MC433A1 - Nouveaux composés de la série des tétracyclines à pont oxygéné en 4,6, nouvelles 4-didemethylamine-4-amino-substitue-6-demethyltetracyclines et leurs procédés de préparation - Google Patents

Description

^

BREVET D'INVENTION

Nouveaux composés de la série des tétracyclines à^pont oxygène en A, S, Nouvelles 4-didéméthylamine-4-amino-substitué-6-démé.thyltétracyolines et leurs procédés \de préparation. . .

Société dite : AMERICAN CYANAMID COMPANY

/ / un procédé de préparation

La présente invention a pour objet/des .composés de la série des tétracyclines comprenant un pont oxygène reliant les positions 4 et 6 des noyaux dans les cycles A

et C et ayant également un groupe 4-hydroxy ou un groupe

5 4-diméthylamino. Quelques-uns des nouveaux 4-hydroxy tétracycloxydes et 4-diméthylaminotétracycloxydes de la présente invention peuvent être représentés par la formule générale suivante:

dans laquelle R^ représente un atome d'hydrogène ou d'halogène et R^ est un groupe hydroxjr ou diméthylamlno. Les atomes d'halogène sont à titre d'exemple le chlore, le brome et l'iode.

La nomenclature des nouveaux composés de la présente invention est basée sur le composé hypothétique désigné sous le nom de "tétracycloxyde" qui aurait la formule suivante:

de/

Le système/numérotation du "tétracycloxyde" est le même que pour les tétracyclines et l'atome d'oxygène hétérocyclique n'est pas numéroté. Le nom chimique-entier du "tétracycloxyde" selon la nomenclature de Chemical Abtracts est la l,4,4a,5*5a,6,ll,lla,12.,12a-décahydro-4bêta,6bêta-époxy~3*10,12a alpha-trihydroxy-1,11,12-trioxo-2-naphtacènecarboxamide. Lorsque R^ est un atome d?hydrogène, et R2 est un groupe hydroxy dans la formule générale exposée ci-dessus, dans ce cas le composé représenté est le 4-hydroxy-tétracyclox^de dont le nom chimique entier selon la nomenclature de Chemical Abstracts est la 1,4,4a,5#5a,6,11,lia, 12,12a-décahydro-4bêta,6bêta-époxy-3*4alpha,10,12a alpha-tétrahydroxy-1,11,12-trioxo-2-naphtacène-carboxamide. Un nom commun du 4-hydroxytétracycloxyde est le 4-dédiméthyl-amino-4-oxo-6-déméthyltétracycline-4,6-hémicétal. Lorsque

R^ est un atome d'hydrogène et R2 un groupe diméthylamino \ '

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dans la formule générale exposée ci-dessus, dans ce cas le comPOsé représenté est le 4-diméthylaminotétracycloxyde dont le nom chimique entier selon la nomenclature de Chemical àbstracts est la 1,4,4a,5*5a,6,11,11a,12,12a-décahydro-4alpha«diméthylamino-4bêta, 6bêta-époxy-3,10*12a-alpha.-trihydroxy-l, 11,12-trioxo-2-naphtacène-carboxamide.

Les nouveaux composés de la présente invention sont des substances cristallisées bien définies ayant des spectres d'absorption ultra-violette caractéristiques indiquant la présente d'un chromophore BCD bloqué. On peut commodément faire recristalliser les 4-hydroxytétracyclo-xydes à partir d'un mélange de méthylcellosolve -acide chlorhydrique 0,1 N et ils sont assez stables en méthanol acide. Bien qu'ils soient extrêmemt insolubles dans l'eau, les 4-diméthylaminotétracycloxydes peuvent être hydrolyses en formant les 4-hydroxytétracycloxydes correspondants. Les conditions de cette hydrolyse ne peuvent pas être définies avec rigueur mais, d'une manière générale, l'hydrolyse est plus rapide lorsque le milieu aqueux est plus acide. L'hydrolyse est également favorisée dans les systèmes eau-sol-aans /

vant acides/leeçL»ei$ le solvant de dilution (par exemple la diméthylformamide, le diméthylsulfoxyde, le méthylcellosolve) augmentent la solubilité des 4-diméthylaminé-tétracycloxydes. Les 4-hydroxytétracycloxydes et les 4-di-méthylaminotétracycloxydes se dégradent les uns comme les autres rapidement aux valeurs de pH alcalines.

Conformément à la présente invention, on propose un procédé pour préparer les composés de la série des tétracycline ayant un pont oxygène reliant les positions 4 et 6 des cycles A et C, le dit procédé étant caractérisé

en ce qu'on oxyde la 6-déméthyl-4-diméthylamino-6-hydro-xy tétracycline correspondante et, si on le désire, on remplace le groupe 4-diméthylamino par un groupe hydroxyle pendant ou après l'oxydation.

Par exemple, les nouveaux composés de la présente invention peuvent facilement être préparés avec de bons rendements lorsqu'on traite la 6-déméthyltétracy-cline ou une 7-ha-logéno~6-déméthyltétracycline avec un agent oxydant.. Les agents oxydants convenables, sont, par exemple, l'oxygène, un halogène électrophilefdont une source convenable est un chlorate de métal alcalin et l'acide chlorhydrique), l'acétate mercurique ou les sels de mercure équivalents, l'acétate cuivrique ou les sels de cuivre équivalents, les periodates des métaux alcalins, le permanganate de potassium, les peroxydes de métaux alcalins et les sels ferriques. On peut convenablement effectuer l'oxydation dans un solvant convenable tel que par exemple l'acide acétique glacial, le méthanol, la diméthyl-formamide, le méthylcellosolve et analogues à des températures comprises entre -1O°0 et 35°C pendant une durée comprise entre un temps aussi court que 5 minutes à 8 heures ou davantage. La production des 4-diméthylaminotétracyclQxydes est favorisée dans des conditions anhydres, mais la présence de quantité notable d'eau n'exclut pas la possibilité d'isoler certains des 4-diméthylaminotétracycloxydes. Lorsque l'oxydation est produite dans des conditions aqueuses, dans ce cas les 4-hydroxytétracycloxydes sont obtenus. L'oxydation de la 6-déméthyltétracycline avec l'acétate mercurique est caractéristique des conditions différentes qui conduisent au 4-hydroxytétracycloxyd.e d'une part et au 4-diméthyl-

