Brevet FR2498931A1 — publié le 19820806

Médicament constitué par l'acide éthyl-1 fluoro-6 pipérazinyl -7 oxo-4 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxylique et ses sels d'addition d'acides non toxiques pharmaceutiquement acceptables. La demande de brevet de base N 78.25937 déposée le 8 Sep- tembre 1978 concerne les acides oxo-4 dihydro-1,4 quinoléine-3 carbo- xyliques, leur procédé de préparation et des compositions les contenant. Il est connu que les acides alkyl-I dialkylamino-7 oxo-4 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxyliques sont des agents antibactériens. Des composés de ce type, ayant pour groupement dialkylamino, un radical pipérazinyl ou un radical pipérazinyl-4 substitué, sont décrits dans le brevet français N 2 210 413. Les composés correspondants comportent, comme substituant en I, un radical vinyle ayant les mîmes propriétés et font l'objet, notamment, du brevet français N 2 257 292. L'introduction, dans les composés sus-cités, d'un atome d'halogène (en particulier de chlore ou de fluor), en position 6, conduit à de nouveaux dérivés plus actifs et possédant un spectre d'activité antibactérienne plus large. Ces produits agissent, à de faibles concentrations, à la fois sur les germes Gram+ et Gram et, de ce fait, peuvent constituer des agents précieux pour le traitement des maladies infectieuses humaines ou animales. Ils peuvent, en outre, être utilisés comme facteurs de croissance des animaux, par addition à l'alimentation de ces derniers. La demande de brevet N 78.25937 a pour objet des acides dialkylamino-7 halogéno-6 oxo-4 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxyliques substitués en 1, de formule suivante, à activité antibactérienne X,ACOOH R2\ R3 R dans laquelle - X est un atome d'halogène, de préférence le fluor ou le chlore, - Ri- est un radical alkyle inférieur, aralkyle inférieur, vinyle, allyle, hydroxyalkyle inférieur, ou le halogénoalkyle inférieur, - R2 et R3, pris ensemble, peuvent former avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés un hétérocycle azoté choisi dans le groupe suivant pyrrolidino, pipéridino, hydroxy-pipéridino, morpholino,pipérazinyle ou pipérazinyle-4 substitué de formule: R4(CH) -N - dans laquelle n est égal à 0, 1, 2 ou 3; R4 est un atome d'hydrogène, un groupe hydroxyle (n est alors égal à 2 ou 3), un noyau phényle substitué ou non, un radical benzyle, un radical vinyle (n est alors égal à 1, 2 ou 3), ou un groupe acyle inférieur, à la condition que, lorsque R1 est le radical éthyle et X est un atome de fluor, alors RR3N n'est pas le groupe pipérazinyle-1. La présente invention a pour objet un médicament, utile notamment comme agent antibactérien, constitué par l'acide éthyl-1 fluoro-6 pipérazinyl-7 oxo-4 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxylique de formule: N NOOR. _ / NJ I C2H5 et ses sels d'addition d'acides non toxiques, pharmaceutiquement acceptables tels que chlorhydrate, maleate, méthanesulfonate et analogues. La présente invention concerne également une composition pharmaceutique contenant comme substance active un médicament tel que défini ci-dessus, associé au poids médicinal à un support non toxique, pharmaceutiquement acceptable. Une telle composition peut être présentée sous une forme de dosage appropriée pour l'administration par voie orale, telle que comprimés, dragées, capsules, pilules, dosée à 0,1 à 0,5 g de substance active, à administrer à raison de 10 à 60 mg par kg de poids corporel par jour. Une telle composition pharnceutique peut également;tre présentée sous une forme de dosage appropriée pour l'administration par voie parentérale, telle qu'une solution aqueuse répartie en ampoules de 5 à 10 cm3 contenant chacune 0,2 à 1 g de substance active. Le procédé pour la préparation du composé de formule I comporte la condensation de la pipérazine avec l'acide chloro-7 éthyl-1 fluoro-6 oxo4 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxylique de formule: F COOH Cl cy C2"5 La réaction entre l'acide dihalogéné et la pipérazine est réalisée, de préférence, en chauffant les deux