Procédé de préparation de nouveaux chlorhydrates d'esters de cystéine On ne connaissait pas jusqu'ici les esters supé rieurs de la cystéine et leurs sels.
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de nouveaux chlorhydrates d'esters de cystéine, qui se caractérise en ce qu'on estérifie directement du chlorhydrate de cystéine au moyen d'au moins 4 fois la quantité théorique d'un alcanol ayant 8 à 18 atomes de carbone, en présence d'acide chlorhydrique.
Les chlorhydrates d'esters de cystéine obtenus par ce procédé offrent, sur le chlorhydrate de cystéine, l'avantage d'être doués d'un pouvoir bac tériostatique marqué et de produire des effets se condaires infiniment moins nocifs.
Le chlorhydrate de l'ester n-octylique de la cys- téine est particulièrement intéressant pour la théra peutique et convient plus spécialement pour la gyné cologie.
La titulaire a trouvé en outre que, parmi les chlorhydrates d'esters de cystéine pouvant être pré parés selon l'invention, certains étaient doués de propriétés inattendues qui permettent de les utiliser dans de meilleures conditions et aussi de leur don ner de nouvelles applications.
On sait, par ailleurs, qu'il est particulièrement intéressant d'avoir recours, aussi bien en thérapeu tique humaine que vétérinaire ou même en agrono mie, à des corps chimiquement définis qui, mis en so lution dans l'eau ou dans des milieux aqueux tam ponnés, présentent la caractéristique de former des gels de consistance variable suivant les concentra tions, pouvant aller de la consistance de la glycérine jusqu'à la consistance des gels obtenus avec l'agar- agar. La nature même de gel permet une utilisation va riée, telle que badigeonnage, dépôt dans des cavités assurant ainsi une répartition et une persistance du corps actif, sans recourir à un excipient qui peut, lui-même, être générateur de modifications chimi ques,
ou avoir une action propre, bien souvent in désirable.
Or, la titulaire a trouvé que les chlorhydrates des esters de la cystéine et d'alcools aliphatiques possé dant au moins 10 atomes de carbone offraient la par ticularité de former avec l'eau des gels qui permet tent de conserver les propriétés des dérivés de la cystéine, tout en résolvant la question de leur ' em ploi ; en outre, ces chlorhydrates d'esters possèdent un pouvoir mouillant important.
Sont particulièrement intéressants à cet égard les chlorhydrates des esters dérivant d'alcools ayant 10 à 16 atomes de carbone, plus spécialement - l'ester laurique qui, à partir de concentration de 5 à 7 % jusqu'à environ 10 % dans l'eau, donne des solutions ou dispersions de consistances variées, allant jusqu'à celle de la glycérine ;
à partir de 10 jusqu'à environ 12 %, des gels transparents ; au- dessus de 12 % des gels solides ;
- l'ester myristique qui, à partir de concentra- tion de 5 %, donne des gels solides et transparents ; - l'ester cétylique qui, à partir de 2 à 5 o/a, donne des gels solides et transparents.
Le chlorhydrate de l'ester décylique donne aux faibles concentrations une solution aqueuse légère ment sirupeuse, sans formation de gel, et aux con centrations voisines de 15 à 20 1%, des gels ayant la consistance de la glycérine ; celui de l'ester octadé- cylique donne des solutions sirupeuses et des gels mais ceux-ci ne sont stables qu'à chaud: à froid, il y a précipitation et destruction de la solution aqueuse ou du gel.
Les gels considérés ici offrent un très grand inté rêt en dermatologie car les chlorhydrates d'esters de cystéine jouent le double rôle de substance active et d'excipient éliminant les modifications thérapeu tiques apportées par les excipients tels que la vase line, la lanoline et les substances semblables ; on sait, en effet, que de nombreuses dermites, dites de sensibilisation (eczéma, dermites allergiques) ne peu vent être pratiquement traitées que par des pâtes à l'eau, l'apport d'un excipient quelconque au niveau même de la lésion risquant de provoquer l'augmen tation des phénomènes allergiques ;
dans le cas pré sent, l'utilisation des gels décrits offre l'avantage de n'apporter que de l'eau ou un liquide aqueux tam ponné, en plus de la substance active, au contact de la lésion ; en outre, les retards de cicatrisation que provoquent les excipients des pommades habituels se trouvent écartés.
