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Le chloramphénicol est connu étant un antibiotique. Il se caractérise par son goût amer et sa faible solubilité dans l'eau.
On connaît également des esters du chloramphénicol avec plusieurs acides aliphatiques de poids moléculaire élevé, tels que l'acide palmitique, et avec plusieurs acides aromatiques, tels que les acides benzoique et cinnamique.
Ces esters sont bien dépourvus de goût amer, mais ils sont aussi insolubles dans l'eau. On a aussi préparé des esters du chloramphénicol avec l'acide succinique et l'acide phtalique., On les rend solubles dans l'eau en formant le sel de sodium, ou par l'action d'autres bases ; ces esters conviennent à une administration de l'antibiotique par voie parentéraleo
Tous les esters connus du chloramphénicol ont la propriété d'être inefficaces comme tels et de n'être efficaces qu'après séparation du résidu acyle par hydrolyse enzymatique et lorsque l'antibiotique est libéré. Pratique- ment, cependant, l'hydrolyse n'a pas lieu dans les conditions "in vitro", tandis qu'elle n'est pas très rapide "in vivo".
Selon la présente invention, on obtient un nouvel ester du chloram- phénicol de formule :
EMI1.1
qui est hydrolysable même par l'eau seulement, compte tenu du fait qu'il l'est naturellement par enzymeso
Le procédé de la présente invention, pour la préparation d'un ester de chloramphénicol à pouvoir chimiothérapique, se caractérise par le fait qu'on laisse le chloraphénicol réagir avec un halogénure d'acétyle halogène, dans un solvant organique tel que la diméthylformamide ou le dioxane, en'présence d'une substance basique, comme la pyridine ou des dérivés de la pyridine, en ce qu'on amine l'ester d'acide acétique halogéné résultant, pour obtenir un ester de glycinate de formule :
EMI1.2
qui peut, par traitement avec un acideêtre transformé en sel d'addition correspondant avec cet acide. '
On emploie avantageusement l'hexaméthylènee- tétramine comme agent d'amination.
Dans un mode de réalisation que l'on préfère pour le procédé de la présente invention, on utilise comme halogénure d'halo-acétyle des composés tels que le chlorure de bromacétyle ou le chlorure de chloracétyle.
On peut transformer le sel d'hexaméthylène-tétramine de l'ester d' acide acétique halogène en sel d'addition correspondant avec un acide dérivé de l'ester glyoinate, en le traitant avec un acide minéral fort, comme par exemple
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l'acide chlorhydrique concentréo De ceci on obtient par traitement au moyen d'une base l'ester basique, qui peut être transformé ensuite en sels correspondants d'addition avec des acides par traitement avec ces acides.
Il est avantageux d'effectuer la réaction avec un acide de l'ester basique dans un solvant organique dans lequel les sels d'addition avec les acides soit insolubles.
On peut également préparer les sels d'addition avec des acides dans un milieu aqueux, et on peut les récupérer par un traitement de lyophilysation.
Par comparaison avec les esters connus du chloramphénicol solubles dans l'eau, par salification appropriée avec des acides, présente un avantage essentiel, à savoir que cet ester est très hydrolysé par l'eau et que l'anti- biotique est rapidement libéré à une vitesse qui s'accroît avec la valeur du pH.
Ainsi après 6 heures à 37 C, l'hydrolyse dans une solution tamponnée ayant un pH de 6,5 s'élève à 50% environ, et pour un pH 7,2 l'hydrolyse atteint 90%.
Ce fait concorde avec la constatation que l'ester glycinique est efficace aussi "in vitro" contre les micro-organismes sensibles au chloramphénicol; ceci n'est pas le cas avec les esters connus du chloramphénicol solubles dans l'eau.
En outre, en considérant le pH du sang et des divers liquides biologi- ques, la libération de l'antibiotique peut être considérée comme étant presque com- plète "in vivo", indépendamment des esteraseso La constatation que les taux hé- matiques du chloramphénicol mierobiologiquement efficace prouvés lors de son administration par voie parentérale sont pareils à ceux obtenables avec du chlor- amphénicol pur, (ceci n'est pas le cas avec les esters connus du chloramphénicol solubles par l'eau) démontre qu'une hydrolyse enzymatique complète l'hydrolyse chimique étendue.
En conclusion l'ester glycinique du chloramphénicol convient pour l'administration par voie parentérale de l'antibiotique ou aux emplois par les- quels du chloramphénicol actif hydro-soluble est nécessaire.
