CH279461A - Procédé pour la préparation d'un dérivé de la streptomycine. - Google Patents

Description

  Procédé pour la préparation d'un dérivé de la streptomycine.    L'invention concerne un procédé pour la  préparation d'un nouveau dérivé de la strepto  mycine, à savoir le     trichlorhydrate    de     dihydro-          streptomycine.    ha streptomycine est un agent  possédant un pouvoir bactériostatique et/ou       microbicide    se formant au cours de la culture  de     l'organisme        Actinomyces        griseus        (Schatz,          Bugie    et Waksman,     Proc.    Soc.

       Lxp.        Biol.     and<B>'</B>     Med.,    1944, 55, 66).  



  La streptomycine libre est une     base    dont  la composition est représentée par la formule       empirique        C211_,37-39012#\7-    Jusqu'ici, on n'a  pas encore pu établir d'une manière sûre  s'il y a 37 ou 39 atomes d'hydrogène dans la  molécule, mais il est plus vraisemblable que la  molécule contient 39 atomes d'hydrogène.  



  La streptomycine est une base     tri-acidique,          c'est-à-dire    qu'elle forme des sels dans lesquels  trois restes acide sont présents dans la molé  cule, tels qu'un     trichlorhydrate,    un     trisulf        ate,     etc.  



  La streptomycine contient un groupe car  bonyle qui peut être mis en évidence par des  réactifs tels que la     semi-carbazide,    la     thio-          semi-carbazide,        l'hydroxylamine    et la     phényl-          hydrazine    (Brink,     Kuehl    Jr. et     I'olkers,          Seience    102, 506 [1945J) et, traitée par     Lui,     alcali, se dégrade rapidement en perdant son  activité antibiotique et en formant la     strepti-          dine    (une base de     diguanidine)    qui se forme  également.

   par hydrolyse de la streptomycine  en milieu acide. Parmi les autres produits for  més, par la. dégradation     alcaline    de la strepto-         mycine,    on peut citer le     gamma-pyrone    et le       maltol        (Schenk    et     Spielman,        1m.    Soc.<B>67,</B>  2276 [1945] ), la formation du     maltol    indi  quant également la présence d'un groupe car  bonyle dans la streptomycine.

   Le     maltol    est  facile à mettre en évidence parmi les pro  duits de     seindage    du fait que son spectre  d'absorption dans l'ultra-violet contient une  bande intense à la longueur d'onde de \374     mic,     tandis que la streptomycine elle-même n'ab  sorbe pas la lumière dans cette région du  spectre.  



  On a trouvé qu'en faisant subir à     _    la  streptomycine une hydrogénation catalytique,  elle absorbe une mole d'hydrogène par mole  de streptomycine et que le produit ainsi  obtenu (appelé par la brevetée      dihydro-          streptomycine )    possède     tune    activité antibio  tique.

   Il en est de même lorsqu'on soumet à  une hydrogénation un sel de la streptomycine;  on obtient de cette manière un sel actif de  la     dihydrostreptomycine,    lequel peut aussi  être obtenu par addition d'un acide à la     di-          hydrostreptomycine.    Les sels les plus intéres  sants sont ceux des acides suivants: chlor  hydrique, sulfurique, tartrique, citrique et       penieillique.     



  L'activité antibiotique de la     dihydro-          streptomycine    et de ses sels à l'égard des orga  nismes d'essai ordinaires indique que ces       substances    possèdent     qualitivement    le même       spectre    antibiotique que la streptomycine et  ses sels, mais, à l'encontre de la streptomycine      et ses     sels,    elles restent sans changement lors  qu'on les traite par un alcali à la température  ambiante, c'est-à-dire qu'elles conservent leur       activité    antibiotique.

       Etant    donné que la     di-          hydrostreptoinycine    ne réagit pas en présence  des réactifs carbonyle et ne se dégrade pas  en présence d'un alcali avec mise en liberté  de     maltol,    il est évident que le groupe carbo  nyle de la streptomycine (qui se trouve dans  la portion formant le     maltol)    a été réduit     à.     l'état de     carbinol.     



