專利名稱：制備和/或純化棒酸或其藥用鹽或其酯的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備棒酸(Ⅰ)及其藥用鹽及其酯的方法 棒酸通常是通過發(fā)酵能產(chǎn)生棒酸的微生物，例如各種屬于不同的鏈霉菌屬菌種(例如S. Clavuligerus NRRL 3585，S. jumoninensis NRRL 5741，S. Katsurahamanus IFO 13716和Streptomyces sp.P6621 FERM P2804)的微生物制得的，參見JP Kokai 80-162993。所得的肉湯水溶液可進行傳統(tǒng)的純化和濃縮法，例如包括過濾和色譜純化(例如按照GB1508977和JP Kokai 80-62993公開的方法)，然后用有機溶劑萃取該水溶液從而得到粗的棒酸溶于有機溶劑的溶液。
GB1508977實質(zhì)上公開了棒酸鹽可通過以下方法獲得把濾過的肉湯中的棒酸根陰離子吸附到陽離子交換樹脂上，用電解液洗脫出，將所得溶液脫鹽，再把脫過鹽的溶液涂布到陰離子交換樹脂上，用電解液色譜法洗脫，將所得溶液脫鹽，然后除掉溶劑。采用該方法獲得了可接受的產(chǎn)率的純物質(zhì)，但使用樹脂柱涉及到顯著的投資成本，對大規(guī)模生產(chǎn)操作起到了限制作用。因此，人們期望開發(fā)出另一種很少樹脂利用步驟的可使用的方法。
GB1543563公開了一種借助于沉淀棒酸鋰制備棒酸鹽的方法。GB1578739介紹了棒酸的各種胺鹽作為藥用化合物。EP0026044介紹了棒酸的叔丁胺鹽在制備棒酸中作為有用的中間體的用途。該鹽已披露于BE862211，但僅作為用于藥物組合物的合適的成分。PT.94.908公開了棒酸的三-(低級烷基)胺鹽和二甲基苯胺鹽在棒酸的純化方法中的用途，其中先形成棒酸的三乙胺鹽，然后再轉(zhuǎn)化成棒酸的甲硅烷基二酯。EP0887178A公開了一種純化棒酸的方法，其中有機胺可用于形成在不純的溶液中的棒酸的中間體胺鹽。
本發(fā)明提供了棒酸與式(Ⅱ)胺形成的鹽在制備棒酸或其藥用鹽和酯的方法中作為中間體的用途，其中 R1，R2和R3按照以下方案選擇(1)R1是任意取代的以下通式的環(huán)基
其中m是零或整數(shù)1-5，R是任意取代的含3-8個環(huán)碳原子的脂族烴環(huán)系，R4是氫或烷基、被氨基或羥基取代的烷基或被取代的氨基取代的烷基，或與通式即以上R1相同的基團;R2和R3可選自R1選擇過的同樣的基團，或選自氫、烷基、鏈烯基、被氨基或羥基取代的烷基或鏈烯基，或被取代的氨基取代的烷基或鏈烯基;但不能是環(huán)己胺;或(2)R1、R2和R3每一個可相同或不同且分別選擇自氫、烷基、鏈烯基、被氨基或羥基或烷氧基取代的烷基或鏈烯基，或被取代的氨基取代的烷基或鏈烯基，但不能是叔丁胺、仲丁胺、N，N-二甲基乙胺、1，2-二甲基丙胺、新戊胺和2-氨基-3，3-二甲基丁烷;條件是如果胺(Ⅱ)是三甲胺或三乙胺，則棒酸與胺(Ⅱ)的鹽的形成方法是使棒酸或其不穩(wěn)定衍生物在一有機溶劑的溶液中與胺(Ⅱ)或其不穩(wěn)定衍生物反應(yīng)，然后將該鹽作為單獨相或在單獨相中從有機溶劑中分離出;或者(3)R1是以下通式的任意取代的芳基 其中R4是氫或一個或多個取代基，m是零或整數(shù)1-5，且R2和R3分別選自氫、烷基、被氨基或羥基取代的烷基或被取代的氨基取代的烷基或與R1相同的通式的基團，條件是如果R4是氫且m是零，則R2和R3不能同時是甲基，但不能是芐基叔丁胺;或(4)R1和R2以及任意選擇的R3與所示氮原子一起為包括氮原子為環(huán)原子且任意選擇地包括一個或多個另外的環(huán)雜原子的任意取代的雜環(huán)系的殘基，且如果R3不為環(huán)系的一部分，則它分別選自氫、烷基、被氨基或羥基取代的烷基或被取代的氨基取代的烷基;但不能是哌啶;或(5)R1是以下通式的基團 其中R4和R5分別是氫、烷基、被氨基取代的烷基或被取代的氨基取代的烷基，且R2和R3分別選自氫、烷基、被氨基或羥基取代的烷基或被取代的氨基取代的烷基，且m是零或整數(shù)1-5;或(6)R1和R2之中的一個或兩個為氫且R3代表氨基酸殘基，其中氨基酸的羧基可以被酯化或呈酰胺形式。
文中所指的烷基或取代的烷基除非另外注明，在烷基部分中宜含有1-6個碳原子。氨基上合適的取代基包括烷基。
在以上方案(1)中，胺(Ⅱ)最好不為其中R1是環(huán)烷基且m是零以及R2和R3均選自環(huán)烷基或選自氫或CnH2n+1(其中n為1-7)這樣的胺。
在以上方案(1)中，環(huán)基R最好是不飽和的，而以m是零為宜。R基可以是單環(huán)或多環(huán)的，且各環(huán)宜含有5，6或7個環(huán)碳原子，包括稠合或橋接環(huán)系中的環(huán)與環(huán)之間共有的原子在內(nèi)。環(huán)基R最好是未取代的。
胺(Ⅱ)宜包括兩個或多個環(huán)基R1或稠合的環(huán)系R1或取代的環(huán)系R，例如帶有一個或多個烷基取代基(如甲基)。R2和R3最好不為氫，例如一個或兩個可以是烷基或取代的烷基。
