BE566456A - - Google Patents

Description

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   La présente invention a pour objet un -procédé nou- veau pour préparer des corps de la série des tétracyclines, notamment de l'épimère 5a de-la tétracycline, qui est un composé nouveau. 



   Actuellement, on prépare généralement la tétracycline à l'échelle commerciale par deux méthodes. La méthode la plus répandue aujourd'hui est la   déchlruration   réductrice de la chlorotétracycline. 



   Habituellement, on conduit ce procédé en réduisant la chlorotétracycline par l'hydrogène en présence d'un cata- lyseur au palladium ou au platine métallique sur charbon. On conduit habituellement la réduction dans un solvant organique 

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 de la chlorotétracycline, par exemple un alcool aliphatique inférieur, un éther de glycol, etc. On a employé'des solvants tels que le 2-éthoxyéthanol, le 2-méthoxyéthanol, le butanol-ni le méthanol, l'éthanol et leurs mélanges.

   On Deut conduire la réaction à des températures de 0 à 100 C et à des Dressions      d'hydrogène absolues de l'ordre de   1,05-4,2     kg/cm2.   Habituel- lement, un accepteur d'acide, tel que la triéthylamine ou une autre base organique, est présent dans le milieu réactionnel en quantité suffisante pour se combiner avec tout l'acide chlorhydrique libéré par la réaction   d'hydrogénolyse,   de sorte que l'on obtient de la tétracycline que l'on récupère sous forme de base libre. Une fois que la réduction de la tétracycline est achevée, on élimine le catalyseur par fil- tration, on acidifie le filtrat qui contient l'activité, on l'ensemence et on le laisse vieillir, et le chlorhydrate de tétracveline se cristallise.

   Un procédé d'hydrogénolyse comme celui indiqué ci-dessus est décrit plus en détail dans   J.A.C.S.     75 ,  4621 (1953). 



   L'autre méthode générale consiste à faire fermenter directement, à l'aide de microorganismes de   l'espèce   Streptomyces aureofaciens, un milieu nutritif aqueux à fai- ble teneur en chlorure disponible, de manière à obtenir à la fois de la tétracycline et de la chlorotétracycline, la tétra- eycline étant le produit de fermentation prédominant. Un tel procéda de fermentation est décrit dans le brevet américain n  2 734 018 du 7 février 1956. 



   La présente invention est basée sur la découverte suivant laquelle il est possible d'obtenir en quantités com- mercialement utiles des corps de la série des tétracyclines par réduction catalytique, soit des 5a(11a)-déhydrotéta- cyclines, répondant à la formule : 

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 dans laquelle Z est un atome d'hydrogène, de chloreou de brome, soit d'un épimère 4a de ces composés,   jus qu'à   absorp- tion d'environ 2 moles d'hydrogène par mole de   5a(11a)-   déhydrotétracycline. 



   Ces   5a(11a)-déhydrotétracyclines   répondant à la formule I sont elles-mêmes des antibiotiques nouveaux, formés 
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 par un procédé de fermentation décrit dans la demande de caza rye ttMùRvI1J'f? {)tf1IA brevet -ti 7. déposée par In demanderesse 'ce a '. - 
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 pour. :

   Procédé de préparation des 5a(11a)-déhydrotétracyclinesj Comme on l'indique plus en détail dans ledit brevet, les nouveaux antibiotiques du type tétracycline, par exemple la 7-chloro-5a(11a)-déhydrotétracycline, sont produits par un processus de fermentation à l'aide de nouvelles souches      mutantes de S. aureofaciens dont certaines ont été appelées S 1308, S1308-29, S1308-V146, et S1308-V237, et dont des cultures ont été déposées à l'American Type Culture Collec- tion à Washington, où on leur a attribué les numéros d'ins- cription respectifs ATCC 12748,12749, 12750 et 12751. 



   L'exposé détaillé qui suit concerne principalement la réduction'catalytique de la   7-chloro-5a(11a)-déhydrotétra-          cycline   en tétracycline, car la première est sans doute l'anti- biotique le plus utile qui soit obtenu par fermentation à l'aide des nouvelles souches mutantes de S, aureofaciens. 



