Brevet FR2124626A1 — publié le 19720922

i 2124626 10 15 20 25 lia présente invention concerne la synthèse de la deoxy—3 * kanamycine, qui est antibactérienne et spécialement active contre le Staphylococcus (staphylocoque) et 1'Escherichia coli (colibacille} résistant à la kanamycine et isolés, respectivement sur des malades. Elle est basée sur les découvertes faites lors d'une série de recherches effectuées par H. Umezawa et ses collaborateurs, qui ont fourni des éclaircissement sur le mécanisme de 1'inactivation des médicaments par les bactéries résistantes isolées sur des malades et qui ont poursuivi leurs travaux en vue de trouver, en se basant sur ce mécanisme, de nouveau dérivés antibiotiques contre les bactéris résistantes aux médicaments. Hamao Umezawa et ses collaborateurs (rapport publié dans "Science", 157.. 1559 (1967) ont constaté que des bactéries Graa négatives résistantes, portant un facteur E provenant cLu malade, le Staphylococcus résistant et le Pseudomonas aeruginosa (bacille procyanique) résistant produisent un enzyme qui rend inactive la kanamycine en transférant le phosphate de l'ATP (adénosine-triphosphate) au groupement hydroxyle 5' de la kanamycine . 6»CH2HH2 EH 30 35 40 Kanamycine E* = 0H Déoxy-31 kanamycine E' = H En se basant sur ces découvertes, les inventeurs ont considéré qu'en remplaçant le groupement hydroxyle-3* de la Kanamycine par de l'hydrogène, on empêche la phosphorylation de la kanamycine par les bactéries. résistantes, mettant ainsi l'antibiotique de nouveau en mesure d'attaquer les bactéries qui résistent à la kanamycine. La synthèse de la déoxy-3* kanamycine commence à 72 04574 2 2124626 partir de la condensation de deux composants, notamment un dérivé convenablement protégé de la 6-0 (amino-3 déoxy-3 ®(-D-glu-copyranosyle) déoxy-2 atreptami ne et un halogénure convenablement protégé, substitué en 6 de didéoxy-3,6 D-glucopyranosyle, 5 le substituant en C-6 étant, dans la phase suivante, changeable en un groupement amino. Les groupements protecteurs du produit de condensation sont ensuite éliminée pour donner la déoxy-3* kanamycine * Les détails de la synthèse sont les suivants : 10 L'halogénure de didéoxy-3,6 sucre, protégé par di-0-2,4 et substitué en 6, représenté par la formule générale 15 20 25 30 ce2X EO (I) OR dans laquelle : E = groupement alcoyle, aralcoyle ou aryle, X = halogène Y est un azide (ÎT^) ou KHCOZ (où Z = H ou un groupement alcoyle, aralcoyle, alcoyloxy , aryle, aralcoyloxy ou aryloxy) ou N = CHZ' (où Z* = H, un groupement alcoyle, aralcoyle ou aryle) et un dérivé convenablement protégé de 6-0 (amino-3 déoxy-3 °(-D-glucopyranosyle) déoxy-2 streptamine, réprésenté par la formule générale ifficOZ (ou N=CHZ') HHCOZ (ou N=CHZ*) BHCOZ (ou N-CBÏ) 35 (II) dans laquelle : W = groupement acyle, alcoyle, aralcoyle ou aryle P est representé par ( où i et B sont, respectivement, H, un groupement alcoyle ou aryle) ou 40 (oa2) r~\ G (n= 4,5 ou 6;). 72 04574 3 2124626 Z, 25* ont la même définition que dans la formule générale (I). sont condensés dans un solvant ou un mélange de solvants appropriés pour donner un produit de condensation dans lequel l'halo-génure de sucre est fixé au groupement hydroxyle-4 de la partie 5 déoxystreptamine de la formule (II) aveccoupure d'un hydracide. Le groupement azide du produit de condensation est, dans le cas où le produit possède ce groupement, hydrogéné pour donner un groupement amino. L'élimination des groupements protecteurs du produit de condensation donne la déoxy-31 kanamycine. Un autre 10 produit de condensation , dans lequel la partie sucre est fixée au groupement hydroxyle-5 de la partie déoxy-2 streptamine de la formule (II) peut être éliminé pendant la phase de purification du produit de condensation principal décrit ci-dessus. 