tétracycloxyde d'autre part. Lorsque la 6-déméthyltétracy-cline est oxydée par l'acétate mercurique dans les systèmes solvants divers exposés dans la tableau I ci-dessous, le produit obtenu dans chaque cas dépend de la teneur en eau du système des solvants comme il est également indiqué dans le tableau I ci-dessous .

TABLEAU I.

Essai n° Système de solvants

Diméthylformamide anhydre

Diméthylformamide plus 5% d'eau

Produit obtenu

D'une manière prédominante:

4-diméthylaminotétra-

cycloxyde

D'une manière prédominante: 4-diméthylaminotétracycloxyde ' ' " •

Diméthylformamide plus 15$ d'eau

Diméthylformamide plus 50fo d'eau

Mélange de 4-diméthylarnino-tétracycloxyde et 4-hydroxy-tétracycloxyde

4-hydroxyté trac ycloxyde seulement

25

/

30

Bien que le système de solvant de l'essai n° 3 ne soit pas fortement acide, il est probable que le 4-diméthyl-aminotétracycloxyde dans le mélange de produit puisse éventuellement se convertir en 4-hyd.roxytétracycloxyde . Cependant après 24 heures- à la température ambiante, une quantité considérable de 4-diméthylaminotétracycloxyde est encore présente. Après la- fin de l'oxydation, on peut obtenir le produit par des modes opératoires standards. Dans le cas des

4-diméthylaminotét^acycloxydes, la manière la plus de procéder/

convenable/consiste à diluer simplement le mélange réactionnel

6. -

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avec un non solvant, par exemple l'eau à un pH neutre, ce qui aboutit à la précipitation du produit. Dans le cas des 4-hydroxytétracycloxydes, le produit peut être également précipité par dilution du mélange réactionnel avec un non solvant, par exemple l'eau à un pH dans une certaine mesure acide. On peut ensuite purifier les 4-hydroxytétracycloxydes par recristallisation à partir d'un mélange de méthylcello-solve-acide chlorhydrique 0,1N.

plus abondants dans les exemples particuliers suivants qui ne sont toutefois nullement destinés à limiter le cadre et l'esprit de l'invention.

EXEMPLE 1.

4-hydroxytétracycloxyde -

Dans une solution de 800 cm? de méthanol et 170 cm? d'acide chlorhydrique concentré, on dissout 86g de 6-démé-thyltétracycline. On ajoute ensuite une solution de 8,6g de chlorate de sodium dans 40 cm? d'eau pendant une durée de 10 minutes. Au commencement de l'addition, la température du mélange réactionnel est de 19>5°C* tandis qu'à la fin de l'addition la température s'est élevée à 25*5°C. 5 minutes après la fin de l'addition, la température du mélange réactionnel s'est élevée à ?2°C, un précipité lourd commençant à se former. On agite ensuite le mélange réactionnel à température ambiante pendant 10 minutes et ensuite à la température du bain de glace pendant une heure. On dilue ensuite le mélange réactionnel avec 200 cm? d'eau, on élimine le précipité par filtration et on le lave plusieurs fois avec de l'eau. Le rendement en produit séché à; l'étyve à vide est de 5O3. On fait recristalliser le 4-hydroxytétracycloxyde comme suit:

La présente invention est décrite avec des détails

On en dissout 1 g dans 20 cm? de méthylcellosolve et on agite avec 200 mg de Darco pendant 20 minutes. On élimine le Darco par filtration et on précipite le produit cristal-lisé/6lanc par addition de 4 volumes d'acide chlorhydrique 0,1 N.

EXEMPLE 2.

4-hydroxytétracycloxydë -

On dissout dans ?0 cm? d'acide acétique glacial 4,?g de 6-déméthyltétracycline et à cette solution on ajoute 1,5 g de N-chlorosuccinimide pendant une durée de 5 minutes. On agite la solution résultante à température ambiante pendant ?0 minutes et on verse ensuite dans ?00 cm? d'eau. Le précipité qui se forme est éliminé par filtration et séché à l'étuve sous vide. On effectue la recristallisation du 4-hydroxytétracycloxyde de la même manière que dans l'exemple 1.

EXEMPLE ?.

4-hydroxytétracycloxyde -

Dans 280 cm? de diméthylformamide, on dissout 10g de 6-déméthyltétracycline et on expose la solution résultante à l'air à la température ambiante pendant 10 jours. L'isolement s'effectue par évaporation du solvant sous pression réduite suivie du délayage du résidu séché dans 250 cm?

d'acide chlorhydrique 0,1 N, et on recueille la substance insoluble par filtration. On purifie ce produit brut constitué par le 4-hydroxytétracycloxyde, par recristallisation comme dans l'exemple 1.

EXEMPLE 4.

