Brevet FR2276826A1 — publié le 19760130

La présente invention, a la realisation de laquelle ont participe Messieurs Christian BERGER, Daniel FARGE, Georges GROS, Mayer Naoum MESSER et Claude MOUTONNIER, concerne de nouvesux dérivés de la céphalosporine de formule générale : leurs sels, leur préparation et les compositions qui les contiennent. Dans la formule générale (I), le symbole R1 représente un atome d'hydrogène, un redical acétoxy, (méthyl-5 thiadiazol-1,3,4 yl-2) thio ou (méthyl-1 téttazol-1,2,3,4 yl-5) thio et le symbole R2 représente un radical carboxy ou bien Ri représente un radical pyridino et R2 représente l'ion carboxylato Selon l'invention, les nouveaux produits de formule génerale (I) peuvent être obtenus par action de l'acide de formule s ou d'un derivé de cet acide tel que l'halogénure, l'anhydride ou un anhydride mixte, sur une céphalosporine de formule générale t dans laquelle R1 et R2 sont définis comme précédemment. Lorsque l'on utilise l'acide de formule (II) et lorsque R2 represente un radical carboxy, il est préférable de proteger préalablement la fonction acide du produit de formule ,générale (III) par un groupement facilement eliminable, tel que le radical tertiobutyle. Généralement on effectue la condensation dans un solvant organique tel que le diméthylformamide, en présence d'un agent de condensation tel que le dicyclohexylcarbodiimide à une température comprise entre 0 et 40 C, puis on élimine le groupe protecteur de la fonction acide, par exemple par coupure en milieu acide. Lorsque l'on utilise l'acide de formule (It) sous forme d'un halogenure, de l'anhydride ou d'un anhydride mixte, la protection de la fonction acide du produit de formule générale (III) n'est pas necessaire. Généralement on effectue la condensation dans un solvant organique tel que le chloroforme en presence d'un accepteur d'acide tel qu'une base organique azotée comme la triéthylamine ou dans un milieu hydroorganique en présence d'un agent alcalin de condensation tel que le bicarbonate de sodium. Le produit de formule générale (III) dans laquelle R1 repré- sente un atone d'hydrogène et R2 le radical carboxy est l'acide smino-7 désacétoxy-3 céphalosporanique (ou 7-ADCA) qui peut être obtenu soit à partir d'une pénicilline, par exemple selon le procédé qui fait l'objet du brevet belge 747 382 soit par désscétoxylation d'un produit de formule générale (IXI) dans laquelle R1 represente un radical acétoxy et R2 le radical carboxy, par exemple, selon le procédé qui fait l'objet du brevet belge 779 034e Le produit de formule générale (III) dans laquelle R1 représente un radical acétoxy et R2 est le radical carboxy est l'acide amino-7 céphalosporanique (ou 7-ACA) qui peut être obtenu, par exemple, selon le procédé qui fait l'objet du brevet belge 615 955 ou du brevet americain 3 239 394. Les produits de formule générale (III) dans laquelle R1 repre- sente un radical (methyl-5 thiadiazol-1,3,4 yl-2) thio ou (méthyl-1 tétra zol-1,2 3 4 yl-5) thio et R2 represente un radical carboxy ou bien R1 repre- sente un radical pyridinio et R2 représente l'ion carboxylato peuvent être respectivement obtenus par action de la méthyl-5 thioxo-2 thiadiazol-1,3,4 ine, de la méthyl-1 thioxo-5 tétrazol-1,2,3,4 ine ou de la pyridine sur un produit de formule generale (III) dans laquelle Rî represente un radical acetoxy et R2 représente le radical carboxy. Generalenent la reaction s'effectue par chauffage en milieu aqueux alcalin A une temperature comprise entre 40 et 80 C et eventuellement, plus particulièrement lorsque R1 représente un radical pyridinio, en presence d'un activateur tel qutun iodure ou un sulfocyanure alcalin. L'acide de