  Cependant, il est entendu que l'on peut conduire tout aussi 

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 facilement la réduction catalytique en tétracycline en par- tant d'autres tétracyclines nouvelles de formule I, à savoir, la 5a(11a)-déhydrotétracycline et la 7-bromo-5a(11a)-déhydro-   tétracycline,;ainsi   que les épimères 4a de chacun de ces nou- veaux antibiotiques. 



   Dans la conduite de la présente invention, on réduit catalytiquement par exemple la 7-chloro-5a(11a)-déhydrotétra- cycline en menant en contact avec de l'hydrogène une solu- tion de l'antibiotique dans un solvant polaire contenant en suspension ' catalyseur finement divisé, tel que le palla- dium métallique ou un autre métal de la'famille du platine, sur support de 'charbon, jusqu'à ce qu'environ 2 moles d'hy-   drogènë   soient absorbées. On peut conduire la réduction à des températures variant de 0 à   100 C   et à des pressions de 1/2 à 100 atmosphères.

   Des solvants polaires utiles à la réaction   son   la diméthylformamide, les alcools aliphatiques inférieurs tels que   l'éthanol,   le butanol-n, etc, et les alcanols inférieurs à substituant alcoxyle inférieur, tels que le   2-méoxyéthanol,   le   2-éthoxyéthanol,     etc.   et leurs mélanges avec les alcanols inférieurs. La diméthylformamide semble être le solvant de choix, car la réaction est norma- lement achevée en 45 minutes environ. Le système comprenant le butanol et un alcanol inférieur à substituant alcoxyle inférieur est beaucoup plus lent, et nécessite habituellement 18 heures environ à la température ambiante pour achever la réaction. 



   La réduction de la   7-chloro-5a(11a)-déhydrotétracy-   cline donne invariablement deux produits, dont   l'un   est évi-   demment   la   tétracycline   comme on l'a dit, et dont l'autre est un composé nouveau, appelé 5a-épitétracycline. Ce   comnosé     pouveau   présente la formule structurale suivante : 

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 et suivant la nomenclature internationale, son nom conven- tionnel serait identique à celui de la tétracycline. Un nom courant serait 5a-épitétracycline comme on l'a dit plus haut, et c'est ainsi qu'on l'appellera ici. 



   L'activité antibactérienne de ce nouvel analogue de tétracycline est très faible. Cependant, par un procédé de 'dégradation en milieu acide, on peut la convertir avec un rendement de 80-90% en un produit utile-connu sous le nom 
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 d'anhydrotétracycline, qui est un agent an.tibaçtérien effi- cace   vis-à-vis   de certaines souches de bactéries résistantes 
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 à.la,tétracycline et à la chlorotétracycline. 



  Pour récupérer la tétracycline.à partir de la solu- tion réduite de 7-chloro-5a(11a)-déhrdrotétràcycline, on peut,procéder de toute façon   appropriée;.*par   exemple, on   pe'ut   filtrer la solution réduite pour éliminer le 'catalyseur et cpncentrer la solution sous vide jusqu'à 'siccité. On dis- 
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 'sout'"le" résidu dans l'eau ou l'alcool, on l'ensemence et on   'le 'laisse   vieillir, et les cristaux de tétracycline neutre   précipitent.   Il est particulièrement remarquable que la 5a-   épitétracycline   n'a pas tendance à syncristalliser avec la tétracycline, ni sous forme de chlorhydrate ni'sous forme neutre. Ainsi, rien n'empêche de récupérer des quantités commercialement utiles de tétracycline à partir de la solu- tion-réduite.

   Quand on désire isoler la 5a-épitétracycline, 

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 il faut habituellement une chromatographie sur colonne de terre d'infusoires, avec un système butanol-chloroforme. 



   Comme indiqué plus haut, on peut réduire la 5a(11a)- 
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 déhyi3rotétracycline et la 7-bromo-5a(11a)-déhydrotétracycline en tétracycline, essentiellement de la façon que l'on a décrite en detail à propos de la 7-chloro-5a(11a)-déhydrotétracycline. 



