Brevet FR2112426A1 — publié le 19720616

La présente invention concerne un nouvel antibiotique polyénique dont les propriétés de structure diffèrent de celles des autres antibiotiques de cette classe et qui a une activité antifongique très élevée, spécialement contre Candida albicans et également contre Trichomonas. 5 Le nouvel antibiotique est désigné ci-après comme ester méthylique de la partricine qui est le nom de la nomenclature des EUA, ou par son n° dé code : SPA-S-160. La présente invention concerne également un procédé chimique de préparation du SPA-S-160 à partir d'une substance appelé partriciœou désignée 10 par son n° de code : SPA-S-132» Par ailleurs, la présente invention concerne un procédé d'isolement et de purification du SPA-3-160 et son utilisation thérapeutique, le produit ayant les activités mentionnées ci-dessus, mais une toxicité beaucoup moins élevée que les composés polyéniques connus» habituellement utilisés en thérapeutique. 15 Les antibiotiques polyéniques sont une grande classe de composés qui sont produits sous forme de métabolites par de nombreux micro-organismes tels que Actinomycetes. A cause de leur structure très insaturée, avec des doubles liaisons conjuguées, comme le montre leur spectre caractéristique dans l'ultraviolet, 20 ils peuvent être classés comme des tétra-, penta-, hexa-, et heptaènes. Ces composés sont souvent extrêmement intéressants à cause de leur activité très élevée vis-à-vis d'une grande variété de champignons et de levures, et par conséquent, malgré l'activité faible ou nulle vis-à-vis des bactéries, ils sont largement utilisés en thérapeutique. Le fait que les micro-25 organismes sensibles ne se présentent pas facilement sous forme de souches résistantes à ces antibiotiques polyéniques et que, d'autre part, il n'y a pas d'agents satisfaisants pour le traitement des infections causées par les champignons et levures, soit dans le groupe des sulfamides, soit parmi les pénicillines et les tétracyclines , explique le grand intérêt porté aux antibiotiques polyéni-30 ques. Cependant, le large emploi de ces antibiotiques polyéniques a été restreint par leur toxicité qui, par administration parentérale se manifeste par des maux de têtes, des nausées, des vomissements, et une augmentation consécutive des taux sanguins d'azote uréique ou d'azote non protéique, et par l'ap-35 parition de lésions rénales et d'anémieshémolytiques. Le nouvel agent antibiotique polyénique, l'ester méthylique de la partricine, selon l'invention présente une activité antifongique puissante 71 39428 2 2112426 spécialement vis-à-vis de Candida albicans, de même que contre Trichomonas et en même temps présente une faible toxicité. Le nouvel antibiotique peut être préparé à partir d'une substance polyénique nouvelle appelée partricine et désignée par la suite par son numéro 5 de code SPA-S-132s en traitant une solution de celle-ci dans un solvant organique approprié avec un léger excès de diazométhane, afin d'empêcher la formation possible de produits présentant une réaction importante; on laisse alors le mélange réactionnel reposer pendant quelques heures, ou au moins jusqu'à ce que le dégagement .d'azote ait cessé, ce dégagement indiquant que la réaction 10 se produit; puis en précipite le produit réactionnel par addition d'un solvant approprié. De plus, il est particulièrement avantageux d'effectuer la réaction en présence de substances basiques, de préférence des bases organiques telles que 1'ammoniaque et la triéthylamine, en quantités catalytiques ou stoechio-métriques, vis-à-vis de la partricine. Bien que le mécanisme d'action ne 15 soit pas complètement connu, la présence de ces substances semble capable d'empêcher ou de limiter la formation de certains produits réactionnels secondaires qui sont révélés par une chromatographie en couche mince, donnant ainsi un produit de pureté élevée et de grande activité microbiologique. Le procédé et les réactifs