réactifs, pris au moins en proportions moléculaires, en présence d'un accepteur de l'hydracide formé dans la réaction. Comme accepteurs, on peut employer soit des accepteurs minéraux, tels que les carbonates de métaux alcalins, soit de pré- férence des accepteurs organiques coue les alkylamines tertiaires telles que la triéthylamine ou la tributylamine. Dans ce cas, on utilise, pour une molécule d'acide dihalogéné, un leger excà1,1 à 1,5 molécule) de pipérazine et un excès notable d'amine tertiaire (2 à 10 molécules). L'accepteur de l'hydracide peut également être un excès de pipérazine mise en oeuvre dans la réaction: par exemple, pour une molécule d'acide dihalogéné, on utilise de 2 à 10 molécules de pipérazine. Comme l'atome de chlore en 7 de l'acide dihalogéné est relativement peu mobile, pour que la vitesse de réaction soit suffisante, il est souhaitable d'opérer à des températures comprises entre 100 et 200 C, de préférence entre 110 et 150 C. Il est souhaitable, pour suivre la réaction, d'opérer dans un solvant tel qu'après dissolution de l'acide dihalogéné le milieu reste homogène. Le prélèvement d'échantillons permet de doser la quantité de chlore ionisé formé et, ainsi, de déterminer l'évolution du processus. A cet effet, on utilise des solvants dont le point d'ébullition est au moins égal à 100 C. Parmi ceux répondant à cette condition, on peut citer: les alcools gras, le glycol, les éthers oxydes du glycol (tel que le méthylcellosolve), le diméthylformamide, le diméthylacétamide et le diméthylsulfoxyde. Il est nécessaire, lorsqu'on utilise les solvants sus- mentionnés, d'employer un excès important de pipérazine (6 à 10 moles par mole d'acide dihalogéné). Malgré cette précaution, il se forme toujours des quantités plus ou moins importantes du dérivé N,N'- disubstitué de la pipérazine, ce qui diminue le rendement en dérivé monosubstitué désiré et rend son isolement et sa purification plus délicats. Le demandeur a trouvé que la sélectivité de la réaction peut être très sensiblement améliorée par l'emploi, comme solvant, de la pyridine ou de ses dérivés méthyles (picoline, lutidine, collidine). L'emploi, de préférence, de la pyridine, permet non seulement de diminuer très sensiblement la formation de dérivé N,N'-disubstitué de la pipérazine, mais également d'éviter l'utilisatia de trop gros excès de pipérazine. Dans ce solvant, de 2 à 5 moles de pipérazine par mole d'acide chloro-7 éthyl-1 fluoro-6 oxo-4 dihydro- 1,4 quinoléine-3 carboxylique permettent une réaction complète en 4 à 10 heures, dans les conditions de température définies ci-dessus. Par ailleurs, en raison de son point d'ébullition relati- vement bas, la pyridine est éventuellement plus facile à éliminer du milieu réactionnel, ce qui facilite l'isolement du produit de la réaction qui, le plus souvent, est obtenu avec un bon rendement. On peut également utiliser des mélanges des solvants mentionnés. Les quantités de solvants (ou de mélange de ces derniers) utilisées sont telles que la concentration des substances mises en oeuvre y soit comprise entre 10 et 30 %. L'exemple suivant, non limitatif, est donné pour illustrer la préparation de l'acide éthyl-1 fluoro-6 pipérazinyl-7 oxo-4 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxylique. Les points de fusion indiqués ont été déterminés au banc KOFLER, pour les températures 4 260 C, au bloc Maquenne pour les températures >260 C. Sauf indication spéciale, les analyses mentionnées ont été pratiquées sur les produits séchés à 150 C, sous vide (5mmHg). L'acide chloro-7 fluoro-6 éthyl-1 oxo-4 dihydro-1,4 quino- léine-3 carboxylique, utilisé comme matière première, a été préparé par un procédé connu en soi: - 165 g de chloro-3 fluoro-4 aniline et 254 g d'éthoxyméthy- lène malonate d'éthyle sont agités et chauffés à 130 C. L'alcool formé au cours de la réaction est recueilli par distillation. La réaction est ter- minée en 1 h 30 minutes. Le produit de la réaction cristallise par refroi- dissement, F 68-69 C. - 119 g de chloro-3 fluoro-4 anilinométhylènemalonate d'éthyle, en solution, à 100 C dans 200 cm