Brevet FR2688506A1 — publié le 19930917

La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation de sels pharmaceutiquement acceptables de l'acide clavulanique. L'acide clavulanique présente un intérêt spécial comme additif aux antibiotiques C-lactamines du fait qu'il est capable d'inhiber les 0lactamases Les e-lactamases sont des enzymes qui ouvrent le cycle 0lactame des pénicillines et des céphalosporines, leur faisant perdre ainsi leur activité anti-bactérienne Les 0-lactamases sont produites par de nombreuses bactéries et sont la cause de leur résistance vis-à- vis des pénicillines et des céphalosporines (formation de résistance) Il a été démontré qu'il était avantageux d'utiliser des antibiotiques C- lactamines en association avec l'acide clavulanique ou l'un de ses sels pharmaceutiquement acceptables, l'efficacité des antibiotiques 0lactamines étant totalement maintenue même en présence de bactéries produisant des P-lactamases Un exemple d'une telle association est celle constituée d'amoxicilline et de sel de potassium de l'acide clavulanique, qui est largement utilisée en thérapeutique pour combattre les maladies infectieuses. L'acide clavulanique est obtenu par fermentation de Streptomyces clavuligerus et est isolé et purifié selon des procédés compliqués, par exemple ceux décrits dans la DOS 2 517 316 Après avoir séparé la masse cellulaire, le filtrat est acidifié et l'acide clavulanique est extrait avec un solvant organique, par exemple le n-butanol Après une nouvelle extraction dans une solution aqueuse, on effectue la purification selon des procédés technologiquement compliqués et économiquement coûteux, tels que la chromatographie à l'aide de résines échangeuses d'ions ou la chromatographie sur gel La demande EP-A-OO 26 044 décrit l'utilisation du sel de tert -butylamine de l'acide clavulanique comme produit intermédiaire pour son isolement Le sel est fait cristallisé dans un mélange de solvants organiques contenant de l'acétone, sous forme de solvat avec l'acétone Lorsque le sel de tert -butylamine de l'acide clavulanique est transformé en sel pharmaceutiquemen acceptable de l'acide clavulanique, l'acétone est répartie dans le mélange réactionnel, compliquant ainsi le procédé de traitement et le recyclage des solvants. La demande EP-A O 387 178 décrit l'utilisation de sels d'amines organiques pour l'isolement de l'acide clavulanique Les amines peuvent être primaires, secondaires ou tertiaires et peuvent être sustituées par des restes hydrocarbonés aliphatiques contenant juqu'à 7 atomes de carbone ou par des restes aromatiques Le document donne des exemples de différents sels d'amines cristallisés de l'acide clavulanique Cependant, les efforts de la Demanderesse pour reproduire ces sels d'amines sous forme cristallisée ont échoué, excepté pour la sec -butylamine et la benzyl-tert -butylamine Alors que la première amine ne forme un sel que très lentement et avec une faible tendance à la cristallisation, affectant ainsi la pureté du sel, la seconde amine est inusuelle et très coûteuse. Pour une utilisation thérapeutique de la substance active, les sels d'amines menitonnés ci-dessus de l'acide clavulanique sont de préférence transformés en sels pharmaceutiquement acceptables de l'acide clavulanique, spécialement en sel de potassium Cela est réalisé en dissolvant le sel d'amine dans un solvant, éventuellement avec addition d'eau, et en y ajoutant une solution d'un sel alcalin facilement soluble, par exemple le 2-éthylhexanoate de sodium ou de potassium, ce qui fait précipiter le sel alcalin faiblement soluble de l'acide clavulanique que l'on peut ensuite isoler En raison de la faible solubilité desdits sels d'amines dans des solvants organiques appopriés, il est nécessaire d'ajouter de l'eau, ce qui améliore la solubilité Cependant, cette addition nécessaire augmente