Brevet FR2000801A1 — publié le 19690912

L'invention concerne une classe nouvelle de dérivés d'hydantoïne utiles en thérapeutique ainsi que leur procédé de préparation. Il s'agit plus partioulièrement de composés répondant à la formule structurale : dans laquelle R est un atome d'hydrogène ou un groupe alcoyle inférieur et R' un atome d'hydrogène, ou bien R et R' forment un noyau cyclique à cinq ou six chaînons, et x représente un groupe EH2 ou un groupe Les produits de l'invention présentent une bonne activité antibactérienne et antiprotozoïque et une faible toxicité. Le procédé de l'invention peut être représenté par le schéma suivant dans lequel R et R' répondent à la définition ci-dessus et Rw est un radical alcoyle inférieur. Plus particulièrement, le procédé de l'invention consiste à faire réagir sur le chloroformiate de p-nitrophényle l'ester de l'acide de formule II ci-dessus, dans un solvant organique inerte et à une température comprise entre -20 et +30 C. on fait réagir à chaud le produit III ainsi obtenu sur l'hydrate d'hydrazine, de préférence en solution alcoolique, pour obtenir le produit IV correspondant que l'on peut isoler tel quel ou bien transformer en dérivé correspondant de nitro iuribrylidbne, V, par réaction sur le 5-nitrofuraldéhyde (2), on opérant de préférence à chaud. Les produit de l'invention présentent une bonne activité antibactérienne contre un grand nombre de bactéries gram+ et gram ainsi qu'une activité antiprotozoSque, par exemple contre le Trichoxonas foetus. Ils sont aussi caractérisés par une faible toxicité et donc par un indice thérapeutique élev6. On a déterminé l'activité des produits de l'invention par des essais in vitro et in vivo, en comparaison d'un produit anti bactérien connu, la N-(5-nitrofurfurylidène-2)-1 -aminohydantoe. Pour effectuer les essais d'activité antibactérienne in vitro, on utilise un milieu nutritif "Difco" auquel on ajoute différentes concentrations des substances à examiner. Au bout de 24 heures d'incubation à 370C, on détermine la dose inhibitrice minimale (DIM0 erprimés en g/cm et les résultats obtenus sont indiqués au Tableau 10 TABLEAU 1 - DIM ( g/cm ) Souches (1-méthyl- D,L-2,4-di- 3,5'-ni- 1-isopro- 1-sec.bu- 1-propyl- N-(5'-ni -3-(5'-nitro- céto-3-(5'- trofurfu- pyl-3-(5'- tyl-3-(5'- (n)-3-(5'- trofurfufurfurylidè- -nitrofurfu- rylidène- nitrofur- nitrofur- -nitrofur- rylidènene-amine)- rylidène-ami- amino)- furylidène furylidè- furylidè- -1-amino) -hydantoïne no-imidazo- hydan- -amino)- ne-amino) ne-amino-) -hydan -(1,5-a)-pi- toïne hydan- -hydan- hydantoï- toïne péridine toîne toîne ne Staphylococcus au- 2,5 5 2,5 20 0,6 1,25 2,50 reus 209P Bacillus 5 10 5 10 5 5 5 subtilis Escherichia 5 10 5 20 10 10 5 Salmonella abortive 1,25 1,25 2 2 2,5 1,25 1,25 du cheval Les essais d'activité antibactérienne in vivo steffec- tuent sur des souris infectées expérimentalement par voie intrapéritonéale au moyen de Straphylococcus aureus, de Diplococcus pneumoniae, d'Escherichi coli et de Shigella flexneri. On administre les composés par voie buccale aux doses de 200, 100 et 50 mg/kg ; le Tableau 2 indique les résultats obtenus, exprimés sous forme de doses thérapeutiques, DT50 (en mg/kg0 et de temps moyens de mortalité, 50 (en jourjs), - après traitement par 200 mg/kg lie Tableau 2 indique aussi les résultats donnés par les doses mortelles moyennes, DL50 (en mg/kg) chez la souris. TABLEAU 2. Infections 1-méthyl-3-(5'- D,L-2,4-dicéto- 3-(5'-nitrofur- 1-isopropyl-3- N-(5'-nitrocausées nitrofurfuryli- 3-(5'-nitrofurfu- furylidène-amino)- -(5'-nitro- furfurylipar : dène-amino)-hy- rylidène-amino- hydantoïne furfurylidène- dène-1-amino) dantoïne imidazo-(1,5-a)- amino)-hy- -hydantoïne pipéridine dantoïne S.au- N. S. S. N. S. S. N. S. S. N. S. S. N. S. reus coli flex- au- coli flex- au- coli flex- au- coli flex- au- coli neri reus neri reus neri reus neri reus flexneri DT50 (mg/kg) > 200 50 200 > 200 50 200 > 200 200 > 200 > 200 50 200 TL50 (jours) après traitement