de dowtherm, sont ajoutés à cm3 du même solvant, vigoureusement agités et chauffés à 250 C, dans un ballon muni d'un réfrigérant descendant. Après l'addition, cette tempé- rature et l'agitation sont maintenuesjusqu'à ce que l'alcool formé dans la réaction ait fini de distiller, ce qui demande environ 45 minutes. Après refroidissement, le précipité formé est essoré, lavé à l'acétone et séché à l'air. On obtient 91 g de chloro-7 éthoxycarbonyl-3 fluoro-6 hydroxy-4 quinoléine, F 335 C (décomposition). - 80,85 g de l'ester précédent, 500 cm3 de diméthylformamide et 82,8 g de carbonate de potassium sont chauffés, sous agitation, dans un ballon muni d'un réfrigérant à reflux, 1 heure à 1100C. Durant ce temps, la matière première passe en solution. Après refroidissement à 60 C, on ajoute, toujours sous vive agitation, 187 g d'iodure d'éthyle. Le mélange est agité et chauffé à 110 C, jusqu'à ce que la solution soit pratiquement neutre au papier indicateur, ce qui demande de 5 à 6 heures. Après concen- tration sous vide, le résidu est repris par 250 cm3 d'eau et le mélange extrait au chloroforme (2 x 300 cm3). La solution organique est lavée à l'eau, séchée (MgS04), puis concentrée à sec, sous vide. Le résidu est recristallisé dans de l'isopropanol (100 cm). On obtient 83 g de chloro-7 éthoxycarbonyl-3 éthyl-l fluoro-6 oxo-4 dihydro-1,4 quinoléine, fondant en deux temps: F 145 C, solidification, puis F 162 C. - 113 g de cet ester sont saponifiés, par chauffage à reflux, durant 1 h 30 min,avec une solution hydroalcoolique de soude (NaOR: 30 g, 3 3 eau: 300 cm, éthanol: 100 cm). A la fin du traitement alcalin, la solu- tion est additionnée de 10 g de noir animal, filtrée et neutralisée par addition de 46 cm d'acide acétique. Le précipité est essoré, lavé à l'eau et recristallisé dans le D.M.F. (550 cm). On obtient 95 g d'acide chloro-7 fluoro-6 éthyl-l oxo-4 dihydro-l,4 quinoléine-3 carboxylique, F 277 C. EXEMPLE I: Acide éthyl-I fluoro-6 oxo-4 pipérazinyl-7 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxylique. 36 g (0,134 mole) d'acide chloro-7 éthyl-1 fluoro-6 oxo-4 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxylique, 46 g de pipérazine et 210 cm3 de pyridine sont chauffés à reflux sous agitation, durant 6 heures. Après dissolution de la matière première, un précipité apparait après environ 2 h 30 min de chauffage. La majeure partie du solvant est éliminée par concentration sous vide (15 mm Hg 1O0 C). Afin d'éliminer la pyridine, aussi complètement que possible, le résidu est repris par 200 cm3 d'eau et la concentration sous vide est répétée. Le résidu, remis en suspension dans 150 cm3 d'eau, est agité. On y ajoute 150 cm3 de NaOH (2N). La solution légèrement trouble est additionnée de 5 g de noir animal et agitée 30 minutes. Apres filtration, le pH est amené à 7,2, par addition d'acide acétique sous agitation. Le précipité est essoré, lavé à l'eau et dissous dans 250cm3 d'une solution d'acide acétique à 10 %. La solution acide (pH 4,4) est filtrée, puis amenée à pli 7,2 par addition progressive de NaOH (2N). La suspension est amenée à 90 C sous agitation. Les cris- taux sont essorés et recristallisés dans 280 cm3 d'un mélange diméthyl- formamide. (I volume)-éthanol (4 volumes). Après séchase dans le vide phosphorique, on obtient 29,5 g (rendement 70 %) d'acide éthyl-1 fluoro-6 oxo-4 pipérazinyl-7 dihydro-1,4 quinoléine-3 carboxylique, F 2220C. A l'air, ce produit est hygroscopique et donne un hémihydrate. Analyse pour C 16H 8FN303, 1/2 H20 (P.M. 319) calculé % C 58,52 i 5,80 N 12,80 trouvé Z C 58,86 H. 5955 N 12,92 L'activité antimicrobienne des composés selon l'invention a été recherchée "in vitro" sur des germes Gram+ et Glam, en employant conmme milieu de culture, la gdlose nutritive (N.A.) qui répond à la formule suivante: extrait de viande.......... 3 g Peptone.................... 