formule (II) peut être obtenu par cyclisation en milieu acide de l'éthoxythiocarbonylthio-4 oxo-3 butyrate d'éthyle. L'éthoxythiocarbonylthio-4 oxo-3 butyrate d'éthyle paut être obtenu par action d'éthylxanthate de potassium sur le &gamma;-bromoacétoscétate d'éthyle. Selon l'invention les produits de formule générale (I) dans laquelle le symbole R1 représente un radical (méthyl-5 thiadiazol-1,3,4 yl-2) thio ou (méthyl-1 tétrazol-1,2,3,4, yl-5) thio et le symbole R2 représente un radical carboxy ou bien le symbole R1 représente le radical pyridinio et le radical respectivement être obtenus par action de la méthyl-5 thioxo-2 thiadiazol-1,3,4 ine, de la méthyl-1 thioxo-5 tétrazol-1,2,3,4 ine ou de la pyridine sur un produit de formule générale (I) dans laquelle R1 représente le radical acétoxy et R2 représente le radical carboxy.La réaction effectue dans les conditions indiques précédemment pour la prkparation des produits de formule géné- rale (III) dans laquelle R1 représente un radical (méthyl-5 thiadiazol-1,3,4 yl-2) thio ou (méthyl-1 tétrazol-1,2,3,4 yl-5) thio et h représente un radical carboxy ou bien R1 représente un radical pyridinio et R2 représente l'ion carboxylato. Les nouveaux dérivés de la céphalosporIne selon la présente invention peuvent être éventuellement purifiés par des méthodes physiques telles que la chromatographie ou la cristallisation. Les produits de formule générale (I) dans laquelle R2 repré- sente ut radical carboxy peuvent autre transformés en sels métallIques ou en sels dtaddition avec las bases ezotées selon les méthodes connues en soi. Ces sels peuvent ttre obtenus par action d'une base alcaline ou alcalinoterreuse, de l'ammoniaque ou d'une amine sur un produit de formule générale (I) dans un solvant approprié tel qu'un alcool, un éther, une cetone ou l'eau ou par r8action d'échange avec un sel d'un acide organique. Le sel forme précipite, après concentration éventuelle de sa solution et il est sépare par filtration ou décantation. Les nouveaux dérivés de la céphalosporine de formule générale (I) présentent des propriétés antibactériennes particlièrement intéressentes. Ils manifestent une sotivité remarquable in vitro et in vivo sur les germes Gram-positifs et Gram-négatifs. In vitro les produits se sont montres actifs a des concentrations comprises entre 0,01 et 20 g/cm3 sur des souches de st aphylocoques sensibles à la pénicilline G (Staphylococcus aureus 209 P, Staphylococcus aureus Smith) ou résistantes à la pénicilline G (Staphylococcus aureus MB 9) et à des concentrations comprises entre 0,1 et 50 g/cm3 sur Escherichia coli souche Monod. In vivo, les produits se sont montras actifs sur les infections expérimentales de la souris à Staphylococcus aureus Smith (sensible à la pénicilline G) à des doses comprises entre 0,01 et 10 mg/kg par jour par voie orale 3t' sous-cutanée, à Staphylococcus aureus MB 9 (résistante à la pénicilline G) & des doses comprises entre 5 et 100 mg/kg par voie sous cutanée ou a Escherichia coli, à des doses comprises entre 1 et 50 mg/kg par jour par voie sous-cutanée ou comprises entre 50 et 250 mg/kg par jour par voie orale. Les exemples suivants, donnés à titre non limitatif, montrent comment l'invention peut être mise en pratique. Exemple 1 A une solution de 7,04 ç d'acide (dithiole-1,3 one-2 yl-4) acétique dans 120 cm3 de diméthylformamide on ajoute 13,12 g d'acétoxy-3 amino-7 tertiobutoxycarbonyl-2 oxo-8 thia-5 aza-1 bicyclo [4.2.0] octène-2 et 8,96 s de dicyclohexylcarbodiimide. On laisse en contact pendant deux heures sous agitation a une température voisine de 20 C puis on sépare le solide obtenu par filtration, On reprend le filtrat avec 400 cm3 d'acétate