Brevet FR2140115A1 — publié le 19730112

La présente invention concerne de nouvelles pénicillines et, en particulier, une nouvelle classe de pénicillines dérivées de l'acide 6-amino-pénicillanique présentant un intérêt en tant qu'agents antibactériens, suppléments alimentaires pour les animaux, agents destinés au traitement de la mastite du bétail et agents thérapeutiques pour l'homme, la volaille et les animaux, en ce qui concerne le traitement, en particulier, de maladies -infectieuses provoquées par les bactéries Gram-positives et Gram-négatives. Par conséquent, l'invention concerne des pénicillines répondant à la formule générale : et les sels non toxiques et esters de celles-ci, où R représente le groupe phényle ou phényle substitué et R1 représente un groupe acyle. Les sels sont des sels non toxiques comprenant des sels métalliques non toxiques tels que des sels de sodium, potassium, calcium et aluminium, ammonium et ammonium substitué, par exemple des sels d'amines non toxiques telles que les trialcoylamines, par exemple la triéthylamine, la procaïne, la dibenzylamine, la N-benzyl-beta-phénéthylamineS la l-éphénamine, la N,N dibenzyléthylenediamine, la déhydroabiéthylamine, la N, N' -bis- déhydroabiéthyléthylénediamine, et d'autres amines qui ont été utilisées pour la formation de sels avec la benzylpénicilline. Les esters des pénicillines suivant l'invention sont des esters non toxiques, en particulier ceux qui sont facilement dé sestérifiés dans le corps en donnant les dérivés de l'acide pénicillanique générateur. A titre d'exemples de tels esters, on peut citer les esters d'acyloxyalcoyle, en particulier, les esters d'acyloxyméthyle tels que les esters d'acétoxyméthyle et de pivaloyloxymdthyle. L'invention fournit un procédé de préparation de péni cillines de formule (I), caractérisé en ce qu'on fait réagir l'acide 6-amino-pénicillanique ou un sel ou ester de celui-ci avec un dérivé d'acylation réactif de l'acide de la chaîne latérale, répondant à la formule : où R et R1 sont tels que définis ci-dessus, ou en ce qu'on fait réagir une amino-pénicilline ou un sel ou ester de celle-ci répondant à la formule (III) où R est tel que défini ci-dessus, avec un N-méthyl-N-nitroso N'-acylbiuret, et en ce qu'on forme ensuite, facultativement, un sel ou ester du produit. On peut également obtenir le N-méthyl-N-nitroso-N'-acyl biuret par acylation du N-méthylbiuret par un halogénure d'acide ou un anhydride d'acide, ce qui donne un N-méthyl-N'-acylbiuret, puis par traitement de ce composé par l'acide nitreux. Dans les pénicillines répondant à la formule générale (1), R peut être un groupe phényle substitué et, comme substituants convenables, on peut citer les groupes halogène, alcoyle, alcoxy et hydroxy. Les groupes acyle R peuvent comprendre tout groupe acyle connu dans cette technique. Les pénicillines suivant l'invention sont, pour la plupart capables d'exister sous forme des épimères D et L, et il doit bien être entendu que l'invention porte sur les formes D et L séparées, ainsi que sur le mélange DL. Les exemples suivants donnés à titre non limitatif, permettront de mieux comprendre l'invention. EXEMPLE 1 (a) N'-Acétyl-N-méthyl-biuret On ajoute de l'anhydride acétique (5,4 g, 5 ml, 0,0529 mole) à une suspension de N-méthyl-biuret (5,0 g, 0,0427 mole) dans de l'acide acétique glacial (25 ml) et de l'acide sulfurique concentré (1 ml). On chauffe le mélange réactionnel au bainmarie pendant une heure, on refroidit et on recueille le précipité incolore, on le lave avec de l'éthanol et on sèche sous vi- de, ce qui donne 5,9 g correspondant à un rendement en poids du produit de 87"X;; Fp= 228 C. (décomposition). On obtient un échantillon analytique par lavage du produit avec de l'éthanol chaud. Trouvé : C 37,80 ; H 5,69 ; N 26,14 