  Quand on réduit en tétracycline les analogues non chlorés et bromés, on obtient aussi de grandes quantités de nouveau 
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 composé 5-épitétracycline, ainsi qu'on l'a indiqué à propos de la réduction de la   7-chloro-5a(11a)-déhydrotétracycline,   et on peut le séparer de la tétracycline de la façon indiquée ci-dessus. 



   Quand on utilise les épimères 4a des 5a(lla)-déhydro- tétracyclines, le produit de réduction obtenu est la 4-épitétracycline et non la tétracycline. 



   On décrira l'invention plus en détail à propos des exemples précis qui suivent, dans lesquels les rendements sont exprimés en gammas par milligramme (gamma/mg). 



    Exemple @   
On dissout, dans 6cm3 de diméthylformamide 1 g de 
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 7-chloro-5a(11a)-déhydrotétracycline neutre, obtenue comme indiqué dans la demande de brevet français déposée par la demanderesse ce même jour pour : Procédé dé préparation des 
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 5à(lla)-déhydrotétracyciines, et titrant 1000 gàmmas/mg, et on ajoute à la solution   0,56   cm3 de triéthylamine. On ajoute 500 mg de palladium à 5% sur charbon, et on agite le mélange sous atmosphère d'hydrogène à la température ambiante pendant 45 minutes, jusqu'à ce que 2 moles d'hydrogène soient absor-   '.ées.   On dilue la solution réduite avec 6 cm3 de diméthyl- formamide, on filtre pour éliminer le catalyseur et on con- 

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 centre sous vide jusqu'à siccité.

   On ajoute la quantité mini- mum d'eau pour dissoudre le résidu, et on ensemence la solu- tion résultante avec de la tétracycline neutre pour amorcer la la cristallisation. Après deux heures de-repos à la tempéra.- ture ambiante, on filtre les cristaux, on les lave à l'eau et on les sèche sous vide pour obtenir 0,4 g de tétracycline neutre titrant 900 gammas/mg. 



   Exemple 2 
On dissout 1 g de tétracycline neutre préparé par le procédé de réduction de l'exemple 1 dans un volume minimum de butanol-n préalablement ajusté à pH 1,5 avec de l'acide chlorhydrique concentré. On ensemence la solution avec du chlorhydrate de tétracycline et on laisse vieillir deux heures pour permettre à la   cristillisation   de se produire. On filtre le produit, on le lave au butanol, puis à l'éther, et on sèche sous vide pour obtenir 0,76 g de chlorhvdrate de tétra- cycline, titrant 994 gammas/mg. 



   Exemple 3 
On prépare un mélange de 50 cm3 de butanol-n, 50   ci,13   de   2-éthoxyéthanol,   0,6 cm3 d'eau et 0,6 cm3 de triéthylamina Dans 12 cm3 de ce mélange, on dissout 188 mg de 7-chloro- 5a(11a)-déhydrotétracycline neutre titrant 1000 gammas/mg, et on ajoute 94 mg de palladium à   5%   sur charbon. On conduit la réduction en agitant sous atmosphère d'hydrogène à la température ambiante pendant 18 heures. Après avoir filtré pour éliminer le catalyseur, on concentre sous vide la solu- tion en eau et on sèche la solution aqueuse par congélation. 



  On dissout le résidu dans un volume minimum de butanol saturé d'eau et acidifié à pH 1,5 à l'aide d'acide chlorhydrique concentré. On ensemence la solution avec du chlorhydrate de, tétracycline pour favoriser la cristallisation, et après 

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 vieillissement,..on filtre les cristaux, on les lave d'abord au butanol puis à l'éther; et on sèche sous vide. On obtient un rendement de 45 mg de chlorhydrate de   tétracycline,titrant     985   gammas/mg. 



   Exemple 4 
On verse la liqueur-mère de l'exemple 3 sur une colonne de terre d'infusoires de 70 g et de 2,5 cm de dia- mètre, tamponnée avec 35 cm3 de HCl 0,01 N. On utilise pour développer la colonne.un mélange à 80% de butanol et 20% de chloroforme, équilibré avec HCl   0, 01   N. On fait des fractions   de-10   cm3 chacune. On concentre sous vide   les-fractions   4   à     8   en eau, et on sèche la solution aqueuse par congélation. 