d'éthyle, lave deux fois par 600 cm3 d'eau distillée, puis par 250 cm3 d'une solution saturee de bicarbonate de sodium, par 500 cm3 d'acide chlorhydrique 0,5 N et enfin par 500 cm3 d'eau distillée.On sèche la phase organique sur sulfate de sodium, traite au noir décolorant et concentre à sec sous pression reduite (20 nia de mercure). On obtient 18,6 g dtacetoxy- méthyl-3 tertiobutoxycarbonyl-2 [(dithiole-1,3 one-2 yl-4) acétamido]-4 oxo-8 thia-5 aza-l bicyclo (4.2.0) octène-2 sous forme amorphe. On dissout 18,5 g d'acétoxyméthyl-3 tertiobutoxycarbonyl-2 [(dithiole-1,3 one-2 yl-4) acétamido]-7 oxo-8 thia-5 aza-1 bicyclo [4.2.0) octène-2 dans 150 cm3 d'acide trifluoroacétique. On laisse en contact pendant 15 minutes a une temparature voisine de 20 C puis concentre à sec sous pression réduite (1 mn de mercure). Au résidu, on ajoute 150 cm3 d'acétarte d'éthyle puis ajoute, à la suspension obtenue, une solution sature de bicarbonate de sodium jusqu'à pH 3. On décante la phase aqueuse et on la lave avec 100 cm3 d'acétate d'éthyle. La solution aqueuse est acidifiée jusqu'à pH 2 avec de l'acide chlorhydrique 4N en présenca de 700 cm3 d'acé- tate d'éthyle. La phase organique est séchée sur sulfate de magnésium, traitée au noir décolorant et filtrée.On concentre à sec sous pression reduite (20 ma de mercure). On obtient 10,7 8 d'un résidu qui est recristallisé dans 200 cm3 de méthanol bouillant. On obtient ainsi 7,6 g d'acétoxy méthyl-3 carboxy-2 [(dithiole-1,3 one-2 yl-4) acétamido]-7 oxo-8 this-5 aza-1 bicyclo [4,2.0] octène-2. [&alpha;]D20 = + 66,90 # 1,50 (c = 1, diméthylformamide) L'acétoxyméthyl-3 amlno-7 tertiobutoxycarbonyl -2 oxo-8 thia-5 aza-1 bicycol [4.2.0] octène-2 peut être préparè selon R.J. STEDMAN, J. Med. Chem. 9, 444 (1966). L'acide (dithiole-1,3 one-2 yl-4) acétique est préparé de la façon suivante s A 161 g d'éthoxythiocarbonylthio-4 oxo-3 butyrate d'éthyle on ajoute, en refroidissant au bain de glace, 500 d d'acide sulfurique à 80 % (vol/vol). La température monte à 43 c puis on chauffe le mélange à 80 C pendant 30 minutes. La solution brun foncé ainsi obtenue est refroidie puis versée sur 2,5 litres d'eau distillée. Le mélange est chauffé pendant une heure à reflux. On refroidit, extrait 4 fois avec 500 cm3 d'acétate d'éthyle, lave les extraits organiques par 500 cm3 d'eau distillée et extrait 3 fois avec 500 cm3 d'une solution sature de bicarbonate de sodium.On réunit les fractions basiques, les lave avec 500 cm3 d'acétate dtéthyle et acidifie la phase aqueuse jusqu'à pH 1 avec de l'acide chlorhydrique 4 N. On extrait 3 fois par 500 013 d'acétate d'éthyle, lave la phase organique par 500 cm3 d'eau distillée, seche sur sulfate de magnésium, traite par du noir décolorant et concentre à sec le filtrat sous pression réduite (20 mm de mercure). On obtient 96 g d'un solide ocre que l'on recristallise dans 150 cm3 d'un mélange acétate d'éthyle-cyclohexane (50-50 en volumes). On obtient ainsi 68,7 g d'acide (dithiole-1,3 one-2 yl-4) acétique sous forme de cristaux blancs fondant à 99 C. L'e'thoxythiocarbonylthio-4 oxo-3 butyrate d' d'éthyle est préparé de la façon suivante Une suspension de 160 8 d'éthylxanthate de potassium dans 2 litres d'éthanol est refroidie au bain de glace. On ajoute en une heure une solution de 209 g de &gamma;-bromoacétoacétate d'éthyle dans 500 cm3 d'étrhanol. On laisse en contact pendant 16 heures à une température voisine de 20 C puis filtre la suspension obtenue, lave deux fois le précipité par 100 cm3 d'éthanol puis concentre le filtrat à sec sous pression réduite (20 nirn de mercure). On obtient 260 g d'une huile brune qui est chromatogra- phiée sur 2000 g de gel de silice. On