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"Nouveaux dérivés de tétracycline et leur préparation"
Les tétracyclines constituent actuellement le groupe d'antibiotiques le plus répandu en thérapeutique. Leur large spectre antimicrobien permet le traitement efficace d'une notable série de processus infectieux.
Ces produits s'absorbent avec facilité par voie orale,
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mais leur emploi systématique par cette voie peut présenter de sérieux inconvénients et, entre autres, pour citer les plus importants: la manifestation de superinfections intestinales, d'avitaminoses K et de fréquentes intolérances gastro-intesti- nales (vomissements, diarrhées).
L'emploi de composés apparentés est donc d'un grand intérêt. Pourtant, tous sont mal tolérés par voie intramuscu- laire, leur absorption étant peu abondante et inconstante ; voies hypodermiques et intraveineuses sont encore plus défavora- bles.
Dans les dernières années, on a obtenu des composés hydrosolubles par l'addition à la tétracycline de divers groupes d'un caractère très hydrophile.
Ces composés sont mieux tolérés et parfaitement absorbés ; il reste pourtant un problème, à savoir qu'étant donné leur absorption et élimination facile, il faut les administrer d'une façon réitérée, toutes les 6 - 8 heures,
L'invention concerne l'obtention de dérivés de la tétracycline peu solubles dans l'eau, de caractère lipophile nar- qué, stables et d'une absorption lente, complète et constante, et parfaitement tolérés par voie intramusculaire.
Les produits faisant l'objet du présent brevet sont de nouveaux sels des tétracyclines, de la formule générale T.(H03S - 0 - R)n CI) dans laquelle T est une molécule de tétracycline suivant la for- mule figurant dans la USP XVII, page 109. ou d'un dérivé théra- peutiquement acceptable, contenant le noyau de tétracycline et présentant une activité antimicrobienne, R est un radical alkyle, saturé ou non, à chaîne linéaire ou ramifiée, de 6 à 18 atomes de carbone, et n peut être égal à 1 ou 2.
Le radical tétracyclinique T peut donc être fourni par la tétracycline elle-même ou par n'importe quel composé actif
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de celle-ci qui contient dans sa structure le noyau tétracycline, que ce composé soit soluble ou insoluble.
Les nouveaux alkyl-sulfates de tétracyclines de formule I se caractérisent par une notable diminution de leur solubilité dans l'eau par rapport à la tétracycline initiale mais, par contre, par leur solubilité accrue dans des solvants peu po- laires comme le chloroforme et les solvants hydroxyliques, tels que les alcools aliphatiques et les glycols. Du fait de ces caractéris- tiques spéciales de solubilité, le coefficient de partage K (CHCI3/tampon pH 6,8) est, pour ces alkyl-sulfates, beaucoup plus élevé et certaines de leurs valeurs ne sont obtenues pour aucune tétracycline utilisée dans la thérapeutique actuelle.
La valeur du coefficient de partage indiqué, qui est une mesure du caractère lipophile du composé, est considérée par divers auteurs comme un indice de sa plus grande absorption par voie buccale, et de son aptitude à atteindre des concentrations hématiques mieux soutenues.
Pour obtenir ces sels, on part des tétracyclines bases que l'on traite avec la quantité stoechiométrique d'acide alkyl-sulfurique (obtenu, par exemple, en faisant passer à travers une résine cationique fortement acide, une solution hydro-alcoolique du sel alcalin ou ammonique de ce sulfate), ou bien on fait réagir directement un sel inorganique de la tétra- cycline appropriée avec un sel alcalin ou ammonique de l'alkyl- sulfate, dans chaque cas en solution aqueuse ou en solution hydro- alcoolique.
Dans le premier cas, le composé formé est isolé par évaporation du solvant, avec ou sans addition d'un autre solvant qui entratne l'eau par voie azéotropique, et dans le second cas, le dérivé obtenu par précipitation est séparé, après lavage, par filtration ou centrifugation, séchage direct sous vide élevé ou lyophilisation, ou encore, après dissolution dans un alcool approprié, évaporation du solvant jusqu'à siccité.