7-chloro-4-hydroxytétracycloxyde -

On dissout la 6-déméthyl-7-chlorotétracycline (46,5s) dans l'acide acétique glacial (?00 cm?). On ajoute HC1 concentré (85 cm?) à cette solution et on refroidit ensuite la solution résultante juste au-dessus de la température de congélation avec un bain de glace. A cette solution refroidie agitée, on ajoute goutte à goutte pendant une durée de 10 minutes une solution de chlorate de sodium (4,?g) dans 20 cm? d'eau. A la fin de cette période d'addition, on élimine le bain de glace et on agite le mélange réactionnel pendant 10 minutes supplémentaires et on le verse ensuite dans ?' litres d'eau. On ajoute le mélange réactionnel précipité à température ambiante pendant deux heures, on le place ensuite dans une chambre réfrigérée (•4°C) pendant une nuit. On recueille le produit et on le sèche. Rendement ??,?g. On obtient un échantillon de pureté analytique comme suit : on dissout la substance brute (44g) dans 250 cm? de diméthylformamide et on la traite avec le Darco G-60 (10g). On filtre la solution et on la dilue avec un litre d'eau en obtenant un précipité ayant la nature d'une gomme. On recueille la gomme et on la retraite à nouveau avec le Darco G-60 dans la diméthylformamide. Une addition lente de deux volumes d'eau fournit un produit cristallisé. En répétant ce mode opératoire sur les cristaux isolés, on obtient un échantillon (2?g) qui, à l'analyse, se présente correctement comme un produit avec une mole de cristallisation de diméthylformamide.

9.-

EXEMPIiE 5.

4-dlméthylaminotétracycloxyde -

On dissout la 4-déméthyltétracycline (50 g)

dans la diméthylformamide (400 cm?). A cette solution 5 on ajoute de l'acétate mercurique (?6,9s) • On agite le mélange pendant une nuit à température ambiante et on filtre ensuite. On refroidit le filtrat à la température du bain de glace et on combine ensuite avec trois volumes d'eau froide. On recueille le précipité par filtration, on 10 le lave bien avec de l'eau froide ët on le sèche. Rendement

42,8g.

On obtient des résultats similaires en utilisant les quantités correspondantes soit d'acétate cuivrique ou de péjdodate de potassium à la place c!e l'acétate mercurique. 15 En outre, en faisant simplement barboter de l'oxygène (air)

à travers une solution dans la diméthylformamide de 6-déméthyltétracycline, on obtient le produit. Dans le dernier cas, il est nécessaire de recourir à une durée de réaction prolongée.

20 EXEMPLE 6.

7-chIoro-4-diméthylaminotétracycline -

En remplaçant la 6-déméthyltétracycline employée dans l'exemple 5 par une quantité équimoléculaire de 7-chloro-6-deméthyltétracycline et en suivant pratiquement le 25 même mode opératoire que celui décrit dans l'exemple 5* on obtient le 7-chloro-4-diméthylaminotétracycloxyde.

Les nouveaux composés de la présente invention sont utiles, par exemple, dans la synthèse des ^-di-falkyl inférieur)-amino-6-déméthyltétracyclines jusqu'à présente ?0 non obtenues par voie synthétique, j .. .

10.-

La présente invention a également pour objet de nouvelles 4-dédiméthylamino-4-amino substitué-6-déméthyltétracyclines et un procédé pour préparer les dits nouveaux composés. Les nouvelles 4-dédiméthylamino-4-amino substitué-6-déméthyltétracyclines de la présente invention peuvent être représentées par la formule générale suivante:

I

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dans laquelle R représente un atome d'hydrogène ou d'halogène, R^ est un atome d'hydrogène ou un radical alkyle inférieur ayant deux ou plusieurs atomes de carbone et R2 est un radical alkyle inférieur ou hydroxy alkyle inférieur. Les groupes alkyle inférieur visés par la présente invention sont ceux qui renferment un nombre d'atomes de carbone s'élevant jusqu'à environ 6 atomes de carbone. Les groupes hydroxy alkyle inférieur convenables peuvent être par exemple les groupes bêta-hydroxy- ■ éthyle, gamma-hydroxy-propyle, bêta-hydroxypropyle et analogues. Les atomes d'halogène sont par exemple les atomes de chlore, de brome et d'iode. Un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention peut être représenté par la formule générale ci-dessus, dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou d'halogène et R^ et Rg représentent chacun un groupe alkyle inférieur, à condition que Rj_et Rg ne puissent ensemble représenter des radicaux méthyle. Les nouveaux composés de la présente invention sont des substances cristallisées bien définies ayant des spectres d'absorption ultra-violette caractéristiques. On peut convenablement les purifier soit par cristallisation à partir d'un solvant convenable ou par chromatographie de partage sur colonne.

peuvent être facilement préparés à partir des 4-hydroxytétracycloxydes substitués appropriés ayant la formule générale suivante:

Les nouveaux composés de la présente invention

v"Y^V^C0HH2

OH 0 0 0

clans laquelle R esfc un atome dfhydrogène ou d'halogène. Par exemple, on peut aminer sous réduction un 4-hydroxy-tétracycloxyde substitué approprié avec une alkyl inférieur aminé primaire ou avec une alkanol aminé inférieur en obtenant ainsi la 4-dédiméthylamino-4-mono-(alkyl inférieur) -amino-6-déméthyltétracycline ou la 4-dédiméthyl-amino-4-mono-(hydroxy alkyl inférieur)-6-déméthyltétra-cycline correspondante. Le dit procédé d'amination réductrice peut être accompli dans un solvant pour le composé de départ en présence de 1Taminé primaire nécessaire et d'un catalyseur à base de métal et d'hydrogène gazeux à des pressions comprises entre la pression atmosphérique et les pressions supérieures à la pression atmosphérique. Ordinairement, on effectue convenablement l'amination réductrice à des pressions d'hydrogène comprises entre environ 1 et environ 4 atmosphères. La température ne semble pas être critique dans l'amination réductrice. Les températures comprises entre 0°C et 50°C, et en général la température ambiante sont préférées car elles donnent en général les meilleurs résultats. Le catalyseur à base de métal est de préférence du type à base de métal noble, avantageusement employé sur un support tel que l'alumine finement divisé, le charbon de bois activé, etc... sous quelle forme ils sont couramment accessibles.