à : 200 mg/kg 5 7 4 7 4 7 7 5 8 DL50 (mg/kg) 500 700 > 1000 2.500 350 On a troavé en outre que la dose mortelle moyenne DL50 pour la 1-propyl(n)-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydantoïne est de 5 000 mg/kg. On a étudié l'activité antiprotozoïque in vitro sur le Trichomonas foetus dans un milieu nutritif en ajoutant les produits à lteYamen à à des concentrations de 100, 10 et 1 g/cm . Au bout de 3 jours d'incubation à 370C, on détermine la DIM (en g/cm ), c'est-à-dire la concentration minimale qui inhibe le développement du Trichomonas foetus et la Dl50 (en g/om ), ctest-à- dire la concentration qui inhibe 50 % du développement. Le tableau 3 indique les résultats obtenus en comparaison de ceux de la N-(5-nitro-furfurylidène-2)-1-aminohydantoïns. TABLEAU 3. Composés DIS DI g/cm g/cm 3-(5'-nitrofurfurylidène-amino) hydantoïne 10 0,5 1-isopropyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydntoïne 1 0,1 1-sec. butyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydantoïne 20 0,1 1-propyl(n)-3-(5t-nitrofur- furylidène-amino)-hydantoïne 1 0,1 N-(5-nitro-furfurylidène-2) -1-amino-hydantoïne 2 0,2 On a fait des essais d1activité antiprotozoque in vivo sur la souris infectée expérimentalement par le Trichomonas foetus. On administre les composés par vote sous-cutanée aux doses de 50, 25 et 12,5 mg/kg ; le Tableau 4 indique les résultats exprimés par le pourcentage de mortalité, le temps moyen de mortalité TL50 (en jours) et la dose thérapeutique moyenne DT50 (en mg/kg). TABLEAU 4. G r o u p e s Doses Mortalité % TL50 DT50 mg/kg au bout de : jours mg/kg 10 jours 15 jours Témoins - 33 65 12,5 1-isopropyl-3-(5'- 50 0 0 > 20 nitrofurfurylidène- 25 0 8 > 20 15 -amino)-hydantoïne 12,5 16 41 15 N-(5-nitrofurfury- 50 8 8 50 lidène-2)-1-amino- 25 8 25 27 25 hydantoïne) 12,5 33 50 16 Les applications cliniques préférentielles sont toutes les infections de 1' appareil génito-urinaire et diverses infections : pyélonéphrite, cystopyélite, cystite, urétrite, prostatite, hydronaphrose, lithiase infectieuse, infections post-opératoires. Les produits de l'invention peuvent être administrés par voie buccale ou parentérale. La composition thérapeutique est constituée par un ou plusieurs produits de l'invention et une certaine quantité de véhicule pharmaceutique solide ou liquide. On peut préparer les compositions sous forme de solutions, sirops, tablettes, pilules et les véhicules appropriés sont l'amidon, le lactose, le talc et les substances analogues. Les exemples suivants illustrent de façon non limitative le procédé de l'invention. EXEMPLE 1. 3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydantoïne On dissout 41,25 g de glycinate d'éthyle dans 100 ml de chloroforme absolu ; on refroidit la solution à -15 C et on introduit goutte à goutte, en agitant, une solution de 53,64 g de chloroformiate de p-nitrophényle dans 100 ml de chloroforme absolu de façon que la température se maintienne à -5 C. Au bout de 2 heures à -50a et une nuit à la température ambiante, on filtre la solution, on la dilue avec du chloroforme et on la lave à froid avec de l'acide chlorhydrique 0,5n puis avec de 11 eau. Après séchage sur du sulfate de sodium, on évapore le solvant sous pression réduite et on cristallise le résidu solide par l'éther. On obtient 43,62 g de p-nitrophényloxycarbonylglycinate d'éthyle fondant à 94-96 c. L'échantillon analytique, recristallisé par l'éther, fond à 98-100 C. On chauffe au reflux pendant 9 heures une solution de 10,56 g de p-nitrophényloxycarbonylglycinate d1 éthyle et 1,97 ml d'hydrate d'hydrazine à 99-100 % dans 100 ml d'méthanol absolu, puis on laisse reposer une nuit à 0 C. On filtre le précipité, on le lave à l'éthanol puis à lséther. On obtient 1,99 g de 3-amino- hydantoïne qui fond à 195-197 C.On agite dans l'obsourité pendant 30 minutes, sur un bain d'huile préchauffé à 85 C, une suspension de 1,15 g de 3-aminohydantoïne et 2,40 g de diacétate de 5-nitro furaldéhyde (2) dans 140 ml d'une