  Le procédé, objet de la présente inven  tion, est caractérisé en ce que l'on soumet le       trichlorhydrate    de streptomycine à une réduc  tion -en milieu non alcalin, capable de trans  former le groupe carbonyle en groupe     carbi-          nol,    de manière à     obtenir    le     trichlorhydrate     de     dihydrostreptomycine.     



  La transformation du     trichlorhydrate    de  streptomycine en son dérivé     .dihydro    peut  s'effectuer en     faisant    subir à ce sel l'action  d'un agent chimique quelconque     fournissant     de l'hydrogène pour réduire un groupe carbo  nyle en groupe     carbinol    en milieu non alcalin  (c'est-à-dire acide ou neutre), par exemple en  traitant le     trichlorhydrate    de streptomycine  par     Lune    feuille d'aluminium amalgamée en  milieu aqueux, laquelle     libère    de l'hydrogène  par réaction avec ce milieu,

   ou de préférence  en le traitant par l'hydrogène activé     catalyti-          quement.     



  L'hydrogénation catalytique peut s'effec  tuer en     présenee    de divers     catalyseurs    et dans  diverses conditions. On peut employer .d'ordi  naire les catalyseurs d'hydrogénation connus  provoquant .la transformation d'un groupe  carbonyle en un groupe     carbinol.    Parmi les  catalyseurs qu'on peut employer, on peut  citer le bioxyde de platine (catalyseur à  l'oxyde de platine     d'Adams),    le nickel de       Raney    et le noir dé palladium;

   il est avanta  geux de déposer le catalyseur sur un sup  port, en particulier du charbon de bois, pour  en faciliter la séparation après le traitement  et, dans le cas     dit        bioxydede    platine, le cata  lyseur et .le support subissent de préférence  une hydrogénation préliminaire avant usage.

    L'hydrogénation catalytique peut     s'effectuer    à    une pression supérieure à la pression     atino-          sphérique,    par exemple deux à trois atmo  sphères et/ou à     une    température peu élevée  pour     accélérer    la réaction, la durée de l'hydro  génation, qui varie avec le catalyseur et les  conditions du traitement, étant celle qui est  nécessaire pour provoquer  l'addition  à peu  près d'une mole d'hydrogène par mole de  streptomycine présente.

   L'hydrogénation cata  lytique est de préférence effectuée en pré  sence du nickel de     Raney.    On peut     l'exécutez     dans un milieu quelconque qui n'exerce pas  d'action chimique sur .la molécule du     trichlor-          hydrate    de streptomycine (dénommé     ci-après     simplement. chlorhydrate), par exemple parmi  d'autres, le méthanol,     l'éthylène-glycol,    ou de  préférence l'eau; d'autres     moyens,    tels que  ceux qui sont décrits spécialement ci-après,  peuvent servir à établir un contact intime  entre l'hydrogène et le milieu contenant ledit  sel de streptomycine et le     catalyseur    d'hydro  génation.  



  Le     chlorhydrate    de     cliliidrostrel)tomycine     obtenu par le présent procédé peut, lorsqu'il  est obtenu à partir d'un     trichlorhy        drate    de  streptomycine très pur, servir d'agent     chimi        o-          thérapeutique    sans subir de     nouvelles    purifi  cations ou peut être purifié davantage de la  même manière que la streptomycine, par  exemple par     transformation    en picrate et/ou  en     reineckate    cristallisé (on     hélianthate    cris  tallisé).  



  Il peut être obtenu à l'état très pur, par  exemple en décomposant le     reineckate    de     di-          hydrostr        eptomycine    cristallisé par un sel d'un  métal formant un     reinechate    insoluble (par  exemple le sulfate d'argent), en éliminant le  précipité et en traitant le sel de     dihydro-          streptomycine    ainsi obtenu par l'acide chlor  hydrique, pour former le chlorhydrate de     di-          hydrostreptomy        cine.     



