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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX PROCEDES POUR FABRIQUER DES ANTIBIOTIQUES.
L'invention est relative à un procédé pour préparer des antibiotiqueso
La carbomycine, qui est préparée par la demanderesse et qui se trouve dans le commerce sous la marque de fabrique Magnamycine, est un antibiotique qui a une activité considérable contre divers micro-organismes plus particulièrement contre les bactéries gram positives et les Rickettsiao La fabrication et les caractéristiques de cet antibiotique sont décrites dans la demande de brevet français n 6420302 déposée au nom de la demanderesse le 4 février 1953 sous le titre de "Perfectionnements apportés aux procédés de fabrication d'antibiotiques".
Bien que ce composé ait une très grande valeur., il présente néanmoins certains défauts qui limitent, jusqu'à un certain degré, ses applications possibleso Ainsi sa stabilité, plus particulièrement dans des solutions acides et en présence d'agents oxydants., n'est pas aussi élevée qu'on pourrait le désirero
On a découvert maintenant que la carbomycine peut être hydrogénée pour former des produits qui ont des avantages bien définis sur la carbomycine elle-même. Toutefois, il est a noter que l'hydrogénation doit se faire dans des conditions déterminéeso Ainsi, si l'on permet à la réaction de progresser jusqu'à ce que 10 atomes d'hydrogène aient été absorbés, le composé obtenu est pratiquement inactif comme agent antimicrobien.
Si deux atomes d'hydrogène seulement sont combinés avec l'antibiotique, la stabilité du produit obtenu n'est pas accrue de manière appréciable par rapport à celle de la carbomycine elle-même. Par contre,si quatre ou six atomes d'hydrogène sont combinés avec la carbomycine, on forme un produit biologiquement actif qui est beaucoup plus stable que la carbomycine elle-mêmeo Le composé tétrahydrogéné peut être obtenu à l'état cristallisé.
Bien que le
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composé hexahydrogéné n'ait pas été cristallisée il peut être isolé sous la forme d'un produit solideo Par ailleurs,, comme ces composés sont des bases organiques, ils peuvent être convertis en divers sels, tels que le chlorhydrate, le sulfate,, l'acétate le citrate le tartrate, etca
Si on le désire on peut utiliser un sel de carbomycine comme matière initiale pour la réaction d'hydrogénation et le sel correspondant de la tétrahydrocarbomycine ou l'hexahydrocarbomycine peut être isolé tel quel ou il peut être converti en la baseo Suivant une variante,, un sel d'un deuxième acide peut être préparé par métathèse avec le sel de carbomycine hydrogéné initial.
Les expressions "un antibiotique carbomycine" et "un antibiotique tétrahydrocarbomycine" et "un antibiotique hexahydro- carbomycine" sont utilisées, dans les présentes pour désigner à la fois les bases libres elles-mêmes ainsi que leurs sels.
Comme déjà dit plus haut, il est essentiel que pendant l'hydrogénation du composé apparenté de carbomycine, la réaction soit réglée de manière telle que deux molécules (4 atomes) seulement ou trois molécules d'hydrogène soient combinées avec l'antibiotique. Divers catalyseurs peuvent être utilisés pour effectuer cette réaction. Un catalyseur à métal précieux est particulièrement avantageux et le palladium convient tout particulièrement à cet effet. Le palladium peut être utilisé sous diverses formes, telles que le palladium sur du carbone, du palladium sur du carbonate de barvum. du palladium sur du carbonate de calcium, du palladium sur de l'alumine etc.
La base carbomycine peut être dissoute dans divers solvants organiques qui n'absorbent pas eux-mêmes de l'hydrogène dans les conditions de la réactiono Ces solvants comportent des alcools inférieurs qui conviennent tout particulièrement, tels que le méthanol, l'éthanol et l'isopropanol; des éthers, tels que l'éther diéthylique et le dioxane ; esters tels que l'acétate d'éthyle etc. Une concentration de la carbomy- cine dans le solvant d'environ 1 % à environ 30 % en poids est très utile.
Des solutions plus diluées donnent lieu à un gaspillage et la réduction de solutions plus concentrées est plus difficileo Le catalyseur est utilisé dans une proportion d'environ 5 % à environ 100 % en poids par rapport à celui de l'antibiotique. Comme les catalyseurs au palladium, spécifiés plus haut, se présentent souvent sous la forme de 5 à 10% du métal absorbé sur le support la proportion effective du métal par rapport au poids de l'antibiotique est notablement inférieure à celle indiquée plus haut. La réaction peut se faire à la température ambiante c'est-à-dire d'environ 15 à environ 30 bien que des températures plus élevées ne soient pas préjudiciables et puissent accélérer quelque peu la réaction.