élue avec 6 litres d'un mélange acétate d'éthyle-cyclohexane (5-95 en volumes) puis avec 10 litres d'un mélange acétate d'éthyle-cyclohexane (10-90 en volumes). Ces éluats sont concentrés sous pression réduite. On obtient ainsi 161,2 g d'éthoxythio- carbonylthio-4 oxo-3 butyrate d'éthyle sous forme d'une huile orange. Le &gamma;-bromoacétoacétate d'éthyle peut être préparé selon A. BURGER et G.E0 ULLYOT, J. Orge Chem., 12, 346 (1947). Exemple 2 A une suspension de 35,2 8 dtacide (dithiole-1,3 one-2 yl-4) acétique dans 400 cm3 d'éther éthylique anhydre, on ajoute une goutte de diméthylformamide. On refroidit dans un bain de glace puis ajoute goutte à goutte 34 cm3 de chlorure d'oxalyle. On observe un vif dégagement gazeux et le mélange devient limpide. On laisse pendant 1 heure 1/2 en contact, purge 9 llazote et concentre a sec sous pression réduite (20 mm de mercure) a une température voisine de 20 C.On dissout le résidu jaune, partiellement cristallisé, dans 300 cm3 d'acétone et ajoute cette solution en une heure b une solution maintenue & à 2 C de 54 > 4 g d'acide amino-7 céphalosporanique et de 37 g de bicarbonate de sodium dans 800 cm3 d'eau distillée et 600 cm3 d'acétone, On laisse en contact pendant 18 heures à une température comprise entre 0 C et 10 C puis on chasse l'acétone sous pression réduite (20 mm de mercure). On lave la solution aqueuse par 500 cm3 d'acétate d'éthyle puis acidifie à pH 2 en présence de 500 cm3 d'acétate d'éthyle par addition dtacide chlorhydrique 4 N. On filtre les phases organique et aqueuse sur "supercel", scare la phase organique, extrait deux fois la phase aqueuse par 250 cm3 d'acétate d'éthyle, réunit les fractions organiques et les lave deux fois par 250 cm3 d'eau distillée. On seche sur sulfate de magnesium, puis évapore à sec sous pression réduite (20 mm de mercure). Le résidu est recristallisé dans 180 cm3 de méthanol. On obtient 32,7 g d'acétoxy- méthyl-3 carboxy-2 [(dithiole-1,3 one-2 yl-4) acétamido]-7 oxo-B thia-5 aza-l bicyclo [4.2.0J octène-2. [&alpha;]D20 = + 60,8 + 1,3 (c = 1, dimethylformamide) Exemple 3 On dissout 8,8 g d'acétoxyméthyl-3 carboxy-2 oxo-8 [(oxo-2 dithiole-1,3 yl-4) acétamido]-7 thia-5 aza-' bicyclo (4.2.0] octène-2 dans 100 cm3 d'eau distillée et 1,72 g de bicarbonate de sodiums On ajoute une solution de 2,7 g de méthyl-2 thioxo-5 thiadiazole-1,3,4 ine-2 dans 100 cm3 d'eau distillée et 1,72 g de bicarbonate de sodium et chauffe la solution obtenue à 60 C pendant 6 heures. après refroidissement, on acidifie à pH = 5,5 par addition d'acide chlorhydrique 4 N, puis extrait deux fois par 100 cm3 d'acétate d'éthyle.Les extraits organiques sont éliminés. On poursuit l'acidification jusqu'à pH r 2 en présence de 200 cm3 d'acétate d'éthyle. Après décantation de la phase organique, on extrait deux fois la phase aqueuse avec au total 200 cm3 d'acétate d'éthyle. On lave les extraits organiques deux fois avec 200 cm3 d'eau, sèche sur sulfate de magnésium, traite au noir décolorant puis filtre et concentre sous pression réduite (20 mm de mercure) jusqu'à un volume final de 25 013. On sépare par filtration le composé solide formè, puis on le lave deux fois par 25 cm3 d'oxyde d'isopropyle.Après séchage sous pression réduite (0,5 mn de mercure) on obtient 5,5 g de carboxy-2 [(méthyl-3 thiadiazole-1,3,4 yl-2) thiométhyl]-3 oxo-8 [(oxo-2 dithiole-1,3 yl-4) acétamido]-7 thia-5 aza-1 bicyclo [4.2.0] octène-2. [&alpha;]D20 = - 89,90 # 1,50 (c = 1, diméthylformamide). Exemple 4 A 22 g d'acétoxyméthyl-3 carboxy-2 oxo-8 [(oxo-2 dithiole-1,3 yl-4) acétamido]-7 thia-5 aza-1 bicyclo [4.2.0] octène-2,4,35 g de bicarbonate de sodium et 99,5 g de thiocyanate de potassium, on