這類胺的例子有環(huán)戊胺、環(huán)庚胺、N，N-二甲基環(huán)己胺、二環(huán)己胺、金剛烷基胺、N，N-二乙基環(huán)己胺、N-異丙基環(huán)己胺、N-甲基環(huán)己胺、環(huán)丙胺、環(huán)丁胺、降冰片烷基胺和二氫樅胺。
在以上方案(2)中，胺(Ⅱ)最好不為其中R1是氫或CnH2n+1(其中n是1-7)且R2和R3也均選自氫或CnH2n+1(其中n是1-7)這樣的胺。
在以上方案(2)中，R1最好是以下通式的烷基或取代的烷基 其中R4，R5和R6分別代表C1-10烷基，或被氨基或羥基取代的烷基或被取代的氨基取代的烷基。
R4，R5和R6最好全部是烷基，而以R4，R5或R6之中的兩個是甲基為宜。這類胺的例子包括叔辛胺(即2-氨基-2，4，4-三甲基戊烷)和叔戊胺。另外，R4，R5和R6之中的兩個也可以是烷基，而一個可以是被羥基取代的烷基。這樣的胺的例子包括1-羥基-2-甲基-2-丙胺。
在以上方案(2)中，R1也可以宜為C1-20烷基，例如C8-20烷基，C1-20鏈烯基，C1-20羥烷基，或C1-20氨基烷基。
這類胺的例子有三正丙胺、三正辛胺、三正丁胺、二甲胺、異丙胺、二正己胺、二正丁胺、二乙胺、2-氨基乙醇、N，N-二乙基乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、乙醇胺、正丁胺、正己胺、正十八胺、N-乙基乙醇胺、1-羥基乙胺、二乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、1，6-二氨基己烷、三乙醇胺、二異丁胺、二異丙胺、2-甲氧基乙胺、羥胺、氨水、甲胺、乙胺、正丙胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一胺、正十二胺、正丙-2-基胺、正丁-2-基胺、正戊-2-基胺、正己-2-基胺、正庚-2-基胺、正辛-2-基胺、正壬-2-基胺、正癸-2-基胺、正十一-2-基胺、正十二-2-基胺、正己-3-基胺、正庚-3-基胺、正辛-3-基胺、正壬-3-基胺、正癸-3-基胺、正十一-3-基胺、正十二-3-基胺、正辛-4-基胺、正壬-4-基胺、正癸-4-基胺、正十一-4-基胺、正十二-4-基胺、正壬-5-基胺、正十一-5-基胺、正十二-5-基胺和正十八胺。
在以上方案(3)中，胺(Ⅱ)最好不為其中R2和R3選自氫或CnH2n+1(其中n是1-7)或芐基或取代的芐基這樣的胺。
在以上方案(3)中，合適的取代基R4包括C1-6烷基，例如甲基、苯基或任意取代的苯基、羧酸或磺酸基和這樣的酸基的衍生物例如酯(如C1-6烷基酯)和酰胺;硝基，和鹵素例如溴。最好，m為0，1或2，且R5是氫或甲基。最好，R2和R3是氫，或R2和R3之一是氫，另一個是與R1相同的通式的芳基。
這類胺的例子有1-苯基乙胺、對甲苯胺、對氨基苯甲酸、對溴苯胺、4-氨基苯甲酸乙酯(即benzocaine)、芐胺、二苯胺、對甲基氨基苯磺酰胺、間硝基苯胺、N，N′-二芐基乙二胺(即benzathine)、二苯基甲胺、4-甲基芐胺和4-苯基丁胺。
在以上方案(4)中，環(huán)系可以是芳族或脂族的，且可以是單環(huán)或多環(huán)的。在環(huán)系中各環(huán)宜含有5或6個環(huán)原子，包括環(huán)氮原子且包括環(huán)與環(huán)之間共有的原子在內(nèi)。環(huán)系上合適的任選的取代基有烷基、氨基、取代的氨基、氧基和鹵素。如果環(huán)系除所示氮原子外有另外的環(huán)雜原子，則這樣的雜原子最好選自氮和氧。
這類胺的例子有取代的哌啶和任意取代的哌啶，例如其取代基選自烷基、羥烷基、鹵素、氨基、取代的氨基和氨基取代的烷基。這類胺的具體例子有N-乙基哌啶、2，6-二甲基哌啶、2-甲基-N-羥丙基哌啶(即cyclo-methycane)、4-甲基哌嗪、1-甲基-4-苯基哌嗪、N-乙基嗎啡酚胺(N-ethyl morpholamine)、六亞甲基亞胺、吡啶、2-丙基吡啶、3-氯-2-氨基吡啶、嗎啡吩胺(morpholamine)、1，5-二氮雜雙環(huán)[4，3，0]壬-5-烯、1，4-二氮雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷、吡咯烷酮、奎寧環(huán)和羥丙茶堿(xanthinol)。
在以上方案(5)中，R4和R5最好都是氫，或一個是氫，另一個是烷基。R2和R3最好是氫或烷基。
這類胺的例子包括乙二胺、N，N-二乙基乙二胺，N，N′-二異丙基乙二胺和三亞乙基四胺。
在以上方案(6)中，氨基酸可以是天然存在的氨基酸。氨基酸酯可以帶有烷基或取代的烷基例如芐基。
這類胺的例子有精氨酸、鳥氨酸、組氨酸、賴氨酸、芐基甘氨酸、3-氨基-3-甲基丁酸、L-賴氨酸乙酯、L-組氨酸甲酯、N-羰芐氧基-L-賴氨酸甲酯、L-苯基丙氨酸甲酯、甘氨酰甘氨酸乙酯、對羥基苯基甘氨酸乙酯、對羥基苯基甘氨酸乙酯、甘氨酸乙酯、L-酪氨酸乙酯、α-氨基苯乙酸對-甲氧基芐酯、α-氨苯基乙酸正丁酯、精氨酸甲酯、芐基甘氨酸、芐基苯基甘氨酸、1-硝基芐基苯基甘氨酸、正丁基苯基甘氨酸、對甲氧基芐基苯基甘氨酸、乙基苯基甘氨酸、對硝基芐基對羥基苯基甘氨酸、對硝基芐基絲氨酸、正丁基絲氨酸、甲基精氨酸、谷氨酸二甲酯、酪氨酸對硝基芐基酯、甘氨酸對硝基芐基酯、甘氨酸芐基酯、α-氨基對-羥基苯基乙酸對-硝基芐基酯、α-氨基苯基乙酸對-硝基芐基酯、α-氨基對-羥基苯基乙酸乙酯和L-酪氨酸乙酯。
