CH385828A - Procédé de fabrication de tétracyclines - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de fabrication de tétracyclines
 La présente invention a pour objet un nouveau procédé de préparation de tétracyclines.



   Le procédé selon l'invention consiste à effectuer une hydroxylation en position 12a d'une 12a-désoxytétracycline par traitement de cette dernière au moyen d'un agent oxydant.



   Les 12a-désoxytétracyclines sont des nouveaux composés de la série de la tétracycline. On peut préparer la 12a-désoxytétracycline par réduction chimique de la tétracycline au moyen de zinc métallique dans une solution aqueuse d'ammoniaque. De préférence, l'ammoniaque aqueuse est utilisée sous forme d'une solution à   10-20    %. L'utilisation de   l'ammo-    niaque aqueuse comme un milieu solvant est nécessaire car un autre milieu solvant tel qu'un milieu moyennement acide par exemple ne facilite pas la réduction de la tétracycline en 12a-désoxytétracycline ou provoque la formation des produits de réduction indésirables.

   La réaction peut tre conduite à des températures comprises dans l'intervalle de 10 à 500 C mais de préférence, la réaction est conduite à une température voisine de la température ambiante, c'est-à-dire de 20 à 250 C environ. Le temps de réaction n'est pas critique et, en général, peut tre compris dans l'intervalle d'une heure à quatre heures environ. Une concentration d'environ 4   to    (en poids par volume) de tétracycline antibiotique dans le milieu ammoniaque aqueux est satisfaisante pour la réaction. Le zinc utilisé dans la réaction doit tre de préférence sous forme - finement divisée, par exemple de la poussière de zinc, et le métal doit tre utilisé dans la proportion d'au moins deux parties en poids du métal par partie en poids de tétracycline antibiotique.



  Les proportions de métal supérieures à quatre parties en poids environ ne sont généralement pas nécessaires.



   L'invention n'est pas limitée à la 12a-désoxytétracycline comme matière de départ, mais elle peut tre appliquée avec la mme facilité à d'autres composés de la série de la tétracycline. Ainsi, on peut partir de la 6-déméthyl-12a-désoxytétracycline obtenue par réduction chimique de la   6-déméthyltétracycline ;    de la   7-chloro-6-déméthyl-12a-désoxytétracycline    obtenue par réduction chimique de la 7-chloro-6-déméthyltétracycline; de la 6-12a-désoxytétracycline obtenue par réduction chimique de la 6désoxytétracycline ou de la   6-déméthyl-6, 1 2a-désoxytétracycline    obtenue par réduction chimique de la 6-déméthyl-6-désoxytétracycline.



   Les 12a-désoxytétracyclines sont des intermédiaires de valeur pour la préparation des 12-désoxyanhydrotétracyclines. Pour préparer la 12a-désoxyanhydrotétracycline, on traite la 12a-désoxytétracycline par un agent déshydratant tel qu'un acide minéral fort, c'est-à-dire l'acide acétique glacial à une température comprise dans l'intervalle de   0    à 1000 C environ. La   12a-désoxyanhydrotétracycline    ainsi préparée est biologiquement active et possède une activité vis-à-vis de divers micro-organismes à grampositif et à gram-négatif, et particulièrement vis-à-vis de certaines souches de bactéries résistantes à la tétracycline.



   Les conditions de la réaction d'oxydation de la présente invention sont moyennement critiques dans le sens que le pH, la concentration de l'agent oxydant et la température influencent à la fois le rendement du produit final ainsi que la vitesse de la réaction. On a trouvé que l'hydroxylation de la 12adésoxytétracycline peut avoir lieu à un pH compris entre 2 et 7 environ et de préférence à un pH de 4,2-4,4 pour donner des résultats optima. De préférence, on maintient le pH au niveau désiré en utili  lisant un mélange tampon approprié, par exemple un mélange tampon citrate-phosphate, bien que l'utilisation de ce mélange tampon particulier n'est pas du tout critique, car son rôle est seulement de fournir un contrôle du pH.



   La réaction peut tre conduite à des températures comprises entre 0 et 500 C environ et, de préférence, elle est conduite au voisinage de la température ambiante, c'est-à-dire entre 25 et 300 C environ.



   Parmi les agents oxydants appropriés que   l'on    peut employer pour conduire l'hydroxylation en position 12a décrite, on peut citer le permanganate de potassium, le bichromate de potassium, le ferricyanure de potassium, le nitrite de sodium, le nitrite de potassium, l'iodure de potassium, l'iode, et le persulfate de potassium. L'hypochlorite de sodium et l'iodate de potassium ont été également utilisés mais ne sont pas préférés car, avec ces produits, la vitesse de la réaction est beaucoup plus lente et une période de temps relativement plus longue est nécessaire pour conduire l'hydroxylation désirée.



   L'invention n'est pas limitée aux agents oxydants cités précédemment et   l'on    peut utiliser d'autres agents oxydants si on le désire. La concentration de l'agent oxydant qui est nécessaire pour réaliser l'hydroxylation désirée peut varier dans un intervalle moyennement grand. En générai, on a trouvé que la quantité d'agent oxydant qui peut tre présente dans le mélange réactionnel est comprise entre 1/8 à environ 2 fois la concentration molaire de la 12adésoxytétracycline.



   La présente invention n'est pas limitée à l'hydroxylation décrite précédemment de la 12a-désoxytétracycline mais, comme il est indiqué, elle peut tre appliquée à l'hydroxylation d'autres 12a-désoxytétracyclines, notamment la 7-chloro-6-déméthyltétracycline, la 6-désoxytétracycline, la 6-déméthyl-tétracycline et la 6-déméthyl-6-désoxytétracycline. En outre, l'hydroxylation décrite peut tre appliquée avec succès à la 12a-désoxydédiméthylaminotétracycline pour former la dédiméthylaminotétracycline. La matière de départ qui est la 12a  désoxydédiméthylaminotétracycline    peut tre préparée par mise en contact de la tétracycline avec du zinc métallique dans un milieu moyennement acide, c'est-à-dire dans l'acide acétique glacial, pendant une durée d'au moins 72 heures.

   Cette réaction provoque l'élimination du groupe hydroxyle en position 12a du noyau tétracycline et l'élimination du groupe diméthylamino en position 4 du noyau tétracycline.



  Une telle réaction utilisant la chlorotétracycline comme matière de départ pour donner la 12a-désoxy  dédiméthylaminochlorotétracycline    a été décrite dans le   Journal of the   American    Chemical Society 76, 3574 (1954).



   Exemple 1
 a) On dissout 2 g de chlorhydrate de tétracycline dans 50 cc d'ammoniaque aqueuse à 15 %. On ajoute 4 g de poudre de zinc et   l'on    agite le mélange pendant deux heures. On filtre l'excès de zinc et   l'on    traite le filtrat au moyen d'acide chlorhydrique concentré jusqu'à obtention d'un pH de 7. Le produit brut est filtré et remis en suspension dans 500 cc d'eau et redissous à pH 1,5. La solution est clarifiée sur de la terre de diamotées. On ajuste le pH du filtrat à   4-4,5.    On filtre la faible quantité de solide.



  Le filtrat clair est extrait à l'éther dans extracteur à liquide/liquide. L'extrait éthéré donne 750 mg de 1 2a-désoxytétracycline cristalline, qui est recristallisée dans la N,N-diméthylformamide et dans le méthanol.
 b) Dans un ballon de 4 litres, on introduit 800 cm3 d'un mélange tampon citrate-phosphate à pH   4,4;    100 cm3 d'une solution aqueuse de nitrite de sodium à une concentration de 800 microgrammes/cm3 et 100 cm3 d'une solution acidifiée de 12adésoxytétracycline à une concentration de 10 mg/ cm3. Le ballon contenant le mélange réactionnel est agité sur une   secoueuse    alternative pendant 3 heures.



  On ajuste alors le pH du mélange réactionnel à 8,58,6, et on l'extrait à plusieurs reprises au moyen de butanol. Les extraits butanoliques réunis sont concentrés jusqu'à un faible volume et la tétracycline brute précipite par addition de 10 volumes d'éther de pétrole. La tétracycline est libérée de la plupart des impuretés par chromatographie de partage et cristallisation ultérieure. La tétracycline cristalline qui est obtenue est identifiée par des techniques à l'infrarouge, à l'ultraviolet, par chromatographie sur papier et par son activité microbiologique.