Dans les deux cas, on peut recourir à une précipita-
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tion du composé obtenu à partir de ses solutions alcooliques grâce à l'addition d'un grand volume d'un solvant très peu polai- re, par exemple de l'éther éthylique ou de l'hexane, avec ensui- te une dessiccation sous vide du précipité formé,
Finalement, un procédé à grand rendement consiste à soumettre les solutions alcooliques mentionnées, préalablement concentrées à un volume convenable, à un traitement d'atomisation dans un courant d'air chaud.
Les produits ainsi obtenus, dont le degré de pureté est généralement excellent, peuvent être soumis à une purifica- tion complémentaire, normalement par reprécipitation ou par des lavages aqueux d'une solution de ces produits dans un solvant peu polaire.
Les exemples non limitatifs suivants illustrent la préparation des composés nouveaux suivant l'invention.
Exemple 1
Dans 800 ml d'eau distillée soumise à une agitation énergique, on ajoute simultanément et à des vitesses similaires les solutions suivantes: 48,09 g (0,1 mole) de chlorhydrate de tétracycline dissous dans 40Q ml d'eau et 28,8 g (0,1 mole) de lauryl-sulfate sodique dissous dans 400 ml d'eau.
A la fin de l'addition, on prolonge l'agitation pendant environ 30 minutes et le précipité obtenu, sous la forme de flocons légers, est laissé au repos, on décante le liquide surnageant, on lave deux fois par remise en suspension du préci- pité dans environ 800 ml d'eau, en éliminant chaque fois l'eau par décantation, on filtre sur toile fine, on lave sur le filtre et finalement on presse.
On dissout la masse pâteuse qui retient l'eau par in- terposition, dans 400 ml d'alcool éthylique à 96 , on filtre à travers une plaque de verre poreux et on élimine le solvant sous vide jusqu'à siccité, en triturant jusqu'à obtention d'une
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poudre fine et en dessé 'tant finalement sous vide élevé à
50-60 C pendant plusieurs heures.
On obtient ainsi 67,5 g (rendement de 95%) de lauryl-sulfate de tétracycline sous forme de poudre jaune claire, soluble dans les alcools aliphatiques, les glycols, l'acétone et le dioxane, légèrement soluble dans l'éther et le benzène et insoluble dans l'eau. Point de fusion 128-130 C.
Coefficient
K (CHCl3/tampon pH 6,8) = 33.[Ó] 20 = -166,1 (2% dans le méthanol); l cm = 251,6 (à 380 m D dans NH40H 0,1 N); E1% cm 1 cm cm
205,3 (à 355 m dans ClH 0,1 N);Spectr frarouge (pastille @
BrK): maxima à 3,42 ; 3,5 ; 5,22; 6,35 ; 6,9et 8,2 Analyse élémentaire : trouvé N = 3,92 ; = 4,53
Calculé pour C34 H0 N2 012 S N = 3,94 ; = 4,51
Pouvoir bactériologique (par rapport au chlorhydrate de tétracycline):
Méthode par diffusion : 670, 681, 674
Pouvoir théorique: 676.
De la même manière, on peut, au lieu du chlorhydrate de tétracycline, utiliser les chlorhydrates de 5-oxytétracycline, de 6-méthylène-oxytétracycline ou de déméthylchlorotétracycline à titre d'exemples de composés contenant le noyau tétracyclinique, ce qui donne naissance aux alkyl-sulfates correspondants.
Exemple 2
On ajoute lentement et avec agitation une solution de 48,09 g (0,1 mole) de chlorhydrate de tétracycline dans envi- ron 400 ml d'eau distillée, à une autre solution de 28,8 g (0,1 mole) de lauryl-sulfate de sodium dans environ 1000 ml d'eau distillée. On poursuit l'agitation pendant environ 30 minutes et le précipité formé est lavé par décantation et remise en sus- pension dans de l'eau, on dissout avec agitation dans 250 ml d'alcool éthylique à environ 40-50 , on concentre la soluti.on for-
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mée à la moitié de son volume et on l'ajoute à 1 litre d'éther éthylique.