utilisés ont conduit , selon les pro-20 cédés connus de synthèse rapportés dans la littérature, à attribuer auxproduits obtenus la structure d'un ester méthylique de la partricine; les propriétés physiques ou chimiques et analytiques confirment cette structure. Les conditions de réaction, même si on les. fait varier convenablement, permettent d'obtenir le produit ci-dessus mentionné avec des caractéristiques invariables de pureté et 25 de rendement, rendement qui est généralement presque quantitatif. Les solvants employés de préférence pour la réaction sont le sulfoxy-de de diméthyle, le diméthylformamide, le diméthylacétamide, le formamide, 1'éthylcellosolve, la pyridine, et de nombreux autres solvants organiques qui ont la capacité de dissoudre la partricine. 30 Le diazométhane utilisé, qui est un gaz jaune toxique, et peut être explosif, est généralement utilisé en solution éthérée ou en solution dans les autres solvants mentionnés ci-dessus, ou les alcools et le benzène; la présence d'un excès de diazométhane est contrôlée par des procédés connus et rapportés dans la littérature, x.a réaction est habituellement terminée en 1 à 15 heures 35 environ et est de préférence effectuée à une température de 0 à 40°C, en général à la température ambiante. COPY 71 39428 3 2112426 Les solvants les plus appropriés pour la précipitation du produit réactionnel sont Uéther diéthylique, le benzène et l'eau ajoutée en excès, de même que de nombreux autres qui sont de faibles solvants du produit. Le produit ainsi obtenu, SPA-S-160 ou ester méthylique de la partricine, peut alors 5 être purifié si nécessaire par l'empli de mélange de solvants appropriés; d'autres part, pour des buts analytiques ou de préparation, on peut effectuer la purification en utilisant une chromatographie en colonne sur gel de silice en employant différents mélanges de solvants comme éluant, par exemple, un mélange de pyridine et d'éther de pétrole dans le rapport 8:2. 10 En ce qui concerne la caractérisation du nouveau composé, la struc ture polyénique de la partricine reste inchangée, comme le montre le spectre ultraviolet caractéristique, de sorte qu'on peut le classer comme étant un heptaène; il diffère de la partricine en ce qu'il ne contient pas de groupe carboxy libre mais un groupe ester méthylique comme on peut le voir d'après le 15 spectre infrarouge (enregistré en suspension dans le Nujol) qui présente une bande d'absorption à 1715 cm ^ due à une vibration de la liaison C=0 de l'ester celle-ci étant absente dans le produit de départ, et d'après le spectre RMN enregistré en solution dans le diméthylsulfoxyde, pour lequel à 3,25 ppm on remarque la présence du pic caractéristique du groupe méthyle dans le groupe 20 ester. De façon analogue à ce qui est rapporté dans la littérature pour d'autres antibiotiques polyéniques, le produit posséderait un noyau lactonique macrocyclique, un groupe amino, et quelques groupes hydroxy. Il est également caractérisé par le fait qu'il contient seulement 25 les éléments carbone, hydrogène, azote et oxygène en quantités suivantes en poids Carbone 63,3% Hydrogène 7,8% Azote 3,27o Oxygène 24,8% 30 déterminées sur un échantillon exempt d'humidité et de cendre; il est caractérisé également par le fait, que en solution éthanolique, à des concentrations de 0,01 mg/ml environ il présente les pics d'absorption suivants en lumière ultraviolette : Maximum Minimum 35 401 myU 391 m^u 378 m^u 367 m^u 359 m^u 348 m^u 340 m^u eopv 71 39428 4 2112426 et finalement, par le fait que, si l'on enregistre le spectre infrarouge dans un disque de bromure de potassium (voir figure 1) il présente des maxima d'absorption aux fréquences suivantes : 3360, 1715, 1640, 1595, 1175, 1060, 1000, 848 et 763 cm-1. 