ajoute 50 cm3 d'eau et 8,3 cm3 de pyridine. Après agitation, on obtient un milieu sirupeux homogène dont on ajuste le pH a 6,5 par addition d'acide phosphorique concentré. On chauffe à 600C pendant S heures. Après refroidissement on dilue le milieu par 350 cm3 d'eau distillée et on lave trois fois par 300 cm3 de chloroforme au total. On élimine les dernières traces de chloroforme dans la phase aqueuse, sous pression réduite (20 mn de mercure), puis on traite au noir décolorant, filtre sur supercel et refroidit par un bain glaceeau.On acidifie a pH = 2 par addition d'acide chlorhydrique 4 N, en maintenant la températuze au-dessous de SOC. Après précipitation, on agite pendant 1 heure, en continuant de refroidir par un bain glace-eau, puis on lave deux fois par décantation avec un litre d'eau glace On isole le précipitè par filtration et on le lave trois fois par 300 cm3 au total d'eau glacée. Le solide humide obtenu est mis en suspension dans 100 cm3 d'eau et on ajoute 100 cm3 d'une solution à 25 Z d'Amberlite LA 2 dans la méthylisobutylcétone. On agite jusqu'à dissolution totale du solide, puis on décante la phase organique qui est éliminée.On extrait la phase aqueuse deux fois par au total 150 cm3 de solution à 25 % d'Amberlite LA 2 dans la methylisobutylcbtone puis par 100 cm3 d'acétate d'éthyle et enfin 3 fois par 300 cm3 au total d'éther anesthésique. On évapore l'eau sous pression réduite (20 ma de mercure) a 40Oc. On obtient une huile qui, triture dans 150 cm3 d'acétone, donne un solide blanc que l'on sépare par filtration. On lave le composé obtenu, trois fois par au total 150 cm3 d'acétone, puis on le sèche sous pression reduite (0,5 mm de mercure). On obtient 11,7 g de carboxylato-2 oxo-8 [(oxo-2 dithiole-1,3 yl-4) acétamido]-7 (pyridinio-1 méthyl)-3 thia-5 aza-1 bicyclo [4.2.0] octène-2. On effectue la cristallisation de ce composé en opérant de la façon suivante X On dissout 9 g de produit dans 10 cm3 d'eau, puis on ajoute goutte a goutte 10 cm3 de méthanol, On obtient une solution qui se trouble puis laisse déposer un précipite. Les cristaux sont séparès par filtration, lavés deux fois par au total 10 cm3 de méthanol, puis par 50 cm3 dtoxyde d'isopropyle. Après séchage sous pression réduite (0,5 mm de nercure), on obtient S g de carboxylato-2 oxo-8 [(oxo-2 dithiole-1,3 yl-4) acdta- mido]-7 (pyridinio-1 méthyl)-3 thia-5 aza-1 bicyclo [4.2.0] octène-2 fondant à 220 C avec décomposition. 20 [&alpha;]D = @ @@,@ # @,@@ (c = @, eau). La présente invention concerne également les compositions pharmaceutiques utilisables en thérapeutique qui contiennent comme produit actif au moins un produit de formule générale (I) en association avec un ou plusieurs diluants ou adjuvants pharmaceutiquement acceptables. Ces compositions peuvent être utilises par voie orale, parentérale ou rectale. Comme compositions solides pour administration orale peuvent entre utilises des comprimés, des pilules, des poudres ou des granulés. Dans ces compositions, le produit actif selon l'invention est mélangé A un ou plusieurs diluants ou adjuvants inertes, tels que saccharose, lactose ou amidon. Ces compositions peuvent également comprendre des substances autres que les diluants, par exemple un lubrifiant tel que le stéarate de magnésium. Comme compositions liquides pour administration orale, on peut utiliser des émulsions pharmaceutiquement acceptables, des solutions, des suspensions, des sirops et des élixirs contenant des diluants inertes tels que l'eau ou l'huile de paraffine. Ces compositions peuvent également comprendre des substances autres que les diluants, par exemple des produits mouillants, édulcorants ou aromatisants. Les compositions