également de façon indésirable la solubilité du sel alcalin de l'acide clavulanique qui précipite plus tard, et provoque ainsi une perte du rendement. Il existe donc un besoin pour un procédé amélioré de préparation de sels pharmaceutiquement acceptables de l'acide clavulanique En poursuivant ses recherches dans ce domaine, la demanderesse a trouvé de façon surprenante qu'on pouvait y parvenir lorqu'on utilise un sel d'amine spécifique de l'acide clavulanique. En particulier, l'invention concerne un procédé de préparation d'un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique, qui comprend la formation du sel de 2-amino-2,4,4-triméthylpentane de l'acide clavulanique et la transformation de ce sel en un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique. L'acide clavulanique peut être isolé sous forme du sel de 2-amino-2,4,4triméthylpentane, de façon avantageuse avec un rendement élevé et sous une forme hautement pure à partir d'une solution organique d'acide clavulanique impur, obtenue par exemple par extraction avec un solvant organique du bouillon de culture ou du filtrat de ce bouillon de culture Le sel de 2-amino-2,4,4-triméthylpentane de l'acide clavulanique est décrit dans le brevet US 4 650 795 mais seulement en ce qui concerne son utilisation dans des formulations pharmaceutiques et non pour l'isolement et la purification de l'acide clavulanique. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de préparation de sels pharmaceutiquement accepables de l'acide clavulanique, lequel procédé comprend: a) le traitement par le 2-amino-2,4,4-triméthylpentane d'une solution d'acide clavulanique dans un solvant organique, telle qu'elle est éventuellement obtenue par extraction d'un bouillon de culture ou du filtrat dérivé d'un tel bouillon de culture, b) l'isolement du sel de 2-amino-2,4,4-triméthylpentane de l'acide clavulanique et éventuellement la recristallisation du sel de 2-amino-2, 4,4-triméthyl- pentane de l'acide clavulanique etc) la transformation du sel de 2-amino-2,4,4-triméthyl- pentane de l'acide clavulanique ainsi obtenu en un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique. Selon un autre aspect, la présente invention concerne l'utilisation du sel de 2-amino-2,4,4-triméhyl- pentane de l'acide clavulanique comme produit intermédiaire dans la préparation de sels pharmaceutiquement acceptables de l'acide clavulanique. Les sels pharmaceutiquement acceptables de l'acide clavulanique qui sont particulièrement appropriés comprennent les sels de métaux alcalins et de métaux alcalino-terreux, par exemple les sels de sodium, de potassium, de calcium et de magnésium Les sels de sodium et de potassium sont particulièrement appropriés, le sel de potassium étant préféré. Le procédé selon l'invention peut être effectué comme suit: Une solution d'acide clavulanique dans un solvant organique, de préférence une cétone, un alcool ou un ester qui est non miscible ou seulement partiellement miscible dans l'eau, tel que la diéthylcétone, la méthylisobutyl- cétone, la cyclohexanone, le n-butanol, le cyclohexanol, l'acétate d'éthyle et l'acétate de n-butyle, de préférence la méthylisobutylcétone ou l'acétate d'éthyle, telle qu'elle est obtenue par extraction de l'acide clavulanique à partir du bouillon de culture ou du filtrat de ce bouillon de culture, est débarassée avec précaution de l'eau résiduelle, par exemple par séchage azéotropique sous vide ou par addition d'un agent déshydratant tel que le sulfate de magnésium On ajoute ensuite du 2-amino-2,4,4-triméthylpentane à l'état pur ou sous forme d'une solution, le sel d'amine correspondant de l'acide clavulanique se séparant alors sous forme d'un produit solide cristallisé Le procédé est effectué à n'importe qu'elle température non extrême; les températures appropriées sont en général comprises entre O et 35 C, par exemple