solution aqueuse contenant 8 diacide acétique et 12 % d'acide sulfurique concentré (en volume) et 14 mi d'éthanol. Après refroidissement, on filtre le précipité, on le lave à l'4thanol, puis à l'éther. On obtient 2,4 g de 3-(5'-nitrofurfurylid8ne-amino)-hydantoïne qui fond à 165-175 C (avec décomposition) ; on met ce produit en suspension dans 10 ml de di-méthylformamide et on le sépare, par filtration, d'un résidu insoluble. On dilue la solution avec de l'éthanol, on met en suspension le précipité obtenu dans 30 ml d'acide acétique bouillant et on filtre à chaud pour séparer une partie non dissoute. De la solution tiède d'acide acétique, on sépare 1 g du produit qui fond à 220-221 Ce EXEMPLE 2. 1-mdthyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydantoine. On dissout 37,49 g de sarcosinate d'éthyle dans 100 ml de chloroforme absolu ; on refroidit à -150C et on introduit goutte à goutte, en agitant, une solution de 32,25 g de chloroformiate de p-nitrophényle. En opérant comme dans l'exemple 1, on obtient, en cristallisant par un mélange d'éther et d'éther de pétrole, 41,24 g de p-nitrophényloxycarbonylsarocsinate d'éthyle qui fond à 58-59 C. On chauffe au reflux pendant 8 heures une solution de 36,85 g de p-nitrophényloxycarbonylsarcosinate d'éthyle dans 300 mi d'éthanol absolu et 6,40ml d'hydrate d'hydrazine à 99-100 %. On évapore le solvant sous pression réduite et on lave à trois reprises le résidu huileux par décantation avec de l'éther bouillant, puis on le cristallise par un mélange d'éthanol et d'éther. On obtient 10,20 g de 1-méthyl-3-aminchydantoïne, fondant à 93-95 C. L'échantillon analytique, recristallisé par un mélange de chlorure de méthylène et d'éther de pétrole, fond à 94-9600. On agite dans l'obscurité pendant 30 minutes, sur un bain d'huile préchauffé à 850a, une suspension de 1,29 g de 1-méthy1-3- aminchydantoïne et 2,40 g de diacétate de 5-nitrofuraldéhyde (2) dans 140 ml d'une solution aqueuse contenant 8 % d'acide acétique et 12 % diacide sulfurique concentre (en volume) et 14 ml d1étha- nol. Après refroidissement, on filtre le précipité, on le lave à l'éthanol puis à l'éther. On obtient 1,48 g de 1-m6thyl-5'-nitrofurfurylid8ne -amino)-hydantoïne, fondant à 174 C. Par cristallisation par un mélange de diméthylformamide et d'éthanol, on obtient l'échantillon analytique qui fond à 175 C. DL-2,4-dioéto-3-(5-nitrofurfurylidène-amino)-imidazo-(1,5-a) -pip éridine. Â une solution de 5,188 g de DL-pipécolinate d'éthyle dans 40 ml de chloroforme absolu, on ajoute à - 5 C, en agitant, 3,235g de chloroformiate de p-nitrophényle. Au bout de 40 minutes à la température ambiante, on ajoute à nouveau 3,235 g de chloroformiate de p-nitrophényle à 5a, puis 4,58 ml de triéthylamine. On laisse reposer la solution pendant 4 heures à la température ambiante, puis on la lave avec de l'acide chlorhydrique 0w5n, puis avec de l'eu. Après séchage sur du sulfate de sodium, on évapore le solvant sous pression réduite et on cristallise le résidu par l'éthanol. On obtient 10 g de p-nitrophényl-oxycarbonyl-D,L-pipécolinate d'éthyle, fondant à 80-82 C. On chauffe au reflux pendant 6 heures une solution de 14,35 g de p -nitrophényloxycarbonyl-DI-pipécolinate déthyle dans 92 ml d'éthanol absolu et 32 ml d'hydrate d'hydrazine à 98,'. On évapore le solvant sous pression réduite et on reprend le résidu par le chloroforme. On sépare par filtration la solution de chloroforme d'un résidu insoluble rouge-orange et on évapore le solvant On dissout le résidu huileux obtenu dans 60 mi d'eau et on chauffe la solution au reflux pendant une demi-heure. Paie on évapore le solvant sous pression réduite et on cristallise le résidu par un mélange d'éther et d'éther de pétrole.On obtient 5,5 g de D,I-2,4- dicéto-3-amino-imidazo-(1,5-a)-pipéridine fondant à 98-102 C. On agite alors dans l'obscurité à 85 C pendant 1 heure une suspension de 1,40 g de ce produit et 2,00 g de diacétate de 5nitrofuraldéhyde (2) dans 140 mi d'une solution aqueuse contenant 8% diacide acétique et 12 ,' d'acide sulfurique concentré (en vo luis). Après refroidissement, on filtre le précipité, on le lave à l'eau et on le recristallise par un mélange de méthanol et d'eau (1 ). On obtient 2 g de D,L-dicéto-3-(5-nitrofurfurylidène-amino)- -imidazo-(1 ,5-a)-pipéridine fondant à 169-170 c. EXEMPOLE 4. 