CH351278A - Procédé de préparation de la 6-diazo-5-oxo-norleucine - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de préparation de la 6-diazo-5-oxo-norleucine
 Les 6-diazo-5-oxo-norleucines, soit la D-6-diazo5-oxo-norleucine, la L-6-diazo-5-oxo-norleucine et la   DL-6-diazo-5-oxo-norleucine    possèdent des propriétés tout à fait particulières, comme cela ressort de la description qui suit. Comme ces substances diffèrent les unes des autres au point de vue chimique seulement en ce que les premières sont des formes isomères optiquement actives tandis que la dernière est la forme optiquement racémique de la 6-diazo5-oxo-norleucine, les propriétés chimiques de ces composés sont identiques de même que beaucoup de leurs propriétés physiques. Ces composés contiennent seulement les éléments carbone, hydrogène, oxygène et azote et ont la formule empirique   C6H9N3O3.   



  Ils ont un poids moléculaire de 171 et peuvent être représentés par la formule structurale:
EMI1.1     

 Le pouvoir rotatoire spécifique   [a] D6    de la L-6  diazo-5-oxo-norleucine    est + 210 (à   5,4 o    dans l'eau), et de la   D-6-diazo-5-oxo-norleucine, - 16,10    (à 1,98    /o    dans l'eau à 250 C).



   La D-6-diazo-5-oxo-norleucine, la L-6-diazo-5oxo-norleucine et la   DL-6-diazo-5 -oxo-norleucine    sont relativement instables à la chaleur et se décomposent avant de fondre. La décomposition ne se produit pas à une température spéciale et, par conséquent, les points de décomposition et de fusion varient entre de larges limites selon la méthode employée pour leur détermination. La décomposition commence en général à environ 1450C et peut continuer jusqu'à ce qu'on atteigne 1550C. La décomposition est accompagnée d'un dégagement de gaz. Ces composés se décomposent dans les acides aqueux avec libération d'azote. Les courbes de liaison d'hydrogène montrent des valeurs pour pK'a dans l'eau de 2,1 et 8,95.



   Ces produits sont très solubles dans l'eau, mais insolubles dans les solvants organiques non polaires ordinaires. Ils sont seulement très légèrement solubles dans le méthanol absolu, l'éthanol absolu ou l'acétone à froid, mais sont solubles dans les solutions aqueuses chaudes de ces solvants. Ils donnent la coloration spécifique bleu pourpre dans l'essai à la ninhydrine. L'oxydation par l'acide périodique de la L-6-diazo-5-oxo-norleucine donne l'acide Lglutamique. Une réaction semblable avec la D-6diazo-5-oxo-norleucine ou la DL-6-diazo-5-oxo-norleucine donne l'acide D-glutamique, respectivement l'acide DL-glutamique.



   Ces produits forment des sels de métaux par réaction avec des hydroxydes, carbonates, bicarbonates, oxydes, alcoyl-oxydes, amides, etc., de métaux alcalins ou alcalino-terreux.



   Les spectres d'absorption dans l'ultraviolet de la   D -6- diazo -5- oxo-norleucine,    L-6-diazo-5-oxo-norleucine et   DL-6-diazo-5-oxo-norieucine    sont identiques. Dans un tampon de phosphate aqueux, à un pH de 7, les maxima caractéristiques d'absorption dans l'ultraviolet sont pour   Elolo    de 683 à une longueur d'onde de 274 millimicrons et de 376 à une longueur d'onde de 244 millimicrons.



   Les spectres d'absorption dans l'infrarouge de la
D-6-diazo-5-oxo-norleucine et de la L-6-diazo-5oxo-norleucine sont identiques. Quand on les détermine par la méthode au disque de bromure de potassium, le spectre montre des sommets d'absorption aux longueurs d'onde suivantes:   3,19,      3,32,       3,78, 4,66, 6,14, 6,30, 6,59, 6,90, 7,18, 7,39, 7,54,      8,33,      8,66,      8,98,      9,36,      9,71,    10,08, 10,22, 10,59,
   11,65,      12,08,    12,34 et 13,16 microns.  