D'une manière générale, on peut effectuer l'amination réductrice dans des solvants tels que les alkanols inférieurs, la diméthylformamide, le méthylcellosolve, le tétrahydrofurane etc...

La 4-dédiméthylamino-4-mono-(alkyl inférieur)-amino-6-déméthyltétracycline ou la 4-dédiméthylamino-4-mono-(hydroxy-alkyl inférieur)-amino-6-déméthyltétracycline ainsi obtenue peut être ensuite traitée avec un alkanal inférieur en obtenant ainsi les nouveaux composés selon dans laquelle R^ et R2 représentent tous deux des groupes alkyle inférieur ou dans laquelle R^ est un radical alkyle inférieur et R2 est un radical hydroxyalkyle inférieur. Ce procédé d'alkylation réductrice peut être accompli par toute réduction chimique ou catalytique utilisant des modes opératoires bien connus des spécialistes. La réduction catalytique, qui est particulièrement convenable pour l'alkylation réductrice des composés de départ mentionnés ci-dessus peut être accomplie dans un solvant pour le composé de départ en présence d'un composé carbonylé-et d'un catalyseur-à base de métal et d'hydrogène gazeux sous • pression comprise entre la pression atmosphérique et les pressions supérieures à la pression atmosphérique. Ordinairement, l'alkylation réductrice est effectuée

convenablement à des pressions d'hydrogène comprises entre environ 1 et environ 4 atmosphères. Bien que des températures dans une certaine mesure plus élevées facilitent l'hydrogénation catalytique, on préfère des températures comprises entre 0 et 50°C et en général la température ambiante car elle donne généralement les meilleurs résultats. Le catalyseur à base de métal peut être du type des métaux de base tels que le chromite de nickel ou le chromite de cuivre ou il peut être du type des métaux nobles, tels que le platine finement divisé, le palladium ou le rhodium. On emploie avantageusement les c.atalyseurs à base de métaux nobles sur un support tel que l'alumine finement divisée, le charbon de bois activée, la terre d'infusoires, etc..., sous quelle forme ils sont couramment accessibles. On effectue l'hydrogénation jusqu'à ce que la quantité désirée d'hydrogène gazeux ait été absorbée et à ce moment on arrête l'hydrogénation. Les solvants choisis peur la réduction catalytique doivent être inertes vis-à-vis de la réaction c'est-à-dire qu'ils ne doivent pas être capables de réagir avec les substances de départ, les produits ou l'hydrogène dans les conditions de la réaction. On peut utiliser une variété de solvants â ce err^fc et une expérimentation de laboratoire réduite au ni nimum permet la.sélection d'un solvant convenable pour tout composé de départ particulier. D'une manière générale, on peut effectuer l'alkylation réductrice catalytique dans des solvants tels que l'eau., les aiicamjis inférieurs, par exemple le métlianol, l'éthanol, les alkoxy inférieur alkanols inférieurs, par exemple le 2-méthoxy-^thanol, le 2-éthoxy-éthanol, le tétrahydrofurane, le dioxane, la diméthylformamide, etc..-

On peut utiliser une variété d'agents réducteurs chimiques dans le processus d'alkylation réductrice.

Les dits agents comprennent des agents de réduction à l'aide de borohydrure de sodium ou avec des métaux actifs dans les acides minéraux, par exemple, le zinc, l'étain ou le fer dans l'acide chlorhydrique, les agents de réduction avec des couples de métaux tels que le couple cuivre-zinc,

le couple étain-mercure, l'almagàme d'aluminium ou l'amalgame de magnésium et les agents de réduction avec l'acide formique.

Parmi ceux-ci, on préfère les agents de réduction avec le zinc et l'acide chlorhydrique et les agents de réduction avec l'acide formique. Lorsqu'on utilise des systèmes aqueux dans les alkylations chimiques réductrices mention.»

nées ci-dessus, il est dans certains cas désirable d'utiliser un solvant organique miscible avec l'eau, en particulier lorsque le composé de départ présente une solubilité

limitée dans le mélange réactionnel. Le solvant miscible avec l'eau ne modifie pas le cours de la réduction mais assure simplement une réduction plus efficace. Par exemple une durée de réaction écourtée en fournissant un contact plus intime des réactifs. Un grand nombre des dits solvants est disponible

à cet effet et comprend entre autres la diméthylformamide,

le diméthoxyéthane, le méthanol, l'éthanol, le dioxane,

le tétrahydrofurane et analogues.

des composés/

La préparation / présente invention comprend l'alkylation directe d'un composé de formule I, dans laquelle R^ et Rg représente un atome d'hydrogène avec un halogénure d'alkyle inférieur, un sulfonate d'alkyle inférieur ou un sulfate d'alkyle inférieur.

It

Les nouveaux composés de la présente invention

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peuvent être isolés par divers modes opératoires bien connus dans la technique. Par exemple, les substances insolubles tels que les sels ou les catalyseurs épuisés peuvent être éliminés par filtration, suivi par l'élimination du solvant sous pression réduite. Le résidu peut ensuite être traité par l'acide aqueux suivi par l'élimination des insolubles par filtration. On peut extraite la solution acide résultante par un; solvant approprié tel que le butanol. La concentration de l'extrait au butanol fournit le produit désiré qui peut ensuite être purifié soit par cristallisation ou par chromato-graphie de partage sur colonne.