5 Un autre moyen pour caractériser la substance nouvelle et pour la distinguer des composés polyéniques analogues, y compris la partricine déjà mentionnée, consiste en une chromatographie en couche mince; en effectuant la chromatographie sur bande de gel de silice et en utilisant comme éluant un mélange de butanol-éthanol-acétone-25% d'ammoniaque (2:5:1:3) on note une 10 valeur Rf d'environ 0,8. Les taches obtenues sont facilement identifiées par exposition en lumière ultraviolette. Particulièrement intéressant est le comportant du produit vis-à-vis de la lumière; quand on mesure l'absorption ultraviolette d'une solution diluée exposée pendant un temps assez long à la lumière, le spectre tout entier présente 15 un déplacement vers les longueurs d'ondes plus élevées d'environ 4 m^u, puis une modification de l'intensité des pics d'absorption. Cette modification provoquée par la lumière dans le spectre UV indiquerait que le SPA-S-160 ne se trouve pas primitivement sous la forme " tout-trans", mais qu'il y a probablement une ou plusieurs doubles liaisons"cis" qui, comme dans d'autres heptaènes connus*, 20 subissent facilement une stéréoisomérisation à la lumière en forme "trans". L'ester méthylique de la partricine est un solide cristallisé jaune à jaune foncé, qui est très peu soluble dans l'eau et dans les alcalis aqueux (absence de fonction acide) et dans l'éther, l'éther de pétrole, le benzène et solvants analogue^ moyennement solubies dans les autres solvants tels que 25 l'acétone, et l'alcool, alors qu'il est très soluble dans le diméthylsulfoxyde, la pyridine, le"cellosolve", le formamide, le diméthylformamide, et le diméthyl-► acétamide. Avec quelques-uns de ces solvants, tels que le diméthylformamide et la pyridine par exemple, la substance semble former des complexes moléculaires qui donnent une grande solubilité dans de nombreux systèmes aqueux et de solvants 30 organiques. En ce qui concerne l'activité microbiologique, l'ester méthylique de la partricine a peu ou pas d'action vis-à-vis des bactéries Gram-positives et Gram-négatives mais il est très actif contre les champignons pathogènes en particulier contre Candida albicans : la concentration inhibitrice minimale 35 déterminée sur 10 souches de Candida, est en moyenne de 0,3 à 0,6 mcg/ml. La substance s'est révélée être aussi active contre Trichomonas vaglnalis, pour lequel la concentration inhibitrice minimale est d'environ 0,6 mcg/ml. Contrai 71 39428 5 2112426 rement aux antibiotiques polyéniques analogues, la toxicité du nouvel antibiotique est très faible; la DL-50 (dose minimale nécessaire pour tuer la moitié des animaux à l'essai), est supérieure à 2000 mg/kg chez la souris, par administration orale. Des résultats de toxicité analogue sont donnés par le nouveau 5 produit chez d'autres espèces animales, par exemple chez les rats; ces doses sont exceptionnellement élevées quand on les compare à cellesdes autres antibiotiques polyéniques connus antérieurement. Une application lofcale d'ester méthylique de la partricine sur la peau de lapins normaux ou scarifiés, aussi bien que sur la muqueuse conjonctive 10 et l'épithélium cornéen, montre que ce produit est parfaitement toléré. Les concentrations hêmolytiques minimales sur les globules rouges de lapin sont d'environ 40 à 80 mcg/ml après 1 heure, ce qui est parmi les valeurs les plus élevées rapportées pour des substances présentant une structure polyénique, et spécialement une structure heptaénique. 15 Les nombreuses caractéristiques microbiologiques et pharmacologiques décrites ci-dessus font de l'ester méthylique de la partricine un antibiotique extrêmement intéressant du point de vue thérapeutique pour combattre de nombreuses maladies causées par des infections fongiques chez les humains, les animaux et les plantes. Particulièrement intéressant en application locale, sous la forme 20 de teinture ou pommade pour l'emploi dermatologique et de suppositoires ou ovules pour l'emploi vaginal dans les infections fongiques ou les infections à Trichomonas; chez les plantes, la substance peut être pulvérisée sur celles-ci ou mélangée avec des fertilisants. Le