15 ment des souches de Staphylococcus désistant à la kanamycine, d'Escherichia coli résistant à la kanamycine et de Pseudomonas aeruginosa résistant. La déoxy-3* kanamycine combat les infections provoquées chez les souris par le Staphylococcus, le Bacillus pneumoniae, le Salmonella typhosa (bacille d'Eberth) 20 et le Pseudomonas aeruginosa. La déoxy-3' kanamycine présente de concentration sanguine élevé après injection intraveineuse, ce qui prouve que ce dérivé est un produit chimiothérapeutique valable pour guérir une grande-variété d'infections, y compris 25 celles provoquées par les bactéries résistantes Gram négatives et Gram positives. La déoxy-3* kanamycine de synthèse s'oppose au développe- 200mg/kg de souris) et un taux TABLEAU I Spectre antibactérien de la déoxy-3' kanamycine Organismes testés1 CMI (concentration minimale inhibitrice (MpJml) 30 Staphylococcus aureus FDA 209 P Escherichia coli NIHJ 1,56 3,12 3,12 3,12 3,12 0,78 35 K-12 K-12 ML 1629** K-12 ML 1630** (isolée sur des malades) Proteus rettgeri GN 466 Salmonella typhosa T-63 Pseudomonas aeruginosa N0 45 1,56 6,25 40 1 agar nourissant, 37°C, 18 heures 72 04574 4 2124626 la kanamycine n'empêche pas le développement de la souche, même dans une concentration de 50^g/ml. Les exemples ci-après illustrent la préparation de la déoxy-3' kanamycine. Etant donné qu'il a été démontré que la 5 déoxy-3* kanamycine de synthèse est efficace pour combattre une grande variété d'infections, la présente invention n'est pas limitée aux préparations décrites dans les exemples, mais embrasse également toutes les procédures modifiées reconnues comme usuelles. 10 Exemple 1 Il illustre la synthèse de l'azido-6' tri-0-benzyl-2', 2",4* déoxy-3' O-isopropylidène-4",6" triéthoxycarbonyle-N,K"', H" kanamycine (dans la formule générale R=W=CH2CgH^, z-oc^, p=ch(ch3)2). 15 On fait dissoudre 0,4 g de chlorure d'azido-6, di-O- benzyl-2,4 didéoxy-3,6 o( =D-glucopyranosyle (dans la formule générale (I), R=CH2C6H5, X=C1, Y-ÏTj) et 0,45 g de 6-0(0-benzyl-2 éthoxycarbonylamido-3 déoxy-3 0-isopropylidène-4,6) diéthoxy-carbonyl-N,îP déoxy-2 streptamine (dans la formule générale (II) 20 Ï^BLpC^H^, Z=0C2H^, P=(CH(CH^)2) dans un mélange de benzène sec et de dioxaae (3/1, 16 ml) et, après addition de cyanure mercuri-que (0,6 g), on soumet la solution au reflux» Après 6 heures de réaction, on ajoute encore 1 g de cyanure mercurique et l'on soumet le mélange au reflux pendant 10 heures encore. On filtre 25 le mélange réactionnel et on lave le résidu au chloroforme. On lave à l'eau la solution filtrée et les résidus lavés, on sèche sur du Sulfate de sodium et on fait évaporer. On obtient ainsi un sirop (0,95g) qui est ainsi traité par chromatographie sur gel de silice à l'aide d'un mélange de chloroforme et d'acétone 30 (5/1) et la fraction contenant une substance ayant un Ef de 0,5 sur un chromatogramme en couche mince de gel de silice avec le même mélange solvant, est évaporée pour donner 0,25 g d'un solide présentant les caractéristiques suivantes : point de fusion 263 à 264°C, (°0*T? + 97° (c 0,9 pyridine), Spectre