   Le spectre d'absorption dans l'infrarouge pour la
DL-6-diazo-5-oxo-norleucine déterminé par la méthode au disque de bromure de potassium, montre des sommets d'absorption aux longueurs d'onde suivantes:   3,34,      4,66,      6,13,      6,31,      6,59,      7,06,      7,19,      7,43,      8,72,      9,26,      9,90,    10,67 et 11,32 microns.



   Les 6-diazo-5-oxo-norleucines possèdent des propriétés phytotoxiques bien marquées, et sont particulièrement utiles comme herbicides, destructeurs de mauvaises herbes et semblables. A ces fins, on emploie une solution aqueuse diluée, et celle-ci est appliquée à la plante ou à une culture de plantes selon les méthodes connues dans ce domaine. Ces composés sont efficaces à de hautes dilutions et ont une action sélective contre certaines espèces de mauvaises herbes particulièrement indésirables.

   Par exemple, dans le cas de la L-6-diazo-5-oxo-norleucine, une solution aqueuse à une concentration de 1000 parties par million, appliquée par projection jusqu'au point d'égouttement à des parcelles de terrain pour essais à cultures séparées vigoureuses d'ansérines et de chénopodes a donné   100 0/o    de destruction, tandis que la croissance sur une parcelle de blé comparable n'a été empêchée que pour   20  /o    dans des conditions identiques.



   Les   6-diazo-5-oxo-norieucines    possèdent un haut degré d'activité contre les levures. Grâce à ce caractère, elles peuvent être utilisées pour isoler des bactéries de mélanges microbiens dans lesquels un ou plusieurs des micro-organismes sont des levures.



   Ces composés possèdent aussi des propriétés extraordinaires du fait qu'ils empêchent la biosynthèse, dans les cellules vivantes, d'acides nucléiques essentiels et de précurseurs d'acides nucléiques et exercent aussi une action inhibitrice sur le développement de néoplasmes. L'effet inhibiteur de la L-6  diazo-5-oxo-norleucine    est plus grand que celui des composés DL et D correspondants; le composé DL, de son côté, possède un effet inhibiteur plus élevé que le composé D. La croissance de tumeurs implantées dans des souris ou des rats est tout à fait empêchée par des injections journalières de L-6diazo-5-oxo-norleucine.

   Les variétés de tumeurs qui sont ainsi atteintes comprennent le Sarcome 180 (formes liquide et solide), le Sarcome T 241, le
Sarcome MA 387, l'Adenocarcinome mammaire
E 0771, l'Adenocarcinome Miyono, le Lymphosarcome Mecca, le Sarcome ostéogénique de Ridgway, le Sarcome ostéogénique de Wagner, l'Adenocarcinome mammaire RC, le Carcinome d'Ehrlich (formes liquide et solide), le Carcinome 1025, le Carcinome
Krebs 2 (forme fluide) et le Lymphosarcome du rat, de Murphy. Ces propriétés extraordinaires montrent que ces produits peuvent éventuellement être employés, soit seuls soit en combinaison avec d'autres agents d'inhibition des néoplasmes, tels que la 6mercaptopurine, dans le traitement de maladies néoplastiques (carcinomes, sarcomes, leucémies, etc.).



  Ces produits peuvent être administrés soit par voie buccale soit par injections.



   La dénomination commune ou générique diazooxo-norleucine a été adoptée pour la L-6-diazo-5oxo-norleucine.



   Il est entendu que les formules développées et les désignations chimiques figurant dans le présent exposé englobent, en l'absence de spécification de la forme optique, la forme isomère D active, la forme isomère L active et la forme DL optiquement inactive de ces composés. Ainsi donc, quand une désignation chimique ne spécifie pas de quelle forme optique il s'agit, cette désignation doit être interprétée dans son sens général, c'est-à-dire comme désignant soit l'isomère D actif, soit l'isomère L actif, soit la forme racémique DL optiquement inactive.



   Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que   l'on    fait réagir un sel par addition d'acide de 6-amino-5-oxo-norleucine avec un agent de diazotation.