fait que le nouvel antibiotique soit faiblement absorbé par la 25 paroi intestinale, etqu'il ait une activité élevée vis-à-vis de Candi da-:»lbieans le rend particulièrement utile pour combattre les infections intestinales par administration orale, ces infections étant spécialement fréquentes chez les humains après des traitements antibiotiques à long terme comme par exemple les traitements par tétracyclines et chloramphénicoUs. Une forme particulièrement 30 avantageuse de l'ester méthylique de la partricine pour l'emploi clinique est une association avec un ou plusieurs antibiotiques à large spectre parmi ceux mentionnés ci-dessus pour empêcher l'apparition des infections fongiques dans les voies intestinales après l'administration.jorale habituelle. De plus, on a observé que l'emploi de certains complexes moléculaires 35 du SPA-S-160, par exemple avec le diméthylacétamide, peut améliorer l'absorption de ce composé, probablement à cause d'une capacité accrue de solubilisation et de diffusion. Par conséquent, le composé peut avoir un grand intérêt également 71 39428 6 2112426 pour combattre de nombreuses infections générales par administration orale ou parentérale. Pour tous usages, la nouvelle substance est mélangée avec une quantité appropriée d'un véhicule pharmaceutiquement acceptable, solide ou 5 liquide. Les préparations pharmaceutiques comprennent les comprimés, comprimés effervescents, poudres, granulés, capsules, et suspensions huileuses ou toutes autres formes particulièrement adaptées à l'administration orale. Le nouvel antibiotique peut également être administré par voie parentérale, c'est-à-dire par injection en utilisant des véhicules liquides, stériles.Les prépara-10 tions comprennent alors les solutions stériles dans le méthylacétamide ou l'éthyl-cellosolve par exemple ou les suspensions dans l'eau, ou encore les suspensions huileuses injectables. Les exemples suivants sont donnés dans le but d'illustrer la préparation du composé selon l'invention, et quelques préparations pharmaceutiques 15 contenant ce produit. Exemgle_l On dissout 35 g de partricine dans 280 ml de diméthylsulfoxyde et on ajoute goutte à goutte 250 ml d'une solution éthérée à 2% de diazoaéthane, 20 obtenue selon les procédés habituels rapportés dans la littérature. L'addition est faite avec lente agitation et à la température ambiante, en prenant les précautions nécessitées par la nature toxique et dangereuse du diazométhane. Une réaction vigoureuse se produit immédiatement, avec dégagement d'azote, qui ralentit progressivement et cesse quand la quantité de diazométhane ajoutée 25 est en excès stoechiométrique. Le mélange ainsi obtenu est laissé .au repos toute une nuit à l'abri ► de la lumière, après quoi on ajoute une quantité suffisante dféther pour précipiter le produit réactionnel. Ce produit est recueilli par filtration et lavé d'abord en le recouvrant d'éther puis en effectuant une digestion par l'éther. 30 La substance ainsi obtenue, ester méthylique de la partricine, est séchée jusqti'à poids constant sous vide et à température ambiante, et donne un rendement de produit presque quantitatif. De petites quantités de solvant résiduel qui peuvent être présentes peuvent également être éliminées par lavage à l'eau. Si nécessaire on peut purifier la substance en la traitant par 35 des mélanges convenables de solvants tels que diméthylsulfoxyde-éther, diméthyl-sulfoxyde-acétone-éther, diméthylacétamide-eau ou analogues. 71 39428 7 2112426 Exemple_2 On dissout 10 g de partricine dans 100 ml de diméthylacétamide et on ajoute goutte à goutte à la température de 26°C, 70 ml d'une solution éthérée à 20% de diazométhane. On maintient le mélange réactionnel pendant 6 heures 5 sous lente agitation à la température ambiante, puis on ajoute une quantité suffisante d'éther pour précipiter le produit réactionnel. On filtre le précipité et on le lave complètement à l'éther, puis le sèche sous vide pour obtenir un rendement presque quantitatif du produit voulu : SPA-S-160. 