  On réalise la cristallisation du résidu amorphe en le   dissol-   vant dans une quantité minimum de butanol, en ajustant le pH à 1,5 par de l'acide chlorhydrique concentré, et en ajoutant. 



  2 volumes d'éther pour former un précipite amorphe qui, après ensemencement, cristallise au bout de 3 heures de repos   à   la température ambiante. On filtre les cristaux, on les lave avec un mélange de butanol/éther à 2:1, à pH 1,5, puis à l'éther, et on sèche sous vide pour obtenir 25 mg de chlor- hydrate de-5a-épitétracycline. 



   Analyse : calculée pour C22H25N2C108.H20 : C 52,9 ; H 5,42 ; N   5,61 ;   Cl   7,1-1 ;   0 28,8. 



   Analyse effective : C 53,12 ; H 5,33: N 5,36 ; Cl 7,41 C 28, 75; 
Exemple 5   'On   chauffe à 60 C pendant 5 minutes une solution   de   200 mg   d   5a-épitétracycline préparée comme à l'exemple 4 dans   0,6   cm3 d'acide   ohlorhydrique   concentré. A la solution, on ajoute 1,5 cm3'de butanol-n, 0,4 cm3 d'eau et 2,5 cm3 

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 d'acétone. On ensemence la solution avec du chlorhydrate d'anhydrotétracycline et on laisse reposer 16 heures à la température ambiante; puis, on filtre le produit cristallin, on le lave   à   l'acétone et on le sèche sous vide pour obtenir 145 mg de chlorhydrate   d'anhydrotétracycline.   



   On vérifie l'identité du produit en comparant son spectre infra-rouge, ses spectres   ultra-violets   acides et alcalins, avec les courbes normales de l'anhydrotétracycline. 



   Exemple 6 
On suit la méthode de l'exemple- 1, sauf que l'on utilise comme matière première la   5a(lla)-déhydrotétracycline.   



  On obtient de la tétracycline. 



   Exemple 7 
On suit la méthode de l'exemple 1, sauf que l'on utilise comme matière première la   7-bromo-5a(11a)-déhydro-   tétracycline. On obtient de la tétracycline. 



   Exemples 8-10 
On suit la méthode de l'exemple   1 ,   sauf que l'on utilise respectivement, dans une série de réductions sépa- rées, la   7-chloro-5a(lla)-déhydro-4-épitétracycline,   la 
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 5a(11a)-déhydro--q.-épitétra.cyeline et la 7-bromo-5a(11a)-   déhydro-4-épitétracycline.   On obtient dans tous les cas la   4-épitétra.cycline.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1) Procédé de préparation de composés de la série des tétracyclines, caractérisé par .le fait que l'on réduit EMI11.1 oatalytiquement, soit une 5a(lla)-déhydrotétracycline de EMI11.2 'dans laquelle Z est un atome d'hydrogène, de chlore ou de brome, soit un épimère 4a d'un tel composé, jusqu'à absorp- tion d'environ 2 moles d'hydrogène par mole de 5a(11a)- EMI11.3 >4.JhYdrotétracYCline.

   2) Procédé suivant revendication 1 , caractérisé par 'le fait que l'on effectue la réduction à l'aide de l'hydro- gène et un catalyseur du type à métal noble finement divisé, par exemple le palladium métallique.

   3) Procédé suivant revendication 1 ou 2,caractérise . ,. par le fait que l'on travaille entre 0 et 100 C.

   4) Procédé,suivant revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on utilise une solution dans un solvant EMI11.4 polaire de la 5a(lla)-déhydrotétracyaline.

   5) Procédé suivant revendication 4 caractérisé par le fait que le solvant est la diméthylformamide.

   6) Composés de la série des tétracyclines lorsqu'ils sont obtenus par le procédé suivant revendications 1 à 5.

   7) Composé nouveau dénommé 5-épitétracycline. <Desc/Clms Page number 12>

   8) Procédé de réduction de la double liaison 5a(11a)- d'un antibiotique de la série des tétracyclines, procédé caractérisé par le fait que l'on réduit l'antibioti- que jusqu'à absorption d'environ 2 moles d'hydrogène par mole d'antibiotique.