   La réaction chimique du procédé s'effectue suivant le schéma:
EMI2.1     

 On opère de préférence en milieu aqueux audessous de la température ordinaire. On peut employer divers agents de diazotation tels que l'acide nitreux, les nitrites d'alcoyles et les composés de nitrosyle. Quand on emploie l'acide nitreux comme agent de diazotation, on peut utiliser une solution de cet acide (préparée par réaction de trioxyde d'azote avec de l'eau), ou bien l'acide nitreux peut être généré in situ par addition d'un acide minéral et d'un nitrite inorganique tel qu'un nitrite de métal alcalin ou alcalino-terreux ou un nitrite de métal lourd. Des exemples de tels nitrites inorganiques sont les nitrites de sodium, de potassium, de baryum ou d'argent.

   L'amino-acide libre, la   6-amino-5-oxo-    norleucine, étant relativement instable, on fait réagir la 6-amino-5-oxo-norleucine sous forme de sel par addition d'acide. La réaction est effectuée en général à un pH de 4 à 7, et de préférence de 5 à 6.   I1    est préférable de ne pas ajouter d'acide minéral au mélange de réaction mais de laisser simplement le sel réagir avec le nitrite pour former l'acide nitreux in situ. L'acide nitreux peut aussi être produit in situ en faisant passer du trioxyde d'azote dans un mélange de réaction aqueux. En outre, l'acide nitreux peut encore être préparé en utilisant un nitrate et en ajoutant une substance réductrice telle que l'acide arsénieux au mélange de réaction.

   Des exemples de nitrites d'alcoyle qui peuvent être employés comme agents de diazotation sont le nitrite d'éthyle, le nitrite de butyle et le nitrite d'amyle. Comme exemples de  composés de nitrosyle pouvant être utilisés dans cette opération, on peut citer le chlorure de nitrosyle, le bromure de nitrosyle et l'acide nitrosyl-sulfurique.



  La quantité d'agent de diazotation à employer n'est pas particulièrement critique, mais par raison d'économie, il convient d'en employer au moins un équivalent pour chaque équivalent de sel de 6-amino-5oxo-norleucine de départ. On obtient les meilleurs résultats en employant un excès d'agent de diazotation, et, bien que   l'on    ne désire diazoter que   l'un    des deux groupes amino présents dans la 6-amino-5-oxonorleucine de départ, on peut employer même trois à quatre équivalents de l'agent de diazotation sans effet défavorable sur le rendement en produit cherché.



   Les 6-amino-5-oxo-norleucines (désignées aussi comme 5-oxo-lysines) et leurs sels par addition d'acide sont des composés nouveaux. Elles peuvent être préparées par hydrolyse acide d'esters d'alcools inférieurs de l'acide   2,6-diphtalimido-5-oxo-caproï-    que. Cette préparation est effectuée en traitant la matière de départ avec au moins deux équivalents, et de préférence, plus de deux d'un acide minéral.



  Pour obtenir les meilleurs résultats, on emploie un acide minéral aqueux 3 à 10 N. La réaction est faite à une température au-dessus de 700 C et de préférence à la température de reflux. On peut employer des acides minéraux tels que les acides chlorhydrique, bromhydrique, sulfurique, phosphorique et semblables. Le sel par addition d'acide de 6-amino5-oxo-norleucine résultant peut être purifié, si on le désire, en le convertissant en la base libre correspondante et en isolant celle-ci sous forme d'un sel relativement insoluble tel que le picrate.



   Exemple
 Préparation d'une matière de départ:
 a) Un mélange de 5,2 g d'ester méthylique de
 l'acide   DL-2,      6-diphtalimido-5-oxo-caproïque   
 [Sheehan et   Boîhofer,    J. Am. Chem. Soc., 72,
 2469 (1950)] et 130 ml d'acide chlorhydrique
 concentré (p. sp. 1,18) est agité et chauffé à
 une température de reflux pendant seize heu
 res. Trois portions de   20ml    d'acide chlor
 hydrique concentré (p. sp. 1,18) sont ajou
 tées à intervalles pendant ce temps. Puis le
 mélange est refroidi et maintenu à 00 C pen
 dant seize heures, et est filtré. Le filtrat est
 concentré dans le vide jusqu'à un volume de
   40ml    et le concentrat est extrait plusieurs
 fois à l'éther.