Calculé pour C5HgN303 : C 37,74 ; H 5,66 ; N 26,41 ; N.m.r. (CD3)2S0 # = 2,12 (3H.s. acétyle), # = 2,60 et 2,78 (3H.d. méthyle). Ce doublet se transforme en singulet dans D20. (b) NtAcétyl-N-méthyl-N-nitroso-biuret On ajoute du nitrite de sodium solide (4,5 g) (0,0652mole) par portions en 20 minutes à une solution refroidie (5-10 C.) sous agitation de N'-acétyl-N-méthyl-biuret (3,76 g, 0,0236 mole) dans de l'acide formique à 98-100% (70ml). On agite la solution à froid pendant 2,5 heures, et on fait évaporer ensuite sous vide à la trompe à eau en utilisant un bain-marie de 6O0C. Jusqu'à environ un tiers du volume original. On traite le liquide résiduel par un volume égal d'eau froide et on l'abandonne à 0 C. pendant 1 heure. On recueille le précipité jaune pâle, on le lave avec de l'eau et on sèche sous vide, ce qui donne 2,1 g correspondant à un rendement en poids de 47% du produit recherché, Fp= 1040C. (décomposition). (c) Pénicilline On ajoute du N N'-acétyl-N-méthyl-N-nitrosobiuret (2,07 g, 0,0 Il mole) par portions en un laps de temps de 10 minutes à une solution agitée d'ampicilline trihydratée (4,03 g, 0,01 mole) et de triéthylamine (1,11 g, 0,011 mole) dans de l'eau (25 ml). Après achèvement de l'addition, on poursuit l'agitation pendant 4 heures. On filtre le mélange réactionnel et on introduit une couche d'acétate d'éthyle (50 ml) sur le filtrat limpide, on refroidit sur de la glace et on amène au pH 1,6 à l'aide d'acide chlorhydrique 5N. On sépare les couches et on lave la couche aqueuse avec deux portions de 50 ml d'acétate d'éthyle. On sèche les extraits organiques réunis renfermant la forme acide libre de la pénicilline sur du sulfate de magnésium, et on concentre ensuite sous pression réduite jusqu'à l'obtention d'une mousse. On pèse ce résidu, on le dissout dans de l'acétone (50 ml) et on traite par de l'acétone (15 ml) renfermant un équivalent de 2-éthylhexanoate de potassium 2M dans du n-butanol. On recueille par filtration le précipité qui se Sépare, on le lave avec de l'acétone et on sèche, ce qui donne 1,48 g (29%) de D-alpha-acétylallophanamidobenzylpénicillanate de potassium R.M.N. (CD3)2 SO : #= 1,50 (6H.d. diméthyles géminés), s = (3H.s. méthyle), = 4,40 (lH.s. proton C3), S= 5,39 (2H.q. bêta-lactame), # = 5,72 (1H.s. proton alpha), # = 7,35 (5H.s. aromatique) #= 9,05 (2H.m. protons NH), S= 10,70 (lH.m. proton NH). EXEMPLE 2 D(-)-alpha-Acétylallophanamido-p-hydroxy-benzyl pénicillanate de potassium On prépare cette pénicilline en substituant un poids équimoléculaire (4,19 g) de D(-)-alpha-amino-p-hydroxybenzyl pénicilline hydratée à l'ampicilline utilisée dans le mode opératoire de l'exemple 1. Le rendement en D (-)-alpha-acétyl-allophana mido-p-hydroxybenzyl-pénici.llanate de potassium est de 1,20 g (23 %). R.M.N. (CD3)2SO : # = 1,50 (6H. d. diméthyles géminés) =2,15 (3H.s. méthyle), # = 3,97 ( 1H.s. proton C3), 5= 5,35 (2H.m. bêta-lactames), # = 5,35 (2H.m. bêta-lactames) # = 5,65 (îH.s. proton alpha), # = 7,00 (4H.q. protons aromatiques), # = 8 90 (2H.m. protons de NH)* p.p.m. EXEMPLE 3 D(-)-alpha-Benzoylallophanamidobenzylpénicillanate de potassium (a) Acide D(-)-alpha-uréidophényl-acétique On chauffe un mélange d'acide D(-)-alpha-aminophény-acéti que (15,10 g, 0,10 mole) et de cyanate de potassium (8,93 g, 0t11 mole) dans 150 g d'eau au reflux pendant 15 minutes, ce qui donne une solution limpide. On refroidit le mélange réactionnel, on filtre et on acidifie fortement le filtrat à l'aide d'acide chlorhydrique 5N. On abandonne le mélange réactionnel à la température ambiante pendant 30 minutes et on recueille le précipité obtenu, on le lave avec de l'eau et on sèche sous vide. La cristallisation dans l'eau donne 12,10 g (62%) d'acide D(-)-alpha-uréidophénylacétique sous forme d'aiguilles incolores