CH644383A5

CH644383A5 - Penicilline semi-synthetique, son procede de production et composition pharmaceutique la contenant.

Info

Publication number: CH644383A5
Application number: CH927379A
Authority: CH
Inventors: Takayuki Naito; Jun Okumura; Hideaki Hoshi
Original assignee: Bristol Myers Co
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1984-07-31
Also published as: FI68839C; GB2043627B; SE7908528L; SE8404556L; CA1132540A; AU5149979A; LU81795A1; ES485079A0; AT366385B; YU222682A; DE2941717A1; FI68839B; FI793169A; IT1206996B; YU222782A; YU42051B; YU243779A; AU533598B2; IT7950565A0; IE49083B1

Description

La présente invention concerne une pénicilline semi-synthétique nouvelle, utile comme agent antibactérien pour le traitement d'infections dues à des bactéries Gram-positives et Gram-négatives.

L'acide D-a-amino-a-(3,4-dihydroxyphénil)-acétamido-pénicillanique est un agent antibactérien connu, décrit par exemple dans le brevet britannique n° 1 450 764. Des pénicillines de formule:

0

*Dextro

644 383

(dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou un groupe hydroxy) sont décrites, entre autres, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 4 087 424 (voir par exemple les exemples 11,13 et 22-24 et la colonne 45 de ce brevet); voir également le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 4 112 090 déposé récemment.

La présente invention concerne l'acide, un procédé pour la préparation de l'acide de formule:

COOH

ayant la configuration D dans la chaîne latérale en position 6, ou un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou un ester aisément hydrolysé de cet acide, l'invention concerne aussi une composition pharmaceutique, comme décrite dans la revendication 12.

Les sels acceptables du point de vue pharmaceutiques auxquels il est fait allusion ci-dessus comprennent des sels métalliques non toxiques tels que les sels de sodium, potassium, calcium et magnésium, le sel d'ammonium et les sels d'ammonium substitués, par exemple des sels d'amines non toxiques telles que des trialkylamines (par exemple la triéthylamine), la procaïne, la dibenzylamine, la N-benzyl-p-phénéthylamine, la 1-éphénamine, la N,N'-dibenzyléthylènediamine, la déhy-droabiéthylamine, la N,N'-bis-(déhydroabiétyl)-éthylènedi-5 amine, une N-(alkyle inférieur)-pipéridine (par exemple la N-éthylpipéridine) et d'autres aminés qui ont été utilisées pour former des sels acceptables du point de vue pharmaceutique de pénicillines et de céphalosporines. Les sels les plus avantageux sont les sels de métaux alcalins, c'est-à-dire les sels de so-îodium et de potassium.

L'expression «esters physiologiquement hydrolysés» utilisée dans le présent mémoire désigne des esters acceptables du point de vue pharmaceutique (de pénicillines ou de céphalosporines) connus dans la pratique pour leur aptitude à i5 s'hydrolyser en la forme acide libre in vivo. Des esters de ce type sont décrits, par exemple, dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 3 859 274, n° 3 860 570, n° 3 860 579, n° 3 864 331, n° 3 873 521 et n° 3 919 196, dans les brevets britanniques n° 1 215 812, n° 1 267 936, n° 1 425 571 et n° 20 1 400 584 et dans les demandes de brevets de la République Fédérale d'Allemagne mises à l'inspection publique sous les numéros 1 951 012 et 2 230 620. Des exemples appréciés d'esters physiologiquement hydrolysés comprennent les esters d'acétoxyméthyle, de pivaloyloxyméthyle, d'a-acétoxyéthyle, 25 d'a-acétoxybenzyle, d'a-pivaloyloxyéthyle, de phtalidyle (3-phtalidyle), d'indanyle (5-indanyle), de méthoxyméthyle, de benzoyloxyméthyle, d'a-éthylbutyryloxyméthyle, de pro-pionyloxyméthyle, de valéryloxyméthyle et d'isobutyryloxy-méthyle. Les esters préférés sont les esters d'acétoxyméthyle, 30 de pivaloyloxyméthyle, de méthoxyméthyle, de phtalidyle et de 5-indanyle, notamment les esters d'acétoxyméthyle, de méthoxyméthyle et de pivaloyloxyméthyle.

La pénicilline de formule:

COOH

C-H.-N N-C=0

v_/

est préparée, selon une forme de réalisation, par réaction d'un composé de formule:

II

COOH

*Dextro

ou d'un sel ou d'un ester aisément clivable de ce composé, avec un agent acylant de formule:

C2H5-N N-cooh ou avec un dérivé acylant réactif de cet agent et, si le produit de réaction renferme un groupe d'ester protecteur aisément clivable, par élimination éventuelle du groupe protecteur par une opération connue et, les cas échéant, transformation par un procédé connu (a) du produit sous la forme d'un acide libre en un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou en un ester physiologiquement hydrolysé de ce produit, ou (b) du produit sous la forme d'un sel en l'acide libre ou en un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou en un ester physiologiquement hydrolysé de ce produit. La réaction d'acylation indiquée ci-dessus peut être conduite selon des procédés qui sont eux-mêmes connus dans la pratique, par exemple dans la synthèse des peptides, des pénicillines et des céphalosporines.

Les pénicillines de départ de formule (II) sont des composés connus. La préparation de la matière acylante (III) de départ à fonction acide est décrite ci-après.

Dans l'acylation du groupe a-amino de la pénicilline (II), l'acide carboxylique de formule (III) peut être utilisé sous sa forme propre, auquel cas il est préférable d'utiliser un enzyme ou un agent de condensation. Des exemples appréciés d'agents de condensation comprennent le chlorure de N,N'-di-méthylchloroformiminium, un N,N'-carbonyldiimidazole ou un N,N'-carbonylditriazole, un réactif carbodiimidique (notamment le N,N'-dicyclohexylcarbodiimide, le N,N'-diiso-propylcarbodiimide ou le N-cyclohexyl-N'-(2-morpholi-noéthyl)-carbodiimide, un réactif alkylylaminé, un réactif du type d'un sel d'isoxasolium, un réactif du type cétène-imine, rhexachlorocyclotriphosphatriazine ou l'hexabromocyclotri-phosphatriazine, l'azide diphénylphosphorylique (DPPA), le cyanure de diéthylphosphoryle (DEPC), le phosphite de di-phényle ou la N-éthoxycarbonyl-2-éthoxy-l,2-dihydroquino-léine (EEDQ).