當胺(Ⅱ)含有一個以上的氮原子時，棒酸可與一個或多個氮原子成鹽，例如二棒酸N，N′-二異丙基乙二銨。
在以上所述的胺之中，優(yōu)選的胺為苯基乙胺、叔戊胺、叔辛胺、1-羥基-2-甲基-2-丙胺、環(huán)戊胺、環(huán)庚胺、1-金剛烷胺、N-乙基哌啶、N′，N′-二異丙基乙二胺和N，N-二甲基環(huán)己胺。
在另一方面中，本發(fā)明提供了一種制備和/或純化棒酸或其藥用鹽或其酯的方法，該方法包括以下步驟ⅰ)使不純的棒酸或其不穩(wěn)定的衍生物在有機溶劑的溶液中與式(Ⅱ)的胺或其不穩(wěn)定的衍生物接觸，ⅱ)分離棒酸與式(Ⅱ)的胺形成的鹽，以及ⅲ)使由此形成的鹽轉(zhuǎn)化成棒酸或其藥用鹽或其酯。
在本發(fā)明的方法中，棒酸與胺(Ⅱ)所成的鹽可用于在其制備過程中純化不純的棒酸。因此，可在棒酸或含雜質(zhì)的其不穩(wěn)定衍生物的溶液中形成鹽，從含殘余雜質(zhì)的溶液中以單獨的相(如固體沉淀)分離出鹽，然后再形成為棒酸或形成其藥用鹽或酯。
棒酸的合適的不穩(wěn)定衍生物包括鹽，例如堿金屬鹽(如棒酸鋰或鈉)或酯，例如甲硅烷基酯。胺(Ⅱ)合適的不穩(wěn)定衍生物包括鹽，例如磷酸鹽、硼酸鹽、氯化物、氯酸鹽、過氯酸鹽、溴化物、甲苯磺酸鹽或鏈烷酸鹽，例如乙酸鹽或乙基己酸鹽。胺(Ⅱ)本身可方便地與不純的棒酸本身在有機溶劑的溶液中接觸。
以上方法適宜在有機溶劑中進行，盡管優(yōu)選基本上無水的條件，但溶劑中可含有一些水作為棒酸和胺(Ⅱ)的溶劑，例如含6g/L以下，如0.25-0.6g/L水。
通過傳統(tǒng)的脫水法，例如離心分離可達到合適的干燥度。溶劑中存在的水可溶解或呈分離相的液滴形式。
通過萃取棒酸的酸化水溶液，例如以上所稱的發(fā)酵液，可獲得棒酸溶于有機溶劑中的溶液。如果棒酸的起始物源是由產(chǎn)生棒酸的微生物(例如上述物質(zhì))的發(fā)酵得到的肉湯，那么為了獲得用于此方法的合適濃度的棒酸的溶劑萃取液，最好不萃取肉湯本身，但例如通過在萃取前過濾，至少除去肉湯中的一些懸浮固體。另外，預(yù)濃縮發(fā)酵得到的棒酸水溶液也比較有利，以便例如棒酸的水溶液中棒酸的濃縮度高于起始肉湯的幾倍，例如預(yù)濃縮成濃度約為10-100mg/ml，例如10-40mg/ml，例如10-25g/L棒酸。
合適的預(yù)濃縮法包括把棒酸吸附到陰離子交換樹脂上，然后用電解質(zhì)(如氯化鈉)的水溶液對棒酸進行洗脫，并可任意選擇地脫鹽。在溶劑萃取之前，還最好酸化水溶液，例如肉湯或預(yù)濃縮水溶液，例如酸化到pH1-3，例如約pH1.5-2.5。在形成胺(Ⅱ)鹽之前，還最好對有機溶劑萃取液進行干燥或脫水，例如脫水到水含量低于6g/L。最好在5-15℃的溫度進行萃取。
其中不純的棒酸可與胺(Ⅱ)接觸的合適的有機溶劑包括烴溶劑，例如甲苯和己烷;醚，例如四氫呋喃、二噁烷、乙醚;鹵化烴溶劑，例如二氯甲烷和氯仿;酮，例如丙酮和甲基異丁基酮，以及酯，例如乙酸乙酯。包括羰基、例如下式(Ⅲ)的溶劑是一小類合適溶劑如有機酮或有機鏈烷酸酯的例子 其中R8是C1-6烷基或C1-6烷氧基且R9是C1-6烷基。本發(fā)明還包括使用這類溶劑的混合物。
更合適的有機溶劑應(yīng)可以直接用于萃取酸性水溶液，例如有機鏈烷酸的烷基酯、酮和某些脂族醇，或其混合物，例如乙酯乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、乙酸正丁酯、甲乙酮、甲基異丁基酮、四氫呋喃、丁醇和這類溶劑的混合物。在這些溶劑之中，看來最合適的是甲基異丁基酮、甲乙酮和乙酸乙酯。合適的溶劑混合物包括甲乙酮/甲基異丁基酮和四氫呋喃/甲基異丁基酮。優(yōu)選的溶劑是乙酸乙酯。
胺(Ⅱ)合適的溶劑包括以上所指的、其中棒酸可被溶解或萃取的溶劑，例如丙酮、乙酸乙酯、甲基異丁基酮以及甲乙酮。
在溶劑系統(tǒng)中包括酮(例如丙酮)似乎特別有利，因為酮類看來能抑制形成油狀的棒酸與胺(Ⅱ)的鹽。
一般來說，為得到棒酸鹽，每摩爾棒酸用一當量或稍過量的胺(Ⅱ)。舉例來說，可緩慢攪拌混合棒酸和胺(Ⅱ)的溶液，且在加入完全后再將混合物攪拌一段時間。棒酸或其不穩(wěn)定衍生物間的反應(yīng)宜在低于環(huán)境溫度下進行，例如0-15℃，例如0-10℃，例如0-5℃。棒酸或其不穩(wěn)定衍生物在溶液中的合適的濃度為至少1.0g/L，例如1.0-4.0g/L棒酸。把溶劑萃取液進一步濃縮到此這更濃的濃度(如高于20g/L)可能很有利。
例如，在另一方法中，胺(Ⅱ)的引入可通過使其混合到棒酸在溶劑的溶液液流中完成的，以便在以溶液形式或溶鹽于懸浮液中的顆粒或懸浮液滴形式的液流中成鹽。以此方式引入的胺(Ⅱ)可以未摻雜的形式引入，也可以溶劑的溶液形式，例如與溶解棒酸相同的有機溶劑的溶液形式引入。
然后，分離出棒酸與胺(Ⅱ)所成的所需鹽。以此方法，從大多數(shù)或全部不純物中分離出棒酸的胺(Ⅱ)鹽。分離可按傳統(tǒng)的方式進行例如采用離心或過濾。
另一種分離方法中，如果所用的溶劑完全或者部分地與水不混溶的話，可使溶劑與水接觸以從有機溶劑中萃取出溶液或懸浮液形式的鹽并形成鹽水溶液，從而從有機溶劑中分離出棒酸與胺(Ⅱ)所成的鹽。由于棒酸與胺(Ⅱ)的鹽非常易溶于水，這樣的水溶液可能是很濃的，例如約20-30% W∶W。
以此方式，棒酸的有機溶劑溶液中所含的大部分有機雜質(zhì)仍保留在有機溶劑中，而胺(Ⅱ)鹽形式的棒酸以相當純凈狀態(tài)在水溶液中得到。如此形成的棒酸的水溶液可進行進一步的常規(guī)處理，例如純化或轉(zhuǎn)化成棒酸或以下介紹的它的藥用鹽或酯。
在另一替換方法中，可將棒酸和胺在第一種有機溶劑的溶液中混合，然后通過加入第二種有機溶劑的方法將鹽從溶液中分離。最好，第一種有機溶劑是有機酯，例如乙酸乙酯，而第二種溶劑例如是鹵化溶劑，例如氯仿;醚，例如乙醚;烴，例如甲苯;醇，例如乙醇，或以上式(Ⅲ)的溶劑，例如丙酮或甲基異丁基酮。
某些以上指出的棒酸鹽據(jù)認為是新的化合物，且這類物質(zhì)是本發(fā)明的又一方面，例如，棒酸與下述胺成的鹽苯乙胺，叔戊胺，1-羥基-2-甲基-2-丙胺，環(huán)戊胺，環(huán)己胺，1-金剛烷胺，N-乙基哌啶，N，N-二甲基環(huán)己基胺和N，N′-二異丙基乙二胺。
在本發(fā)明的一個實施方案中，棒酸的胺(Ⅱ)鹽可以丙酮溶劑化物形式使用。在某些情況下，與棒酸的胺鹽本身相比，丙酮溶劑化物具有有利的穩(wěn)定性和純度特性。這種溶劑化物因常常以高純度和高穩(wěn)定的結(jié)晶化合物分離出，故特別適用于本發(fā)明。
所以，本發(fā)明還提供了丙酮溶劑化物形式的棒酸的胺(Ⅱ)鹽。在分離和/或干燥過程中，因溶劑化強度可能不夠高，一些丙酮可能會損失掉，但產(chǎn)物中的丙酮量并不關(guān)鍵。
在丙酮存在下接觸棒酸跟胺(Ⅱ)可形成丙酮的溶劑化物。一般來說，當鹽沉淀時，可使含棒酸的溶液與至少同樣體積的丙酮跟胺(Ⅱ)一起混合。
可將胺(Ⅱ)溶于丙酮中并與棒酸的有機溶劑的溶液混合。有利的機溶劑有乙酸乙酯、四氫呋喃、甲乙酮、甲基異丁基酮以及這類溶劑的混合物，其中以乙酸乙酯為好。另外，上述水萃取得到的棒酸的胺(Ⅱ)鹽水溶液可與丙酮混合，形成溶劑化物。最好，使鹽的濃縮水溶液與過量的丙酮混合來形成溶劑化物。
對棒酸鹽或丙酮的溶劑化物進行重結(jié)晶可能是有利的，以進一步降低雜質(zhì)含量。重結(jié)晶用的方便的溶劑是含水丙酮。這樣的重結(jié)晶是按通常方式進行的，例如將鹽或溶劑化物溶于水中、用少量丙酮處理、過濾、然后在任意選擇攪拌的條件下用較大體積的丙酮處理和/或冷卻，以得到重結(jié)晶的產(chǎn)物。
在另一方面，本發(fā)明提供了一種制備棒酸或其鹽或酯的方法，該方法包括將棒酸與式(Ⅱ)的胺鹽轉(zhuǎn)化成棒酸或其藥用鹽或酯。
按本發(fā)明的方法制得的棒酸的藥用鹽和酯包括那些在GB1508977和1508978中介紹的物質(zhì)，這兩篇文獻在此援引以供參考。
特別合適的藥用鹽包括藥用堿金屬和堿土金屬鹽，例如鈉、鉀、鈣和鎂鹽。在這些鹽中，鈉和鉀最合適，尤以鉀為佳。
合適的酯包括那些通過化學方法，例如水解法或生物法可裂解成棒酸或鹽的物質(zhì)。
舉例來說，通過在游離酸或鹽情況下的離子置換或通過酯化，棒酸的胺(Ⅱ)鹽(任意選擇地為其丙酮的溶劑化物形式)可轉(zhuǎn)化成棒酸或其藥用鹽或酯。
可使用離子交換樹脂進行離子置換，例如使鹽溶液穿過鈉、鉀或鈣離子形式的陽離子交換樹脂床。合適的陽離子交換樹脂包括Amberlite IR 120和等同的樹脂。
另外，離子置換可通過使質(zhì)子化的胺陽離子與鹽前體化合物(可以是一種堿，例如藥用堿金屬或堿土金屬的碳酸鹽、碳酸氫鹽或氫氧化物)或有機羧酸跟諸如堿金屬或堿土金屬之類的藥用陽離子所成的鹽例如式(Ⅳ)鏈烷酸鹽反應(yīng)而進行
其中R10是烷基，內(nèi)含1-20個碳原子、優(yōu)選1-8個碳原子。合適的鹽的例子包括乙酸鹽、丙酸鹽或乙基己酸鹽，以2-乙基己酸鉀和2-乙基己酸鈉為佳。棒酸與(Ⅱ)所成的鹽溶液一般可與堿金屬跟酸(Ⅳ)所成的鹽在合適的溶劑的溶液或懸浮液中反應(yīng)。所述合適的溶劑的例子是有機溶劑、水或水與有機溶劑(如異丙醇)的混合物。棒酸的胺(Ⅱ)鹽溶液和鹽前體化合物的溶液可進行混合，且讓藥用鹽結(jié)晶。合適的反應(yīng)溫度低于室溫，例如0-15℃，例如0-10℃，以0-0.5℃更合適。如果棒酸與胺(Ⅱ)所成的鹽適宜在水溶液中形成，則可通過使水溶液與過量丙酮混合的方法將其沉淀。
合適的酯化方法包括a)使棒酸的胺(Ⅱ)鹽與式Q-R11的化合物反應(yīng)，其中Q是易置換基團且R11是一有機基團;
b)在縮合促進劑如碳化二亞胺存在下，使棒酸的胺(Ⅱ)鹽與醇或硫醇反應(yīng);以及c)使棒酸的胺(Ⅱ)鹽與重氮化合物反應(yīng)。
前述方法拓展到包括這樣的方法，即棒酸的胺(Ⅱ)鹽先轉(zhuǎn)化成棒酸或其另一種鹽，然后再轉(zhuǎn)化成所需的酯。GB1508977和1508978中公開了酯化法的其它細節(jié)。采用本發(fā)明能比GB1508977和1543563的方法操作更容易得到純態(tài)棒酸的鹽及酯。
以下僅以實施例的方式說明本發(fā)明。
