовувати етилацетат Концентрат можна очистити активованим вугіллям, а при необхідності - на колонці з силікагелем Концентрація сирої клавуланової кислоти у сухому концентрованому екстракті у такому розчиннику, що не змішується з водою, як етилацетат, може бути у межах 8-40г/л, краще - 20-40г/л Клавуланатний концентрат, краще у етилацетаті, можна обезбарвити додаванням активованого вугілля Звичайна КІЛЬКІСТЬ, ЯК було встановлено, активованого вугілля - 0,2-0,5г на грам клавуланової кислоти, але при бажанні можна взяти іншу КІЛЬКІСТЬ Винахід ілюстровано прикладом, але не обмежено ним Приклад 1 Використовують відфільтроване водне середовище, отримане ферментуванням Streptomyces sp P 6621 FERM Р 2804 та мікрофільтруванням, як описано у WO 95/23870 Мікрофільтрат з вмістом клавуланової кислоти 3,5г/л, білків - 0,56г/л, а прозорість при 420нм (після розведення водою 1 2) 27,9%, безперервно додавали у двоступінчастий пристрій для фільтрування типу 2NUF2000, виготовлений IMP Promont Ljubljana, Slovenia Два ультрафільтрувальних промивних модуля типу GR623833/47Р, зроблені Filmtech (дочірня від Dow Chemical Co), що мають два контури з загальною площею мембрани 194,4м Пристрій було настроєно так, щоб ультрафільтрувальні модулі можна було підключати паралельно або послідовно Розділяюча здатність мембрани 20кДа Середовище, що фільтрували, мало температуру 35°С, рН 5,86,2 та швидкість пропускання 12л/м2год Тиск на мембрану складав 5 Бар, а різниця тиску між концентратом та фільтратом - 1,4 Бар РІДКІ фази було отримано у першій операції ультрафільтрування зі швидкістю 1600л/год для фільтрату та 400л/год для концентрату Концентрат після першої операції ультрафільтрування використовували у другій операції ультрафільтрування і промивали демшералізованою водою зі швидкістю 800л/год Для фільтрату у другій операції ультрафільтрування швидкість складала 800л/год, його було перенесено з фільтратом з першого контуру у пристрій для зворотного осмосу Фільтрат, що містить клавуланову кислоту було отримано із швидкістю 2400л/год при ВМІСТІ білків 0,11 г/л Прозорість (420нм) була 45,1%, а вихід, розрахований по аналізу на клавуланову кислоту, - 95% Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна