MC360A1

MC360A1 - Procédé de préparation de nouveaux composés de la famille des tétracyclines

Info

Publication number: MC360A1
Application number: MC381A
Authority: MC
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1961-04-14
Filing date: 1962-04-03
Publication date: 1963-01-02
Also published as: FR1977M; US3219671A; GB952972A; CH397657A; ES275944A1; AT247517B; BE615588A; LU41501A1

Description

BREVET D 1 lITErïIOI

Procède cLe préparation ae Nouveaux composés de la famille des tétracyclines.

t,

Société dite :

AMERICAir CTAHAM1D COMPACT

la présente invention a pour objet un procédé de préparation de nouveaux composés de la famille des tétracyclines et plus particulièrement elle a pour objet un procédé de préparation de nouvelles 6-désoxytétracy-5 clines et 6-déméthyl-6-désoxytétracyclines substituées qui peuvent être représentées par la formule générale suivante ;

dans laquelle R^ et Rg représentent un atome d'hydrogène, ou un groupe azide, alcanoyloxyle inférieur, halogénoalca-noyloxyle ou alc oxythio car bonyltliio inférieur mais ne peuvent pas représenter tous deux des atomes d 'liydrogène, et R^ est un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle. L'invention a aussi pour objet un procédé de préparation des sels non toxiques formés par addition d'acides aux nouveaux dérivés de tétracycline. Il est entendu que dans toute la . description, l'expression "alcanoyloxyle inférieur" comprend le radical formiate.

Les nouvelles' tétracyclines de l'invention sont de façon générale, des solides jaunes relativement solubles dans l'eau, le méthanol, l'éthanol, l'acide acétique etc.». et relativement insolubles dans le benzène, le toluène, 1? éther, l'éther de pétrole etc...On peut généralement cris--talliser les composés par un mélange d'alcool et d'éther,-par un mélange d'alcool et de benzène, etc... Ainsi qu'il est caractéristique pour les tétracyclines en général, les composés de l'invention sont des solides amphotères qui oxit de larges intervalles de fusion au-dessus de 150°C.

Les nouvelles tétracyclines de l'invention sont biologiquement actives et possèdent l'activité antibactérienne à large spectre des tétracyclines antérieurement connues. L'activité antibactérienne de certains de ces composés,, définie par la quantité nécessaire pour inhiber

la croissance de diverses "bactéries typiques, a été déterminée de façon usuelle par la technique des stries sur agar -agar avec dilution, communément employée pour l'essai des nouveaux antibiotiques. Le tableau ci-dessous indique les

9

concentrations inhibitrices minimales, en microgrammes par centimètre cube, pour divers organismes essayés. A titre de comparaison, on indique aussi l'activité antibactérienne de la tétracycline contre les mêmes organismes.

TABLEAU I.

Organisme

Té-

tra- 7-acétoxy-6- 7-éthoxythio- 7-azido~6- 9-azido-6-cy~ déméthyl-6- carbonyltliio" déméthyl-6~ déméthyl-6-

cli- désoxytétra- 6-déméthyl-6~ désoxytétra- désoxytétra-

ne cycline désoxytétra- cycline cycline c3rcline

Mycobacterium ranae

Micobacterium smegmatis ATCC 607

.6taphyl o co c eus aureus 209P

Streptococcus

804-5

Bacillus

ATCC 6633

Streptococcus pyogenes. 0205

Streptococcus alpha n° 11

Staphylococous albûs n° 69 Streptococcus bêta n° 80

Staphylococcus aurèus NY 104

—l 1 " 1

Bacillus

Cerèus n° 5 Proteus

Vul&aris 9484

Escïa&richia coli ATCC 9657

Salmonella gçallinarum

BschericMa coli n° 22

0,5 0,25 250 250 250

0,5 15 62 15 2

■4

0,5 1 15 51 8 4

0,5 4 51 15 8

8

15

8

15 8 Ï5 8 8 31 250 250 250

0,25

4

8

4

0,5 2 15 31 8

2

4 4

1

2 15 15

8 4 1 8

31 62 8

D'après ce qui précède, on voit qu'à de nombreux égards, le spectre antibactérien des nouveaux dérivés est étroitement parallèle à celui de la tétracycline, mais qu' en outre, certains des composés nouveaux ont une activité biologique 1,5-2,5 fois supérieure à celle de la tétracycli ne contre le gtaphylococeus aureus, la mesure étant faite par le test turbidimétrique usuel (Annales de l'Académie ; des Sciences de New-York, jjl, 218 (1948) ).

En outre, les nouveaux dérivés sont extrêmement efficaces in vitro et in vivo contre certaines souches de bactéries résistant à la tétracycline. Par exemple, les composés de l'invention sont 30-80 fois plus efficaces que la tétracycline contre le Streptococcus alpha n° 11, le Staphylo co c eus albus n° 69 et le Streptococcus bêta hémoly-tique, souche n° 80, qui résistent à la tétracycline.

En outre, certains de ces composés présentent une grande activité in vitro contre le Staphylocossus Smith et le S taphylo co c eus Rose, microorganismes résistants. Le Staphylococcus Smith est tiré d'une souche étudiée au Roc-r kefeller Institute, et a été isolé par Sharp et Dohme. Le Staphylococcus Smith est positif à la coagulase, négative à la tellurite et sensible à la tétracycline, à la pénicilline, à la streptomycine, à l'érythromycine, à la carbomy-cine, à la néomycine, au chloramphénicol et à la novobio-cine in vitro. Des tentatives ont été faites pour identifier cette souche à l'aide de /bactériophage, mais cette identification est apparue impossible.

6.-

Le Staphylococ eus aureus, variété Rose (ATCC n° 14 154) a été isolé cliniquement dans un abcès d'un patient qui était insensible au traitement par les tétracyclines . On a trouvé que cet organisme résistait in vitro 5 aux tétracyclines utilisées cliniquement. Le staphyloco ccus Rose est positif à la coagulase et à la tellurite et résiste à la tétracycline, à la pénicilline, à la streptomycine et à 1'érythromycine. Il est sensible à la car-bomycine, à la néomycine, au chloramphénicol et à la novo-10 biocine in vitro. Le S t aphylo c0 c eus a donné les résultats suivants à la diagnose, par le bactériophage :

S taphyl0 co c eus aureus 9 Motif de bactériophage variété Rose 80/81

Certaines des nouvelles tétracyclines de l'in vention ont été essayées in vitro contre le Staphylococcus Smith et le S taphylo c 0 c eus Rose, en même temps que des types de tétracyclines utilisés cliniquement. Le tableau ci-dessous indique les activités antibactériennes ainsi obtenues, exprimées par les concentrations inhibitrices minimales en microgrammes par centimètre cube.

15

20

TABLEAU II.

10

Staphylococcus Staphylococcus Smith Rose

Tétracycline 0,25 250

Déméthyltétracjrcline. 0,25 125

Déméthylchlorotétracycline 0,12 125 7~azido-6-déméthyl~6~

désoxytétracycline 0,25 2 9-azido-6-déméthyl-6~

désoxytétracycline 0,5 2 7-acétoxy-6-déméthyl-6-

désoxytétracycline 0,06 8

Comme on l'a indiqué, l'activité antibactérienne des nouveaux dérivés est égale et à beaucoiip d'égards supérieure à celle de la tétracycline et donc, le médecin pourra administrer les nouveaux composés de la même façon 15 et approximativement aux mêmes dosages que les tétracycli nes actuellement employées. De pltis, étant donné que les nouveaux composés présentent l'activité antibactérienne à large spectre qui caractérise les tétracyclines antérieurement connues, on peut les utiliser dans le.traitement de 20 diverses infections produites par des bactéries positives et négatives au test de G-ram, là où le traitement de ces infections par la tétracycline, la chlorotétracycline ou la déméthyl■•-chlorotétracycline est indiqué.

On peut préparer les nouveaux composés de l'in-25 vention à partir des sels de tétracj^cline dia,zonium corres pondants, Par exemple, on peut préparer le chlorydrate du sulfate de 6'™déméthyl-6-désoxytétracycline~7-diazonium en nitrifiant le sulfate de 7-amino-6-déméthyl-6-désoxytétra-cycline en suspension dans un acide minéral approprié, par 30 exerple l'acide chlorhydrique méthanolique.

On prépare alors les nouveaux dérivés de l'invention en faisant réagir le sel de tétracycline diazonium approprié sur l'acide hydrazoïque ou un acide alkylxanthi-que inférieur tel que l'acide éthylxanthique ou un acide carboxylique aliphatique inférieur saturé tel que l'acide acétique, ou un acide halogénoalkylcarboxylique inférieur tel qLie l'acide dichloracétique, dans les conditions voulues pour remplacer le radical diazonium par un radical azidef aoétoxyle, formyloxyle ou alkylxanthate inférieur.

Généralement, on condu.it la réaction dans l'eau, dans 1!a,cide chlorhydrique alcoolique ou dans un excès de réactif tel que l'acide formique ou acétique, à des températures variant de 0 à 50°C, avantageusement à la température ambiante, pendant un temps qui varie de quelques minutes à plusieurs heures ou davantage.

Par contre, quand on fait réagir un sel de té-tracyeline-diazonium sur un acide alcanoïque pour préparer •une alcanoyloxytétracycline inférieure, on active de préférence la réaction au moyen de rayons ultra-violets. On a trouvé que les rayons ultra-violets de 200 à 450 mju sont efficaces à cet effet.

Pour isoler et purifier les composés de l'invention, on utilise des méthodes courantes telles que la précipitation, 1:évaporation du solvant, la lyophilisation, la cristallisation, la chromatographie sur colonne, etc...

Les nouvelles tétracyclines de l'invention sont des composés amphotères et par siiite on peut facilement préparer des sels d'addition d'acide. De façon générale, les acides préférentiels sont les acides non toxiques acceptables du point de vue pharmaceutique, par exemple les

acides minéraux tels que l'acide chlorhydrique, l'acide sul~ furique etc... bien que l'on puisse utiliser des acides organiques tels que l'acide trichloracétique. Pour préparer le sel d'addition d'acide dérivé des nouvelles tétracyclines, on peut traiter le composé amphotère par environ 2 équivalents ou davantage de l'acide choisi. De préférence , on met la tétracycline en suspension dans un solvant approprié pendant l'acidification.

On décrira l'invention plus en détail à propos des exemples précis qui suivent.

EXEMPLE 1

Préparation du sulfate de 7-azido-6-déméthyl-6~désoxy té-

tracycline.

A une solution froide de 100 mg (0,19 millimo-le) de sulfate de 7~amino-6—déméthyl~6-désoxytétracycline (J.A.0,8. 82, 1253? (i960) ), dans 1 cm3 d'acide chlorhy-drique Ln.éthanoliqne? p la température du bain de glace, on ajoute 0,1 cm3 de nitrite de butyle-n. Oh agite le mélange reactionnel à cette température pendant 30 minutes et on le verse lentement dans 100 cm3 d'éther ; on obtient 95 mg de chlorhydrate de sulfate de 6~déméthyl-6-désoxyté-tracycline -»7-diazonium.

A une solution de 1,0 g (1,7-1 millimole) de chlorhydrate de sulfate de 6-déméthyl~6-désoxytétracycli~ ne»7«-diaKc:iium dans 30 cm3 de solution 0,1 n d'acide chlor-hydrique dans .le méthanol, on ajoute 0,113 mg (1,75 millimole) d'azoture de sodium. On agite la solution à la température aubiKite pendant 2 heures puis on la verse lente

ment dans 1 litre d'éther. On filtre le solide et on le sèche j rendement .* 0,9 c;. On dissout 100 mg de cette matière dans 2,0 cm3 de méthanol et on ajoute de l'éther jusqu'au point de trouble. On filtre et on ajoute à nouveau de l'éther jusqu'au point de trouble. On filtre à nouveau et quand on laisse reposer le filtrat à 0°C pendant 2 jours il laisse déposer 20 mg de sulfate de 7-azido-6-déméthyl-6~désoxytétracycline cristallin.

y HCl 0,1 n

Ultra-violet s X 255, 34-Oj log£.4j33? 3y92«

^max „

— +

infra-rouge s 4?73 yU (étalement ~N~N=N). Rf ; 0?77 (système butanol/phosphate pH 2).

Rendement t 80 fo*

pc

Rotation /~^C_7 ]q -185° ,

EXEMPLE 2.

Préparation de la 7-étho:sythiocarbonylthio-6-déméthyl-6~ désozytétracycline«

On agite à la température ambiante pendant 5 minutes un mélange de^100 mg (0,171 millimole) de chlorhydrate de sulfate de 6'-déméthyl-6-désosytétracycline-7-dic,-sonium et 50 mg (0 *314 millimole) d ' éthylsranthate de potassium dans 3>0 cm 3 d'eau. On sèche la solution so,ns congélation et on obtient 0,12 g de produit. On purifie cette matière par chromatograpliie sur colonne.

N max.

4,25; 4,10.

Rf. 0,70 (système butanol/phosphate pH 2).

Rendement s 75

Rotation /"cX 7 ^ -96,5°

EXEMPLE 5 o

Préparation de la 7~acétoxy-6~déméthyl-6-désoxytétracycline dant 5 1/2 heures une solution de 600 mg (1,026 millimole) de chlorhydrate de sulfate de ô-déméthyl-ô-désoxytétracy-cline-7-diazonium dans un mélange de 200 cm 3 d'acide acétique glacial et 2 cm.3 d'eau» On sèche la solution par congélation et on purifie le résidu par chromatographie sur colonne.

Préparation dii chlorhydrate de 9 --a z i d o ~ 6 ~ d é m é t Iiy 1 - 6 -désoxytétracycline.

A une solution de 1,0 g (0,002 mole) de chlorhydrate de 9~amino-6-déméthyl-6-désoxytétracycline (J.A.O.S..--■■82. 125^ (i960} ) flnnn 2^ otïi'S rie FOI înéthanol iaue

On irradie avec une lampe à ultra-violet pen-

Ultra-violet

Infra-rouge ; 5,7 yu.

Rf 0,68 (système butanol/phosphate pH 2). Rendement s 50

EXEMPLE 4.

0,ln refroidi à 0-5°C, on ajoute 1,0 cm5 (0,009 noie) de nitrite de butsrle-n. On agite la solution à cette température pend.ant 15 ninutes puis on la verse dans 1500 cm3 d'éther froid* On filtre le solide qui se sépare, on le lave à l'éther et on le sèche '9 on obtient 0,98 g de chlorhydrate d'oxyde de 6-dénéthyl-6-désoxytétracycline-9-dia-zonium•

A une solution de 5,0 g (0,105 mole) de chlorhydrate d'oxyde de 6->déméthyl-6-désoxytétracycline~9-dia-zonium dans 125 cm3 d'acide chlorliydrique méthanolique 0,ln on ajoute 750 mg (0,11 mole) d'azoture de sodium. On agite la solution à la température ambiante pendant 45 minutes On filtre le solide qui se sépare et on le sèche ; rendement ; 2,5 g. On verse le filtrat dans 1500 cm3 d'éther, et on obtient 1,5 g de produit supplémentaire. On cristallise le produit par un mélange de méthanol et d'éther.

V HCl 0,1 n Ç

Ultra-violet ; ' . . 260? 345, log C- 4>3? 4#1*

' >• mak.

Infra-rouge ; 4?75 yu.

Rf : 0,74 (système butanol/phosphate pH 2).

Rendement ; 85

Rotation ï /"^^ 7 ^ -230°.

EXEMPLE 5.

Préparation du chlorhydrate de 9~formyloxy-6-déméthyl-6~ désoxytétracycline

On irradie avec une lampe à ultra-violet pendant 2 heures une solution de 100 mg de chlorhydrate d'oxyde de 6-déméth;rl-6~désoxytétra,cycline-9-diazoniruii dans 10 cm3

cl'acide forraique. On verse le mélange reactionnel clans 200 cm 3 d'éther sec et,on filtre le solide ? rendement ; 60 mg.

v HCl 0,ln c

Ultra-violet ; yv 270; 345? log C- 4,85I 4,13.

5 ' ^-max.

Infra-rouge ; 5,75 ya.

Rf s 0,42 (système butanol/phosphate pH 2).

Rendement i 60 fo.

10 EXEMPLE 6.

Préparation de la 9-éthoxythiocarbonylthio-6-déméthyl-6-désoxytétracycline.

On agite à la température ambiante une solut.i zï. 15 de 1,0 g (0,002 mole) de chlorhydrate d'oxyde de 6-déméthyl

-6-désoxytétracycline-9-diazonium et 0,75 g (0,004 mole) d'éthylxanthate de potassium dans 20 cm 3 d'acide chlorhy-drique 0,1 n et 30 cm3 d'eau. Une fois que le dégagement d'azote a cesséf on ajuste le pH de la solution à 4,5* On 20 filtre le solide qui se sépare et on le sèche ; rendement ;

0,51 G' On purifie la matière par chromatographie sur colonne .

\HC1 0,ln <r

265? 345? log C- 4,34? 4,10.

max.

25 Rf : 0,86 (système butanol/phosphate pH 2).

Rendement s 50 fo.

Rotation ; / CK J ^ -51°.

EXEMPLE 7.