實施例1對以下各物質(zhì)，所采用的方法是相同的，使胺與棒酸在THF溶液中混合并觀察到迅速結(jié)晶成固體鹽。
胺物理形態(tài)鹽的穩(wěn)定性D-(+)-α-苯乙胺結(jié)晶固體穩(wěn)定性>70小時,20℃50% RH叔辛胺結(jié)晶固體穩(wěn)定性>70小時,20℃50% RH1-羥基-2-甲基-2-丙胺結(jié)晶鹽環(huán)戊胺結(jié)晶鹽72小時后,50%RH,20℃發(fā)暗環(huán)庚胺結(jié)晶鹽72小時后,50%RH,20℃發(fā)暗1-金剛烷基胺結(jié)晶鹽50% RH,20℃穩(wěn)定性>70小時
N-乙基哌啶結(jié)晶鹽50% RH,20℃穩(wěn)定性>70小時N,N-二甲基環(huán)己胺結(jié)晶鹽50% RH,20℃穩(wěn)定性>90小時氨水結(jié)晶鹽>70小時,50%RH有些變色羥丙茶堿白色固體呈收濕性三亞乙基四胺淺黃色固體呈低測定性α-氨基苯乙酸固體鹽室溫16小時干燥對甲氧芐基酯氣氛后為白色,室溫16小時50%RH后為黃色α-氨基苯乙酸固體鹽室溫16小時干燥正丁基酯氣氛后為黃色,室溫16小時50%RH后為橙色精氨酸甲酯固體鹽室溫16小時干燥氣氛后為白色,室溫16小時50%RH后為橙色實施例2在以下各例中，先使棒酸與胺在第一種有機溶劑的溶液中成鹽，然后通過與第二種有機溶劑混合，以固體沉淀物的形式從溶液中分離出鹽。
2a.叔辛胺通過用乙酸乙酯萃取不純的S. clavuligerus發(fā)酵肉湯，制備內(nèi)含約28g/L棒酸的不純態(tài)棒酸于乙酸乙酯中的儲液。往46ml該溶液中加入叔辛胺(0.84g)。10分鐘后，混合物變混濁，并結(jié)晶出該鹽的細晶粒。往等份溶液中加氯仿，從而形成較大的針狀物。再往另外的等份液中加丙酮，再次得到針狀晶體，但比用氯仿更慢地得到更小的針狀晶體。往剩下的溶液中加約20ml氯仿，然后加入體積約等于起始溶液的甲苯，由此沉淀出大量的針狀晶體。
2b.二環(huán)己胺往按上面2a的方法制得的46ml儲液中加入二環(huán)己胺(1.18g)，由此得到清亮溶液。往一等份該溶液中加入丙酮，形成細的無定形沉淀。
2c.氨水往上面2a中制得的500ml儲液中加入氨水(21.1ml 2.5M 2-乙基己酸銨的乙酸乙酯液，即約1當量)。加入50ml工業(yè)甲基化酒精(IMS)得到準備好形成的細結(jié)晶沉淀。應(yīng)指出，當使用不純的棒酸溶液時，由溶液的色譯表明，溶液中存留了大量的著色雜質(zhì)。產(chǎn)率-75%。
2d.N，N-二甲基環(huán)己胺往以上2a制得的500ml儲液中加入N，N-二甲基環(huán)己胺(6.7ml)。加入開始時形成油狀物。逐漸加入丙酮(150ml)溶液變混濁。取出一等份的該混濁的溶液，往里加乙醚，形成結(jié)晶。往主要部分的溶液中加乙醚(100ml)立即形成結(jié)晶。濾出晶體(13.4g)并用丙酮洗滌。
2e.叔辛胺往以上2a制得的500ml儲液中加入叔辛胺(6.7g)。溶液稍變混濁。加入丙酮(20ml)，得到透明的溶液。往一等份的溶液中加乙醚，立即形成結(jié)晶。往主要部分的溶液中加入乙醚(55ml)，形成結(jié)晶。濾出晶體并用丙酮洗滌，產(chǎn)率(12.9g)代表從溶液中棒酸的回收率為77%。
2f.Benzathine將Benzathine二乙酸鹽(9.16g)與氫氧化鈉水溶液(5N，10.15ml)一起進行攪拌。水溶液用乙酸乙酯(55ml)萃取，并將萃取液加到按以上2a制得的棒酸儲液(1.0L)中。開始形成油狀物。加丙酮(600ml)，且形成結(jié)晶(所加的約10ml乙醚是試管試驗的殘余物)。然后加入甲基異丁基酮(200ml)，之后用丙酮將混合物配制成2L。濾出形成的結(jié)晶并用丙酮洗滌。產(chǎn)率為11.5g，代表著棒酸的回收率為59.1%。
實施例3用等體積丙酮稀釋棒酸的乙酸乙酯溶液(約20μg/ml)。然后于10℃1/2小時內(nèi)，滴加叔辛胺的丙酮溶液(1.25摩爾當量)。進一步攪拌1小時后，收集析出的結(jié)晶，用丙酮洗滌并真空干燥。
沉淀物很容易地形成，并為白色。產(chǎn)率(按純度校正)＝76%。
實施例4將0.012M棒酸芐基酯的THF溶液催化氫化成棒酸的THF溶液。室溫下，往該溶液(100ml)中加入1-氨基金剛烷(25ml，0.012M，于THF中)。迅速發(fā)生結(jié)晶。將溶液于室溫攪拌30分鐘，然后于5℃攪拌2小時。然后，過濾溶液，并洗滌和干燥所得晶體。產(chǎn)率＝83%。該鹽的熔點為190-192℃(d)。
實施例5將棒酸芐基酯(用Sephadex色譜純化，20g，0.07摩爾)溶于四氫呋喃(用氫化鈣蒸餾，400ml)并加入10%披鈀炭(5.7g)。于室溫攪拌著氫化混合物并于約15psi氫化20-30分鐘。用采用硅膠板的薄層色譜法判斷反應(yīng)的狀態(tài)，用乙酸乙酯展開，并用氯化三苯基四唑鎓噴霧劑觀測。棒酸Rf0.0，芐基酯0.4。
過濾反應(yīng)混合物并充分洗滌濾墊。在攪拌下，用溶于無水四氫呋喃(50ml)的2-氨基-2，4，4-三甲基戊烷(9.0g，0.07摩爾)處理含有棒酸的合并的濾液(約500ml)。1分鐘內(nèi)觀測到結(jié)晶。混合物于室溫攪拌0.5小時，再于5℃攪拌2小時。濾出產(chǎn)物，用無水四氫呋喃(100ml)洗滌并真空干燥12小時，得到23.0g 100%標題鹽，其m.p.160-170℃(d)。