  Le chlorhydrate de     dihydrostreptomy    sine  peut être traité pour en libérer la base, qui  possède la formule empirique         C,,1        H39_.11        012-_i\7          @.       La     dihy        drostreptomycine    peut être trans  formée en plusieurs dérivés, par exemple des      dérivés     acylés    tels que les dérivés     benzoy    le,       p-nitro-benzoyle,        toluène-sulfonyle,        f-naphta-          lène-sulfonyle,

      acétyle et     propionylé    (par  acylation à la manière habituelle), les dérivés  méthyle (par exemple par réaction avec le  sulfate     diméthylique    et un alcali dilué) et les  dérivés uréide ou uréthane (par exemple par  réaction avec     l'isocyanate    clé phényle ou  l'acide     cyanique).     



  Lorsqu'on traite la     dihydrostreptomycine     ou son chlorhydrate par l'acide chlorhydrique       méthanolique,    elle se scinde eu chlorhydrate  de     streptidine    et en chlorhydrate de     mé-          thyl-dihydrostreptobiosaminide;    par     acétyla-          tion    de ce dernier composé, on obtient. un dé  rivé     penta-acéty    lé cristallisé.

   En employant  d'autres alcools et/ou d'autres acides minéraux  non oxydants, on obtient les sels des     alcoyl-          dihydrostreptobiosaminides    correspondants par  addition d'acide, et avec d'antres     halogénures     d'acyle (par exemple le chlorure de     benzoyle)     on obtient les dérivés     penta-acylés    correspon  dants.

   La     dihydrostreptoinyeine    traitée par  une solution aqueuse d'un acide minéral non  oxydant se scinde en     streptidine    (sel) et     di-          hydrostreptobiosamine    et en traitant ce der  nier composé avec un acide minéral non oxy  dant en solution alcoolique, on obtient. un sel       d'alcoyl-dihydrostreptobiosaminide.     



  Il a été constaté que l'hydrogénation cata  lytique d'un chlorhydrate de streptomycine  contenant en combinaison des impuretés toxi  ques, par exemple un produit du commerce  d'une puissance de l'ordre de 400     unités/mg     permet d'obtenir un chlorhydrate de     dib    y     dro-          st.reptomycine    beaucoup moins toxique (dans  certains cas moitié moindre) que le sel de  départ, que l'hydrogénation.

   catalytique d'un  chlorhydrate de streptomycine contenant en  combinaison des impuretés colorées permet  d'obtenir un chlorhydrate de     dihydrostrepto-          niyeine    sensiblement incolore et que l'hydro  génation catalytique d'un chlorhydrate de  streptomycine possédant une  activité histami  nique  (action abaissant la tension artérielle)  rendant le produit inutilisable cliniquement,  permet d'obtenir un chlorhydrate de     dihy        dro-          streptomycine,    dont l'activité histaminique est    notablement inférieure à celle du produit  initial.  



  Les exemples suivants montrent quelques  formes d'exécution du procédé selon l'inven  tion (l'unité de puissance adoptée est équiva  lente à un gamma de     base    de streptomycine       pire).     



       Exemple   <I>1: ,</I>  300 mg de     trichlorhydrate    de streptomy  cine ayant une puissance de 750     unités/ni    g  sont, dissous dans 5 ml d'eau et la solution  est incorporée à 5 ml d'eau     contenant    100 mg  d'un catalyseur d'hydrogénation à l'oxyde de  platine     (Pt02,    antérieurement réduit par  l'hydrogène). Le mélange est agité .dans une  atmosphère d'hydrogène pendant 40     minutes     et, pendant ce temps, 10 ml     d'hydrogène    sont  absorbés, cette quantité correspondant à une  mole d'hydrogène par mole de streptomycine.

    Puis on filtre le .mélange hydrogéné     polir     éliminer le catalyseur et. on sèche le filtrat par  congélation (c'est-à-dire, bien entendu, en le  faisant congeler en le traitant dans le vide  pour sublimer le dissolvant). Le produit, qui  est le     trichlorhydrate    de     dihydrostreptomy-          cine,    a une puissance de 715 unités/mg et un  pouvoir rotatoire de [a] = - 86 .  