Les 4-hydroxytétrac'ycloxydes ayant la formule générale suivante:

dans laquelle R-jreprésente un atome d'hydrogène ou d'halogène, qui constituent les substances de départ pour obtenir les nouveaux composés de la présente invention peuvent être facilement préparés avec de bons rendements en traitant la 6-déméthyltétracycline ou une 7-halogéno-6-déméthyl~ tétracycline avec un agent oxydant convenable tel que le chlorate de sodium en présence d'acide chlorhydrique ou avec une N-halogénosuccinimide. La réaction est commodément effectuée dans un solvant convenable tel que par exemple l'acide acétique glacial, le méthanol, la diméthylformamide et analogues, à des températures comprises entre -10°C et

H nnnnf n mia nnolnnac m ■) m 1 +■ o es

I*

jusqu'à une heure ou davantage. Lorsque la réaction est terminée, on peut obtenir le produit par des modes opératoires standards. Par exemple, il est tout à fait convenable de diluer simplement le mélange réactionnel avec un non 5 solvant par exemple l'eau, qui aboutit à la précipitation du produit. On peut ensuite purifier le produit brut pour par recristallisation à partir d'un mélange de méthyl-cellosolve-acide chlorhydrique 0,1N.

Les nouveaux composés de la présente invention sont dotés d'une activité biologique et possèdent une activité antibactérienne à large spectre . Par exemple, le spectre antibactérien de la 4-dédiméthylamino-4-méthyléthylamino-6-déméthyltétracycline et de la 4-dédiméthylamino-4-mé thyl-(bêta-hydroxy-éthyl)-amino-6-dém é thylté tracycline a été déterminé d'une manière standard par la technique de dilution sur bande d'agar.Le spectre antibactérien d'un composé représente la quantité nécessaire pour inhiber la croissance de diverses bactéries typiques et il est couramment utilisé dans le test des nouveaux antibiotiques. Les concentrations inhibitoires- minimales exprimées en gamma . par cm? de ces deux composés vis-à-vis de divers organismes soumis aux tests sont représentées dans le tableau Ilci-dessous. A des fins de comparaison, le spectre antibactérien du chlorhydrate du 6-déméthyltétracycline vis-à-vis des mêmes organismes est inclu également dans le tableau.

"il

TABLEAU II

(1) 4-dédiméthylamino-4-méthyléthylamino-6-déméthyl-tétracycline

(2) 4-dédiméfchy1ami no-4-mé thy1(bêta-hydroxyéthy1)amino- 6-déméthyltétracycline

(3) Chlorhydrate de 6-dérnéthyltétracycline

Organisme • (1) (2) (?)

Mycobacterium ranae

1

15

2

Mycobacterium smegmatic ATCC 607

2

15

4

10

Staphylocooous aureus 209 P

4

• 15

4

Bacillus subtilis ATCC 6933

1

15

1

Streptococcus pyogenes

2

2

Streptococcus gamma n° 11

125

^.250

125

Staphylococcus albus n° 69

125

>250

y 250

15

Streptococcus bêta n° 80

126

>250

250

Bacillus cereus n° 5

1

2

1

Pseudomonas aeruginosa

62

250

31

Escherichia coli ATCC 9637

8

62

15

Salmonella gallinarum

8

62

15

20

Streptococcus gaecalis ATCC 804?

4

15

4

Klebsiella pneumonia ATCC 10031

4

4

4

Proteus vulgaris ATCC 9484

8

15

15

Ck

19.-

Les nouveaux composés de la présente invention possèdent également une activité inhabituelle vis-à-vis des microorganismes gram-négatifs tels que Escherichia coli et Salmonella typhosa. On a déterminé que lorsqu'on les administre en une dose unique par tubage par voie '

5 orale de 16 mg/kg de poids du corps contre les infections par Escherichia coli chez les souris,: la 4-dédiméthylamino-4-méthylpropylamino-6-déméthyltétracycline, est deux fois plus active que la tétracycline, la 4-dédiméthylamino-4-diéthylamlno-6-déméthyltétracycline est trois fois plus active 10 que la tétracycline, et la 4-dédiméthylamino-4-méthyléthyl-amino-6-déméthyltétracycline est deux fois plus active que la 6-déméthyltétracycline.

Cet aspect de "l'invention est décrite avec des détails plus nombreux en conjonction avec les exemples particuliers 15 suivants qui ne sont nullement destinés à limiter le cadre et l'esprit de l'invention.

EXEMPLE T-.

4-dédiméthylamino-4-éthylamlno-6-déméthyltétracycline-

On dissout le 4-hydroxytétracycloxyde (?,0 g) 20 dans le tétrahydrofurane (150 cm?) et on ajoute de l'éthyl-amine aqueuse à 'JQfo (6,0 cm?). On combine la solution avec 750 mg de palladium à 10$ sur charbon de bois comme catalyseur et on place immédiatement dans un flacon de 500 cm3 et on soumet à l'hydrogénation à ?,5 kg par cm2. L'amination réductri-25 ce est pratiquement complète en 20 minutes. On élimine le catalyseur par filtration et on reprend le filtrat à siccité sous pression réduite. On recueille le produit brut avec de l'éther et on le sèche. On le met ensuite en suspension dans le méthanol (40 cm?) et on ajoute HC1 concentré en ?0 obtenant une solution ayant un pH apparent de un. On agite

la solution acidifiée pendant ?0 minutes et pendant ce temps il se forme un sous produit cristallisé. On élimine le sous produit par filtration. On ajoute la triéthyl-amine au filtrat en obtenant une solution ayant un pH apparent de 7,0. On ajoute deux perles de verre et on secoue la solution pendant deux heures. On filtre la 4-dédiméthyl-amino-ty-éthylamino-6-déméthyltétracycline cristallisée qui se forme et on la lave successivement avec le chloroforme et l'éther. Rendement : 1,15g.