Fp = 200 C. (décomposition). R.M.N. (CD3)2SO t S = 5,22 (1H.d. proton alpha)+, #= 5,70 (2H.s.NH2)#, #= 6,79 (1H.d.NH)#, #= 7,40 (5H.s. protons aromatiques) p.p.m. (b) Acide D (-)-alpha-benzoylallophanamidophényl- acétique A. - On traite une suspension d'acide D(-)-alpha-uréidophénylacétique (9,71 g, 0,05 mole) finement broyé dans 250 ml d'éther sec par de l'isocyanate de benzoyle (14,71 g, 0,10 mole) en une seule portion. On chauffe le mélange réactionnel au reflux pendant une nuit, on refroidit et on sépare le produit par filtration, après quoi on le lave soigneusement avec de l'éther. On le purifie par extraction avec une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium IN (200 ml), filtration et acidification ultérieure à l'aide d'acide chlorhydrique 1N. La cristallisation dans de l'alcool aqueux donne des cristaux incolores d'acide D(-)-alpha benzoylallophanamidophénylacétique (6,49 g, 38 X), F p= = 1820C. (décomposition). R.M.N. (CD3)2SO : # = 5,41 (1H.d. proton alpha), # = 7,45 (5H. s. protons aromatiques), #= 7,59 (3H.m. protons de PhCO) X = 8,05 (2H.m. protons de PhCO), #= 8,90 (1H.d. proton de NH adjacent au proton alpha)*, #= 10,50 (1H.s.proton de NH)*, # = 11,33 (1H.s. proton de NH)* p.p.m. (c) Pénicilline On refroidit une solution d'acide D(-)-alpha-benzylallo- phanamidophénylacétique (3,41 g) (0,01 mole) et de triéthylamine (1,40 ml) dans de l'acétone sèche (20 ml) à - 5 C. et on traite par du chloroformiate d'éthyle (0,96 ml) et 1-2 gouttes de pyridine.On agite le mélange réactionnel à -5 C. pendant 30 minutes et on traite ensuite par une solution d'acide 6-amino-pénicillanique (2,16 g, 0,01 mole) dans de l'eau (10 ml), une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium IN (10 ml) et de l'acétone (10 ml) refroidie à -50C, On agite la solution limpide ainsi obtenue, sans aucun refroidissement supplémentaire, pendant 2 heures, on ltépuise par de l'éther (2 x 50 ml) et on introduit une couche d'acétate d'éthyle (35 ml) sur la phase aqueuse, après quoi on acidifie au pH 1,5 par addition d'acide chlorhydrique 0,5N.On sépare les couches et on épuise de nouveau la couche aqueuse par de l'acétate d'éthyle (35 ml).On sèche les exttaits organiques réunis renfermant la forme libre de la pénicilline sur du sulfate de magnésium et on fait évaporer à sec sous pression réduite. On dissout le résidu dans de l'acétone sèche (50 ml) et on traite par de l'acétone (50 ml) renfermant un équivalent de 2-éthylhexanoate de potassium 2M dans du n-butanol.On sépare par filtration le précipité qui se sépare, on le lave avec de l'acétone et on sèche sous vide, ce qui donne 4,04 g (59 %) de D(-)-alpha-benzoylallophanamido- benzyl-pénicillanate de potassium R.M.N. (CD3)2SO : #= 1,47 (6H.d. diméthyles géminés), #=3,95 (1H.s. proton C3), #= 5,35 (2H.s. bêta-lactames), #= 5,78 (1H.d. proton alpha)+, 5 7,41 (5H.m. protons aromatiques), = 7,60 (3H.m. protons de PhCO), # = 8,00 (2H.m. protons de PhCO), i9= 9,24 (2H.m. protons de NH) p.p.m. EXEMPLE 4 D(-)-alpha-(p-Nitrobenzoyl) allophanamidobenzylpénicilla- nate de potassium (a) Acide D(-)-alpha-(p-nitrobenzoyl)allophanamidophénylacétique. Conformément au mode opératoire décrit dans l'Exemple 3 (b), on traite de l'acide D(-)-uréidophénylacétique (1,94 g, 0,01 mole) dans 50 ml d'éther sec par de l'isocyanate de pnitrobenzoyle (2,94 g, 0,02 mole), ce qui donne, après cristalli sation dans l'alcool aqueux, 2,65 g (78%) d'acide D(-)-alpha (p-nitrobenzoyl)allophanamidophénylacétique, Fp = 2080C. (décomposition). R.M.N. (CD3)2SO : 5 = 5,38 (lH.d. proton alpha)+, # = 7,40 (5H.s. protons aromatiques), 5= 8,28 (4H.q. protons p-nitrophényle), # = 8,86 (1H.d. proton adjacent au proton alpha)+, # = = 10,31 (lH.s. proton de NH)*, # = environ 11,6 (1H. large absorption proton de NH)* p.p.m. (b) pénicilline