   Exemple 2
 0,5   cm3    d'une solution aqueuse de 12a-désoxytétracycline à une concentration de 5 mg/cm3 est ajouté à 4 cm3 d'un mélange tampon citrate-phosphate préparé à pH 4,4. On ajoute   0,5    cm3 d'une solution de permanganate de potassium à 460 microgrammes/cm3 et   l'on    agite le mélange pendant deux heures à une température de 280 C. Un échantillon   d'une    partie aliquote est analysée pour le substrat et indique pratiquement l'absence de la 12a-désoxytétracycline. On essaie le mélange réactionnel sur le
Staphilococcus aureus et   l'on    trouve que le mélange réactionnel présente l'activité antibactérienne typique de la tétracycline.



   Exemple 3
 On répète le processus de l'exemple 2, sauf que   l'on    utilise comme agent oxydant 0,5 cm3 d'une solution de bichromate de potassium à 860 microgrammes/cm3. La réaction est conduite à 280 C pendant deux heures. La chromatographie sur bande de papier indique la présence de la tétracycline.



   Exemple 4
 On répète le processus de l'exemple 2 sauf que   l'on    utilise comme agent oxydant 0,5   cm3    d'une solution de ferricyanure de potassium à 960 microgrammes/cm3. La réaction est conduite à 280 C pendant deux heures. La chromatographie sur bande de papier indique la présence de la tétracycline.  



   Exemple 5
 On répète le processus de l'exemple 2, sauf que   l'on    utilise comme agent oxydant 0,5 cm3 d'une solution de persulfate de potassium à 1580 microgrammes/cm3. La réaction est conduite à 280 C pendant deux heures. La chromatographie sur bande de papier indique la présence de la tétracycline.



   Exemple 6
 On répète le processus de l'exemple 2, sauf que   l'on    utilise comme agent oxydant 0,5 cm3 d'une solution d'iode à 480 microgrammes/cm3. La réaction est conduite à 280 C pendant deux heures. La chromatographie sur bande de papier indique la présence de la tétracycline.



   Exemple 7
 On répète le processus de l'exemple 2, sauf que   l'on    utilise comme agent oxydant 0,5 cm3 d'une solution de nitrite de potassium à 1000 microgrammes/ cm3. La réaction est conduite à 280 C pendant deux heures. La chromatographie sur bande de papier indique la présence de la tétracycline.



   Exemple 8
 On répète le processus de l'exemple 2, sauf que   l'on    utilise comme agent oxydant une quantité   équi-    valente d'iodate de potassium. La réaction est conduite comme aux exemples précédents, mais une période de temps plus longue est nécessaire avant que le mélange réactionnel ne révèle la présence de la tétracycline.



   Exemple 9
 On répète le processus de l'exemple 2 sauf que   l'on    utilise comme agent oxydant une quantité équivalente d'hypochlorite de sodium. La réaction est conduite comme aux exemples précédents, mais une période de temps plus longue est nécessaire avant que le mélange réactionnel ne révèle la présence de la tétracycline.



   Exemple 10
 2,5 cm3 d'une solution méthanolique de 12a-désoxydédiméthylaminotétracycline à une concentration de 1 mg/cm3, et préparée par mise en contact de la tétracycline avec l'acide acétique glacial pendant 72 heures, sont ajoutés à 1 cm3 d'un mélange tampon citrate-phosphate préparé à pH 4,4. On ajoute 1,5 cm3 d'une solution aqueuse de nitrite de sodium à 1300 microgrammes/cm3 et   l'on    agite le mélange pendant deux heures à 280 C. L'hydroxylation en position   1 2a    du substrat est indiquée par l'accroissement de l'activité antibactérienne détectée sur les parties aliquotes du mélange réactionnel par l'essai   turbidimétrique    au micrococcus pyogenes.