Préparation cle la 9-é thoxythi o carbonylthi o - 6 -dé s o xy t é tr a-

cyclino «

On ajoute 3>57 cm3 de nitrite de butyle-n à une solution de 5»00 g (0,0078 noie) de 9-amino~6~désoxy-tétracycline (J.A.C.S. 82, 1253 (i960) ) dans HCl métha-nolique 0,1 n à 5-10°C. On agite la solution pendant 40 minutes à cette température, piiis on la verse dans un litre d'éther anhydre froid. On filtre le disulfato de 6-clésoxyt6tracycline-9-diazonium obtenu, on le lave à l'éther et on le sèche.

A une solution de 1,76 g (0,011 noie) d'éthyl xanthate de potassium dans 40 cm3 d'eau, on ajoute 1,00 g (0,0015 mole) de disulfato de 6-désoxytétracycline-9-dia-zoniutn. On agite le mélange pendant 1 heure à la température ambiante. On décante le liquide qui surnage, on lave le solide â l'eau et on le sèche par congélation.

Après purification par chromatographie sur colonne et neutralisation, le produit donne un rendement do 25

v HCl 0,lft c

Ultra-violet ; \. 255? 275? 300? log O 3?21?

' \max.

3,23? 3,10.

Rf ; 0,81 (système butanol/phosphate pH 2).

Rendement ; 25 $.

EXEMPLE 8.

Préparation du sulfate de 7-formyloxy-6-déméthyl-6-clé s oxy tétracycline.

On irradie pendant 3 heures à la température

ambiante avec une lampe à ultra-violet une solution à 1 °/o de sulfate de chlorhydrate de 6-déméthyl-6-déso:xytétracy~

cline-7-diazonium dans l'acide fornique (98-100 $>). A;orès séchage par congélation et lavage à l'éther, le mélange réactionnel donne un rendement de 60 fo,

v HCl 0,ln Ultra-violet ; \ 263» 34-0»

' \ max.

Rf î'0,45 (système butanol/phosphate pH 2).

Rendement s 60 fo.

Infra-rouge s 5»75 yu.

Sulfate de .7.-.dichloracé.tosy-6-dénéthyl-6-désoxytétracycline ,

ambiante avec une lampe à ultra-violet une solution de 0,100 g (0,000175 mole) de sulfate de chlorhydrate de 6-déméthyl-6-désoxytétracycline-7-diazoniuri dans 10,0 cm3 d'acide dichloracétique. On lyophilise lé mélange réactionnel, on délaie le résidu dans de l'éther éthylique anhydre, on filtre et on sèche.

EXEMPLE 9.

On irradie pendant 6 heures à la température

Rf s 0,82 (système butanol/phosphate pH 2).

Rendement i 80 fo.

Infra-rouge ; 5,7 yu.

Claims

RESUME

énérale

Procédé de préparation de composés de formule

N(ch3)2

t

2 OH Ô OH OH 'Ô dans laquelle R^ et R^ représentent un atome d'hydrogène ou un groupe azide, alcanoyloxyle inférieur, halogénoalca-noyloxyle ou aleoxythiocarbonylthio inférieur mais ne peuvent pas représenter tous donx'.des atomes d'hydrogène, et R^ est un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle, caractérisé .par s

1° - 011 fait réagir un composé de 6-désoxytétracy-cline-diazonium correspondant sur un composé qui fournit de l'acide hydrazoïque, ou sur un acide alkylxanthique inférieur, un acide carboxylique aliphatique saturé inférieur ou un acide halogénoalkylcarboxylique inférieur.

2° - On fait réagir un azoture de métal alcalin sur le dérivé de diazonium.

3° - On fait réagir un alkylxantliate alcalin sur le dérivé de diazonium.

4° - On fait réagir un acide aliphatique ou halogé-noaliphatique saturé sur le dérivé de diazonium, en activant la réaction au moyen de rayons ultra-violets.

17.-

5° -.On conduit la réaction à une température de 0-50°C.

6° - Procédé de préparation de sels d'addition d'à-5 cide dérivés dos composés suivant point 1, caractérisé par le fait que l'on fait réagir la base libre sur un acide.

(Dix-sept pages) par procuration de ;

MERICMT CYAHAMID COMPANY

ORIGINAL

l en _M— pages

, contenant Renvois

, mot ajouté mot rayé nui

Par procuration d&

R A U Été Industrielle 28, Bouf. Princesse Chorloifa, JS8. MONTE - CARLO