infra-35 rouge 2100 cm ** 1(N5). Trouvé : G* 59,79 %, H=6,76 %, ÏÏ=7,91i %o Calculé : (pour G^HggïïgO^) 0=59,98 % H=6,71 %, N=8,23 %. Exemple 2 Cet exemple illustre la synthèse de la déoxy-3', kanamycine On fait dissoudre 0,82 g du produit de condensation obtenu 40 en suivant la manière de procéder décrite dans l'exemple 1 dans 72 04574 5 2124626 20 ml d'une solution d'acide acétique dans i'gan (à 80$Q et l'on chauffe la solution à 90°G pendant 5 minuteso On verse le mélange réactionnel dans l'eau et le précipité qui en résalts est filtré et séché pour donner 0,79 g d'une matière, solide<> 5 On fait dissoudre le produit de déaeétonation dans vu mélange chaud d'éthanol et de p-dioxane (5/1, 120 ml) et l'on hydrogène la solution à l'aide de l'hydrogène sous une pression de 1 atmosphère en présence de nickel Raney (T-4), à une température cls 4-5°C, pendant 4 heureso On filtre le mélange réactionnel ets 10 en faisant évaporer, on obtient 0,6 g d'une substance solide > Le dérivé, qui ne contient pas de groupement azide est ensuite mis à dissoudre dans un mélange d'éthanol et d'eau (8/1, 90 ml) contenant une petite quantité d'acide acétique et l'on hydrogène la solution à l'aide de l'hydrogène sous une pression de Vj 1 atmosphère, en présence de noir cb palladium, à 45°C, pendant 10 heures. On filtre ensuite le mélange réactionnel et on fait évaporer. On obtient alors 0,3 g d'une substance solide. Le produit débenzoylaté, dont la structure est prouvée par les spectres infra-rouge et de résonance magnétique nucléaire, est 20 chauffé avec 10 ml d'hydrate de baryum à 10/10 normal, à 90°G pendant 9 heures. On introduit du dioxyde de carbone et, après filtration du précipité qui se forme, on concentre la solution. On place la solution concentrée sur une colonne d'Amberlite IRC 50 (forme ÏÏH^) et on développe avec de l'hydrate d'ammonium 30 à 3/10 normal. On recueille et on concentre la fraction contenant une substance ayant un Rf kanamycine de 2,2 sur chromatogramme en couche mince avec un mélange de n-butanol, de pyridines d'eau et d'acide acétique (6/4/3/1). En ajoutant de l'acétone, on obtient 90 mg de déoxy-3* kanamycine ayant comme caractéristique 35 ( °() +146° (c 0,2 eau). Trouvé : C«46,10 %, H=7,70 %. Calculé pour O^g^g^O/jQ 5 0 =46» 14 H=7,75 %. 72 04574 6 2124626 REVENDICATION . Procédé de synthèse de la déoxy-31 kanamycine, active contre les bactéries résistantes, y compris le Pseudomas aeruginosa, caractérisé en ce qu*il consiste à condenser un dérivé déoxy-3 sucre représenté par la formule ci-après : (I) dans laquelle, 10 R est tua groupement alcoyle, aralcoyle ou aryle, X est un halogène, T est un azide (N^) ou KHCOZ (où Z=H, ou un groupement alcoyle, aralcoyle, aryle, acoyloxy, aralcoyloxy ou aryloxy) ou lf=CHZ' (où Z* est H ou un groupement alcoyle, aralcoyle ou aryle 15 et un dérivé convenablement protégé de la déoxy-2 streptamine représenté par la formule suivante : NHCOZ (olfc=CHZ *) 20 KHCOZ (on U=CHZ4) (II) 25 dans laquelle, W est un groupement acyle, alcoyle, aralcoyle ou aryle, P est représenté par (où A et B sont, recpectiva- ment, H ou un groupement alcoyle ou aryle) ou par (CH^) C (n = 4, 5 ou 6), 30 Z et E' ont la même définition que dans la formule (I) et à soumettre le produit de condensation, tel qu'il est ou après réduction du groupement azide s'il y en a un, à l'hydrogénation, puis à extraire les groupements résiduels protégés par une méthode traditionnelle.