On filtre le précipité, on triture avec de l'éther de pétrole et on dessèche sous vide pour obtenir, avec un rende- ment de 90%, un produit ayant les mêmes caractéristiques que celui décrit dans l'exemple précédent, Exemple 3
On ajoute à des vitesses identiques et à jets fins, à environ 40 1 d'eau soumis à une agitation intense, une solu- tion de 2,404 kg (5 moles) de chlorhydrate de tétracycline dans 20 1 d'eau distillée et une solution de 1,44 kg(5 moles) de lauryl-sulfate de sodium dans 20 1 d'eau distillée.
On lave le précipité formé, une fois par remise en suspension dns envi- ron 30 1 d'eau, et l'ensemble est centrifugé jusqu'à obtention d'une masse pâteuse qui conserve un degré d'humidité variable suivant la vitesse et la durée de centrifugation; finalement, cette pâte est émiettée et dissoute dans environ 15 1 d'alcool isopropylique, préalablement chauffé à 45-50 C. Là solution alcoolique concentrée jusqu'à un volume approprié sous vide est soumise à une atomisation dans un appareil approprié, pour obte- nir ainsi un produit de caractéristiques physiques et chimiques identiques à celles du produit de l'Exemple 1, sauf en ce qui concerne la microstructure qui est beaucoup plus poreuse, ce qui se traduit par une densité apparente inférieure.
ExempLe 4
2,642 g (Smnoles) de chlorhydrate de déméthylchloro- tétracycline dissous dans envron 200-250 ml d'eau distillée sont traitée en agitant avec une solution de 1,442 g (5mmoles) de lauryl-sulfate de sodium dans 15 ml d'alcool à 10% ; leprécipité, filtré et lavé avec de l'eau, est dissous dans de l'éthanol à
96 et le solvant est évaporé jusqu'à siccité sous pression ré- duite et à basse température. On obtient avec un rendement de
98% le lauryl-sulfate de déméthylchlorotétracycline poudre jaune
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intense, soluble dans les alcools aliphatiques et l'acétone, un peu soluble dans l'éther, insoluble dans l'éther de pétrole et très insoluble dans l'eau, p. f. 136-138 .
Le spectre dans l'infrarouge présente les bandes prévues par la théorie.
Par ce mode opératoire, on peut de même obtenir les produits mentionnés dans l'exemple 1..
Exemple 5
A 3,04 g (6,25 mmoles) de (2-hydroxyéthyl)-pipéra- zinométhylène-tétracycline (mépicycline) dissous dans 25 ml de méthanol/eau (1/1) et additionnés de 6,25 ml de HCl 1 N on ajoute une solution de 1,801 g (6,25 mmoles) de lauryl-sulfate de sodium dans 10 ml de méthanol/eau (1/1). Le précipité formé est filtré et lavé à l'eau; on dissout dans de l'alcool, on élimine celui-ci sous pression réduite jusqu'à siccité ou on dessèche directement le précipité humide sous vide élevé en présence d'anhydride phos- phorique.
On obtient avec un rendement de 94% le lauryl-sulfate de mépicycline (relation molaire 1/1 des deux constituants) qui est une poudre jaune, insoluble dans 1.'eau, très soluble dans le méthanol, soluble dans l'alcool éthylique, les alcools aliphati- ques et l'acétone, assez soluble dans les glycols et peu soluble dans l'éther, p.f. 140-142 C. Le spectre dans l'infrarouge pré- sente les bandes prévues par la théorie.
Si l'on utilise, au lieu de la tétracycline soluble mentionnée, la pyrrolidino-méthyltétracycline ou la tétracycline- L-méthylènelysine, comme exemples de tétracyclines hydrosolubles, on obtient les alkyl-sulfates correspondants avec des propriétés physico-chimiques analogues. Comme exemple, on citera: le lauryl- sulfate de pyrrolidino-méthyltétracyclinc p.f. 132 C, ayant les mêmes solubilisés que son homologue décrit dans l'exemple, sauf une certaine augmentation de la solubilité dans l'eau; le lauryl- sulfate de tétracycline-L-méthylènelysine, p.f, 156-158 C, un peu soluble dans l'eau, peu soluble dans l'alcool, le méthanol et le
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propylène glycol, et insoluble dans l'acétone et léther.