Au lieu d'utiliser l'acide carboxylique (III), dans le procédé ci-dessus, on peut aussi utiliser en variante des dérivés acylants réactifs de l'acide (III), c'est-à-dire des équivalents fonctionnels de l'acide en tant qu'agents acylants pour un groupe amino primaire. Des exemples de dérivés acylants réactifs de l'acide carboxylique comprennent l'halogénure d'acide (par exemple le chlorure d'acide ou le bromure d'acide), des anhydrides d'acides, y compris des anhydrides mixtes (par exemple des anhydrides alkoxyformiques), des azides d'acides, des esters actifs (par exemple des esters de p-nitro-phényle) et des thioesters actifs. Un autre dérivé réactif de l'acide est un azolide correspondant, c'est-à-dire un amide de l'acide dont l'atome d'azote d'amide appartient à un noyau pentagonal quasi aromatique renfermant au moins 2 atomes d'azote, c'est-à-dire l'imidazole, le pyrazole, les triazoles, le benzimidazole, le benzotriazole et leurs dérivés substitués. Le procédé général de préparation d'azolides est décrit, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 910 900.

On a mentionné ci-dessus l'utilisation d'enzymes pour combiner l'acide libre avec le composé (II). Ces procédés renferment dans leur cadre l'utilisation d'un ester, tel que l'ester méthylique, de cet acide libre, avec des enzymes élaborés par diversimicro-organismes, par exemple ceux qui sont décrits

5 644 383

dans «J. Am. Chem. Soc.», 94 (11), 4035-4037 (1972), dans «J. Antibiotics (Japon)», 24 (5), 321-323 (1971) et dans le brevet des Etas-Unis d'Amérique n° 3 682 777.

L'acylation de l'acide carboxylique (III) ou de son dérivé s acylant réactif peut être conduite sur l'acide pénicillanique de formule (II) ou sur un sel (par exemple un sel de métal alcalin ou un sel d'amin) ou un ester aisément clivable de cet acide.

L'expression «ester aisément clivable» désigne un dérivé de l'acide pénicillanique dont le groupe 3-carboxyle a été pro-io tégé par l'un quelconque des groupes d'ester protecteur connus aptes, capables d'être éliminés après la réaction d'acylation par des opérations telles qu'une hydrolyse chimique ou enzymatique, un traitement avec des agents réducteurs chimiques dans des conditions douces, une irradiation par la luis mière ultraviolette ou une hydrogénation catalytique, qui n'entraînent pas de destruction appréciable de la portion restante de la molécule. Des exemples d'esters «aisément cliva-bles» comprennent les esters de trialkylsilyle (par exemple de triméthylsilyle) et d'autres esters dérivés de l'alcool silylique 20 ou de l'alcool stannylique qui peuvent être éliminés par sol-volyse avec un solvant renfermant des groupes hydroxyle, ter-tiobutoxycarbonyle, benzhydryle, benzyle, p-nitrobenzyle, p-méthoxybenzyle, 2,2,2-trichloréthyle, phénacyle, acétonyle, p-bromophénacyle, alkyle inférieurs tels que méthyle, éthyle 25 ou tertiobutyle, et des esters physiologiquement hydrolysés mentionnés ci-dessus. Les procédés généraux pour la préparation de ces esters et pour leur élimination sont décrits dans la littérature et sont bien connus de l'homme de l'art.

Le procédé d'acylation est mis en œuvre dans un solvant 30 inerte à l'égard de la réaction, qui peut être aqueux ou non aqueux. Des solvants convenables, inertes à l'égard de la réaction, comprennent par exemple l'eau, l'acétone, le tétrahydro-furanne, le dioxanne, l'acétonitrile, le diméthylformamide, le diméthylsulfoxyde, le chlorure de méthylène, le chloroforme, 35 le benzène, le toluène, la méthylisobutylcétone et des mélanges des solvants organiques mentionnés ci-dessus avec de l'eau. Le choix du solvant, c'est-à-dire en particulier le fait de savoir si l'on utilise un solvant aqueux ou un solvant non . aqueux, dépend des composants particuliers que l'on utilise 40 au départ. Ainsi, par exemple, si la pénicilline de départ de formule (II) est utilisée sous la forme dans laquelle le groupe carboxyle en position 3 est protégé par un groupe ester clivé par des solvants hydroxyliques, par exemple un ester de silyle ou de stannyle, on utilise le plus avantageusement un solvant 45 organique aprotique. De même, lorsque la pénicilline de formule (II) est utilisée sous la forme d'un sel, on utilise de préférence l'eau ou un mélange d'eau et d'un solvant organique. Le solvant le plus avantageux à utiliser pour les réactifs particuliers que l'on choisit peut être déterminé par les méthodes 50 classiques d'appréciation.

La durée et la température de la réaction d'acylation ne sont pas déterminantes. On utilise habituellement des températures se situant dans la plage d'environ — 30 à environ + 50 °C pour des durées de réaction allant de moins de une 55 heure à un jour ou plus. Bien que le contact initial des corps réactionnels soit établi de préférence à une température de l'ordre de 0 °C pour réduire la formation de sous-produits, il est fréquemment désirable, après quelques minutes d'agitation, de laisser le mélange réactionnel se réchauffer à la tempé-60 rature ambiante jusqu'à ce que la réaction soit terminée.

Les corps réactionnels de formules (II) et (III) sont normalement utilisés en quantités à peu près équimolaires, bien qu'on puisse utiliser le cas échéant un excès de l'un ou l'autre.

Lorsqu'un groupe protégeant la fonction carboxyle est 65 présent dans le produit de la réaction d'acylation, on peut l'éliminer, le cas échéant, d'une manière classique pour obtenir la pénicilline désirée à fonction acide carboxylique en position 3 ou un sel de cette pénicilline.