De plus, on peut utiliser les composés suivant l'invention à des doses plus faibles que dans le cas des esters déjà connus et solubles dans l'eau.
L'exemple suivant illustre plus particulièrement cette invention.
Exemple -
On a mélangé 92,5 go de chloramphénicol dissous dans 400 cm3 de dioxane anhydre et 23,8 go de pyridine exempte d'eau, avec 47,4 g. de chlorure de bromacétyleo On a maintenu le produit de la réaction à 30 C durant 60 minutes, puis on l'a versé dans de l'eau et on a extrait avec de l'acétate d'éthyle. On a évaporé la solution sous vide et on a traité le résidu au chloroforme. Un a obtenu un produit cristallin ayant un point de fusion de 106-107 C et présentant un pouvoir rotatoire de a.lpha 20 33 (0=1% éthanol), que l'on a identifié comme étant l'ester d'acide bromacétique du chloramphénicol; rendement 58%.
On a ajouté 46,62 g. de bromacétate de chloramphénicol à une solution de 18,3 g. d'hexaméthylène-tétramine dans 200 cm3 de chloroforme à 25 C On a augmenté la température jusqu'à 40 ou 45 C et on a maintenu le mélange réactionnel à cette température pendant 2 heures. On a refroidi la solution jusqu'à 20 c., on a décanté le chloroforme, et on a traité le résidu avec de l'acétate d'éthyle.
On a recueilli le produit par décantation et on l'a dissous dans 175 cm3 d'alcool éthylique. On a ajouté quatre équivalents molaires d'acide chlorhydrique concen- tré et on a agité le mélange résultant, pendant 16 heures, à température ambiante.
On a enlevé par filtration le chlorure d'ammonium qui s'était séparé, et on a concentré le filtrat jusqu'à consistance sirupeuse. On a amorcé la cristallisation du résidu par l'addition de chloroforme. Le produit ainsi obtenu, cristallisé dans l'éthanol, avait les propriétés suivantes
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point de fusion : 180-181 C pouvoir rotatoire s alpha 20 - +20 (0=5% dans l'eau) E = 243 + 5 pour lambda = 276 millimicrons (eau). l cm
Ce produit est le chlorhydrate de l'ester glycinique du chloramphé- nicol. Le rendemnt en sel d'hexaméthylène-tétramine a été de 85% et le rendement en chlorhydrate d'aminé a été de 30-35%.
On a dissous 5 g. de chlorhydrate de l'ester glycinique de chloram- phénicol dans 60 cm3 d'eau refroidie à 0-1 C. et on a ajouté une solution normale froide d'hydroxyde de sodium jusqu'à obtention d'un pH légèrement alcalin; on a recueilli par filtration le précipité résultant, on l'a lavé à l'eau et ensuite avec de l'éthanol à 50%, et enfin séché.
Point de fusion 132-133 C.
Pouvoir rotatoire : alpha 20 = + 30,8 (0=3% dans l'éthanol) E1 cm = 270 + 5 à lambda : 276 millimicrons (eau) l cm
Le produit est l'ester glycinique du chloramphénicol; rendement 92%
On a indiqué les rendements pour chacun des stades.
Lorsqu'on n'a pas purifié l'ester de l'acide bromacétique, ni le composé de l'hexaméthylène-tétramine d'apparence huileuse, le rendement d'ensemble en amino-ester s'est élevé à 25-30% de la théorie.
En utilisant le chlorure de chloracétyle au lieu du chlorure de bromacétyle, on a obtenu avec un rendement de 70% l'ester correspondant de l'acide chloracétique et du chloramphénicol, ayant un point de fusion de 108-109 C et un pouvoir rotatoire alpha 20 = 39,50 Lorsque, dans ce cas, on n'a pas purifié les produits intermédiaires, le rendement d'ensemble en ester glycinate s'est élevé à 35-40%
Sels : On a dissous 2 g. de l'ester glycinique du chloramphénicol dans 100 cm3 de dioxane anhydride et on a introduit dans la solution de l'acide chlorhydrique anhydre.
On a recueilli par filtration le précipité résultant et on l'a lavé. On a obtenu le chlorhydrate décrit ci-dessus.
On a mis en suspension 2 g. d'ester glycinique de chloramphénicol dans de l'alcool éthylique anhydre et on a neutralisé au moyen d'une solution anhydre d'acide sulfurique dans de l'alcool éthylique. Par addition d'éther éthylique anhydre, on a obtenu un précipité qui a été identifié comme le sulfate neutre de l'ester.
