BE523640A

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Publication number: BE523640A
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Description

CHAS. PFIZER & C', INC., résidant à BROOKLYN ( E. U. A. ).

AGENTS ANTIMICROBIENS.

La présente invention concerne des agents antimicrobiens nouveaux.

Elle concerne notamment la préparation de composés jusqu'ici inconnus, déri- vés de la chlorotétracycline (présentés commercialement sous la désignation de "Auréomycine"). on a découvert une diversité d'agents qui sont thérapeutiquement efficaces contre plusieurs microorganismes. Certains de ces composés sont assez peu toxiques pour pouvoir être administrés àl'homme et aux animaux pour le traitement de diverses maladies. Ces composés sont des auxiliaires très précieux pour le médecin et le bactériologue. Ils présentent cependant fréquemment des déficiences qui ont tendance à réduire ou à détruire leur valeur.

Un objet de la présente invention est de créer de nouveaux agents antimicrobiens, préparés avec des antibiotiques à base de chlorotétracycli- ne, mais ne présentant pas certains de leurs inconvénients. Un autre objet est de préparer les composés en question en grande quantité. D'autres objets ressortiront de la description ci-après.

On a trouvé que, dans certaines conditions, les antibiotiques à base de chlorotétracycline se laissent hydrogéner par catalyse et réduire en composés dépourvus de chlore non ionique (c'est-à-dire de chlore fixé au carbone). Ces composés sont mierobiologiquement actifs et offrent certains avantages comme agents antimicrobiens par rapport au composé apparenté à ba- se de chlorotétracycline, en ce sens, par exemple, qu'ils sont plus stables dans les préparations aqueuses, particulièrement aux pH légèrement basiques.

Les produits suivant la présente invention forment une nouvelle classe d'antibiotiques qui n'ont pas encore été décrits jusqu'ici. On les appel- lera "tétracyclines". Pendant leur préparation, le chlore non ionique est éliminé de la molécule. De plus, les composés peuvent être isolés sous la forme pure, débarrassée d'halogène. Ils ont une activité antimicro- bienne d'un ordre élevé lorsqu'elles est déterminée par des procédés usuels

et admis.

Pour la préparation des nouveaux composés, on peut utiliser diverses formes de chlorotétracycline. Par "antibiotique à base de chlo- rotétracycline" on entend dans cette description toutes ces formes comme classe. De même, le terme "antibiotique à base de tétracycline" désigne un produit obtenu par traitement de l'antibiotique à base de chlorotétra- cycline correspondant. De préférence on utilise le chlorotétracycline com- me réactif, c'est-à-dire comme composé amphotérique, sensiblement débarras- sé de fer métallique ou d'acide. Si on utilise un sel acide tel que l'hy- drochlorure de chlorotétracycline, on ajoute de préférence une base légè- rement soluble et faible, telle que le carbonate de barium, le carbonate de calcium ou le carbonate de strontium, qui neutralise le chlorure d'hy- drogène formé pendant la réaction.

On met en oeuvre le procédé par contact d'une solution de chlo- rotétracycline dans un solvant organique, avec l'hydrogène en présence d'un catalyseur en palladium. A cet effet, on peut utiliser des solvants divers.

Un mélange de méthanol et de dioxane est particulièrement indiqué, quoiqu'on puisse également utiliser le méthanol seul, de même que d'autres solvants organiques polaires tels que l'éthanol, l'isopropanol, etc.. Certains éthers tels que la cellosolve, le tétrahydrofurane, le diméthoxyéthane sont égale- ment avantageux. Le solvant doit être neutre par rapport au réactif et au produit formé. En général, le solvant ou le mélange de solvants choisi doit être relativement "sec". Une faible proportion d'humidité ne contra- rie pas sérieusement la nouvelle réaction.

La réaction peut être effectuée avec de l'hydrogène à la pression atmosphérique. Toutefois, une légère surpression favorise l'accélération de la réaction. Des pressions jusqu'à environ 14 kg/em2 sont très indiquées à cet effet, tandis qu'une pression d'environ 0,35 à 3,5 kg/cm2 convient d'une façon générale. On peut effectuer la réaction à la température ambiante, quoique des températures un peu plus élevées, jusqu'à environ 50 C, ne contrarient pas sérieusement la réaction. Le catalyseur utilisé peut être le palladium sous l'une quelconque de ses diverses formes. On a trouvé que le palladium de types différents, tels que le palladium sur char- bon de bois,le métal proprement dit finement divisé, etc... sont très in- diqués.

Une concentration du catalyseur d'au moins 5 % en poids environ de l'antibiotique utilisé est nécessaire. Généralement, il n'y a pas de raison pout utiliser plus qu'un poids égal de catalyseur.