644383

Le produit d'acylation est isolé d'une manière classique sous la forme de l'acide libre ou d'un sel ou sous la forme d'un ester physiologiquement hydrolysé (si le groupe ester convenablement choisi a été utilisé dans le processus d'acylation). L'acide libre peut être converti en un sel acceptable du point de vue pharmaceutique par traitement avec une base organique ou inorganique convenable. Les sels carboxyliques peuvent être convertis en acides libres par traitement avec un acide ou une résine convenable d'échange ionique. Le produit sous la forme de l'acide libre ou de son sel peut aussi être converti par des opérations connues en un ester physiologiquement hydrolyse correspondant tel que l'ester de pivaloyloxyméthyle, d'acétoxyméthyle, de phtalidyle, de 5-indanyle ou de méthoxyméthyle.

Une variante du procédé de préparation des pénicillines de formule (I) consiste à faire réagir l'acide 6-aminopénicilla-nique ou un sel ou un ester aisément clivable de cet acide avec un agent acylant de formule:

IV

C-Hç-N N—C=0

w

*Dextro ayant la configuration D au niveau de l'atome a de carbone ou un dérivé acylant réactif de cet agent et, si le produit réac-tionnel renferme un groupe d'ester protecteur aisément clivable, à éliminer éventuellement ce groupe protecteur par un procédé connu en soi et, le cas échéant, à convertir par des opérations connues (a) le produit sous la forme d'un acide libre en un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou en un ester physiologiquement hydrolysé de ce produit.

Les expressions «ester aisément clivable», «dérivé acylant réactif», «sel acceptable du point de vue pharmaceutique» et «ester physiologiquement hydrolysé» utilisées ci-dessus dans la description du procédé proposé en variante ont les définitions déjà données.

Les conditions d'acylation, c'est-à-dire les solvants, les températures, les rapports molaires et les opérations d'isolement, pour cette variante du procédé, sont sensiblement les mêmes que celles qui ont été définies ci-dessus à propos du procédé mentionné en premier lieu.

Bien que, comme on l'a indiqué ci-dessus, les dérivés de pénicilline de la présente invention soient en eux-mêmes des agents antibactériens utiles, ils offrent un intérêt particulier lorsqu'on les utilise conjointement avec l'antibiotique ami-noglycosidique appelé amikacine (ou un sel d'addition d'acide acceptable du point de vue pharmaceutique de ce composé), décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 781 268. En conséquence, selon un autre de ses aspects, la présente invention propose une composition pharmaceutique contenant (A) un dérivé de pénicilline de formule (I) ci-dessus, ou un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou un ester physiologiquement hydrolysé de ce dérivé comme défini ci-dessus, et (B) l'antibiotique aminoglycosidi-que appelé amikacine ou l-[(L-(-)-Y-amino-a-hydroxy-

butyrylj-kanamycine A, ou un sel d'addition d'acide acceptable du point de vue pharmaceutique de cet antibiotique, éventuellement en mélange avec un support ou diluant acceptable du point de vue pharmaceutique.

5 L'expression «sel d'addition d'acide acceptable du point de vue pharmaceutique» utilisée dans le présent mémoire à propos de l'amikacine désigne les sels d'addition d'acides acceptables du point de vue pharmaceutique décrits dans le brevet des Etas-Unis d'Amérique n° 3 781 268 précité et entrant io dans le cadre dudit brevet. Ainsi, des sels convenables d'ami-kacine comprennent les monosels, les disels, les trisels ou les tétrasels formés avec des acides acceptables du point de vue pharmaceutique tels que les acides acétique, chlorhydrique, sulfurique, maléique, phosphorique, nitrique, bromhydrique, 15 ascorbique, malique et citrique. Un sel d'amikacine très apprécié est le disulfate d'amikacine (sulfate d'amikacine).

Des compositions pharmaceutiques renfermant à la fois une pénicilline de formule (I) (ou un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou un ester physiologiquement 20 hydrolysé de cette pénicilline) et de l'amikacine (ou un sel d'addition d'acide acceptable du point de vue pharmaceutique de ce composé) possèdent de nombreux avantages par rapport à des compositions ne renfermant que l'un ou l'autre des deux composants antibiotiques. Ainsi, un spectre antibac-25 térien élargi peut être obtenu, attendu que l'amikacine excerce un effet antibactérien contre des organismes qui ne sont pas affectés par la pénicilline, et vice versa. Les problèmes potentiels de néphrotoxicité et d'ototoxicité associés à l'antibiotique aminoglycosidique peuvent être réduits par l'administra-30 tion d'une combinaison antibactérienne synergique qui permet d'obtenir le même effet thérapeutique avec une dose plus faible d'aminoglycoside. Des doses réduites d'amikacine rendues possibles par le produit combiné à effet synergique permettraient également de traiter des patients atteints d'infec-35 tions à Pseudomonas avec cette composition antibiotique très efficace pendant une plus longue période que cela n'est habituellement recommandé pour un traitement à l'amikacine. (On recommande ordinairement de limiter le traitement à 15 jours).

40 Les compositions thérapeutiques à base de pénicilline et d'aminoglycoside de la présente invention peuvent être administrées aux mamifères, y compris l'homme, par injection. Ces compositions peuvent renfermer le cas échéant des supports ou diluants solides ou liquides classiques, acceptables du 45 point de vue pharmaceutique. D'autres formes posologiques unitaires convenables peuvent être préparées conformément aux procédés connus de l'industrie pharmaceutique.

La quantité relative d'ingrédients actifs dans le mélange à effet combiné conforme à l'invention peut varier entre de lar-50 ges limites selon l'organisme particulier que l'on traite et selon le choix du médecin, en faveur de l'un ou l'autre des composants antibiotiques, dans le traitement d'un patient particulier. Un rapport en poids apprécié des composants (amikacine : pénicilline), qui a donné des résultats bactéricides synergi-55 ques avantageux contre les souches de Pseudomonas aeruginosa mentionnées plus loins, se situe entre environ 1:2 et 1:100. Toutefois, des compositions s'écartant de cette plage préférée donnent aussi des résultats avantageux et entrent dans le cadre de la présente invention. A titre d'exemple illus-60 trant une dose proposée en médecine humaine, on peut utiliser une préparation parentérale contenant 200 mg de sulfate d'amikacine et 400 mg d'une pénicilline de formule (I). La charge sèche contenant l'amikacine et la pénicilline est dissoute dans de l'eau stérilisée, puis la solution est administrée 65 par injection sous forme d'une dose unique du mélange d'antibiotiques à effet combiné. Cette dose combinée proposée pourrait être administrée environ deux fois par jour en tant que posologie quotidienne proposée pour un être humain. La

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posologie particulière est naturellement choisie par le médecin compte tenu de l'âge, du poids et de l'état du sujet traité et elle peut être déterminée par l'homme de l'art sur la base des données offertes dans le présent mémoire et de l'expérience ac quise avec d'autres mélanges connus à effet combiné de pénicilline et d'aminoglycoside.