La pression de l'hydrogène doit être d'au moins une atmosphère et des pressions plus élevées peuvent être utilisées avantageusement mais il n'est pas nécessaire d'adopter une pression supérieure à environ cinq atmosphères pour obtenir une réduction raisonnablement rapide du composé.
On constate que la réaction de la carbomycine et l'hydrogène en solution dans un solvant organique et en présence d'un catalyseur., particulièrement un catalyseur à base de métal précieux., devient un peu lente quand l'absorption de deux proportions moléculaires d'hydrogène est presque complèteo Toutefois.. si on le désire., elle peut être continue jusqu'à ce qu'on obtienne la formation du composé hexahydroo En réalité, il arrive dans certains cas que la réaction s'arrête juste avant que l'absorption complète de trois moles d'hydrogène ait eu lieu. Toutefois, si la réaction tend à continuer au'delà de l'absorption de plus de trois moles d'hydrogène, elle doit être interrompue et le produit doit être récupéré à ce moment.
Il est à noter que les solvants., désignés plus haut, comme constituant le milieu dans lequel se fait la réaction, sont tous des composés relativement inertes.
Cependant, si l'on utilise un milieu.. tel que de l'acide acétique glacial, plus particulièrement avec un catalyseur au platine, il y a tendance à une absorption très rapide de cinq moles d'hydrogène pour former un produit inactif. On constate qu'il est difficile d'arrêter l'hydrogénation à une phase
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à laquelle des quantités appréciables de tétrahydrocarbomycine ou d'hexa- hydrocarbomycine peuvent être récupérées.
En général, la récupération de la tétrahydrocarbomycine hors du mélange d'hydrogénation peut être réalisée aisément. Le catalyseur est enlevé par filtration ou par d'autres moyens et le solvant est évaporéo
Ceci peut être effectué dans le vide bien que des températures plus élevées' ne soient pas sérieusement préjudiciables pour le produite Parfois.. un pro- duit huileux est obtenu à cette phase et., par trituration avec de l'eau une matière solide est formée. Le produit sec peut ensuite être cristal- lisé hors d'un solvant ou hors d'un mélange de solvants. On a constaté qu'un mélange d'isopropanol et d'éther de pétrole est particulièrement uti- le à cet effet. La tétrahydrocarbomycine solide formant des cristaux blancs, ainsi obtenue.. a un point de fusion de 120 - 121,5 .
L'activité biologi- que de cette matière, soumise à un essai biologique normalisé pour la car- bomycine, est approximativement de l'ordre de celle de la carbomycine ellemêmeo La courbe caractéristique pour l'absorption dans l'infra-rouge de la carbomycine, est modifiée et les bandes à 5,94 et 6,16 [gamma] sont absenteso Le produit, quand il est dosé dans un mélange de deux volumes de diméthylformamide et un volume d'eau., a un équivalent de neutralisation de 865 et une valeur de pKa = 7 la Cette matière a la composition suivante : carbone 60 81 % en poids hydrogène 8,68 % " " azote 1,50 % " " oxygène (par différence) 29,01 % " " e pouvoir rotatoire optique du composé est égal à -50 (solution à 1% dans du chloroforme).
La tétrahydrocarbomycine a des maxima, dans l'ultra-violet, à 263, 269 et 285 m . La carbomycine ainsi que les formes hydrogénées de l'antibiotique forment apparemment des complexes cristallisés avec certains solvants, plus particulièrement des hydrocarbures aromatiques. La présence de proportions minimes de ces composés organiques dans des solvants, tels que l'éther de pétrole est suffisante pour la formation de matières cristalliséeso La tétrahydro carbomycine, dont question plus haut, semble avoir cette forme.
L'hexahydrocarbomycine peut être récupérée d'une manière similaire par l'évaporation du solvant ou par l'addition d'un non-solvant tel que l'eau.
Les antibiotiques tétrahydrocarbomycine et hexahydrocarbomycine ont une activité d'un ordre élevé contre une variété de bactéries gram positives, les Rickettsia et certains autres micro-organiques. Par ailleurs. ils ont une très faible toxicité. Par ces propriétés les composés sont très utiles pour le traitement de maladies produites par des micro-organismes sensibles aussi bien pour les animaux que pour les hommeso Les composés peuvent être mélangés avec divers supports pharmaceutiques afin qu'ils se présentent sous la forme la plus efficace pour le traitement de maladies de différents genreso Ainsi, ils peuvent être mélangés avec divers diluants tels que des supports d'onguents,
ils peuvent être mis sous la forme de comprimés à l'aide de différents liants appropriés présentés sous forme de cachets ou sous d'autres formes utilisées en médecineo Ils sont généralement efficaces pour les mêmes applications que la carbomycine apparentée et ses sels. En même tempsils sont meilleurs que ces derniers pour de nombreuses applications à cause de leur stabilité plus grande.