   Le pH de la solution aqueuse
 est ajusté à 7-8 avec de l'hydroxyde de so
 dium 4 N, et la solution est chauffée à 600 C
 et ajoutée rapidement avec agitation à une
 solution chaude de 9 g d'acide picrique dans
   100ml    d'eau. Le produit qui se sépare est
 rassemblé par filtration, bien lavé avec de
 l'eau et de l'éthanol puis séché dans le vide;
 P. F.   166-1680    C. Ce produit, qui est le sel par addition d'acide picrique de la   DUS-oxo-    lysine, a la formule:
EMI3.1     

 forme DL
 Ce picrate est converti en le dichlorhydrate en chauffant la substance pendant 30 minutes dans 40 ml d'acide chlorhydrique concentré (p. sp. 1,18). Le mélange est bien refroidi puis filtré pour enlever l'acide picrique.

   Le filtrat est extrait plusieurs fois avec des volumes égaux d'éther, traité avec du charbon et filtré ; le filtrat est congelé et la glace en est enlevée par sublimation sous un vide poussé. Le résidu solide est dissous dans 8 ml d'eau chaude ; on ajoute 35   ml    d'éthanol absolu et le produit cristallin est séparé par filtration; P. F.   109-1120 C.    Ce produit, le dichlorhydrate de   DL-5-oxo-lysine    monohydraté, est de formule:
EMI3.2     

 forme DL
Exécution du procédé: b) Une solution de 250 mg de dichlorhydrate
 de DL-5-oxo-lysine et 10   ml    d'eau est refroi
 die à 0-50 C dans un bain de glace. On ajoute
 en une portion une solution de   140mg    de
 nitrite de sodium dans 2 ml d'eau, et la solu
 tion jaune est refroidie pendant 10 minutes
 au bain de glace.

   Le mélange de réaction est
 alors congelé et la glace est éliminée de la
 masse congelée par sublimation sous un vide
 poussé. Le produit résiduaire, la   DL-diaio-   
 5-oxo-norleucine, de formule:
EMI3.3     

 forme   DL    peut être purifié en le dissolvant dans 10   ml    d'eau contenant   10ml    d'acétone aqueuse à   1 0/o,    en versant la solution dans une colonne d'adsorption contenant 15 g de charbon activé et 15 g de terre de diatomées, lavant la colonne avec environ 2,5 volumes     hold-up     d'acétone aqueuse à 1   o/o    et recueillant l'éluat en fractions de 10 ml.

   Les trois fractions montrant la plus forte absorption dans l'ultraviolet à une longueur d'onde de 275 millimicrons sont congelées, et la glace en est sublimée sous un vide poussé. Le produit résiduaire, la   DL-6-diazo-5-oxo-norleucine,    est recristallisé en le dissolvant dans quelques  
 gouttes d'eau et l'additionnant de cinq volu
 mes d'éthanol absolu. Les propriétés chimi
 ques, biologiques et physiques de cette DL
 6-diazo-5-oxo-norleucine sont les mêmes que
 celles indiquées dans la description qui pré
 cède.



   Les isomères optiques individuels, à savoir les
L et   D-6-diazo-5-oxo-norieucines,    peuvent être préparés de la même manière décrite en a) et b) cidessus, en partant des esters méthyliques des acides   L    et   D-2, 6-diphtalimido-5-oxo-capröïque,    respectivement. Ceux-ci peuvent être préparés à partir des anhydrides   L- et    D-N-phtaloyl-glutamiques correspondants (Sheehan et   Bolhofer,    ci-dessus).
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation de la 6-diazo-5-oxo-norleucine, caractérisé en ce que l'on fait réagir un sel par addition d'acide de 6-amino-5-oxo-norleucine avec un agent de diazotation.

   SOUS-REVENDICATION Procédé selon la revendication, dans lequel la réaction est effectuée au-dessous de la température ordinaire, en milieu aqueux.