   Essai turbidimétrique
 microgramme/cm3 en
Temps heures dédiméthylaminotétracycline
 0 +10
 2 108
 Exemple   il   
 On prépare la   7-chloro-6-déméthyl-12a-désoxy-    tétracycline par réduction chimique de la tétracycline par du zinc métallique dans une solution aqueuse d'ammoniaque. A la fin de la réaction, on filtre l'excès de zinc et   l'on    refroidit le filtrat dans un bain de glace avant de l'acidifier au moyen d'acide chlorhydrique concentré. Le mélange réactionnel est dilué par un mélange tampon citrate-phosphate à pH 4,4, de sorte qu'une analyse spectrophotométrique de la solution indique la présence de 850 gamma/ cm3 environ du produit 12a-désoxytétracycline.

   Dans un ballon de 50 cm3 on introduit 1 cm3 de la solution de substrat tamponné à pH 4,4 et 1 cm3 d'une solution contenant 52 gamma/cm3 de nitrite de sodium.



  On agite les ballons sur une secoueuse alternative pendant deux heures à 280 C. Au bout de ce temps, l'analyse spectrophotométrique indique une chute de concentration de la 7-chloro-6-déméthyl-12a-désoxytétracycline depuis une concentration initiale de 430 microgrammes/cm3 à une concentration de 45 microgrammes/cm3 et l'analyse microbiologique indique un accroissement de l'activité bactérienne exprimée en 7-chloro-6-déméthyl-tétracycline depuis une valeur initiale de 30 microgrammes/cm3 à une valeur supérieure à 100 microgrammes/cm3.



   Exemple 12
 On suit le processus de l'exemple précédent sauf que la 12a-désoxytétracycline dans cet exemple est la   6-déméthyl- 1 2a-désoxytétracycline..    Sa concentration dans une solution tamponnée au citrate-phosphate est approximativement de 1100 microgrammes/ cm3. La solution de nitrite de sodium employée est à une concentration de 70 microgrammes/cm3. A la fin de la période de réaction de deux heures, l'analyse spectrophotométrique indique une chute de concentration de la 6-déméthyl-12a-désoxytétracycline depuis une valeur initiale de 550 microgrammes/cm3 à une valeur de 72 microgrammes/cm3 et l'analyse microbiologique indique un accroissement de l'activité bactérienne exprimée en 6-déméthyltétracycline depuis une valeur initiale de 18-microgrammes/cm3 à une valeur de 152 microgrammes/cm3.



   Exemple 13
 On suit le processus de l'exemple 11, sauf que la 1 2a-désoxytétracycline dans cet exemple est la 6-12a-désoxytétracycline. Sa concentration dans la solution tamponnée au mélange citrate-phosphate est d'environ 650   microgrammes/cm5.    La solution de nitrite de sodium employée est à une concentration de 70 microgrammes/cm3. A la fin de la période  réactionnelle, l'analyse spectrophotométrique indique une chute de concentration de la 6-12a-di-désoxytététracycline depuis une valeur initiale de 320 microgrammes/cm3 à une valeur de 78 microgrammes/cm3 et l'analyse microbiologique indique un accroissement de l'activité antibactérienne exprimée en 6-désoxytétracycline depuis une valeur initiale de 28 microgrammes/cm3 à 92   microgrammes/cm3.   
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de préparation de tétracyclines, carac térisé en ce qu'on soumet une 1 2a-désoxytétracycline à l'action d'un agent oxydant.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que la réaction a lieu à un pH compris entre 2 et 7 environ.

   2. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que la quantité d'agent oxydant présente dans le mélange réactionnel est de 1/8 à 2 fois environ la concentration molaire de la 12a-désoxytétracycline.

   3. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que l'agent oxydant est le nitrite de sodium, le nitrite de potassium, le permanganate de potassium, le bichromate de potassium, le ferricyanure de potassium, l'iodure de potassium, l'iode ou le persulfate de potassium.

   4. Procédé suivant la revendication, caractérisé en ce que la 12a-désoxytétracycline est la l2a-dés- oxytétracycline, la 1 2a-désoxydédiméthylaminotétra- cycline, la 7-chloro-6-déméthyl- 1 2a-désoxytétracy- cline, la 6-déméthyl-12a-désoxytétracycline ou la 6, 1 2a-désoxytétracycline.