10 Exemple^ On dissout 50 g de partricine dans 500 ml de diméthylsulfoxyde puis on ajoute avec agitation 3 ml d'ammoniaque concentrée, c'est-à-dire suffisamment pour amener le pH de la solution à 9-9»2, celui-ci étant mesuré après dilution d'un échantillon à 1% par addition d'un mélange de diméthylsulfoxy-15 de-eau 1 : 1. Puis on ajoute au mélange réactionnel 350 ml d'une solution éthérée à 2% environ de diazométhane et on maintient le mélange réactionnel sous lente agitation pendant 6 heures à température ambiante. Après ce temps, on ajoute un excès d'éther pour précipiter le produit réactionnel, celui-ci est isolé du mélange de solvant et traité par 250 ml d'acétone sous agitation puis avec un 20 excès d'éther. Le produit cristallisé en suspension ainsi obtenu est filtré et lavé à l'éther pour obtenir le produit désiré. Exemgle_4 A une solution de 50 g de partricine dans 50 ml de diméthylsulfoxyde 25 on ajoute sous agitation une quantité presque stoechiométrique d'ammoniaque concentrée c'est-à-dire suffisamment pour amener le pH de la solution à 11 environ; en mesurant cette valeur après dilution d'un échantillon à 1% par addition d'un mélange diméthylsulfoxyde-eau (1 : 1). Puis on ajoute rapidement goutte à goutte 350 ml d'une solution éthérée à 2% environ de diazométhane et on pro-30 cède alors comme décrit dans l'exemple 3 pour obtenir l'ester méthylique de la partricine. Exemgle_5 On prépare une solution de 100 g de partricine dans 100 ml de dimé-35 thylsulfoxyde et on ajoute sous agitation et à la température ambiante 6ml d'ammoniaque concentrée et 700 ml d'une solution éthérée à 2% de diazométhane. On maintient le mélange réactionnel à la température ambiante sous lente agitation 71 39428 8 2112426 pendant 8 heuresj la plus grande partie de l'éther et l'excès de diazométhane sont alors éliminés par distillation sous pression réduite, puis on ajoute un excès d'eau pour précipiter le produit réactionnel. On sépare le précipité par filtration, le lave à l'eau complètement et le sèche sous vide. Le produit 5 obtenu est mis en suspension dans de l'acétone aqueux à 95% pour extraire toutes les impuretés et les fractions de produite plus toxique^ puis le solide lavé est filtré et séché pour obtenir des rendements élevés d'ester méthylique de partricine sous la forme d'un solide cristallisé jaune foncé. 10 Exemgle 6 On dissout 20 g de partricine'dans 160 ml de diméthylsulfoxyde puis on ajoute 7 ml de triéthylamine et 140 ml d'une solution éthérée à 2,3% de diazométhane. Le mélange est conservé sous agitation pendant 6 heures à la température ambiante puis on procède comme décrit dans l'exemple 3, et on ob-15 tient l'ester méthylique de la partricine. Exemgle_7 A une solution de 20 g de partricine dans 250 ml de pyridine on ajoute rapidement un excès d'une solution éthérée à 2,5%, de diazométhane. 20 On laisse le mélange à 25° environ toute une nuit et on isole le produit réactionnel et le purifie par le même procédé que celui décrit dans l'exemple 1. Exemgle_8 12 g d'ester, méthylique de partricine, obtenu par l'un des procédés 25 décrits dans les exemples ci-dessus, sont dissous dans 60 ml de pyridine et la solution obtenue est percolée sur une colonne chromatographique consistant en 400 g de gel de silice (0,05-0,20 mm) dans un mélange pyridine-éther de pétrole ( 8:2). Le même mélange de solvant est utilisé dans l'élution ultérieure. Pendant la chromatographie on recueille des fractions de 100 ml d'éluat et on les 30 réunit apr^fe avoir testé séparément leur pureté par chromatographie en couche mince (plaque de gel de silice E254> système solvant : butanol-éthanol-acétone-ammoniaque concentrée, 2 : 5 : 1 : 3), A la solution contenant le produit pur on ajoute un excès d'éther pour précipiter le soluté, puis on recueille le précipité par filtration et le lave complètement à l'éther pour obtenir 35 l'ester