De plus, les gels peuvent être utilisés en chi rurgie, dans le traitement des plaies externes et des brûlures, en oto-rhino-laryngologie, pour le dépôt de substance active soit dans les sinus, soit dans l'oreille, et en gynécologie, pour l'irrigation vaginale ou pour le dépôt in situ y>.
Certains sels d'esters de cystéine peuvent enfin, ainsi que la titulaire l'a trouvé, être utilisés avec avantage en agriculture et en horticulture, notamment pour stimuler la germination des végétaux.
Les exemples suivants illustrent l'invention. <I>Exemple 1</I> <I>Chlorhydrate de l'ester</I> n-octylique <I>de la</I> cystéine Sous un courant de HCl sec et avec agitation mé canique, on maintient pendant une heure à 130-140p, un mélange de 5 g de chlorhydrate de cystéine et de 40 g (10 fois la quantité théorique) d'octanol pri maire rectifié sur des râpures de calcium. On recueille par distillation la quantité théorique d'eau formée pendant la réaction. On glace le mélange. Le chlor- hydrate d'ester cristallise.
On l'essore et on le fait recristalliser dans l'acétone puis dans l'éther, en laissant le produit cristalliser lentement à tempéra ture ordinaire.
Le rendement est de 60 %.
Le chlorhydrate se présente en lamelles blanches, nacrées, grasses au toucher et fondant à 90-91p ; elles sont assez insolubles dans l'eau, solubles dans les alcools et le dioxane, assez solubles dans le ben zène et insolubles dans l'éther éthylique, l'éther de pétrole, l'éther di-butylique et l'éther di-isopropy- lique. On peut également purifier le chlorhydrate brut de l'ester n-octylique de la cystéine dans un mélange d'éthanol et d'éther (proportion en volumes 1,7 : 10) ;
on obtient des lamelles blanches et nacrées, fondant à<B>910</B> (tube de Thiele). Le pouvoir rotatoire est [a]''-D= -<B>17,00</B> (tube de 5 dm ;concentration 2 0/0 dans l'eau ; pH de 4,05 pour cette concentration).
La réaction du thiol est positive au nitro-prus- siate en milieu alcalin.
Résultats de l'analyse
EMI0002.0047
Calculé <SEP> 0/0
<tb> C <SEP> H <SEP> N <SEP> S <SEP> Cl <SEP> SH
<tb> 48,97 <SEP> 8,86 <SEP> 5,19 <SEP> 11,87 <SEP> 13,17 <SEP> 12,24
<tb> Trouvé <SEP> 0/0
<tb> C <SEP> H <SEP> N <SEP> S <SEP> Cl <SEP> SH
<tb> 49,47 <SEP> 8,98 <SEP> 5,18 <SEP> 12,0 <SEP> 12,59 <SEP> 12,23 <I>Exemple 2</I> Chlorhydrate <I>de l'ester</I> décylique <I>de la</I> cvstéine Dans un ballon d'un litre à 3 tubulures, muni d'un agitateur mécanique, d'une arrivée de gaz chlor hydrique sec et d'un col de cygne, on place 200 g de n-décanol pur et rectifié (point d'ébul lition 96-98p sous 0,1 mm)
soit 10 fois la quantité théorique, et 20 g de chlorhydrate de cystéine anhydre. Le mélange est porté pendant 1 heure à 135-140p (température du bain d'huile) avec agitation méca nique et sous un courant de gaz chlorhydrique sec. Par distillation la quantité théorique d'eau est re cueillie.
On précipite le chlorhydrate de l'ester décylique par 500 cm-' d'éther anhydre. Le produit est essoré sur filtre en verre fritté du genre Iéna, de large dia mètre et le produit est alors empâté avec 200 cm3 d'éther anhydre et essoré complètement.
L'ester brut est recristallisé deux fois dans un mélange de<B>17</B> parties d'éther et 2,5 parties de mé- thanol anhydre.
Le rendement en produit pur est de 45 0/0 du ren dement théorique.