Point de fusion : 140-141 C Pouvoir rotatoire -. alpha 20 = + 18 (0=5% dans l'eau).
D
Par addition de l'ester glycinique de chhloramphénicol à une solu- tion aqueuse des acides suivants et traitement subséquent de lyophilysation, on a obtenu les sels correspondants sous forme solide :
EMI3.1
<tb> acide <SEP> lévulique <SEP> (Point <SEP> de <SEP> fusion <SEP> 68-7200)
<tb>
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<tb>
<tb> acidesascorbique <SEP> 81-85 C
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<tb>
<tb>
<tb> acide <SEP> tartrique <SEP> 95-100 C
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<tb> acide <SEP> citrique <SEP> 95-100 C
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<tb> acide <SEP> phosphorique <SEP> 119-125 C
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<tb> acide <SEP> succinique <SEP> 67-75 C
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<tb>
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<tb> acide <SEP> acétique <SEP> 75-77 C
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<tb> acide <SEP> chlorhydrique <SEP> 180-181 C
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<tb>
<tb> acide <SEP> sulfurique <SEP> 139-142 C
<tb>
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Chloramphenicol is known to be an antibiotic. It is characterized by its bitter taste and low solubility in water.
Chloramphenicol esters are also known with several high molecular weight aliphatic acids, such as palmitic acid, and with several aromatic acids, such as benzoic and cinnamic acids.
These esters are devoid of any bitter taste, but they are also insoluble in water. Chloramphenicol esters have also been prepared with succinic acid and phthalic acid. They are made soluble in water by forming the sodium salt, or by the action of other bases; these esters are suitable for administration of the antibiotic parenterally.
All the known esters of chloramphenicol have the property of being ineffective as such and of being effective only after separation of the acyl residue by enzymatic hydrolysis and when the antibiotic is released. Practically, however, hydrolysis does not take place under "in vitro" conditions, while it is not very rapid "in vivo".
According to the present invention, a novel ester of chloramphenicol of formula is obtained:
EMI1.1
which is hydrolyzable even by water only, taking into account the fact that it is naturally by enzymeso
The process of the present invention, for the preparation of a chloramphenicol ester with chemotherapeutic power, is characterized in that the chloraphenicol is allowed to react with a halogenated acetyl halide, in an organic solvent such as dimethylformamide or dioxane, in the presence of a basic substance, such as pyridine or derivatives of pyridine, in that the resulting halogenated acetic acid ester is aminated, to obtain a glycinate ester of the formula:
EMI1.2
which can, by treatment with an acid, be converted into the corresponding addition salt with this acid. '
Hexamethylene tetramine is advantageously used as the amination agent.
In a preferred embodiment for the process of the present invention, compounds such as bromoacetyl chloride or chloroacetyl chloride are used as the haloacetyl halide.
The hexamethylene tetramine salt of the halogenated acetic acid ester can be converted into the corresponding addition salt with an acid derived from the glyoinate ester, by treating it with a strong mineral acid, such as for example
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Concentrated hydrochloric acid From this the basic ester is obtained by treatment with a base, which can then be converted into the corresponding addition salts with acids by treatment with these acids.
It is advantageous to carry out the reaction with an acid of the basic ester in an organic solvent in which the addition salts with the acids are insoluble.
The addition salts with acids can also be prepared in an aqueous medium, and they can be recovered by a lyophilysation treatment.
In comparison with the known water-soluble esters of chloramphenicol, by appropriate salification with acids, there is an essential advantage, namely that this ester is highly hydrolyzed by water and that the antibiotic is rapidly released at a high temperature. speed which increases with the pH value.
Thus after 6 hours at 37 ° C., the hydrolysis in a buffered solution having a pH of 6.5 amounts to approximately 50%, and for a pH 7.2, the hydrolysis reaches 90%.
This fact is consistent with the finding that the glycine ester is also effective "in vitro" against microorganisms sensitive to chloramphenicol; this is not the case with the known water-soluble esters of chloramphenicol.
Furthermore, considering the pH of the blood and the various body fluids, the release of the antibiotic can be considered to be almost complete "in vivo", independent of esterases. The finding that the blood levels of chloramphenicol mierobiologically effective proven during its parenteral administration are similar to those obtainable with pure chloramphenicol, (this is not the case with the known esters of chloramphenicol soluble in water) demonstrates that complete enzymatic hydrolysis l extensive chemical hydrolysis.