EXEMPLE

4-dédiméthylamino-4-méthyléthylsunino-6-déméthyltétracycline-

a. Méthylation - On met en suspension la 4-dédiméthyl-amino-4-éthyl~amino-6-déméthyltétracycline (2,0g) dans le méthanol (150 cm3) et on ajoute une quantité suffisante de HC1 12 N pour obtenir une solution limpide ayant une valeur de pH apparente qui n'est pas inférieure à 4,5. On ajoute du formaldéhyde aqueux à 37£> (3*2 cm3);et on combine la solution avec le ■catalyseur, du palladâm© à 10% sur carbone (600mg) dans un flacon tenant la pression de 500 cm3. On effectue le transfert ci-dessus dans un flacon rempli d'azote pour diminuer les risques d'inflammation. On place le flacon dans un appareil de Paar à hydrogénation sous faible pression, après avoir remplacé l'atmosphère clans le flacon par de l'hydrogène, on secoue à 3*15-3*5 kg par cm2 de pression pendant 17 heures à une température d'environ 50°C. On élimine le catalyseur par filtration et on concentre le filtrat à siccité sous pression réduite. On recmlle le résidu à l'aide d'éther et on le sèche dans une étuve à vide. La chromâtographie sur papier révèle que le produit brut ne contient pas de substance de départ réaiduerh mais

3/

b, Conversion de toute la configuration "naturelle"

en C .

On dissout le dérivé 4-méthyléthylamino brut,

précité, dans le propylèneglycol (90cm?) et à cette solution, 5 on ajoute une solution de chlorure de calcium dihydraté

(2,05g) dans l'eau (2,0 cm?). On règle la solution résultante 8,9 avec de'l'éthanolamine et on procède au bouchage sous couche d'azote et on place dans une étuve (56°C) pendant une durée de une semaine. A la fin de la 10 semaine, on ajoute la solution goutte à goutte sous agitation, dans de l'eau (450cm?). On recueille le précipité à l'aide de Célite. On met en suspension le gâteau de Célite séché dans le méthanol et on place le produit, qui est sous la forme d'un sel de calcium, en solution, en 15 abaissant le pH à 1 avec HC1 12 N. On élimine la Célite par filtration et on la lave avec une quantité suffisante de méthanol pour éliminer toute coloration dans la Célite. On reprend le filtrat à siccité sous pression réduite et on partage le résidu entre le butanol (I50cm3) et l'eau 20 (150 cm?) à pH 0,8. On extrait la phase aqueuse deux fois supplémentaires avec le butanol (100 cm? et 50 cm?)

et on traite les extraits au butanol combinés par le Darco, on filtre et on reprend à siccité sous pression réduite.

c. Purification. On dissout le résidu séché (l*?5g) dans le méthanol (12 cm?) qui contient une goutte de HCL 12N. On dilue la solution avec de l'eau (12 cm?) et on filtre pour clarification. On élève le pH du filtrat à 3*0 avec la triéthsrlamine. La dilution de la solution avec de l'eau (12 cm?)-amorce la formation de cristaux. On élève ensuite le pH à 3,2 et on agite le mélange dans un bain de glace pendant une heure et demie. On recueille le précipité et on ïe lave avec du méthanol à ?0£>' froid. Rendement ; 660 mg.

On obtient une seconde récolte en ajustant le pH du filtrat à 4,0 avec la triéthylamine et en agitant à froid pendant une heure. Rendement : 200 mg.

EXEMPLE q

4-dédiméthylamino-4-méthylamino-6-déméthyl-7-chlorotétracycline-

On dissout le chlorhydrate de méthylamine (844g)

dans le méthylcellosolve (20 cm?) et on ajoute NaOH 10 N à un pH apparent de 10,6. On élimine le sel qui se forme par filtration. A la solution contenant l1aminé, on ajoute le 7-chloro-4-hydroxytétracycloxyde suivi immédiatement de l'addition pendant une durée de 2 minutes de borohydrure de sodium (9?rag)' On agite la solution pendant ?0 minutes, on reprend ensuite à siccité sous pression réduite. On reprend le solide brut dans l'eau (100 cm?) et on ajuste le pH à 0,8 avec HC1. On élimine les substances insolubles par filtration et on extrait le filtrat avec le butanol-:. L'élimination du butanol sous pression réduite fournit la 4-dédiméthylamino-4-méthyl-amino-6-déméthyl-7»chlorotétracycline brute. La purification de cette substance peut être effectuée par des processus de cristallisation ou par des moyens chromatographiques.

23'.'

EXEMPLE .10.

4-dédiméthylamino-4-méthyléthylamino-6-déméthyltétracycllne -

On met en suspension la 4-dédiméthylamino-4-méthylamino-6-déméthyltétracycline (1,0g) dans le méthyl-cellosolve (20 cm3). Ensuite, on ajoute l'acide sulfurique 2N à un pH apparent de 4,0. Il en résulte une solution complète. On ajoute de l'acétaldéhyde (3 cm3) et du palladium à 10# du darbon de bois (300 mg) à la solution et on hydrogène le mélange sous une pression de 3*5 kg/cm2 pendant 17 heures. On élimine le catalyseur par filtration et on concentre le filtrat à siccité sous pression réduite. On recueille le produit à l'aide d'éther. Le produit est constitué principalement par les deux épimères possibles en position 4 de la 4-dédiméthylamino-4-méthyléthylamino-6-déméthyltétracycline. L'isolement des composants purs péut être accompli par chro-matographie de partage.