Le produit se présente sous la forme d'une poudre blanche, fondant à 96-99p (tube de Thiele). Il est soluble dans l'eau froide, soluble à froid dans le chloroforme, soluble à froid dans les alcools ali phatiques, insoluble dans l'éther, insoluble dans l'oxyde d'isopropyle à ébullition, insoluble à froid dans l'acétate d'éthyle mais soluble à chaud, assez soluble à froid dans le benzène et soluble à chaud, insoluble à froid dans le cyclo-hexane, mais soluble à chaud, assez soluble à froid dans le dioxane et dans le tétrachlorure de carbone, mais soluble à chaud. La réaction au test du nitro-prussiate en so lution ammoniacale est positive.
[a] v = - 23p à 2 % dans l'eau (tube de 5 dm) pH = 3,45 à 2 % dans l'eau. L'analyse donne
EMI0003.0001
Calculé <SEP> :
<SEP> Trouvé
<tb> C <SEP> % <SEP> = <SEP> 52,53 <SEP> C <SEP> % <SEP> = <SEP> 52,51
<tb> H <SEP> % <SEP> = <SEP> 9,41 <SEP> H <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 9,41
<tb> N <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 4,70 <SEP> N <SEP> % <SEP> = <SEP> 4,75
<tb> S <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 10,75 <SEP> S <SEP> % <SEP> = <SEP> <B>10,65</B>
<tb> Cl <SEP> % <SEP> = <SEP> 11,93 <SEP> Cl <SEP> % <SEP> = <SEP> 12,04
<tb> SH <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 11,09 <SEP> SH <SEP> % <SEP> = <SEP> 11,09 <I>Exemple 3</I> <I>Chlorhydrate de l'ester</I> laurique <I>de la</I> cystéine Dans un ballon de deux litres à 3 tubulures, mu ni d'un agitateur mécanique étanche, d'une arrivée de gaz chlorhydrique sec et d'un col de cygne,
on place 826 g d'alcool dodécylique normal (10 fois la quantité théorique) et 72 g de chlorhydrate de cystéine anhydre.
Le mélange est porté pendant 1 heure et demie à 140-150 (température du bain d'huile) avec agi tation et sous un courant de gaz chlorhydrique sec. Par distillation, on recueille la quantité d'eau théo rique. Le mélange cireux est refroidi puis divisé en copeaux et on le reprend par 2,500 litres d'éther anhydre ou d'acétate d'éthyle sec, afin de séparer l'excès d'alcool de l'ester. La dissolution de l'excès d'alcool se fait sur une secoueuse en une demi- heure.
Le produit brut est essoré sur un creuset en verre fritté de grand diamètre puis le produit est empâté dans un mortier par 600 ce d'éther anhydre ou d'acétate d'éthyle anhydre. Le produit est essoré fortement puis recristallisé trois fois dans un mé lange de 4 volumes d'éther et 1,7 volume d'alcool à 99 G.L. Le produit peut être recristallisé dans l'eau à 600 dans la proportion de 10 g dans 100 cm3. Le produit cristallise sous la forme de lamelles na crées mais le rendement de la cristallisation n'est pas excellent. Le rendement en produit pur est de 50 0/0 du rendement théorique.
Le produit se présente sous la forme d'une poudre blanche, amorphe et grasse au toucher. Son point de fusion est de 99-1000 (tube de Thiele). Il est rela tivement soluble dans l'eau froide, soluble dans l'eau chaude, soluble à froid dans les alcools aliphatiques, insoluble dans l'éther à ébullition, soluble dans l'oxyde d'isopropyle, le cyclohexane, le dioxane et le benzène à chaud ; il est insoluble à chaud dans l'acé tate d'éthyle et soluble à chaud dans le tétrachlorure de carbone.
Ce composé donne une réaction positive mais fugace du SH avec le nitroprussiate en solution am moniacale.
[u] 0' _ -100 à 2 % dans CH30H ; pH = 3,10 à 2 0/0 (gel aqueux à 300).