L'invention est illustrée par les exemples suivants.

5 Exemple 1

HCONR

COOH

EtN

N-C=0

*Dextro

BB-P66J

Acide D-a-(4-éthyl-2,3-dioxo-l-pipérazinocarboxamido)-a-3,4-dihydroxyphénylacétique(2a)

On ajoute goutte à goutte à 0-5 °C une solution de 7,36 g (0,036 mole) de chlorure de 4-éthyl-2,3-dioxo-l-pipérazinyl-carbonyle dans 70 ml de tétrahydrofuranne (THF) anhydre à une solution refroidie (sous agitation) de 5,4 g (0,03 mole) de D-(-)-3,4-dihydroxyphénylglycine dans 60 ml d'hydroxyde de sodium N. On agite le mélange à 5-10 °C pendant 30 minutes, période pendant laquelle on maintient son pH à 8-9 par addition d'hydroxyde de sodium N. On concentre le mélange réac-tionnel à un volume de 70 ml, on l'acidifie par addition d'acide chlorhydrique concentré et on l'extrait avec 400 ml de mélange d'acétate d'éthyle et de n-butanol à 10:1. On déshydrate les extraits sur du sulfate de magnésium. Après évapora-tion du solvant, on Chromatographie le résidu (environ 6 g) sur du gel de silice (150 g de «Wako-gel C-100») en effectuant l'élution avec du chloroforme puis avec un mélange de chloroforme et de méthanol. Les fractions désirées sont recueillies et évaporées à sec en donnant 870 mg (8%) du composé 2a indiqué dans le titre [a] q = — 84° (c= l,EtOH). Point de fusion = 200-205 °C (décomposition).

Spectre infrarouge:

v KBr 1710,1670,1610,1520,1400,1370,1290,1190 cm-1. max

Spectre ultraviolet:

X ro™P°n (PH ?) 221 nm («.11 500), 277 nm (s, 4700).

Analyse C, % H, % N, %

calculé pour

C,5H,7N307-H20 48,78 5,18 11,28

trouvé 48,68 4,58 10,87.

BB-P661

6-[D-a-(4-éthyl-2,3-dioxo-l-pipérazinocarboxamido)-a-(3,4-dihydroxyphényl)-acétamido]-pénicillanate de sodium (3a)

On ajoute goutte à goutte à — 5 °C une solution de 130 mg (1,2 mmole) de chloroformiate d'éthyle dans 5 ml de THF anhydre à une solution refroidie, sous agitation, de 351 mg (1 mmole) de composé 2a et de 224 mg (2,2 mmoles) de N-méthylmorpholine dans 10 ml de THF anhydre et on agite le mélange entre - 5 et -10 °C pendant une heure. On ajoute au mélange en une seule portion à -10 °C une solution de

432 mg (2 mmoles) de 6-APA (acide 6-aminopénicillanique) et de 303 mg (3 mmoles) de triéthylamine dans 10 ml de THF aqueux à 50 % et on agite le mélange à - 5 °C pendant 15 mi-25 nutes et à la température ambiante pendant 30 minutes. On concentre le mélange réactionnel à un volume de 5 ml et on acidifie le concentré avec de l'acide chlorhydrique 6N puis on l'extrait avec 100 ml d'acétate d'éthyle. On lave les extraits avec une solution saturée de NaCl, on les déshydrate sur du 30 sulfate de magnésium et on les concentre à un volume de 30 ml. On ajoute au concentré 1 ml de 2-éthylhexanoate de sodium (SEH) 1M dans l'acétate d'éthyle et on recueille par fil-tration le précipité résultant, on le lave à l'acétate d'éthyle, puis à l'éther et on le sèche sous vide sur du pentoxyde de 35 phosphore pour obtenir 202 mg (35%) de BB-P661 fondant à 170-180 °C en se décomposant.

Spectre infrarouge:

v KBr 1770,1710,1680,1610,1510,1400,1380,1260,1190 max = >>>>>>>

40 cm-1

Spectre ultraviolet:

X ^7on ^ 220 nm, épaulement (s, 14 000), 265 nm, 45 épaulement (s, 4600).

Composés comparatifs HC

HCONR

COOH

65

-C=0

*Lévo BB-P660

Acide L-a-(éthyl-2,3-dioxo-l-pipérazinocarboxamido)-a-3,4-dihydroxyphénylacétique (2b)

644 383

8

On ajoute goutte à goutte entre 0 et 5 °C une solution de 4,5 g (0,022 mole) de chlorure de 4-éthyl-2,3-dioxo-l-pipéra-zinylcarbonyle dans 50 ml de tétrahydrofuranne anhydre à une solution refroidie, sous agitation, de 2,66 g (0,02 mole) de L(+)-3,4-dihydroxyphénylglycine dans 40 ml d'hydroxyde de sodium N. On agite le mélange entre 0 et 5 °C pendant 30 minutes, période pendant laquelle on le maintient à un pH de 8-9 par addition d'hydroxyde de sodium N. On concentre le mélange réactionnel à un volume de 40 ml, on l'acidifie par addition d'acide chlorhydrique concentré et on l'extrait avec 300 ml de mélange d'acétate d'éthyle et de n-butanol à 10:1. On déshydrate l'extrait sur du sulfate de magnésium et on Fé-vapore à sec. Le résidu huileux (environ 4 g) est chromatogra-phié sur du gel de silice (gel «C-200», 70 g), l'élution étant effectuée avec du chloroforme, puis avec un mélange de chloroforme et de méthanol. Les fractions intéressantes sont recueillies et évaporées à sec en donnant 1,52 g (21,5%) du composé 2B indiqué dans le titre, fondant à 200-205 °C en se décomposant; [a] 22 = + 79° (c = 1, EtOH).