pour administration parentérale peuvent être des solutions stériles aqueuses ou non aqueuses, des suspensions ou des émulsions. Comme solvant ou véhicule, on peut employer le propylèneglycol, le polyéthylèneglycol, les huiles végétales, en particulier l'huile d'olive, et les esters organiques injectables, par exemple l'oléate d'éthyle.Ces compositions peuvent également contenir des adjuvants, en particulier des agents mouillants, amulsifients ou dispersants. la stilisation peut se faire de plusieurs façons, par exemple à l'aide d'un filtre bactériologique, en incorporant A la composition des agents stérilisants, par irradiation ou par chauffage. Bulles peuvent être également préparées sous forme de compositions solides stériles qui peuvent être dissoutes au moment de l'emploi dans de l'eau stérile ou tout autre milieu stérile injectable. les compositions pour administration rectale sont des suppositoires qui peuvent contenir, outre le produit actif, des excipients tels que le beurre de cacao ou la suppo-cire. En thérapeutique humaine, les compositions selon l'invention sont particulièrement utiles dans le traitement des infections d'origine bactérienne. D'une façon générale, le ;ed'ecin déterminera la posologie qu'il estime la plus appropriée en fonction de l'tge, du poids, du degré de l'infection et des autres facteurs propres au sujet à traiter. Géné- ralement, les doses sont comprises entre 1 et 12 g par jour de produit actif par voie orale, intramusculaire ou intraveineuse pour un adulte. L'exemple suivant donné à titre non limitatif, illustre une composition selon l'invention ExemPle On prépare une solution injectable ayant la composition suivante s - [(méthyl-5 thiadiazolo-1,3,4 yl-2) thiométhyl] -3 carboxy-2 [(dithiol-1,3 one-2 yl-4) acétamido]-7 oxo-3 thia-5 aza-l bicyclo (4.2.0) octene-2, sel de sodium ... 261,8 mg - chlorure de sodium ... 1,6 mg - soluté injectable ... 2 cm3 REVENDICATIONS 1 - Un nouveau dérivé de la céphalosporine caractérlsé en ce qu'il répond a la formule générale s dand laquelle le symbole R1 représente un atome d'hydrogène, un radical acétoxy, (méthyl-5 thiadiazol-1,3,4 yl-2) thio ou (méthyl-1 tétrazol-1,2,3,4 yl-5) thio et le symbole R2 représente un radical carboxy ou bien R1 représente un radical pyridinio et R2 représente ltion carboxylato, ainsi que ses sels métalliques et ses sels d'addition avec les bases azotées. 2 - Un procede de préparation dtun produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait réagir un acide de formule s ou un dérivé de cet acide, sur une céphalosporine de formule générale : dans laquelle fi et R2 sont définis comme dans la revendicaticn 1, puis transforme éventuellement le produit obtenu en sel métallique ou en sel d'addition avec une base azotée. 3 - Un procédé de préparation d'un produit selon la revendication 1 pour lequel R1 représente un radical (méthyl-5 thiadiazol-1,3,4 yl-2 thio ou (méthyl-1 tétrazol-1,2,3,4 yl-5) thio et R2 représente un radical carboxy ou bien R1 représente un radical pyridinio et R2 représente l'ion carboxylato, caractérisé en ce que l'on fait réagir respecfctivement la méthyl-5 thioxo-2 thiadiazol-1,3,4 ine, la méthyl thioxo-5 tétrazol-1,2,3,4 ine ou la pyridine sur un produit selon la revendication i pour lequel Ri représente un radical acétozy et R2 représente un radical carboxy, puis transforme éventuellement le produit obtenu en un sel métallique ou en un sel d'addition avec une base azotés. 4 - Composition pharmaceutique caractérisée en ce qu'elle contient au moins un produit selon la revendication i en association avec un ou plusieurs diluants ou adjuvants compatibles et pharmacsutiquement accepte tables.