L'analyse donne
EMI0003.0030
Calculé: <SEP> Trouvé
<tb> C <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 55,26 <SEP> C <SEP> % <SEP> = <SEP> 55,02
<tb> H <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 9,83 <SEP> H <SEP> % <SEP> = <SEP> 9,78
<tb> N <SEP> % <SEP> = <SEP> 4,30 <SEP> N <SEP> d/o <SEP> = <SEP> 4,30
<tb> S <SEP> % <SEP> = <SEP> 9,83 <SEP> S <SEP> % <SEP> = <SEP> 9,80
<tb> <B>CI <SEP> 0/0</B> <SEP> = <SEP> 10,90 <SEP> Cl'% <SEP> = <SEP> 10,86
<tb> SH <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 10,13 <SEP> SH <SEP> % <SEP> = <SEP> 10,15 <I>Exemple 4</I> <I>Chlorhydrate de l'ester</I> myristique <I>de la</I> cystéine Dans un ballon d'un litre à trois tubulures muni d'un agitateur mécanique à joint étanche, d'un tube abducteur de gaz chlorhydrique sec et d'un col de cygne,
on place 271 g d'alcool myristique pur et rectifié (bouil lant à 138-1400 sous 1 mm) soit 10 fois la quantité théorique, et 20 g de chlorhydrate de cystéine anhydre. Le mélange est porté pendant 1 heure et demie à 140-l50 (température du bain d'huile) avec vive agitation mécanique et sous un courant de gaz chlorhydrique sec.
Par distillation on recueille la quantité théorique d'eau.
On refroidit le mélange, on divise la masse solide en copeaux puis on l'agite une demi-heure avec 500 ce d'éther anhydre sur une secoueuse. Le résidu insoluble est essoré sur un creuset en verre fritté de grand diamètre. Il est ensuite empâté avec 250 ce d'éther anhydre, essoré fortement et recris- tallisé trois fois dans un mélange contenant 12 vo lumes d'éther anhydre et 7,8 volumes de méthanol. Le rendement en produit pur est de 58 /o du ren dement théorique.
Le produit se présente sous l'aspect d'une poudre blanche qui fond à 101-102 (tube de Thiele) ; il est peu soluble dans l'eau froide et soluble à chaud, la solution donnant un gel par refroidissement ; il est soluble dans les alcools aliphatiques, soluble à froid dans le chloroforme, soluble à chaud dans le cyclohexane, le tétrachlorure de carbone, le benzène, l'oxyde de butyle, l'oxyde d'isopropyle et l'acétate d'éthyle ; il est insoluble dans l'éther et l'éther de pétrole à l'ébullition.
Ce produit donne une réaction positive mais fugace du SH avec le nitroprussiate en milieu am moniacal.
[(x]20' = - 10,70 dans CH30H à 2 % ; pH = 3,55 à 2 % d'eau (gel à 300). L'analyse donne
EMI0004.0001
Calculé:
<SEP> Trouvé
<tb> C <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 57,70 <SEP> C <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 57,63
<tb> H <SEP> % <SEP> = <SEP> 10,18 <SEP> H <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 10,30
<tb> N <SEP> % <SEP> = <SEP> 3,96 <SEP> N <SEP> % <SEP> = <SEP> 3,94
<tb> S <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 9,05 <SEP> S <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 9,08
<tb> Cl <SEP> % <SEP> = <SEP> 10,04 <SEP> Cl <SEP> % <SEP> = <SEP> <B><I>10,15</I></B>
<tb> SH <SEP> % <SEP> = <SEP> 9,33 <SEP> SH <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 9,37 <I>Exemple 5</I> <I>Chlorhydrate de l'ester</I> cétylique <I>de la</I> cystéine On agite mécaniquement pendant 1 heure à 110- 120 de l'alcool cétylique fondu (PF :
50-510) et sa turé de HCl sec avec du chlorhydrate de cystéme. L'eau formée au cours de la réaction est éliminée par distillation. On obtient, par refroidissement, une masse cireuse et jaune, que l'on râpe. L'excès d'al cool cétylique est enlevé par agitation mécanique dans l'éther sec.
On peut, à ce stade, effectuer la purification du chlorhydrate brut par recristallisation dans l'acétone. Comme de nombreux produits à caractère gras, le chlorhydrate de l'ester cétylique fixe de l'acétone, que l'on peut éliminer par séchage à 30-35 sous un vide poussé.