Spectre infrarouge:

v KBr 1710,1670,1610,1520,1400,1370,1290,1190cm-' max

Spectre ultraviolet:

X mSPOn (PH T) 221 nm (s'10 000) 277 nm (8'4000) Analyse: C, % H, % N, %

calculé pour

C15HI7N3073/2H20 47,62 5,33 11,11 trouvé 47,45 5,16 9,21.

BB-P 660;

6-[L-a-(4-éthyl-2,3-dioxo-l-pipérazinocarboxamido)-a-3,4-dihydroxyphénylacétamido]pénicillanate de sodium (3b)

On ajoute goutte à goutte, à — 5 °C, à une solution refroidie sous agitation de 351 mg (1 mmole) de composé 2b et 224 mg (2,2 mmoles) de N-méthylmorpholine dans 10 ml de THF anhydre, une solution de 130 mg (1,2 mmole) de chlorofor-miate d'éthyle dans 10 ml de THF anhydre et on agite le mélange entre — 5 et —10 °C pendant 1 heure. On ajoute à la solution d'anhydride mixte, en une seule portion, à —10 °C, une solution de 432 mg (2 mmoles) de 6-APA et de 303 mg (3 mmoles) de triéthylamine dans 10 mg de THF aqueux à 50% et on agite le mélange à — 5 °C pendant 10 minutes et à la température ambiante pendant 20 minutes. On concentre le mélange réactionnel à un volume de 10 ml et on lave le concentré avec de l'éther, on l'acidifie avec de l'acide chlorhydrique dilué et on l'extrait avec 100 ml d'acétate d'éthyle. On lave l'extrait avec une solution aqueuse saturée de NaCl, on le déshydrate sur du sulfate anhydre de magnésium et on le concentre à 30 ml. On ajoute au concentré 0,9 ml (0,9 mmole) de SEH dans l'acétate d'éthyle pour obtenir un précipité que l'on recueille par filtration, qu'on lave à l'acétate d'éthyle et à l'éther et qu'on sèche sous vide sur du pentoxyde de phosphore, ce qui donne 230 mg (50%) de BB-P660 fondant à 170-180 °C en se décomposant.

Spectre e 5,1260,1190 cm-1.

Spectre infrarouge:

ÏCRr v ^ 1770,1720,1680,1610,1510,1400,1375,1260, 1190 cm-1.

Spectre ultraviolet:

"k ^™P°n (PH ?) 220 nm (£>13 00°)'265 nm (e> 3800).

do)-a-3,4-dihydroxyphénylacétique(2c)

On ajoute goutte à goutte à 5-10 °C une solution de 3,1 g (0,014 mole) de chlorure de 4-éthyl-2,3-dioxopipérazine-l-20carbonyle dans 5 ml de THF anhydre à une solution refroidie, sous agitation, de 2,7 g (0,015 mole) d'acide DL-a-amino-a-3,4-dihydroxyphénylacétique dans 15 ml de solution d'hydroxyde de sodium N. On agite le mélange réationnel pendant 1 heure à 10-20 °C tout en le maintenant à un pH de 25 8-9 par addition de 15 ml d'hydroxyde de sodium N par portions. On concentre le mélange à 20 ml, on l'acidifie par addition d'acide chlorhydrique concentré et on l'extrait avec 400 ml de mélange d'acétate d'éthyle et de n-butanol à 10:1. On déshydrate l'extrait sur du sulfate de sodium et on l'évaporé à 30 sec. On triture le résidu dans l'éther pour obtenir 1,8 g du produit brut que l'on Chromatographie sur du gel de silice (70 g de gel «C-200»), en effectuant des élutions successives avec du chloroforme et un mélange de chloroforme et de méthanol à 20:1. L'étuat désiré est recueilli et évaporé à sec. Le résidu est 35 trituré à l'éther en donnant 1,21 g (23%) du produit 2c pur qui fond à 140 °C en se décomposant.

Spectre infrarouge:

v KBr 1710,1680,1520,1400,1370,1290,1190 cm-1. 40 max.

Spectre ultraviolet:

X ma?POn (PH 7) 225 nm (s'11 80°)'277 nm <8' 460°)-

RMN: 5 DMSO-d6 1,07 (3H, t, 7,5 Hz, CH,CH3), 3,35 (2H, 45 ppm q, 2,5 Hz, CH2CH3), 3,3-3,7 (2H, m,

N-CH2), 2,7-4,1 (2H, m, N-CH2), 5,03 (1H, d, 7 Hz, CH-CO), 6,62 (2H, s, H de phényle), 6,67 (1H, s, H de phényle), 8,5-9,1 (2H, large, OH), 9,5 (1H, d, 7 Hz, NH).

so Analyse:

C%

H %

N%

Calculé pour

CI5H17N307-I/2H20:

50,00

5,03

11,96

Trouvé :

50,40

4,87

11,62

55 BB-P652:

6-[DL-a-(4-éthyl-2,3-dioxo-1 -pipérazinocarboxamido)-a-3,4-dihydroxyphénylacétamido]pénicillanate de sodium (3c) On ajoute à -10 °C une solution de 65 mg (0,6 mmole) de chloroformiate d'éthyle dans 5 ml de THF anhydre à une sus-6o pension refroidie, sous agitation, de 176 mg (0,5 mmole) de composé 2c et de 112 mg (1,1 mmole) de N-méthylmorpho-line dans 10 ml de THF anhydre et on agite le mélange entre — 5 et — 10 °C pendant 1 heure. Le mélange réactionnel se transforme en une solution claire. On ajoute à la solution en fis une seule portion une solution de 216 mg (1 mmole) de 6-APA et de 150 mg ( 1,5 mmole) de triéthylamine dans 10 ml de THF aqueux à 50%. On agite le mélange à — 10 °C pendant 15 minutes et à la température ambiante pendant 30 mi

9

644 383

nutes. Après concentration à 5 ml du filtrat déshydraté, on acidifie la solution aqueuse avec de l'acide chlorhydrique dilué et on l'extrait avec 100 ml d'acétate d'éthyle. On lave l'extrait avec de l'eau, puis avec une solution aqueuse saturée de NaCl, on le déshydrate sur du sulfate de magnésium et on le concentre à un volume de 50 ml. On ajoute au concentré 0,5 ml (0,5 mmole) de SEH dans l'acétate d'éthyle. Le précipité résultant est recueilli par filtration, lavé à l'acétate d'éthyle et à l'éther et déshydraté sous vide sur du pentoxyde de phosphore en donnant 180 mg (63%) de composé BB-P652 qui fond à 170-180 °C en se décomposant.