5 g Agar....................... 15 g Eau q.s. p................... 1000 cm3 Après stérilisation à 120 C, le pH est de 6, 8. Les concentrations minimales inhibitrices (C.M.I.) sont déterminées par dilution des produits dans ce milieu, les gammes s'étendant de 0,05 pg/cm3 à 100 Jg/cm3, en progression géométrique de raison 2. L'ensemencement des boites est réalisé à l'aide d'un -3 ensemenceur multiple, avec des dilutions 10 de cultures de 18 heures en bouillon. Les boîtes sont placées à l'étuve à 37 C, et les lectures sont faites après 18 heures d'incubation. On considère comme C.M.I. la plus faible concentration inhibant une culture. Le tableau I ci-après donne les C.M.I. des produits de l'invention. Les composés fluorés selon l'invention qui ont, in vitro, des propriétés antibactériennes encore plus marquées que leurs homolo- gues chlorés, sont comparées à l'acide oxolinique dans le même tableau. Il ressort également de ce tableau que les composés compor- tant un atome de fluor en position 6 sont des composés à spectre large, dont les activités antibactériennes, notamment à l'égard des Proteus, Klebsiella, Serratia et Providentia, peuvent être intéressantes en médecine humaine et vétérinaire. Les composés selon l'invention sont remarquablement peu toxiques, ainsi que le montre le tableau II ci-après, o sont indiquées les doses léthales 50 (DL50) pour la souris, lorsque les produits sont administrés par voie intraveineuse (I.V.) ou orale (P.O.). L'activité des composés selon l'invention, sur les infections systémiques de la souris provoquées par Staphylococcus 50.774, Streptococcus pyogenes A 65, Pseudomonas aeruginosa N 12 et Escherichia coli P 5101, a été étudiée. Les infections ont été provoquées par injection intrapéri- tonéale d'une suspension de la culture bactérienne du germe étudié. Les produits ont été administrés par voie orale, au moment de l'infection, et 6 heures après. La mortalité a été observée durant 14 jours par Staphylococcus aureus, et 7 jours pour les autres germes. On a ainsi déterminé la dose efficace 50 (DE50) qui protège 50 % des animaux de la mort provoquée par l'infection, ainsi que la DE90 qui protège 90 % des animaux. L'acide oxolinique a été utilisé comme substance témoin. Dans ces essais, les acides fluoro-6 selon l'invention sont les plus efficaces comme le montre le tableau II ci-après o sont également indiquées leurs concentrations minima inhibitrices (C.M.I.) pour les germes utilisés dans les infections expérimentales. Les produits selon l'invention sont très sensiblement plus actifs que l'acide oxolinique dans les modèles expérimentaux étudiés. L'ensemble de ces résultats permet d'espérer une bonne action thérapeutique des composés selon l'invention. Les nouveaux composés peuvent être utilisés chez l'homme ou les animaux-à sang chaud pour le traitement de maladies infectieuses systémiques ou localisées, telles que, par exemple, les infections des voies urinaires ou des voies biliaires. D'une façon générale, une posologie de 10 à 60 mg par kg et par jour est recommandée pour traiter les infections provoquées par les germes sensibles. La dose journalière peut Otre répartie sur deux, trois ou quatre administrations. Les compositions peuvent être administrées par voie orale ou par injection, à une dose comprise dans la gamme définie ci- dessus. On peut faire varier la posologie selon la gravité de la maladie traitée, ainsi qu'en fonction de l'Age, du sexe, du poids corporel et de l'espèce animale concernée. On peut employer les nouveaux composés sous forme de préparations pharmaceutiques qui les contiennent sous forme libre ou éven- tuellement sous forme de leurs sels non toxiques, en mélange avec un excipient solide ou liquide, organique ou inorganique pharmaceutique, convenant pour l'administration orale ou parentérale. Pour former ces préparations, sont utilisés des corps qui ne réagissent pas avec les nouveaux composés, comme,par exemple, l'eau, la gélatine, le lactose, l'amidon, l'alcool stéarylique, le stéarate de magnésium, le talc, les huiles végétales, les alcools benzyliques, les gommes, les propylèneglycols, la vaseline ou d'autres excipients pharmaceutiques connus. Les composés de l'invention conviennent en particulier pour l'administration orale, par exemple sous forme de comprimés, dragées, capsules, pilules