De toute façon, si l'on effectue la purifica tion par recristallisation dans l'acétone, il se forme, en cas d'ébullition prolongée, de petites quantités de chlorhydrate d'ester cétylique de l'acide diméthyl- 2,2-thiazolidine-carboxylique-4 et il en résulte un abaissement du point de fusion du chlorhydrate d'es ter cétylique de cystéine.
Pour obtenir ce dernier corps à l'état pur, il vaut mieux faire recristalliser trois fois dans un mé lange d'éther et de méthanol anhydres (proportion volumétrique 5 : 2) le produit brut recueilli après éli mination de l'alcool cétylique non estérifié au moyen d'éther sec. On obtient ainsi, avec un rendement de 58 0/0, du chlorhydrate pur qui fond à 91o et pré sente un pouvoir rotatoire [a]D = - 9,50 (c = 2 0/0) dans le méthanol ; pH de 3,05 en suspension aqueuse à 2 0/0).
Il se présente en microcristaux blancs et il est insoluble dans l'eau froide, l'éther éthylique et l'éther de pétrole ; il se dissout à l'ébullition dans l'acétate d'éthyle, le dioxane et le tétrachlorure de carbone. Il est légèrement soluble dans l'eau chaude et donne, au refroidissement, un gel translucide.
Résultat de l'analyse élémentaire
EMI0004.0035
C <SEP> H <SEP> N <SEP> S <SEP> Cl
<tb> Calculé <SEP> 0/0 <SEP> 59,75 <SEP> 10,48 <SEP> 3,66 <SEP> 8,38 <SEP> 9,30
<tb> Trouvé <SEP> 0/0 <SEP> 59,67 <SEP> 10,47 <SEP> 3,67 <SEP> 8,30 <SEP> 9,25 <I>Exemple 6</I> <I>Chlorhydrate de l'ester</I> octadécylique <I>de la</I> cystéine Dans un ballon d'un litre à trois tubulures, muni d'un agitateur mécanique étanche, d'une arrivée de gaz chlorhydrique sec et d'un col de cygne adapté à un réfrigérant descendant, on place <B>156</B> g d'alcool octadécylique pur,
fondant à 57- 59() (8 fois la quantité théorique) et 20 g de chlorhydrate de cystéine monohydraté. Le mélange est maintenu pendant une heure et demie à 140-150 (bain d'huile) avec une bonne agitation mécanique et sous un courant de gaz chlor hydrique sec. Par distillation on recueille la quantité théorique d'eau fournie.
Le mélange est refroidi puis divisé en copeaux. L'excès d'alcool octadécylique est éliminé par agita tion, avec 500 cm3 d'éther, pendant un quart d'heure à la secoueuse. Le précipité est essoré sur un creuset en verre fritté. Le produit est empâté par 300 cm3 d'éther et essoré fortement.
Le chlorhydrate de l'ester brut est recristallisé deux fois dans un mélange de 10 volumes d'éther anhydre et 8,5 volumes de méthanol anhydre. Le rendement en produit pur est de 36 % du rende- ment théorique (compte tenu de la molécule d'eau du chlorhydrate de cystéine).
Le produit est blanc et fond à 99-101 (tube de Thiele). II est peu soluble dans l'eau à ébullition, so luble dans le chloroforme à froid et soluble à ébulli tion dans les alcools, l'acétate d'éthyle, le tétrachlo rure de carbone, le dioxane, le benzène, le cyclo- hexane.
La réaction du SH par le nitroprussiate n'est pas décelable en raison de l'insolubilité du corps [ ID = - 161, dans le chloroforme à 2 % ; pH sus- pension aqueuse à 2 0/0 : 3,10.
L'analvse donne
EMI0004.0080
Calculé <SEP> : <SEP> Trouvé
<tb> C <SEP> % <SEP> = <SEP> 61,63 <SEP> C <SEP> % <SEP> = <SEP> 6<B>1</B>,86
<tb> H <SEP> % <SEP> = <SEP> 10,74 <SEP> H <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 10,79
<tb> N <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 3,41 <SEP> N <SEP> % <SEP> = <SEP> 3,38
<tb> S <SEP> % <SEP> = <SEP> 7,8<B>1</B> <SEP> S <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 7,74
<tb> Cl <SEP> 0/0 <SEP> = <SEP> 8,66 <SEP> Cl <SEP> % <SEP> = <SEP> 8,68