EXEMPLE 11•

4-dédiméthylamino-4-n-propylamino-6-déméthyltétracycline -

On dissout le 4-hydroxytétracycloxyde (3,0g)

dans le tétrahydrofurane (150 cm3) et on ajoute la n-propyl-amine (4,5 cm3). On combine la solution avec du palladium à 10$ sur carbone (750 mg) et on place immédiatement dans un flacon de 500 cm3 et on soumet à l'hydrogénation sous une pression de 3*5 kg/cm2. L'>-.âmination réductrice esfc pratiquement complète en 20 minutes. On élimine le catalyseur par filtration et on reprend le filtrat à siccité sous pression, réduite. On recueille le produit brut à l'aide d'éther et on le sèche. On le met ensuite en suspension dans le méthanol (40 cm3) et on ajoute HC1 concentré en obtenant une solution ayant un pH apparent de 1. On agite la solution acidifiée

-24

pendant 30 minutes et on élimine le sous-produit cristallisé qui se forme par filtration. On ajoute la triéthylamine au filtrat en obtenant une solution ayant un pH apparent de 7,0. On ajoute deux perles de verre à la solution et 5 on la secoue à -9°C pendant 18 heures. On recueille la

4-dédiméthylamino-4-n-propylamino-6-déméthyltétracycline cristallisée qui se forme par filtration et on la lave successivement avec du chloroforme et de l'éther.

' EXEMPLE 12

10 4-dédiméthylamino-4-méthyl-n-propylamino-6-déméthyltétracycline *

On combine la 4-dédiméthylamino-4-n-propylamino-6-déméthyltétracycline(l,0g') et le formaldéhyde à 37$ (1,6 cm?) avec du méthanol(50cm?),1e pH de la solution étant réglé à 3,5-4,5 avec de l'acide chlorhydrique. A cette solu-15 tion, on ajoute du palladium à-10$ sur carbone (300 mg)

et on soumet le mélange à l'hydrogénation sous une pression de 3*5 kg/cm2 pendant 24 heures. On élimine le catalyseur par filtration et on reprend le filtrat à siccité sous pression réduite. On recueille le résidu à l'aide d'éther 20 et on le sèche. Le produit brut est constitué largement par un mélange des deux épimères possibles en 4 de la 4-dédiméthylamino-4-méthyl-n-propylamino-6-déméthyltétracycline. L'isolément de l'épimère "naturel" pur peut être effectué par chromatographie de partage.

EXEMPLE1^*

4-dédiméthylamino-4-n-butylamino-6-déitiéthyltétracycline -

On dissout le 4-hydroxytétracycloxyde (3,0g)

dans le tétrahydrofurane (150 cm?) et on combine la solution avec du palladium à 10$ sur carbone (750 mg) dans un flacon de 500 cm?. On ajoute la n-butylamine (5>7crn?)

et on commence 1'hydrogénation sous une pression de 3*5 kg/cm2 aussi rapidement que possible. Après 20 minutes, on arrête la réaction et on élimine le catalyseur par filtration. 0#boncentre le filtrat à siccité sous pression réduite. On effectue six de ces réactions. On dissout les produits bruts combinés dans le méthanol (200 cm?) et on règle le pH à 1,0 avec HC1 concentré. On agite la solution à froid pendant ?0 minutes et on élimine le produit jaune qui cristallise par filtration. On règle le filtrat à pH 7,1 avec la triéthylamine et on le secoue ensuite avec deux perles de verre à -8°C pendant 18 heures. On recueille le produit cristallisé et on le lave successivement avec du méthanol froid, du chloroforme et de l'éther. Rendement : ?j»9 S.

EXEMPLE l2^

4-dédiméthylamino-4-(2-hydroxyéthyl)-amino-6-déméthyl-tétracycline -

On dissout le 4-hydroxytétracycloxyde (4,0g)

et dans le méthanol (150 cm3) ,/sâns retard, on ajoute le 2-aminoéthanol (7,0 cm?), à la solution vigoureusement agitée. On transfère la solution limpide résultante d'une manière rapide dans un flacon de 500 cm? rempli d'azote qui contient 1,2g de palladium à 10$ sur carbone. On place le flacon sur un appareil d'hydrogénation de Paar. On

È6.~

effectue la réduction pendant 20 minutes sous une pression de ?,5 kg/cm2. On élimine le catalyseur par filtration le/

et on concentre/ filtrat sous pression réduite en formant une huile visqueuse. On ajoute du méthanol (12 cm?)

à cette huile et on ajoute goutte à goutte la solution résultante dans l'acétone (270 cm?) sous agitation vigoureuse. On recueille le précipité résultant par filtration, on le lave à l'éther et on le sèche. Rendement : 4,1g.

On dissout la substance brute dans un mélange d'eau (60 cm?) et de méthanol (20 cm?). On rend la solution fortement acide par addition rapide de HC1 concentré (? cm?). On agite le mélange pendant une heure à la température du bain de glace puis on le filtre. Au filtrat, on ajoute en une seule fois, la triéthylamine (environ 4cm?) en obtenant une solution limpide alcaline. On règle ensuite le pH par addition lente de HC1 6 N, à environ 6,5 et à ce moment, la formation de cristaux se produit. On agite le mélange à la température du bain de glace pendant ?0 minutes. On recueille le produit par filtration, on le lave avec du méthanol à 25% et on le sèche dans une étuve sous vide. Rendement : 910 mg.