Spectre infrarouge:

v KBr 1770,1710,1680,1610,1510,1400,1370,1260,

max.

1190 cm '.

Spectre ultraviolet:

X maxPOn(PH7) 220nm(s>1200°)>270nm(s>260°)-Activité biologique

Les concentrations inhibitrices minimales de BB-P652, BB 660 et BB-P661 ont été déterminées par la méthode de dilution en série d'un facteur 2 en milieu gélosé, en utilisant l'appareil de Steer et des plaques de gélose Mueller-Hinton, vis-à-vis de S. aureus (6 souches), de micro-organismes Gram-

négatifs sensibles à la céphalothine (Gn-1,13 souches), de micro-organismes Gram-négatifs résistants à la céphalothine (Gn-II, 6 souches) et de Ps. aeruginosa (64 souches). Les résultats sont reproduits sur les tableaux I et II qui indiquent 5 également les résultats obtenus avec la pipéracilline et la car-bénicilline. Le tableau I reproduit les valeurs de concentration inhibitrice minimale de souches représentatives choisies parmi les organismes d'essai utilisés et le tableau II donne le pourcentage moyen d'activité relative des pénicillines par rapport io à la carbénicilline, qui a été calculé d'après la moyenne géométrique des valeurs de concentration inhibitrice minimale dans chaque groupe d'organismes d'essai.

Les composés BB-P652, BB-P660 et BB-P661 se sont i5 montrés presque aussi actifs l'un que l'autre et moins puissants que la pipéracilline contre des bactéries Gram-positives. L'activité contre les bactéries Gram-négatives des dihydroxy-pénicillines dépend de la configuration de l'atome a de carbone dans la chaîne latérale 6-acyle. L'isomère D (BB-P661) 20 a été le plus actif des trois isomères et l'isomère L (BB-P660) a montré une activité considérablement réduite. Le composé BB-661 s'est montré environ huit fois plus actif que la pipéracilline contre des organismes Gram-négatifs sensibles à la céphalothine et légèrement moins actifs contre des souches de 25 Pseudomonas et des souches résistant à la céphalothine.

Tableau I

Activité in vitro de pénicillines agissant sur Pseudomonas d'après la technique de dilution en milieu gélosé (gélose Mueller-Hinton)

Concentration inhibitrice minimale (ng/ml)

Organismes

BB-P 652

BB-P 660

BB-P 661

Pipéra

Carbéni

cilline cilline

S. aureus Smith

6,3

0,8

0,2

S. aureus BX-1633

12,5

3,1

E. coli Juhl

0,8

6,3

0,4

1,6

3,1

K. pneumoniae A9977

0,05

0,8

0,025

0,8

1,6

P. mirabilis A9900

0,8

12,5

0,4

0,8

P. vulgaris A9539

0,8

> 100,0

0,4

1,6

E. cloacae A9656

1,6

12,5

1,6

P. aeruginosa A15 150

50,0

> 100,0

12,5

3,1

25,0

P. aeruginosa A9843

3,1

> 100,0

0,8

6,3

100,0

P. aeruginosa A 20 717

6,3

> 100,0

0,8

25,0

> 100,0

Tableau II

Activité relative moyenne (%) de BB-P 652, BB-P 660 et BB-P 661

Activité relative moyenne %*

(carbénicilline =

100%)

Groupes d'organismes

Nombre de

BB-P

Pipéra

Carbéni

souches

652

660

661

cilline cilline

(DL)

(L)

(D)

S. aureus

6

25

22

56

100

Organisme Gram-négatif (Gn-I)

13

1780

200

3030

360

100

Organisme Gram-négatif (GN-II)

6

112

6

178

224

100

Ps. aeruginosa

64

271

26

418

637

100

Moyenne géométrique des CIM**

* Activité relative moyenne (%) = — de la carbénicilline x 100

Moyenne géométrique des CIM** du composé d'essai concentration inhibitrice minimale

644383

Tableau III

Ar

N°de code

10

Ar.-CH—CONH"

c/

S. aureus Smith mg/kg

DP50 (souris, voie intramusculaire)

-N

E. coli Juhl

Ps. aerug. A9843

mg/kg mg/kg

S»!

COOH

Taux sanguin (voie intramusculaire) 20 mg/kg

Concentration maximale Hg/ml

Période min.

BB-P 606(1) ,D) 10tl lot 2

HCL lot 3

K&V y- BB-P 652 N=/(DL)

BB-P660

HO^y- BB-P 661 ^(D)

0,8

4,5

7,3

6,25

3,3 45

1,8

7,2

1,8

35

25 40

30

>100

25

4,9

6.2 9

8.3 4,5

44(2)

30(2) 29

32 39

39

28

(1) pipéracilline (produit Toyama «T-1220»)

(2) voie d'administration sous-cutanée

Tableau IV

Activités bactériostatique et bactéricide de BB-P661 et de la pipéracilline contre 32 souches d'Entero-bacteriaceae dans le bouillon de Mueller-Hinton

Organisme Escherichia coli

Klebsiella pneumoniae

N°de

BB-P661

Pipéracilline soucheA

CIM

CBM

CIM

CBM

15119

1

9660

0,5

1

0,5

20102

2

20081

2

4

20766

2

21214

2

21219

2

9977

1

22452

2

4

20465

2

4

9867

2

8

16

9662

2

8

16

32

20577

2

20276

1

2

8

11

644 383

(Fortsetzung) Tableau IV

N°de

BB-P661

Pipéracilline

Organisme soucheA

CIM

CBM

CIM

CBM

Enterobacter cloacae

20650

32

8

9431

4

2

15154

16

4

21029

4

Enterobacter aerogenes

21155

1

2

4

21044

1

2

4

20339

1

4

A

Proteus mirabilis

9900

0,5

1

0,5

9644

0,5

2

0,5

20046

1

0,25

0,5

20523

0,5

1

0,25

05

20122

0,13

0,25

Proteus vulgaris

21557

8

250

16

63

21558

2

250

1

2

21559

2

4

1

Proteus rettgeri

9637

0,25

0,5

0,03

20645

1

0,25

15167-2

1

2

0,5

1

CIM = concentration inhibitrice minimale (ng/ml). CBM = concentration bactéricide minimale (|ig/ml), déterminée sur la base d'une perte de viabilité de 99,9% à partir d'une population cellulaire initiale moyenne de 2 x 105 cellules/ml.