Quoique la réaction exige généralement dans la plupart des conditions de- une à douze heures environ pour donner une quantité appré- ciable de produit, il convient de noter que cette durée et les autres con- ditions opératoires dépendent les unes des autres, c'est-à-dire que la durée de la réaction, la température, la pression, la concentration de l'antibio- tique utilisé, le type du catalyseur, etc... sont fonction les uns des autres.

D'une façon générale, une solution présentant une concentration de 1 à 10 % en poids environ de la matière de départ est satisfaisante pour l'utilisation dans la présente réaction. On peut utiliser des solutions plus diluées ou plus concentrées, mais ceci n'offre aucun avantage particu- lier. Lorsque le mélange de réaction a absorbé environ une proportion mo- léculaire d'hydrogène, l'absorption a généralement tendance à diminuer ou même à s'arrêter. On peut ensuite récupérer le produit d'une manière appro- priée quelconque, le moyen le plus simple étant l'élimination du catalyseur et la concentration de la solution. On peut récupérer un produit solide dans des solutions concentrées en ajoutant un agent ne dissolvant pas le produit, de préférence un solvant organique non polaire.

Les agents non dissolvants comprennent l'éther diéthylique, le pentane, le benzène, le toluè- ne et le chloroforme. Il convient d'éviter les températures relativement élevées pendant la récupération du produit, quoique les températures lé- gèrement supérieures à la température ambiante ne soient pas nuisibles.' On obtient le produit sous la forme d'une matière d'une jaune vif qui est soluble dans l'eau. Si on utilise une chlorotétracycline amphotéri-

que comme matière de départ, le composé obtenu initialement est l'hydro- chlorure de tétracycline. Si on règle le pH de la solution aqueuse de cette matière jusqu'à ce qu'elle soit légèrement basique, on peut obte- nir le nouveau produit sous la forme de base libre, c'est-à-dire la té- tracycline elle-même.

Cette base libre possède une solubilité apprécia- ble dans l'eau. Par évaporation, ou en éliminant soigneusement l'eau d'une autre manière, on peut obtenir le produit sous la forme de matiè- re solide.

On a isolé la tétracycline sous une forme cristalline pure.

On a trouvé que cette matière entre en fusion à la température de 170 à 175 C en se décomposant. Le produit présente une "rotation" optique de [[alpha]] 25/D @ -239 lorsqu'il est dissous dans le méthanol avec une concentration de 1 %. Si on titre dans une solution à 50 % de diméthylforma- mide, on observe deux constantes acides : pka = S,9 et 10,2. On a analy- sé le produit cristallin et on à trouvé la composition suivante : C =
59,35 %; H = 5,41%; N = 6,15 %. L'analyse calculée pour C22H24N208 donne
C = 59,45 %; H = 5,44 %; N = 6,31 %. Par titrage on à trouve que le poids d'équivalence est de 227. Le poids moléculaire calculé est de 444.

Le maximumd'absorption des rayons ultra-violets se présente à environ 270 et 362 si la matière est dissoute dans le méthanol 0,01N dans le chlorure d'hydrogène. Dans une solution méthanolique 0,01N dans l'hydroxyde de so- dium,le maximum d'absorption se présente à 245, 265 et 382.

On peut préparer les sels acides de la tétracycline en traitant le composé amphotérique avec environ une équivalence de l'acide choisi. Ce- ci peut être effectué dans une solution aqueuse ou dans un solvant approprié.

-On peut obtenir le sel solide en faisant soigneusement évaporer le solvant.

Si le produit est préparé dans une solution aqueuse, on peut obtenir le so- lide par séchage en partant de l'état congelé. Les sels acides peuvent être préparés par addition d'un agent ne dissolvant pas le produit, par exemple, l'addition d'éther à une solution du produit dans le méthanol pro- voque la précipitation du sel. Les phosphates, hydrobromures, nitrates et d'autres sels peuvent être formés par les procédés qui viennent d'être décrits.

La tétracycline possède une haute activité contre une diversi- té de microorganismes, comprenant à la fois les espèces gram-positives et gram-négatives. On a mesuré cette action quantitativement par un pro- cédé de dilution en série, qu'on utilise largement pour les essais d'antibiotiques. Le tableau ci-après indique quelques-unes des valeurs.