In conclusion, the chloramphenicol glycine ester is suitable for parenteral administration of the antibiotic or for those uses where active water-soluble chloramphenicol is required.
In addition, the compounds according to the invention can be used at lower doses than in the case of esters already known and soluble in water.
The following example more particularly illustrates this invention.
Example -
92.5 g of chloramphenicol dissolved in 400 cc of anhydrous dioxane and 23.8 g of water-free pyridine were mixed with 47.4 g. of bromacetyleo chloride The reaction product was kept at 30 ° C for 60 minutes, then poured into water and extracted with ethyl acetate. The solution was evaporated in vacuo and the residue treated with chloroform. One obtained a crystalline product having a melting point of 106-107 C and exhibiting a rotatory power of α.lpha 20 33 (0 = 1% ethanol), which was identified as the ester of bromacetic acid. chloramphenicol; yield 58%.
46.62 g was added. of chloramphenicol bromacetate in a solution of 18.3 g. of hexamethylene tetramine in 200 cm3 of chloroform at 25 ° C. The temperature was increased to 40 or 45 ° C. and the reaction mixture was kept at this temperature for 2 hours. The solution was cooled to 20 c., The chloroform was decanted, and the residue was treated with ethyl acetate.
The product was collected by decantation and dissolved in 175 cm3 of ethyl alcohol. Four molar equivalents of concentrated hydrochloric acid were added and the resulting mixture was stirred for 16 hours at room temperature.
The ammonium chloride which had separated was filtered off, and the filtrate was concentrated to syrupy consistency. Crystallization of the residue was initiated by the addition of chloroform. The product thus obtained, crystallized from ethanol, had the following properties
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melting point: 180-181 C rotatory power alpha 20 - +20 (0 = 5% in water) E = 243 + 5 for lambda = 276 millimicrons (water). l cm
This product is chloramphenicol glycin ester hydrochloride. The yield of hexamethylene tetramine salt was 85% and the yield of amine hydrochloride was 30-35%.
5 g were dissolved. of chloramphenicol glycine ester hydrochloride in 60 cm3 of water cooled to 0-1 ° C. and cold normal sodium hydroxide solution was added until a slightly alkaline pH was obtained; the resulting precipitate was collected by filtration, washed with water and then with 50% ethanol, and finally dried.
Melting point 132-133 C.
Optical rotation: alpha 20 = + 30.8 (0 = 3% in ethanol) E1 cm = 270 + 5 at lambda: 276 millimicrons (water) l cm
The product is the glycine ester of chloramphenicol; yield 92%
Yields have been shown for each of the stages.
When the bromacetic acid ester and the oily-appearing hexamethylene tetramine compound were not purified, the overall yield of amino ester was 25-30% of the theory.
Using chloroacetyl chloride instead of bromacetyl chloride, the corresponding ester of chloroacetic acid and chloramphenicol was obtained with a yield of 70%, having a melting point of 108-109 C and an alpha optical rotation. 20 = 39.50 When, in this case, the intermediates were not purified, the overall yield of glycinate ester was 35-40%
Salts: We dissolved 2 g. of the glycine ester of chloramphenicol in 100 cm3 of anhydrous dioxane and anhydrous hydrochloric acid was introduced into the solution.
The resulting precipitate was collected by filtration and washed. The hydrochloride described above was obtained.
2 g were suspended. of chloramphenicol glycine ester in anhydrous ethyl alcohol and neutralized with an anhydrous solution of sulfuric acid in ethyl alcohol. By adding anhydrous ethyl ether, a precipitate was obtained which was identified as the neutral sulfate of the ester.
Melting point: 140-141 C Optical rotation -. alpha 20 = + 18 (0 = 5% in water).
D
By addition of the glycine ester of chloramphenicol to an aqueous solution of the following acids and subsequent treatment of lyophilysation, the corresponding salts were obtained in solid form:
EMI3.1
<tb> Levulic <SEP> acid <SEP> (Melting point <SEP> <SEP> <SEP> 68-7200)
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<tb> ascorbic acids <SEP> 81-85 C
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<tb> tartaric acid <SEP> 95-100 C
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<tb> <SEP> citric acid <SEP> 95-100 C
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<tb> <SEP> phosphoric acid <SEP> 119-125 C
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<tb> <SEP> succinic acid <SEP> 67-75 C
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<tb> <SEP> acetic acid <SEP> 75-77 C
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<tb> hydrochloric acid <SEP> <SEP> 180-181 C
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<tb> sulfuric acid <SEP> <SEP> 139-142 C
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