1-iSopropyl-3-(52-nitrofurfurylidbne-amino)-hydantotne. Â une solution de 7,25 g ae N-isopropylglycinate d'éthyle dans 45 il de chloroforme absolu, on ajoute en deux portions, cons dans l'exemple 3, 10,06 g de chioroformiate de p-nitrophényle et 6,94 ni de triéthylamine. En opérant con. dans l'eremple précédent, on obtient 15 g de p-nitrophényloxycarbonyl-N-isopropyl glycinate d'éthyle. On chauffe au reflux pendant 6 heures une solution de 3,10 g de ce produit dans 7,5 ml d'méthanol absolu et 7,5 ml d'hydrate d'hydrazine à 98,'. En opérant comme dans l'exemple 3, on obtient 1,1 g de t-isopropyl-3-aminohydantotne sous forme huileuse. On agite pendant 1 heure à 85 C dans l'obscurité une suspension de 1,10 g de ce produit et 2,43 g de diacétate de 5-nitrofuraldéhyde (2) dans 80 ml d'une solution aqueuse contenant 8 % d'acide acétique et 12 12% d'acide sulfurique concentré (en volume) et 8 ml d'éthanol. En opérant comme dans l'exemple 3, et en recristallisant par un mélange de méthanol et d'eau (f:1), on obtient 1,6 g de 1-isopropyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydanto- Ine, fondant à 180-182 C. EXEMPLE 5. En opérant comme dans l'exemple 4, on prépare les produits suivants : la 1-propyl(n)-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydantoïne, fondant à 184-186 C ; - la i-sec. butyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydan- tonne, fondant à 156-158 C ; - la t-isobutyl-3-(5t-nitrofurfurylidène-amino)-hydantorne, fondant à 165-166 C - la 1 -tertiobutyl-3- (5 '-nitrofurfurylide'ne-amino ) -hydan- tolne, fondant à 194-195 C - la 1-butyl(n)-3-(5'-nitrofurfurylidène-aminc)-hydantoïne, fondant à 134-135 C. REVENDICATIONS. 1. - Composé répondant à la formule structurale dans laquelle R est un atone d'hydrogène ou un groupe alcoyle in- férieur et R' un atome d'hydrogène, ou bien R et R' forment un noyau cyclique de 5 ou 6 chaînons, et X est un groupe NH2 ou un groupe : 2. - La 3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydantoïne. - 3. - La 1-méthyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydantoïne. 4. - La DL-2,4-dicéto-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-imida- zo-(1,5-a)-pipéridine. 5. - La 1-isopropyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydantoï- ne. 6. - La 1-propyl(n)-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydan- toïne. 7. - La 1-sec. butyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydan- tonne. 8. - La 1-isobutyl-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydan tome. 9. - La I-tertiobutyl-3-(5 '-nItrofurfurylide'ne-ainino)-liydan tonne. 10. - La 1-butyl(n)-3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydan- toïne. 11. - - Un procédé de préparation des composés suivant lasreven- dications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'on fait réagir un composé répondant à la formule dans laquelle R et Rt répondent à la définition donnée à la revendication 1 et Rn est un radical alcoyle, sur le chloroformiate de p-nitrophényle dans un solvant organique inerte, à une température comprise entre -20 et +30oc et que l'on fait réagir à chaud le produit obtenu sur l'hydrate d'hydrazine pour obtenir le dérivé correspondant de 3-aminohydantoine que l'on peut isoler tel quel ou faire réagir sur le 5-nitrofuraldéhyde(2) pour obtenir le dérivé correspondant de 3-(5'-nitrofurfurylidène-amino)-hydan- toine. 12. - Une composition pharmaceutique douée dtune activité antibactérienne et antiprotozoïque et caractérisée par le fait quelle contient un ou plusieurs produits suivant les revendications 1 à 10, mélangés à un véhicule convenant à l'administration buccale ou parentérale.