EXEMPLE 15»

4- dédimé thylamino - 4 - ( ? -hydroxypr o pyl)amino -6-démé thyl-tétracycline -

On dissout le 4-hydroxytétracycloxyde (4,0g)

dans le méthanol (150 cm?) et, sans retard, on ajoute le ?-aminopropanol (8,6 cm?) à la solution vigoureusement agitée. On transfère rapidement la solution limpide résultante dans un flacon rempli d'azote qui contient 1,2g

-27-

de palladium à 10$ sur carbone. On place le flacon sur un appareil d'hydrogénation Paar à faible pression. On opère la réductioi^pendant 20 minutes sous une pression de 3 5 kg/cm2. On élimine le catalyseur par filtration et on concentre le filtrat sous pression réduite en obtenant une huile visqueuse. On ajoute du méthanol (15 cm? ) à cette huile et on agite la solution résultante goutte à goutte dans l'acétone (?00 cm?) en agitant vigoureusement. On recueille le précipité résultant par filtration, on le lave à l'éther et on le sèche. Rendement 4,1g.

On dissout à la substance brute dans le méthanol (?5cm?) et on ajoute du HC1 concentré jusqu'à ce qu'on atteigne un pH apparent de 1,0. On agite le mélange à la température du bain de glace pëndant une demi-heure et on élimine le sous-produit jaune qui se forme par filtration. On élève le pH du filtrat à une valeur apparente de 5*2 par addition de triéthylamine.On agite le mélange à la température du bain de glace pendaht une demi-heure et on recueille les cristaux qui se forment par filtration et on les lave successivement avec du chloroforme et de l'éther. Rendement r 1,0g.

EXEMPLE 16

4-dédiméthylamino-4-(2-hydroxyéthyl)méthyl-amino-6-déméthyltétracycline -

a. Méthylation - On dissout la 4-dédiméthylamino-4-(2-hydroxy-éthyl)-amino-6-déméthyltétracycline (?,0g)

dans le méthanol (150 cm?) contenant HC1 concentré (?

gouttes) et du formaldéhyde aqueux à (6 cm?). On combine la solution avec 1,2g de palladium à 10$ sur carbone dans un flacon de 500 cm?. On place le mélange sur

28;-

10

un appareil à hydrogénation de Paar .et on effectue l'hydrogénation à une pression de 3*5 kg/cm2 et 55°Cpendant 17 heures. On élimine le catalyseur par filtration et on concentre le filtrat à siccité sous pression réduite. On recueille le résidu à l'aide d'éther et on le sèche.

b. Conversion de toute la configuration "naturelle"

en C )j —

On effectue la conversion essentiellement de la même manière pour celle décrite pour la 4-dédiméthylaninio-4-méthyléthylamdino-6-déméthyltétracycline.

c. Purification - On dissout la substance brute de qualité-supérieure.^ ^Qg) dans le méthanol (5 cm?). On dilue la solution avec de l'eau ((5 cm3), le pH étant maintenu au voisinage de 1,0 par addition de HC1. On traite la solution 15 avec du Darco (200 mg) puis on filtre. On élève le pH

du filtrat à 3*0 avec de la triéthylamine à 307s dans le méthanol. On dilue la solution avec de l'eau (5 cm3)

et on élève de nouveau le pH à 3*5* la cristallisation commençant ainsi. On maintient le pH à 3*5 pendant le proces-20 sus de cristallisation. On agite modérément le mélange à

la température du bain de, glace pendant une heure.On recueille les cristaux, on les lave avec une faible quantité de méthanol froid dilué et on les sèche. Rendement : 400 mg.

EXEMPLE 17.

25 4-dédiméthylamino-4-diéthylamino-6-déméthyltétracycline -

a* Ethylation - On dissout la 4-dédiméthyl-amino-4-éthylamino-6-déméthyltétracycline (2,0g) dans un mélange de dioxane (200 cm3) et d'acétaldéhyde (10 cm3). On combine la solution avec la catalyseur (10$ de Pd/C, 30 800 mg) dans un flacon de 500 cm3 et on effectue l'hydrogé-

.J

nation sous une pression de 3,5 k£;/cm2 à 50-60°C pendant 17 heures. On élimine le catalyseur par filtration et on concentre le filtrat à siccité sous pression réduite. On met le résidu en suspension dans un mélange de 5 Skellysolve B (100 cm?) et d'éther (?0 cm?), on le recueille par filtration et on le sèche.

b. Conversion de toute la configuration "naturelle"

en C -

On effectue la conversion exactement de la même 10 manière que celle décrite pour le 4-aédimëthylamino-4-méthyléthylamino-6-déméthyltétracycline.

c. Purification - On dissout la substance brute de qualité supérieure (3,2^) dans le méthanol (15 cm?). On dilue la solution avec de l'eau (15 cm?), tandis que le pH est 15 maintenu à 1,0 par addition de HC1. On traite la solution avec du Darco (500 mg) et on filtre. On ajoute la triéthylamine lentement au filtrat pour élever le pH à 3*5. Une dilution supplémentaire avec de l'eau (15 cm3) entraine la cristallisation. Le pH est maintenu à 3,5 20 pendant le processus de cristallisation. On agite le mélange à la température du bain de s'iace pendant deux heures. On recueille le produit par filtration, on le lave .avec une faible quantité de méthanol dilué froid et on le sèche. Rendement : 1,64c.

30.-

5XEMPLE 18,

4-dédiméthylamino-4-méthyléthyl-amino-6-dcméthyltétracycline

On dissout la 4-dédiméthylamino-4-éthylamino-6-déméthyltotracycline ((2,03) dans 40 cm3 cîe méthyl-cellosolve at on traite avec 5 cm3 d'iodure de méthyle à la température ambiante pendant 24 heures ou avec 7 cm3 de sulfate de méthyle à la température ambiante pendant 24 heures. Le produit est identique avec celui qui est produit dans l'exemple" 4.

ORIGINAL

contenant Renvois

José CURAU

Consé/I en Propriété Industrielle

28, BouL Princesse Charlotte, 2£fe MONTE-CARLO

Par procuration <J«

a