Taux sanguins de BB-P661 et de pipéracilline chez les Elimination urinaire de BB-P661 et de pipéracilline chez souris après administration intramusculaire de 40 mg de sub- 30 le rat après administration intramusculaire d'une dose de 10 stance active/kg de poids corporel mg/kg

Composé

BB-P661 Pipéracilline

15

20.7

12.8

30

11,5

5,9

Taux sanguin (ng/ml) 45 60 90 minutes après administration 35

Organisme

Pourcentage éliminé 0-3 3-6 6-24 0-24 heures après administration

5

1,5

<5 <1,3

BB-P661 Pipéracilline

27,3 23,9

0,8 0,1

<1,2 <0,6

28,1 24,0

40 Les valeurs représentent les moyennes de deux essais. Organisme d'épreuve: S. lutea ATCC 9341

Les valeurs représentent les moyennes d'au moins deux essais;

Efficacité thérapeutique de BB-P661 et de la pipéracilline contre plusieurs infections expérimentales Gram-positives et Gram-négatives chez la souris

Organisme

Epreuve

BB-P661

Pipéracilline

(nombre

CIM

DP50/traitement

CIM

DP50/traitement

d'organismes)

(Hg/ml)

(mg/kg)

(Hg/ml)

(mg/kg)

S. pyogenes

9 x 102

0,25

4,7

0,016

8,2

A9604

9 x 102

8,2

6,3

S. pneumoniae

2 x 104

0,016

2,1

0,008

8,2

A9585

2 x 104

4,7

8,2

K. pneumoniae

5 x 104

77

Ö

>200

A9867

6 x 104

£

174

0

>200

K. pneumoniae

1 x 103

63

>200

16

>200

A15130

E. coli

4 x 106

1

0,39

0,5

2,7

A9660

5 x 106

0,15

1,6

E. coli

8 x 105

H <

0,39

5,4

A15119

8 x 105

U, J

0,39

z

13

P. mirabilis

9 x 106

0,06

6,3

0,13

19

A9900

1 x 107

13

50

P. mirabilis

7 x 106

0,25

1,6

1

6,3

A21369

7 x 106

2,7

19

P. aeruginosa

2 x 104

43

57

A9843a

2 x 104

0,25

25

4

77

3 x 104

43

57

4 x 104

57

131

644 383

12

Organisme

P. aeruginosa A20543 P. aeruginosa A20599

Epreuve (nombre d'organismes)

4 x 104

4 x 105

3 x 104

1 x 105

CIM (Hg/ml)

1 4

BB-P661 DP50/traitement (mg/kg)

25 11 8,2 19,2

CIM (P-g/ml)

16

Pipéracilline

DP50/traitement

(mg/kg)

57

75

76

77

Programme de traitement:

Les souris infectées avec des souches de P. aeruginosa A9843a, A20543, A20599 et de P. mirabilis A9900 et A21369 ont été traitées par voie intramusculaire 0 et 2 heures après l'infection, tandis que les souris infectées avec des souches de S. pyogenes A9604, S. pneumoniae A9585, K-pneumoniae A9867, A15130, et E. coli A9660 et A15119 ont été traitées par voie intramusculaire 1 heure et 3 heures et demie après l'infection.

Exemple 2

La préparation du composé BB-P661, c'est-à-dire l'acide 6-[-D-a-(4-éthyl-2,3-dioxo-l-pipérazinocarboxamido)-a-(3,4-dihydroxyphényl)acétamido]pénicillanique par la méthode à l'anhydride mixte, a été décrite ci-dessus dans l'exemple 1. L'analyse par Chromatographie en phase liquide sous haute pression a récemment révélé que le produit contenait au moins cinq composants. Le produit désiré a été isolé successivement par Chromatographie préparative en phase liquide sous haute pression.

Purification du composé BB—P66I brut par Chromatographie en phase liquide sous haute pression

Attendu qu'un échantillon brut de 19,8 g de BB-P661 préparé par la méthode à l'anhydride mixte illustrée par l'exemple 1 présentait cinq pics A, B, C, D et E sur son chromato-gramme analytique en phase liquide sous haute pression, on l'a fractionné en cinq portions par Chromatographie préparative en phase liquide sous haute pression (système «Waters» 500, cartouche nC18, solvant: CH3CN/H20 = 10/90).

Le résultat est reproduit ci-dessous:

N° de la fraction

Pic

Poids (g)

Fraction 1

A, (B,

0,67

mineur)

Fraction 2

B

1,9 BB-P661

Fraction 3

C

1,7

Fraction 4

D

1,3

Fraction 5

E

2,8

Parmi ces fractions, les fractions N° 2 et 4 sont douées d'activité contre les organismes du genre Pseudomonas. La 30 fraction 2 a été lyophilisée en donnant 1,9 g du produit désiré (BB-P661) fondant à 205-210 °C en se décomposant progressivement.

RMN:

35 S D2° 1,17 (3H, t, 7,5 Hz, N-CH2-CH,), 1,43 (6H, s, ppm 2-CHj), 3,25-3,75 (4H, m, N-CH2CH, et N-CH2-), 3,75-4,10 (2H, m, N-Cftr-), 4,16 (1H, s, 3-H), 5,25-5,50 (3H, m, 5-H, 6-H et CHCO), 6,80-7,00 (3H, m, H de phényle).

40

45

Exemple 3

Le procédé à l'ester actif utilisant le N-hydroxysuccini-mide (NOS) a été appliqué à la préparation du composé BB-P661 en vue d'obtenir un meilleur rendement que celui que l'on obtient par le procédé à l'anhydride mixte.