  D  Ce produit possède qualitativement la  même activité antibiotique à l'égard des orga  nismes d'essai ordinaires que la streptomycine  et peut.     servir    d'agent thérapeutique au lieu  de la streptomycine. Il .diffère de la strepto  inycine aux points de vue suivants     parmi     d'antres: il ne réduit pas le réactif de     Tollens     à la température     ambiante    ni la solution de  Fehling à l00  (1, il est stable (c'est-à-dire  conserve son activité antibiotique) dans une       solution    normale de soude à la température  ambiante pendant au moins 24 heures, et il ne  réagit pas en présence des réactifs carbonyle  qui, par suite, ne le rendent pas inactif.  



  Le     chlorhydrate    de     dihydrostreptomycine     ainsi obtenu peut être purifié par exemple       comme    suit    a) 45 mg du chlorure de     dihydrostrepto-          mycine    sont dissous dans 1 ml d'eau et on  ajoute une solution de 71 mg de     reineckate              d'ammoniiun,        NH4    [     Cr    (S     CN)    4     (NH3)        2.]    dans  4 ml d'eau à 50  C.

   Le produit     (reineckate    de       dihydrostreptoinyeine)    cristallise par refroi  dissement en longues aiguilles qui fondent en  se décomposant à 195  C (température non  corrigée) et ont une puissance de 370 unités  par mg. D'après sa composition déterminée       par        l'analyse    .     (C:        27,19%;        H:        4,52%;          N    :     21,8511/o;        S    :

       23,59%        et        Cr:        9,55%)        on        voit     qu'il s'agit d'un mélange des sels diacide et  triacide.  



  <B>100</B> mg de     reineckate    de     dihydrostrepto-          mycine    cristallisé sont. dissous dans 50 ml  d'eau et on ajoute à la solution 8 ml d'une  solution aqueuse saturée de sulfate d'argent  et, après avoir laissé reposer le mélange pen  dant 5 heures à 0  C, on sépare le précipité  de     reineckate    d'argent par filtrage.

   On traite  le filtrat, contenant le sulfate de     dihydro-          streptomycine    et un excès de sulfate d'argent,  avec une     solution    aqueuse à     71/o    de chlorure  de     baryiun,    jusqu'à ce que la totalité de l'ar  gent soit précipité à l'état de chlorure d'ar  gent. On sépare le précipité par filtrage et  on sèche le     filtrat    par congélation. Le sul  fate de     dihydrostreptomycine    sensiblement pur  ainsi obtenu peut contenir une faible propor  tion     d'impuretés    organiques     provenant    de  l'ion     reineckate.     



  Ensuite on     transforme    le sulfate de     di-          hYdrostreptomycine    sensiblement pur en base  de     dihydrostreptomycine    sensiblement pure  par addition     d'une    proportion équivalente de  baryte à une solution aqueuse de sulfate de       dihydrostreptomycine    en séparant le sulfate  de baryum précipité par filtrage et en sé  chant le filtrat par congélation. Ensuite, on  r     etransforme    la     dihydrostreptomycine    pure en  son chlorhydrate pur par addition d'acide  chlorhydrique.  



  b) 70 mg de     trichlorhydrate    de     dihydro-          streptomycine    obtenu de la manière décrite  plus haut sont dissous dans un ml d'eau et on  mélange la solution avec une     solution    chaude  de 124 mg de méthylorange dans 5 ml d'une       solution        aqueuse        de        méthanol    à     50        %.        Le        pro-          duit        (hélianthate    de     dihydrostr        eptomy     <RTI  

   ID="0004.0062">   cine)    ,  refroidi à la température ambiante, cristallise    en longues aiguilles et, après recristallisation  à deux reprises dans le méthanol dilué, fond  en se décomposant à     215-2160    C (tempéra  ture non corrigée) et possède une puissance  de 330 unités par mg. La. teneur en soufre  déterminée par l'analyse (6,360/0) concorde  avec celle qui est calculée d'après la formule       C-91Hsy_-IIN7012        #    3     Cl4H15,-;303S        (6,40%).     