On prépare la pénicilline par le couplage d'anhydride mixte de l'acide D(-)-alpha-(p-nitrobenzoyl) allophanamidophénylacétique (1,93 g, 0,005M) sur l'acide 6-aminopénicillani que (1,08 g, 0,005 mole) de la manière décrite dans l'exemple 3 (c). Le rendement en D(-)-alpha-(p-nitrobenzoyl) allophanamidobenzyl-pénicillanate de potassium est de 0,96 g (31%). R.M.N. CD3OD : # = 1,57 (6H.t. méthyles géminés), # = 4,21 (1H.m. proton C3), S = 5,44 (3H.m. bêta-lactames et proton alphas # = = 7,40 (5H, m. protons aromatiques), # = 8,20 (4H.q. pro- tons p-nitrophényle) p.p.m. EXEMPLE 5 D(-)-alpha-Furoylallophanamidobenzylpénicillanate de potassium (a) Acide D(-)-alpha-furoylallophanamidophénylacétique Conformément au mode opératoire décrit dans l'exemple 3 (b), on traite de l'acide D(-)-alpha-uréidophénylacétique (4,85g, 0,025 mole) dans 150 ml d'éther sec par de l'isocyanate de 2furoyle (4,78 g, 0,035 mole), ce qui donne 5,3 g de l'acide brut de la chaîne latérale. On purifie une partie du produit brut (3,0 g) par lavage à l'eau bouillante (150 ml) et on recueille le précipité insoluble que l'on sèche, ce qui donne 1,75 g d'acide D(-)-alpha-furoylallophanamidophénylacétique, Fp = 198 C. (décomposition). R.M.N. (CD3)2SO : # = 5,43 (1H.d. proton alpha)+, # = 6,77 (1H.q. proton furoyle), # = 7,46 (5H.s. protons aromatiques), # = = 8,05 (1H.m. proton furoyle), b = 8,83 (1H.d. NH adjacent au proton alpha)*, # = 10,30 (1H.s. proton NH)*, # = 11,35 (1H.s. proton NH)* p.p.m. (b) Pénicilline On prépare la pénicilline par couplage d'anhydride mixte de l'acide D(-)-alpha-furoylallophanamidophénylacétique (1,66 g, 0,005 mole) sur l'acide 6-aminopénicillanique (1,08 g, 0,005 mole) de la manière décrite dans l'exemple 3 (c). Le rendement en D(-)-alpha-furoylallophanamidobenzylpénicillanate de potassium est de 1,65 g (58%). R.M.N. (CD3)2SO : # = 1,49 (6H.d. diméthyles géminés), # =3,97 (1H.s. proton C3), # = 5,36 (2H, m. bêta-lactames), # =5,75 (1H.d. proton alpha), # = 6,66 (1H.q. proton furoyle), # = = 7,35 (5H.m. protons aromatiques), # = 7,49 (lH.d. proton furoyle), # = 7,92 (1H.m. proton furoyle), s = 9,22 (2H.m. protons NH)* p.p.m. e Changement avec D20. + Forme un singulet après changement avec D20. Des modifications peuvent être apportées aux modes de mise en oeuvre décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1. pénicillines répondant à la formule générale et sels non toxiques et esters de celles-ci, où R représente le groupe phényle ou phényle substitué et R1 représente un groupe acyle. 2. D(-)-alpha-Acétylallophanamidopénicillanate et ses sels non toxiques. 3. DC-) -alpha-Acétylallophanamido-p-hydroxy-benzyl-péni- cillanate et ses sels non toxiques. 4. DC-) -alpha-Benzoylallophanamidobenzylpénicillanate et ses sels non toxiques. 5. D(-)-alpha-Nitrobenzoyl-allophanamidobenzyl-pénicillanate et ses sels non toxiques. 6. D(-)-alpha-Furoylallophanamidobenzylpénicillanate et ses sels non toxiques. 7. Procédé de préparation de pénicillines répondant à la formule (I) suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait réagir de l'acide 6-amino-pénicillanique ou un sel ou ester de celui-ci avec un dérivé d'acylation réactif de l'acide de la channe latérale répondant à la formule où R et R1 sont tels que définis dans la revendication 1, ou en ce qu'on fait réagir une amino-pénicilline ou un sel ou ester de celle-ci répondant à la formule (III) où R est tel que défini dans la revendication 1, avec un N-méthyS N-nitroso-N'-acylbiuret et en ce qu'on forme ensuite facultativement un sel ou ester du produit. 8. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le dérivé d'acylation réactif est un halogénure d'acide, un anhydride ou un anhydride mixte. 9. Pénicillines préparées par le procédé suivant la revendication 7 ou 8.