Préparation par le procédé à Pester actif

1. NOS, PCC

2. 6-APA

C-H--N N-C-O

25 w

2, BB-?66l

On agite à la température ambiante pendant 2 heures un mélange de 42,1 g (0,12 mole) d'acide D-a-(4-éthyl-2,3-dioxo-l-pipérazinocarboxamido)-a(3,4-dihydroxyphényl)acétique (1), 16,56 g (0,144 mole) de N-hydroxysuccinimide et 29,7 g (0,144 mole) de dicyclohexylcarbodiimide (DCC) dans 600 ml de tétrahydrofuranne (THF) anhydre et on recueille par fïl-tration l'urée précipitée. On ajoute le filtrat en une seule portion à une solution refroidie sous agitation de 38,9 g (0,18 mole) d'acide 6-aminopénicillanique et de 33 ml (0,234 mole) de triéthylamine dans 400 ml d'eau. On agite le mélange à la température ambiante pendant 3 heures et on le concentre à un volume de 400 ml en vue d'éliminer la majeure partie du THF. On traite le concentré avec du carbone activé et on acidifie le filtrat à un pH égal à 3 par addition d'acide phosphori-

13

644 383

que à 40%, ce qui donne le produit sous la forme d'un précipité huileux que l'on sépare et que l'on triture avec de l'eau. La substance solide résultante est recueillie par filtration, lavée à l'eau et déshydratée sous vide sur du pentoxyde de phosphore en donnant 29,0 g de produit brut (2). La liqueur-mère est extraite avec deux fois 500 ml d'acétate d'éthyle. Les extraits rassemblés sont lavés successivement avec de l'eau et avec une solution aqueuse saturée de NaCl, déshydratés sur du sulfate de magnésium anhydre et évaporés à sec. Le résidu est trituré avec de l'éther, ce qui donne un supplément (4,8 g)

de composé (2). Une portion du produit brut (1,3 g) est chro-matographiée sur 30 g de gel de silice (gel «C-200», Wako), l'élution étant effectuée successivement avec du chloroforme et un mélange à 10:1 de chloroforme et de méthanol. Les frac-5 tions intéressantes sont recueillies et évaporées à sec en donnant 420 mg du composé 2 qui présente un seul pic à l'analyse par Chromatographie en phase liquide sous haute pression.

Le procédé de l'invention se prête à une application indus-io trielle.

C

Claims

644383

REVENDICATIONS 1. L'acide de formule:

C2H5-N

COOH

ayant la configuration D dans la chaîne latérale en position 6, 20 3. L'ester de pivaloxyloxyméthyle, d'acétoxyméthyle, de ou un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou un méthoxyméthyle, de 3-phtalidyle ou de 5-indanyle de l'acide ester aisément hydrolysable de cet acide. suivant la revendication 1.
2. Le sel de sodium ou de potassium de l'acide suivant la 4. Procédé de production de l'acide de formule: revendication 1.

COOH

ayant la configuration D dans la chaîne latérale en position 6, d'un ester aisément hydrolysable de cet acide, caractérisé en ce ou d'un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou qu'il consiste à faire réagir un composé de formule:

II

COOH

ayant la configuration D dans la chaîne latérale en position 6, ou un sel ou ester aisément clivable de ce composé, avec un agent acylant de formule:

0 0 Il LI

/

c2H5-N

V

N-COOH

III

ou avec un dérivé réactif acylant de cet agent et, le cas échéant, à convertir (a) le produit sous la forme d'un acide libre en un sel acceptable du point de vue pharmaceutique, ou (b) le produit sous la forme d'un sel en l'acide libre ou en un sel acceptable du point de vue pharmaceutique.
5. Procédé de production de l'acide de formule I ayant la configuration D, caractérisé en ce qu'un composé de formule

601 renfermant un groupe d'ester protecteur aisément clivable est préparé selon la revendication 4, et dans le composé obtenu le groupe protecteur est éliminé.
6. Procédé de production d'un ester physiologiquement hydrolysable de l'acide de formule I, ayant la configuration

65 D, caractérisé en ce qu'un acide libre de formule I ou un sel acceptable du point de vue pharmaceutique est préparé selon le procédé de la revendication 4 et le composé obtenu est converti en un ester physiologiquement hydrolysable.

3

644 383
7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un acide libre de formule I est converti en un ester choisi entre les esters d'acétoxyméthyle, de pivaloyloxyméthyle, de méthoxyméthyle, de phtalidyle et de 5-indanyle. 8. Procédé de production de l'acide de formule

COOH

C2H5~Nv #-C=0

ayant la configuration D dans la chaîne latérale en position 6, ou d'un sel pharmaceutiquement acceptable ou d'un ester aisément hydrolysable de cet acide, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir l'acide 6-aminopénicillanique ou un sel ou un ester aisément clivable de cet acide avec un agent acylant de formule:

CH-C-OH

IV

C2K5~N

ayant la configuration D au niveau de l'atome a de carbone, ou avec un dérivé réactif acylant de cet agent et, le cas échéant, à convertir (a) le produit sous la forme d'un acide libre en un sel acceptable du point de vue pharmaceutique, (b) le produit sous la forme d'un sel en l'acide libre ou un sel acceptable du point de vue pharmaceutique.
9. Procédé de production de l'acide de formule I ayant la configuration D, caractérisé en ce qu'un composé de formule I renfermant un groupe ester protecteur aisément clivable est préparé selon la revendication 8, et dans le composé obtenu le groupe protecteur est éliminé.

20 10. Procédé de production d'un ester physiologiquement hydrolysable de l'acide de formule I, ayant la configuration D, caractérisé en ce qu'un acide libre de formule I ou un sel acceptable du point de vue pharmaceutique est préparé selon le procédé de la revendication 8 et le composé obtenu est con-25 verti en un ester physiologiquement hydrolysable.
11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'un acide libre de formule I est converti en un ester choisi dans le groupe comprenant les esters d'acétoxyméthyle, pivaloyloxyméthyle, méthoxyméthyle, phtalidyle et 5-indanyle.
12. Composition pharmaceutique, caractérisée en ce qu'elle renferme une quantité antibactérienne efficace (a) du composé de formule I ou d'un sel acceptable du point de vue pharmaceutique ou d'un ester physiologiquement hydrolysé de ce composé, comme défini ci-dessus, et (b) de la l-[L-(-)-Y-amino-<x-hydroxybutyryl]kanamycine A, ou un sel d'addition d'acide acceptable du point de vue pharmaceutique de ce composé.
13. Composition pharmaceutique suivant la revendica-

40 tion 12, sous une forme propre à l'administration parentérale.

30

45