entre O et 25 C Le sel qui a précipité est isolé par filtration et lavé et est traité ultérieurement après séchage ou encore humidifié par le solvant. Si on le désire, le sel de 2-amino-2,4,4-tri- méthylpentane de l'acide clavulanique peut être purifié par recristallisation La recristallisation peut être effectuée en dissolvant le sel de 2-amino-2,4,4-tri- méthylpentane de l'acide clavulanique dans un solvant approprié ou un mélange approprié de solvants, qui peut être un alcool tel que le méthanol, l'éthanol ou l'isopropanol, ou l'eau ou un mélange d'eau et d'un solvant organique miscible dans l'eau, tel que l'isopropanol, le tétrahydrofuranne ou l'acétone La précipitation est effectuée par addition d'un solvant dans lequel le sel de 2-amino-2,4,4- triméthylpentane de l'acide clavulanique est seulement faiblement soluble, tel que le tétrahydrofuranne, l'acétone, la diéthylcétone, la méthyl- isobutylcétone, l'oxyde de méthyle et de tert -butyle ou l'acétate de n-butyle. Pour la transformation du sel de 2-amino-2,4,4- triméthylpentane de l'acide clavulanique en un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique, le sel d'amine isolé intermédiairement est dissous dans un solvant organique, de préférence un alcool tel que l'éthanol, l'isopropanol ou le butanol, une addition d'eau n'étant pas nécessaire pour améliorer la solubilité On ajoute ensuite une solution du sel de métal alcalin ou alcalino-terreux désiré, sous forme de sel d'un acide carboxylique organique Comme exemple de sels d'acides carboxyliques appropriés, on peut citer l'acétate, le propionate ou le 2-éthylhexanoate On utilise de préférence les sels de l'acide 2-éthylhexanoïque Cet acide forme avantageusement le sel alcalin et le sel de 2-amino-2,4,4-triméthylpentane, tous les deux facilement solubles dans le solvant utilisé Le sel pharmaceutique- ment acceptable désiré de l'acide clavulanique, tel que le sel de métal alcalin ou alcalino-terreux, par exemple le sel de potassium de l'acide clavulanique, précipite ainsi avec un rendement et une pureté élevés et est isolé par filtration, lavage et séchage. Le sel de 2-amino-2,4,4-triméthylpentane utilisé selon l'invention présente des avantages considérables par rapport aux sels d'amines de l'acide clavulanique utilisés dans les demandes EP-A-00 26 044 et EP-A O 387 178 pour l'isolement et la purification de l'acide clavulanique Un avantage du sel d'amine de l'acide clavulanique selon l'invention réside dans le fait qu'il peut précipiter à l'état cristallisé à partir de la solution dans un solvant approprié pour l'extraction, sans addition d'acétone. Ainsi, la récupération des solvants utilisés, qui est devenue de plus en plus importante pour des raisons écologiques, est considérablement simplifiée Lorsqu'on utilise un seul solvant pour l'extraction, la récupération de ce solvant s'en trouve considérablement simplifiée Un autre avantage est la cristallisation rapide du sel de 2-amino-2,4,4timéthylpentane de l'acide clavulanique avec un rendement et une pureté élevés, et le fait que le 2-amino-2,4,4-triméthylpentane est facilement disponible sur le marché. Un autre avantage dudit sel est son excellente solubilité dans les solvants organiques utilisés pour la transformation en sels pharmaceutiquement acceptables de l'acide clavulanique L'addition d'eau, qui est nécessaire lorsqu'on utilise d'autres sels d'amines de l'acide clavulanique, peut ainsi être évitée. Le procédé selon l'invention est approprié pour sa mise en oeuvre à l'échelle industrielle. Les exemples suivants illustrent l'invention sans aucunement en limiter la portée Dans ces exemples, toutes les températures sont indiquées en degrés Celsius. Exemple 1 On mélange sous agitation 100 ml d'une solution anhydre de méthylisobutylcétone contenant 30 g /1 d'acide clavulanique, avec 2,5 ml de 2-amino-2,4,4-triméthyl- pentane