實施例6用棒酸芐基酯(0.9g，0.003摩爾)按照實施例5的方法制備，并用溶于無水四氫呋喃(10ml)中的2-氨基-2-甲基丙烷(0.22g，0.003摩爾)處理所得棒酸液。得標題鹽0.6g，產(chǎn)率73%，m.p.150-152℃(d)。
實施例7用棒酸芐基酯(0.9g，0.003摩爾)按照實施例5的方法制備，并用溶于無水四氫呋喃(10ml)的D(+)1-甲基芐胺處理所得棒酸溶液?；旌衔镉?℃貯存2天，在此其間發(fā)生緩慢的結(jié)晶。過濾后得到0.6g標題的鹽，產(chǎn)率62%，m.p.1 25°(d)。
實施例8使棒酸鋰的水溶液與磷酸烷基銨的水溶液混合。濾出析出的磷酸鋰，加入丙酮沉淀出棒酸胺鹽。經(jīng)實測，也可使用棒酸鈉，但要加乙醇以刺激磷酸鈉分離。而且，也可使用胺的鹽酸鹽。
以此方式，用棒酸鋰制備N-乙基哌啶棒酸鹽和用棒酸鈉制備N-乙基哌啶棒酸鹽。
實施例9使通過離子交換稍預(yù)阮純化后從S.clavuligerus發(fā)酵肉湯得到的粗萃取液-不純的棒酸溶液(500ml，21μg/ml，于乙酸乙酯中)與丙酮(150ml)進行混合，并逐漸加入N，N-二甲基環(huán)己基胺(6.7ml)的丙酮(25ml)溶液。取出等分試樣并用乙醚處理，立即發(fā)生結(jié)晶。向主要部分的溶液中放入晶種使迅速結(jié)晶成白色片晶，加入乙醚(110ml)之后結(jié)晶的更完全。濾出胺鹽并用丙酮洗滌(3×100ml)和空氣干燥。產(chǎn)率＝13.4g，回收率82%，pfa6 4.9%(61.0%理論值)。
實施例10往實施例9用的棒酸的不純?nèi)芤?500ml，21μg/ml)中(另外含有丙酮20ml)加入叔辛胺(7.6g，1.0e.g.)，溶液稍變混。加入乙醚(55ml)使胺鹽以細的白色針狀物形式分離出，將其濾出并用丙酮洗滌。產(chǎn)率12.9g，回收率77.2%，pfa62.8(60.6%理論值)。
實施例11使通過用乙酸乙酯萃取S.clavuligerus發(fā)酵肉湯并用離子交換法稍預(yù)純化得到的棒酸的乙酸乙酯不純?nèi)芤?1L，10.14μg/ml)與丙酮(600ml)混合，然后用溶于乙酸乙酯(55ml)中的benzathine(6.15g)處理。隨著benza thine的加入接近完全，混合物開始結(jié)晶。然后加入甲基異丁酮(200ml)使沉淀更完全。濾出結(jié)晶并用丙酮洗滌(3×100ml)。產(chǎn)率＝11.5g，67.0%回收率。
實施例12用不純的含水分(約1% 水)的棒酸于乙酸乙酯中的溶液，重復實施例11的步驟。往單獨的1升批量的該溶液中，邊攪拌邊加入過量純凈的乙二胺、N，N′-二乙基乙二胺和N，N′-二異丙基乙二胺。為了與棒酸形成二銨鹽，需要各胺的用量過量。持續(xù)攪拌后，形成鹽沉淀物。加入過量的丙酮得到另外的結(jié)晶。濾出沉淀的二銨鹽并用丙酮洗滌。
通過將鹽溶于最低用量的水中，然后加入過量的2-乙基己酸鉀溶于異丙醇的溶液，將由此形成的這些二銨鹽的每一種晶體轉(zhuǎn)化成棒酸鉀。持續(xù)攪拌后，形成棒酸鉀沉淀并將其濾出，用異丙醇洗滌和干燥。
實施例13用三甲胺的甲醇溶液(1.0ml 25% w/v溶液)處理棒酸(0.0046摩爾)的四氫呋喃(30ml)溶液，得到淺黃色溶液。放置晶種和置于室溫下誘發(fā)結(jié)晶。迅速結(jié)晶后將到細的針狀結(jié)晶置于+4℃過夜使結(jié)晶完全。濾出產(chǎn)物，用少量新的溶劑(約5ml)洗滌，并真空干燥。產(chǎn)率0.9g(75%)，m.p.＞310℃，高于約130℃稍變棕色。
分析B24641實測值C，51.32;H，7.15;N，10.68%C11H18N2O5理論值C，51.16;H，7.02;N，10.84%分析A15230咪唑77.2;76.4%(計算值77.1%，約99.5%純度)水1.18;1.34%該化合物(呈乳油狀著色細的針狀物)于空氣中放置幾天后變質(zhì)，吸水并緩慢變黃。
實施例14包括以上化合物的兩種制備方法，各種方法得到的結(jié)果稍有不同。第一種得到含水的產(chǎn)物，產(chǎn)率適中，相當于半水合物;而第二種得到基本上無水的物質(zhì)，即使產(chǎn)率低。
14.A用三乙胺(0.4g，0.00346摩爾)處理溶于四氫呋喃(25ml)中的棒酸(0.00346摩爾)并進行混合，得到均勻的清亮溶液。放置晶種后開始結(jié)晶，于+4℃放置過夜后結(jié)晶完全。濾出產(chǎn)物并真空干燥。產(chǎn)率0.7g(63%)，呈大的米色針狀物。