méthylique de la partricine presque pur sous la forme d'une poudre microcristalline jaune. Pour des buts analytiques, on peut traiter de nouveau le produit si c'est nécessaire avec des mélanges convenables de solvants, tels que 71 39428 9 2112426 10 diméthylsulfoxyde-éther, diméthylsulfcxyde-eau, diméthylacétamide-eau. Exemgle__9 Ovules vaginaux Chaque ovule contient : SPA-S-160 (ester méthylique de partricine) 0,025 g diméthylacétamide 0,065 g monostéarate de polyêthylèneglycol 1540 1,200 g alcool cétylique 0,610 g Exemgle_l0__ Ovules vaginaux Chaque ovule contient : SPA-S-160 (ester méthylique de partricine) 0,025 g 15 diméthylsulfoxyde 0,075 g monostéarate de polyêthylèneglycol 1540 1,200 g alcool cétylique 0,600 g Exemgle_ll 20 Ovules vaginaux Chaque ovule contient : SPA-S-160 (ester méthylique de partricine) 0,025 g diméthylacétamide 0,065 g monostéarate de polyêthylèneglycol 1540 1,200 g 25 polyêthylèneglycol 4000 ' 0,610 g Exemgle_12 Ovules vaginaux Chaque ovule contient 30 SPA-S-160 (ester méthylique de partricine) 0,025 g triglycérides d'acides gras 1,775 g Exemgle_13 Pommade 35 Composition : SPA-S-160 (ester méthylique de partricine) 3 g diméthylacétamide 5 g lanoline 20 g 71 39428 10 2112426 alcool cétylique 32 g alcool oléique 7,5 g trioléate de sorbitan 7,5 g monostéarate de polyêthylèneglycol 1540 25 g 5 Exemgle_14 Pommade Composition SPA-S-160 (ester méthylique de partricine) 3 g 10 • diméthylsulfoxyde 6 g lanoline 20 g alcool cétylique 31 g trioléate de sorbitan 10 g monostéarate de polyêthylèneglycol 1540 30 g 15 Exemgle_15_ Pommade Composition SPA-S-160 (ester méthylique partricine) 3 g 20 diméthylsulfoxyde 6 g lanoline 20 g alcool cétylique 31 g alcool oléylique ' 10 g monostéarate de polyêthylèneglycol 1540 30 g 25 Exemgle_16 *■ Pommade Composition : SPA-S-160 (ester méthylique de partricine) 3 g 30 gelée de paraffine 70 g vaseline officinale 27 g Exemple_17 La partricine utilisée comme matière première peut être produite 35 par culture de Streptomyces aureofaciens N.R.R.L 3878 à une température de 23-30°C pendant environ 24 à 168 heures dans des conditions aérobies en milieu submergé, dans un milieu nutritif aqueux contenant une source assimilable 71 39428 ii 2112426 de glucides et une source assimilable d'azote. Des exemples de source de glucides assimilables sont le saccharose, le glucose, les mélasses, l'amidon, la dextrine, la farine de mats, et ainsi de suite. Des exemples de sources convenables d'azote sont la levure, la liqueur de trempage du mats,la farine de soja, 5 la farine d'arachide, le sulfate d'ammonium, le chlorure d'ammonium, les nitrates, l'urée et d'autres sources habituellement connues. Le milieu nutritif contient également des sels minéraux et du carbonate de calcium comme tampon. 1 kg de mycellium obtenu par la culture aérobie submergée mentionnée 10 ci-dessus de Streptomyces aureofaciens N.R.R.L. 3878 est isolé après acidification à pH 1,8 à 2 et filtration ultérieure. Le mycellium humide, contenant de préférence de la terre de diatomées et d'autres aides de filtration convenables, est mis en suspension dans 3 litres de n-butanol, et on amène le mélange à pH 9,5 à 10 par addition d'ammoniaque. La fraction butanolique est séparée par filtration 15 et lavée avec 1,5 litre d'eau à pH 1,5 et on concentre le n-butanol sous vide jusqu'à environ 150 ml. En refroidissant rapidement, on précipite la partricine que l'on lave alors successivement avec du butanol, puis avez de l'éther de pétrole. 71 39428 12 2112426 REVENDICATIONS 1.Ester méthylique de la partricine. 2. Procédé de préparation du produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait réagir la partricine avec le diazométhane. 3. Compositions antibiotiques caractérisées en ce qu'elles contiennent comme ingrédient! actif l'ester méthylique de la partricine associé à un véhicule pharmaceutiquement acceptable et convenant pour l'administration orale, locale, ou parentérale.