Le mélange est agité pendant 30 minutes à la température ambiante, refroidi à 5 et agité pendant 2 heures à cette température On sépare par filtration le précipité qui s'est formé, on le lave avec de la méthylisobutylcétone et on le sèche sous vide à 30 , ce qui donne 4,7 g (rendement = 95 %) de sel de 2-amino-2,4,4- triméthylpentane de l'acide clavulanique, à l'état cristallisé. Exemple 2 On mélange sous agitation 130 ml d'une solution anhydre d'acétate d'éthyle contenant 26 g/l d'acide clavulanique, avec une solution de 3 ml de 2-amino-2,4,4- triméthylpentane dans 25 ml d'acétate d'éthyle Le mélange est agité pendant 30 minutes à la température ambiante, refroidi à 15 et agité pendant 3 heures à cette température On sépare par filtration le précipité qui s'est formé, on le lave avec de l'acétate d'éthyle et on le sèche sous vide à 30 , ce qui donne 5,2 g (rendement = 93 %) du sel de 2-amino-2,4,4-triméthylpentane de l'acide clavulanique à l'état cristallisé. Exemple 3 A 4,0 1 d'une solution anhydre d'acide clavulanique dans de l'acétate d'éthyle, obtenue par extraction d'un bouillon de culture avec de l'acétate d'éthyle et concentration de la phase organique par distillation sous vide, on ajoute 235 ml de 2-amino-2,4,4- triméthylpentane Le mélange est agité pendant 2 heures à la température ambiante, refroidi à 50 et agité pendant la nuit à 5 On sépare par filtration le précipité qui s'est formé, on le lave avec de l'acétate d'éthyle et on le sèche sous vide à 300, ce qui donne 232 g de sel de 2- amino-2,4,4-triméthylpentane de l'acide clavulanique, à l'état cristallisé. Exemple 4 On dissout 4,0 g de sel de 2-amino-2,4,4-tri- méthylpentane de l'acide clavulanique de l'exemple 1 ou 2 dans 150 ml d'isopropanol à 20 et on ajoute 6,7 ml d'une solution 2 M de 2éthylhexanoate de potassium dans de l'isopropanol Le mélange est agité pendant 30 minutes à et ensuite refroidi pendant 2 heures à 0-5 On filtre le produit qui a précipité, on le lave avec de l'isopropanol et on le sèche sous vide à 30 , ce qui donne 2,7 g (rendement = 95 %) de clavulanate de potassium à l'état cristallisé. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique, caractérisé en ce qu'il comprend la formation du sel de 2-amino-2,4,4-triméthylpentane de l'acide clavulanique et la transformation de ce sel en un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique. 2. Procédé de préparation d'un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique, caractérisé en ce qu'il comprend a) le traitement d'une solution d'acide clavulanique dans un solvant organique, telle qu'elle est éventuellement obtenue par extraction d'un bouillon de culture ou du filtrat dérivé d'un tel bouillon de culture, par le 2amino-2,4,4-triméthylpentane, b) l'isolement du sel de 2-amino-2,4,4triméthylpentane de l'acide clavulanique et c) la transformation du sel de 2-amino-2,4,4-triméthyl- pentane de l'acide clavulanique ainsi obtenu en un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique. 3. Un procédé de préparation d'un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique, caractérisé en ce qu'il comprend la transformation du sel de 2-amino-2,4,4-triméthylpentane de l'acide clavulanique, en un sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique. 4. Un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le sel pharmaceutiquement acceptable de l'acide clavulanique est le sel de potassium. 5. Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le solvant organique est choisi parmi la diéthylcétone, la cyclohexanone, la méthyl- isobutylcétone, le cyclohexanol, le n-butanol, l'acétate d'éthyle et l'acétate de n-butyle. 6. L'utilisation du sel de 2-amino-2,4,4-tri- méthylpentane de l'acide clavulanique, comme produit intermédiaire dans la préparation de sels pharmaceutiquement acceptables de l'acide clavulanique.