ou suspensions. Dans les formes solides, par exemple les capsules et comprimés, chaque unité contient de 0,2 g à 0,5 g de substance active, 0,1 à 0,5 g d'un excipient inerte du point de vue phar- macologique. Pour les comprimés, on utilisera, par exemple, le lactose, l'amidon, le talc, la gélatine, le stéarate de magnésium, etc. Les suspensions aqueuses contiennent, de préférence, de à 100 mg de substance active par cm. Pour la stabilisation de ces sus- pensions, on utilise des substances hydrosolubles de haut poids molécu- laire, comme les esters de cellulose ou les polyéthylèneglycols. On y ajoute des substances sucrées, des aromates ou des colorants compatibles avec l'utilisation pharmaceutique. Les formes injectables des produits de l'invention sont préparées, de préférence, à partir des sels pharmaceutiquement acceptables qui sont mis en solution dans l'eau distillée à des concentrations telles 3 3 que 5 cm ou 10 cm de la solution finale contiennent de 0,2 à 1 g de substance active. Eventuellement, on peut ajouter à ces solutions la quantité nécessaire de chlorure de sodium pour les rendre isoto- niques.Ces solutions peuvent être réparties en ampoules de 5 ou 10 cm qui sont stérilisées à l'autoclave. On peut également, après filtration stérile, répartir ces solutions, par volumes de 5 ou 10 cm3 dans des ampoules stériles appropriées, o elles sont soumises à la lyophilisa- tion selon les techniques connues. En outre, les solutions telles que définies ci-dessus peuvent être utilisées pour les traitements locaux en oto-rhino-laryngo- logis ou en ophtalmologie. Elles sont alors stérilisées et peuvent con- tenir des adjuvants, comme des agents de conservation, des mouillants, des émulsionnants, des solubilisants, des stabilisants, des sels pour changer la pression osmotique ou des tampons. Les nouveaux composés peuvent aussi être appliqués dans la médecine vétérinaire, par exemple, sous une des formes citées ci-dessus, ou comme additifs dans l'alimentation du bétail. TABLEAU I (C.M.I. yg/cm3) Produit * %1 de 1' - :1 2K1 g- I Staph. 209 P 2 Staph. 9.144 3 Strepto A 561 4 Strepto D.M. 19 8. Subtilis 6 Bord. bronchis. 4.617 7 Ps. aaruginosa A.22 8 Pd. aeruginosa 72.345 9 Esch. coli 95 I.S.M. Esch. coli 54.127 0,.LS 11 Esch. coli 111 84 12 Klebs. pneum. 10.C[3 13 Salm. typhi 0901 14 S. enteritidis Danysz -. cranienburg 106B 16 Afizona 6.211 17 Serratia 18 Providentia G223 19 Sh. sonnei I.P.S. Pr. vulgaris 12-53 21 Pr. mirabilis Nig 22 Pr. morganii A. 236 0,2-0,4 0.2-0,4 1,6-3,1 0,2 6,25-12,5 0,4-0,8 0,4-0,8 0,2 0,2 0,1-0,2 0,1-0,2 0,05-0,2 0,2 6,2 0,2 i - 6,2 0,01-0,02 0,05 0,1-0,2 0,5 0,8 0,s 0,1 3,1 12,5 6,2 0,1 0,4 0,4 0,1 0,4 0,8 0,4 0,8 Z5 0,2 0,05 0,4 0,1 I m NO -4 L'- ur'/2tl M00ú o/I/2r1S'6I ufl/zt006,f o/9S'1W enbsju /Lb: Ai0'/6 k, st. I'Sz ___ _006 Ewo/2rt vo6Wo/Iît BLO únd 9g'L wo/2A o'o 1W. 000Z t'Sc:/j tF'0oI Z'ZL6B Z 006 REVENDICATIONS 1. A titre de médicament, utile notamment comme agent anti- bactérien, l'acide éthyl-] fluoro-6 pipérazinyl-7 oxo-4 dihydro-l,4 quinoléine-3 carboxylique, de formule F COOH C2H5 et ses sels d'addition d'acides non toxiques, pharmaceutiquement acceptables. 2. Composition pharmaceutique, caractérisée en ce qu'elle contient un médicament selon la revendication 1, à savoir l'acide éthyl-1 fluoro-6 pipérazinyl-7 oxo-4 dihydro-1,4 quinolêine-3 carbo- xylique ou un sel d'addition d'acide non toxique de ce dernier, associé au poids médicinal à un support non toxique, pharmaceutiquement acceptable. 3. Composition pharmaceutique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est sous une forme de dosage appropriée pour l'administration par voie orale, telle que comprimés, dragées capsules, pilules, dosée à 0,1 à 0,5 g de substance active, à admi- nistrer à raison de 10 à 60 mg par kg de poids corporel par jour. 4. Composition pharmaceutique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est sous une forme de dosage appropriée pour l'administration par voie parentérale, telle que solution aqueuse répartie en ampoules de 5 à 10 cm3, contenant chacune 0,2 à I g de substance active.