TABLEAU I.
EMI3.1

<tb>

Activité <SEP> en <SEP> éprouvette <SEP> de <SEP> la <SEP> tétracycline
<tb>
<tb> Espèces <SEP> Minimum <SEP> inhibitoire <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb> concentration <SEP> (mcg/ml)
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Aerobactéries <SEP> aérogènes <SEP> 50,0
<tb>
<tb>
<tb> Klebsiells <SEP> pneumoniae <SEP> 12,5
<tb>
<tb>
<tb> Escherichia <SEP> coli <SEP> 1,56
<tb>
<tb>
<tb> Salmonella <SEP> typhosa <SEP> 0,78
<tb>
<tb>
<tb> S. <SEP> paratyphi <SEP> 0,78
<tb>
<tb>
<tb> Staphylococcus <SEP> aureus <SEP> 0,19
<tb>
<tb>
<tb> Proteus <SEP> sp. <SEP> 50,0
<tb>
<tb>
<tb> Pseudomonas <SEP> sp.

<SEP> 12,5
<tb>
<tb>
<tb> Brucella <SEP> bronchisepticae <SEP> 0,39
<tb>
<tb>
<tb> Mycobactérium <SEP> ranae <SEP> 0,19
<tb>
<tb>
<tb> Streptococcus <SEP> faecalis <SEP> 0,19
<tb>

Les nouveaux produits préparés par le procédé suivant l'invention offrent des avantages déterminés comme agents antimicrobiens. On peut les uti- liser dans la stérilisation pour éliminer les microorganismes susceptibles des appareils pharmaceutiques de types divers, ou pour séparer certaines es- pèces dans des solutions contenant des mélanges de microorganismes différents.

Ils sont également avantageux pour le traitement d'animaux infectés par cep- tains organismes quisont sensibles à l'action de la matière, notamment par ceux qui appartiennent au groupe des microorganismes gram-positifs.

L'exemple suivant n'est donné qu'à titre documentaire, et n'est pas considéré comme le seul mode de mise en oeuvre de l'invention.

EXEMPLE :
On prépare une suspension avec 4,8 gr d'une base de chlorotétra- cycline dans 100 millilitres de méthahol, et on ajoute une proportion suffi- sante de dioxane anhydre pour dissoudre complètement le produit. On ajoute à la solution 0,5 gr. d'un catalyseur à 5 % de palladium sur charbon de bois.

On introduit le mélange dans un appareil d'hydrogénation usuel et on le sou- met en agitant à une pression d'hydrogène de 3,5 kg/cm2. Après la première chute de pression due à l'absorption de gaz par le catalyseuret le solvant, il se produit une baisse progressive de pression qui est due à l'hydrogé- nation de l'antibiotique. Après l'absorption d'eniron une proportion mo- léculaire d'hydrogène, on n'observe plus aucune réaction. Ceci se présente après une durée d'environ deux heures. On filtre le catalyseur et on le la- ve avec du méthanol en ébullition et avec du dioxane en ébullition. La so- lution donne un résultat positif pour les ions de chlorure si on la traite avec une solution de nitrate d'argent.

Elle déclenche également une réac- tion fortement acide, ce qui démontre le dégagement de chlore non ionique sous la forme de chlorure d'hydrogène. Un bio-essai du produit brut en dissolution indique un potentiel environ 580 mcg/mgr avec l'oxytétracycline (terramycine) comme témoin pour un potentiel de 1000 mcg/mgr. On concentre la solution dans le vide à la température ambiante et on sèche le liquide résiduel à l'état de congélation et dans le vide. On obtient 3,1 mgr d'hy- drochlorure de tétracycline amorphe d'un jaune vif.

On transforme ce produit en tétracycline proprement dite en le dissolvant de nouveau dans l'eau, en le neutralisant soigneusement jusqu'au pH 4,5 avec de l'hydroxyde de sodium dilué, et en récupérant le produit par séchage de la solution.

On prépare la base cristalline par extraction de la solution aqueuse de la base avec du butanol (on peut également utiliser d'autres sol- vants tels que l'éther) et par concentration de l'extrait jusqu'à un fai- ble volume. On recristallise la base cristalline dans le toluène pour ob- tenir la matière d'une pureté analytique, dont la composition et les constan- tes physiques ont été indiquées dans le tableau précédent.

Claims

.RESUME.

1. - Procédé pour la préparation d'un antibiotique de tétra- cycline, qui consiste à faire réagir un antibiotique de chlorotétracycli- ne avec l'hydrogène en présence d'un catalyseur.

2. - On dissout l'antibiotique de chlorotétracycline dans un solvant organique.

3. - Pour le catalyseur, on utilise le palladium.

4. - On fait réagir un antibiotique de chlorotétracycline avec l'hydrogène dans un solvant organique neutre en présence d'un cata- lyseur de palladium à la température ambiante et sous une pression allant jusqu'à 14 kg/cm2 environ.