  On décompose     l'hélianthate    de     dihy        dro-          streptomycine    cristallisée en le mettant en sus  pension dans le méthanol anhydre en ajoutant  3 moles     HCl    dans le méthanol anhydre, en  filtrant le mélange, en décolorant le filtrat  avec du charbon de bois, en éliminant le char  bon de bois par filtrage, en ajoutant au filtrat  décoloré deux volumes d'éther anhydre et on  recueille le précipité ainsi obtenu de     chlor-          hydrate    pur de     dihydrostreptomycine    par  filtrage ou     centrifugeage.     



       Txemple   <I>?:</I>  100 mg de     trichlorhy        drate    de strepto  mycine ayant une     puisance    de 750 unités par  mg sont dissous dans 10 ml d'eau; on     ajoute     100 mg d'un catalyseur d'hydrogénation à     51/o     de palladium déposé sur du charbon de bois  et on agite le mélange dans une atmosphère  d'hydrogène jusqu'à ce qu'une mole d'hydro  gène par mole de streptomycine ait été absor  bée. Puis on filtre le mélange hydrogéné pour  enlever le catalyseur et on sèche le filtrat par  congélation.

   Le produit, qui est. le     trichlor-          hydrate    de     dihydrostreptomycine,    est à peu  peu près identique à celui qu'on obtient dans  l'exemple 1 et peut être     purifié    de la manière  décrite dans cet exemple.

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé pour la préparation d'un dérivé de la streptomycine, caractérisé en ce que l'on soumet le trichlorhydrate de streptomycine à une réduction, en milieu non alcalin, capable de transformer le groupe carbonyle en groupe carbinol, de manière à obtenir le trichlor- hydrate de dihy drostreptomy cine. Le nouveau dérivé obtenu est une substance solide présentant un pouvoir rotatoire [a] as _ D<B>860.</B> Il possède qualitativement 1a même activité antibiotique que la streptomycine et peut ser vir d'agent thérapeutique.

   Il ne réduit pas le réactif de Tollens à la température ambiante et est stable dans une solution normale de soude à la température ambiante pendant au moins 24 heures, sans perdre son activité anti biotique. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que ladite réduction est une hydro- aénat.ion catalytique effectuée en présence de nickel de Raney comme catalyseur d'hydrogé nation. 2. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que ladite réduction est effectuée à l'aide d'un agent chimique libérant de l'hydro gène par réaction avec. ledit milieu. 3.

   Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que l'on soumet à une hydrogéna tion catalytique un trichlorhydrate de strepto mycine obtenu par addition d'acide chlor hydrique à la streptomycine et contenant en association des impuretés. 4. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que de l'hydrogène est mis en con tact, de manière intime, avec une solution aqueuse du trichlorhydrate de streptomycine obtenu par addition d'acide chlorhydrique à la streptomycine, cette solution contenant un catalyseur d'hydrogénation,

   et en ce que l'on interrompt l'hydrogénation lorsque approxi mativement une mole d'hydrogène a été absor- bée par mole de chlorhydrate de streptomy - cine. 5. Procédé selon la revendication, caracté risé en ce que, après ladite réduction, on sou met à une purification le produit hydrogéné de manière à obtenir le trichlorhydrate de dihydrostreptomycine à l'état très pur. 6.

   Procédé selon la revendication et la sous-revendication 5, caractérisé en ce que l'on transforme, en vue de ladite purification, le trichlorhydrate impur de dihydrostrepto- mycine obtenu après ladite réduction, en un . sel cristallisé de dihydrostreptomycine et en ce que l'on rets ansforme ensuite ce sel cristal lisé en trichlorhydrate pur de dihy drostrepto- mycine. 7.

   Procédé selon la revendication et les sous-revendications 5 et 6, caractérisé en ce que l'on transforme le trichlorhydrate impur de dihydrostreptomycine en reineckate de di- hydrostreptomycine cristallisé, lequel est en suite transformé en le trichlorhydrate pur de dihydrostreptomycine.