Exemple 6
0,971 g (2 mmoles) de (2-hydroxyéthyl)-pipérazino- méthylènetétracycline dissous dans la quantité la plus petite possible de méthanol, et additionnés au préalable de 4 ml de HCl 1 N, sont traités en agitant avec une solution de 1,152 g (4 mmoles) de lauryl-sulfate de sodium dans 10 ml d'eau/méthanol (1/1). Le précipité grumeleux est lavé avec du méthanol à 10% et finalement 2 fois avec de l'eau distillée; il est séché sous pression réduite pendant plusieurs heures.
On obtient, avec un rendement de 90-92%, le bis- (lauryl-sulfate) de mépicycline, sous la forme d'une poudre d'un jaune intense, un peu soluble dans l'eau, soluble dans les alcools aliphatiques, les glycols et l'acétone et insoluble dans l'éther; point de fusion 124-125 . On obtient un spectre dans l'infra- rouge conforme à la théorie.
On peut remplacer la mépicycline par n'importe quelle tétracycline hydrosoluble telle que celles antérieurement men- tionnées à la fin de l'exemple 5.
Exemple 7
On ajoute lentement et avec agitation une quantité de tétracycline base équivalant à 4,444 g (0,01 mole) du composé anhydre, à une solution de 2,664 g(0,01 mole) d'acide lauryl-sulfu- rique dans environ 50 ml d'alcool éthylique à 80% jusqu'à disso- lution complète.
On filtre la solution pour éliminer les impuretés possibles et on évapore jusqu'à siccité sous pression réduite, On triture le résidu et on sèche sous vide élevé. On obtient avec un rendement de 98 à 99% le lauryl-sulfate de tétracycline, ayant des caractéristiques identiques à celles du produit décrit antérieurment dans l'exemple 1.
Les produits de départ utilisés dans cette réaction
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peuvent être préparés préalablement en partant, par exemple, du chlorhydrate de tétracycline et du lauryl-sulfate de sodium de la façon suivante. On fait passer 2,884 g (0,01 mole) de lauryl-sulfate de sodium dissous dans 30 ml d'alcool à 80% à travers la ml de résine échangeuse de cations, telle que la résine Merck 1 ou IR 120, sous la forme activée à l'acide, à une vitesse de 1-1,5 m1/min. On lave la colonne avec un excès d'alcool à 80% jusqu'à ce que l'éluat ne donne pas de réaction acide. La solution hydro-alcoolique obtenue peut s'utiliser directement comme pour la préparation avec la tétracycline base.
Ceci peut s'obcenir, par exemple, par neutralisation d'une solution aqueu- se du chlorhydrate de tétracycline à 10% avec des alcalis (par exemple du NaOH à 2%) jusqu'au pH de 4-5. On filtre le précipi- té obtenu, on lave à l'eau et on dessèche sous vide.
Il sera entendu que l'invention n'est pas limitée aux exemples de mise en oeuvre décrits ci-dessus, l'invention englobant toutes les autres formes de réalisation et produits équivalents.
REVENDICATIONS --------------
1. Les alkyl-sulfates des antibiotiques tétracyclines, de la formule générale:
T. (HO3S-O-R)n dans laquelle T représente la tétracycline, la 5-oxytétracycline, la 6-méthylène-oxytétracycline, la déméthylchlorotétracycline,
EMI9.1
la (2-hydroxyéthyD-pipérazinométhylenetétracycline, la pyrroli- cinométhyltêtracßcline et la tétracycline-L-methylènelysine; R est un radical alkylique, saturé ou non, à chaîne normale ou ramifiée, de 6 à 18 atomes de carbone, et n est égal à 1 ou 2.
2. Le lauryl-sulfate de tétracycline.
3. Le lauryl-sulfate de 5-oxytétracycline.
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