分析B24639∶實測值∶C，54.74;H，7.95;N，8.94%C14H24N2O5理論值∶C，56.05;H，8.00;N，9.33%C14H24N2O5·1/2H2O理論值∶C，54.36;H，8.14;N，9.05%分析A15220∶咪唑61.0;61.1%(計算值64.4%，約95.0%純度)水2.64%(半水合物理論值12.91%)14.B用三乙胺(2.1g，0.021摩爾)處理溶于四氫呋喃(60ml)中的棒酸(0.021摩爾)并混合，得到的清亮溶液用真實鹽樣品種晶。于室溫，產(chǎn)物開始以長的針狀物結(jié)晶，于+4℃過夜該過程完全。過濾收集產(chǎn)物，用新的溶劑(約10ml)和乙醚(約20ml)洗滌，最后真空干燥，得到米色結(jié)晶產(chǎn)物。產(chǎn)率1.7g(27%)。
分析B24676∶實測值∶C，56.07;H，7.83;N，9.32%C14H24N2O5理論值∶C，56.05;H，8.00;N，9.33%C14H24N2O5·1/2H2O理論值C，54.36;H，8.14;N，9.05%分析A15268∶咪唑65.1;65.1%(計算值66.3%，約98.2%純度)水0.9%[α]24D+47.0°(C＝0.2%，于水中)與三甲胺鹽類似，在空氣中放置幾天后，產(chǎn)物變質(zhì)。
這兩個實施例說明了從棒酸的有機溶劑的溶液形成高純度棒酸鹽。
實施例15實施例13和14的棒酸三甲胺和棒酸三乙胺的單獨的樣品溶于最低劑量的冷水中。邊攪拌，邊將2-乙基己酸鉀的異丙醇濃溶液加到這些溶液中。持續(xù)攪拌后，分離出棒酸鉀晶體并可以濾出，用冷異丙醇洗滌和干燥。
實施例16通過包括離子交換色譜法或以上通用方法預(yù)純化S.clavuligerus發(fā)酵肉湯得到的不純的棒酸水溶液(含約17.1g//L)用25% V/V硫酸酸化成pH2.0，然后用乙酸乙酯連續(xù)萃取。乙酸乙酯萃取液冷卻到2℃，離心脫水，然后用MgSO4干燥，再通過CPG碳柱。在此階段，乙酸乙酯萃取液含有6.02g/L棒酸，并將其蒸發(fā)濃縮成濃度為25.7g/L棒酸，并以此濃度使用。濃縮物的水分含量為約0.26% V/V。
將7.8ml叔辛胺與25ml新的乙酸乙酯混合。將此混合物緩慢加到2升富含棒酸的乙酸乙酯萃取液中。該萃取液用新的乙酸乙酯稀釋到23.0g/L滴度，同時進行迅速攪拌。漿料于5℃再攪拌1小時。然后通過過濾法分離出棒酸叔辛胺鹽，并用乙酸乙酯洗滌。最后在氮氣保護下于20℃真空烘箱中干燥過夜。產(chǎn)物重6.13g。
實施例17將5g實施例16制得的胺鹽溶于97ml異丙醇。產(chǎn)物不易溶解，經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須輕微升溫到24℃以便全部溶解。在10分鐘內(nèi)加入14ml 1.5N 2-乙基己酸鉀的異丙醇溶液。然后將料漿于5℃攪拌1.5小時。然后，濾出產(chǎn)物棒酸鉀，用少量異丙醇、然后丙酮洗滌，并在20℃氮氣保護下真空干燥過夜。產(chǎn)物重3.16g。
實施例18濾過的(RVF)S.clavuligerus發(fā)酵肉湯(含2g/L棒酸)用25% V/V硫酸酸化到pH1.6并連續(xù)用乙酸乙酯萃取。將溶劑萃取液冷卻到3℃，然后離心脫水，用MgSO4干燥，再通過CPG碳柱。然后，將碳處理過的萃取液蒸發(fā)濃縮成棒酸濃度約20g/L，水分含量約0.06% V/V。
13.5ml叔辛胺與43ml新的乙酸乙酯混合。將此混合物緩慢加到400ml富含棒酸的乙酸乙酯萃取液(棒酸的滴度為20g/L)中，同時迅速攪拌。于5℃再攪拌料漿1小時。然后將棒酸叔辛胺鹽用過濾的方法分離出，并用乙酸乙酯洗滌。在氮氣保護下，最后于20℃真空烘箱中干燥過夜。產(chǎn)物重12.44g。
實施例19將11g實施例18制得的胺鹽溶于213ml異丙醇中。產(chǎn)物不易溶解，甚至在輕微升溫到24℃后亦如此。加水(3.75ml)能使之溶解。一旦獲得溶液后追加異丙醇(100ml)以便在結(jié)晶前降低水含量。在15分鐘內(nèi)加入30ml 1.5N 2-乙基己酸鉀的異丙醇溶液。然后將料漿于5℃攪拌1.5小時。之后，濾出產(chǎn)物棒酸鉀，用少量異丙醇、然后丙酮洗滌，并在氮保護氣下，于20℃真空干燥過夜，產(chǎn)物重7.29g。
權(quán)利要求
1.一種制備和/或純化棒酸或其藥用鹽或酯的方法，該方法包括i)使不純的棒酸或其不穩(wěn)定的衍生物在一種有機溶劑中與式(Ⅱ)的胺接觸 其中R1為如下通式的基團 其中R4和R5各自獨立為氫、烷基、氨基-取代的烷基或取代的氨基-取代的烷基，R2和R3各自獨立地選自氫、烷基、氨基-或羥基-取代的烷基或取代的氨基-取代的烷基，以及m為零或1-5的整數(shù)；ii)分離所形成的棒酸的胺鹽iii)將如此形成的鹽轉(zhuǎn)化為棒酸或其藥用鹽或酯。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，棒酸的不穩(wěn)定的衍生物是一種堿金屬鹽。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中，堿金屬鹽是鈉鹽或鋰鹽。
4.按照權(quán)利要求1-3的任一項方法，其中，有機溶劑基本上是無水的。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中，有機溶劑每升含有少于6g的水。
6.按照權(quán)利要求4的方法，其中，有機溶劑每升含有0.25-0.6g的水。