Comme indiqué plus haut, un sel de carbomycine peut être hydrogéné pour former le sel correspondant de la tétrahydrocarbomycine ou de l'hexahydro carbomycine. Cette réaction peut se faire comme l'hydrogénation
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de la carbomycine elle-même mais elle a lieu généralement en solution aqueuse et en présence de catalyseurs appropriés, plus particulièrement du palladiumo Toutefois, on préfère réduire la base carbomycine de la manière décrite en détail ci-dessus. Divers sels de tétrahydrocarbomycine et d'hexahydrocarbomycine peuvent être préparés à partir de la base correspondante.
Ceci peut être obtenu par une simple suspension de la base dans l'eau dans laquelle cette base est très peu soluble et par addition d'une quantité'équivalente ou un léger excès de l'acide choisie Après agitation, la base se dissout et la solution aqueuse du sel peut être utilisée telle quelle ou elle peut être évaporée si l'on veut obtenir un produit solide°
Les exemples ci-dessous sont donnés à titre illustratif nullement restrictif ni limitatif car plusieurs modes de réalisation apparemment très différents peuvent être prévus sans sortir des limites de protection de l'invention.
EXEMPLE I.
On dissout 50 g de carbomycine dans 1065 ml d'éthanolo Cette solution est mélangée avec 25 g de palladium sur carbone à 5 %, mis en suspension dans 200 ml d'éthanol. Le mélange est hydrogéné à 24 sous une atmosphère d'hydrogène. Environ 1,85 moles d'hydrogène sont absorbées pendant une période de deux heures. La vitesse d'absorption diminue ensuite très fortement. La solution est ensuite sortie de l'appareil, elle est filtrée et concentrée dans le vide. Un résidu huileux est obtenu qui, après être trituré avec de l'eau,forme une matière solide, blanche et amorpheo Cette matière est lavée avec de l'eau et est séchée dans le vide.
Le produit sec est cristallisé hors d'un mélange d'un isopropanol et d'éther de pétrole pour former un produit cristallisé blanc qui fond entre 120 et 121 50 On constate qu'il s'agit de la tétrahydrocarbomycine.
EXEMPLE II.
On mélange du chlorhydrate de carbomycine, dissous dans l'eau avec une concentration d'environ 5% en poids, avec un catalyseur au palladiumo Le mélange est agité à la température ambiante sous deux atmosphères d'hydrogène. En peu de temps quatre atomes d'hydrogène sont absorbés.
La réaction est arrêtée et le catalyseur est enlevé par filtrationo La solution aqueuse est concentrée soigneusement sous vide et le concentrat est traité avec du méthanol pour achever la séparation du chlorhydrate de tétrahydro carbomycine. Le produit est filtré, lavé et séché. On constate qu'il a une activité biologique comparable à celle de la tétrahydrocarbomycine elle-même.
EXEMPLE III
Une suspension aqueuse et diluée de la base tétrahydrocarbomycine est agitée par des moyens mécaniques. De l'acide phosphorique dilué est ajouté progressivement jusqu'à ce que le mélange conserve un pH = 5 environo La suspension est agitée jusqu'à ce que la matière solide soit complètement dissoute et la solution est ensuite concentrée sous vide jusqu'à avoir un petit volume. De l'éthanol est ajouté pour faciliter la formation de phosphate solide et blanc qui est ensuite filtré, lavé et séché. On constate que le phosphate de tétrahydrocarbomycine a une activité biologique élevée contre des bactéries gram positives.
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EXEMPLE IV.
On dissout 200 mg de Magnamycine dans 10 ml d'éthanolo On ajoute 100 mg du catalyseur palladium sur du charbon de bois à 5 %. Le mélange est agité à une température de 31 sous une pression légèrement supérieure à une atmosphère d'hydrogénée Le mélange absorbe approximativement 2,9 proportions moléculaires d'hydrogène pendant une période de 155 minutes.
La vitesse de l'hydrogénation varie quelque peuo Pour une deuxième expérience, la durée nécessaire pour l'hydrogénation était de 420 minutes. Le catalyseur est séparé par filtration de la solution d'hexahydrocarbomycine dans l'éthanol et le solvant est séparé par évaporation sous vidéo On récupère un produit blanc et amorpheo Cette matière, quand elle est essayée par la méthode normalisée pour l'antibiotique Magnamycine, a une activité d'environ 400 u/mgo
REVENDICATIONS.