7.按照權(quán)利要求4-6的任一項方法，其中，有機溶劑是用離心的方法使溶劑脫水干燥的。
8.按照權(quán)利要求1-7的任一項方法，其中，從微生物發(fā)酵產(chǎn)生棒酸的方法得到不純的棒酸。
9.按照權(quán)利8的方法，其中，至少除去不純的棒酸培養(yǎng)液中的某些懸浮的固體。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中，用過濾方法除去固體。
11.按照權(quán)利要求8-10的任一項方法，其中，在發(fā)酵方法中得到的棒酸的含水溶液在萃取之前進行預(yù)濃縮。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其中，使棒酸的含水溶液預(yù)先濃縮到濃度為10-100mg/ml。
13.按照權(quán)利要求11的方法，其中，使棒酸的含水溶液預(yù)先濃縮到濃度為10-40mg/ml。
14.按照權(quán)利要求11的方法，其中，使棒酸的含水溶液預(yù)先濃縮到濃度為10-25mg/ml。
15.按照權(quán)利要求11-14的任一項方法，其中，預(yù)濃縮的方法是通過將棒酸吸收到離子交換樹脂上，接著用一種電介質(zhì)的含水溶液從其上洗脫棒酸。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其中該電介質(zhì)是氯化鈉。
17.按照權(quán)利要求15或16的任一項方法，其中，所得到的濃縮液是脫鹽的。
18.按照權(quán)利要求8-17的任一項方法，其中，棒酸的培養(yǎng)液或含水溶液在溶劑萃取之前酸化。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其中，將棒酸的培養(yǎng)液或含水溶液酸化到pH1-3。
20.按照權(quán)利要求18的方法，其中，將棒酸的培養(yǎng)液或含水溶液酸化到pH1.5-2.5。
21.按照權(quán)利要求1-20的任一項方法，其中，將不純的棒酸或其不穩(wěn)定的衍生物萃取到一種有機溶劑中是在溫度5-15℃下進行的。
22.按照權(quán)利要求1-21的任一項方法，其中，萃取不純的棒酸或其不穩(wěn)定的衍生物所使用的有機溶劑是選自烴類溶劑、醚類溶劑、鹵化物溶劑和酮類溶劑的組中。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其中，有機溶劑是選自甲苯、己烷、四氫呋喃、二噁烷、乙醚、二氯甲烷、氯仿、丙酮、甲基異丁酮和乙酸乙酯。
24.按照權(quán)利要求1-23的任一項方法，其中，用每摩爾一個當量或略微過量的權(quán)利要求1所限定的式Ⅱ的胺于一種有機溶劑中處理棒酸或其不穩(wěn)定的衍生物來生成棒酸的胺鹽。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其中，棒酸的胺鹽是在溫度0-15℃下生成的。
26.按照權(quán)利要求24或25的方法，其中，胺是通過將其混合到棒酸的有機溶劑的液流中的方式加入的。
27.按照權(quán)利要求1-26的任一項方法，其中，通過用水萃取含胺鹽的有機溶劑來萃該鹽，然后將胺鹽轉(zhuǎn)化為棒酸或其藥用鹽或酯的方法來分離棒酸的胺鹽。
28.按照權(quán)利要求1-27的任一項方法，其中，重結(jié)晶棒酸的胺鹽。
29.按照權(quán)利要求28的方法，其中，用含水丙酮重結(jié)晶棒酸的胺鹽。
30.按照權(quán)利要求1-29的任一項方法，其中，用離子置換的方法將棒酸的胺鹽轉(zhuǎn)化為其藥用鹽。
31.按照權(quán)利要求30的方法，其中，將胺鹽的溶液通過一個鈉-、鉀-或鈣-型的陽離子交換樹脂床來進行離子置換。
32.按照權(quán)利要求30的方法，其中，用質(zhì)子化胺陽離子與鹽前體化合物來進行離子置換。
33.按照權(quán)利要求32的方法，其中，鹽前體化合物是乙基己酸鉀。
34.按照權(quán)利要求30-33的任一項方法，其中該溶劑是一種有機溶劑、水或水和一種有機溶劑的混合物。
35.按照權(quán)利要求30-33的方法，其中，該反應(yīng)是在低于室溫的溫度下進行的。
36.按照權(quán)利要求35的方法，其中，該反應(yīng)是在0-10℃的溫度下進行的。
37.按照權(quán)利要求36的方法，其中，該反應(yīng)是在0-0.5℃的溫度下進行的。
38.按照權(quán)利要求1的方法，其中式(Ⅱ)的胺是三亞乙基四胺。
39.如權(quán)利要求1中所限定的棒酸與式(Ⅱ)的胺的鹽。
40.如權(quán)利要求39所限定的棒酸的鹽，其中，胺是三亞乙基四胺。
全文摘要
一種制備棒酸或其藥用鹽和酯的方法，其中式(II)的胺用作中間體以形成棒酸鹽，R
文檔編號A61K35/00GK1112928SQ9510467
公開日1995年12月6日 申請日期1995年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月11日
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