CH615670A5

CH615670A5 -

Info

Publication number: CH615670A5
Application number: CH984176A
Authority: CH
Inventors: Thomas John Perun; Ronald Robert Rasmussen; Bruce Wayne Horrom
Original assignee: Abbott Lab
Priority date: 1975-07-31
Filing date: 1976-08-02
Publication date: 1980-02-15
Also published as: US4087528A; FR2319364A1; BE844755A; US4008236A; CA1037953A; DE2634358C3; JPS5217480A; FR2319364B1; SE7608452L; GB1516753A; DE2634358B2; DE2634358A1; AR211274A1; SE420999B

Description

L'invention concerne des procédés de préparation de diamino-2,4 (p-aminobenzyl)-5 pyrimidines répondant à la formule générale:

,NH? X

n / / / 1

H2N_Hy —CH2 —\ S— N (I)

R2

X *

dans laquelle Ri est un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle inférieur, R2 est un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle 35 inférieur ou un groupe de formule R3 est un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle en Ci-Cs ou C3-C8-cycloalkyl(alkyl inférieur) et X est un halogène; et de leurs sels d'addition d'acides.

Dans la présente description, le terme alkyle s'entend pour désigner à la fois les radicaux alkyle à chaîne droite et à chaîne 40 ramifiée en Ci-Cg qui comprennent les groupes méthyle, éthyle, n-butyle, n-pentyle, isopentyle, hexyle, etc.

Le terme alkyle inférieur s'entend pour désigner des radicaux aliphatiques monovalents saturés comprenant des radicaux à chaîne droite et à chaîne ramifiée en Ci-Cô comprenant notam-45 ment les radicaux éthyle, méthyle, propyle, isopropyle, butyle, sec.-butyle, amyle, hexyle, etc.

Le terme cycloalkyle désigne des radicaux aliphatiques saturés cycliques en C3-C8 illustrés par les radicaux cyclopropyle, cyclo-butyle, méthyl-2 cyclobutyle, cyclohexyle, méthyl-4 cyclohexyle, 50 cyclooctyle, etc.

Le terme halogène désigne le chlore, le fluor, le brome et l'iode.

Les composés de formule I sont nouveaux; ils présentent une activité antibactérienne et sont tout à fait intéressants pour 55 éliminer les bactéries pathogènes des organismes vivants.

On connaissait déjà (brevets britanniques N°s 687032 et 734801) certaines diamino-2,4 benzyl-5 pyrimidines, le plus connu de ces composés étant la diamino-2,4 (triméthoxy-3,4,5 benzyl)-5 pyrimidine ou Triméthoprim (brevets américains 60 N°s 2909522 et 3049544). Ce composé diffère de ceux que l'on peut préparer selon l'invention, d'une part, en ce qu'il porte des substituants différents et, d'autre part, en ce que son effet antibactérien sur des souches résistantes est moins prononcé; la concentration inhibitrice minimale (MIC), par exemple vis-à-vis 65 à'Escherichia coli 114 Res., est de 400 mcg/ml contre 100 à 200 mcg/ml pour la plupart des composés de formule I.

Ces composés sont également utiles dans la potentialisation de l'effet antibactérien des sulfamides tels que sulfadiazine, sulfa-

3

615 670

méthoxazole, sulfaméthazine et sulfamérazine. La combinaison de ces composés avec les sulfamides peut augmenter l'activité antibactérienne des sulfamides jusqu'à un facteur de 30 fois. Le rapport composé de formule I/sulfamide dans ces mélanges peut varier dans une large gamme. Par exemple, ce rapport peut varier entre 1/1 et 1/20. On peut préparer ces mélanges sous des formes de dosage appropriées pour l'administration aux patients.

Les composés de formule I sont préparés par les procédés définis aux revendications 1 et 7; ils sont illustrés par le schéma 5 général suivant:

CHO

+ C6H5NHCH2CH2CN NaO-C2H5

dn

(II)

R2 RI

nh II

c-oc2h5

cn

I

ch2-c=ch-nh-c6h5

Guanidine

7

hcl c2h5oh x y x n

ch2-och-nh-c6h5

r2 r1

nh II

nh2-c-nh2

(Guanidine)

*

dans lequel les symboles Ri, R2 et X ont les significations men- • tionnées ci-dessus.

On met en œuvre le procédé ci-dessus de préférence en traitant d'abord un aldéhyde de formule (II) avec l'anilino-3 propionitrile en présence d'un alkylate inférieur de métal alcalin. L'alkylate de métal alcalin est de préférence le méthylate ou l'éthylate de sodium. La température de réaction est déterminée par la température de reflux du solvant qui est de préférence le méthanol ou l'éthanol. On n'isole habituellement pas l'acrylonitrile substitué

résultant, mais au contraire on le traite in situ par la guanidine 45 pour obtenir la pyrimidine de formule (I). Si on le désire, on peut aussi traiter l'acrylonitrile substitué par le chlorure d'hydrogène éthanolique anhydre pour donner un iminoester qui, par traitement par la guanidine, donne la pyrimidine de formule (I). Ce mode opératoire modifié donne parfois de meilleurs 50 rendements et des produits plus purs que le mode opératoire non modifié.

On peut préparer les aldéhydes de formule (II) selon le schéma ci-dessous:

C00CH-

X

LiAlH^

(III)

ch2oh

/«\

Ri s0c12

v

615 670

4

cho

(n)

4

hexaraéthylène-tétram ine chocl x

/

r x

A

ri dans lequel Ri, R2 et X sont tels que définis ci-dessus.

On peut préparer les intermédiaires tels que le benzoate de méthyle de formule (III) par le procédé décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3801636. Ces intermédiaires sont utiles pour la préparation des pyrimidines désirées.

Certains des composés produits selon le schéma général indiqué ci-dessus, répondant à la formule (I), sont les suivants: Diamino-2,4 (amino-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 pyrimidine de formule :

Exemple 1 :

Diamino-2,4 (amino-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 pyrimidine.

20

n—< nh2 n h2n—ç y—ch« —m

(V)

25

Diamino-2,4 (dichloro-3,5 méthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine de formule :

nh,

Cl

nhch,

(VI)

Cl

Diamino-2,4 (dichloro-3,5 éthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine •de formule:

nh2 cl h2n-&ch2~q"

(VII)

Cl

N=/

nhch2ch3

On prépare un solution d'éthylate de sodium dans l'éthanol en dissolvant 0,58 g (0,025 mole) de sodium dans 250 ml d'éthanol absolu. On ajoute à cette solution 15,4 g (0,105 mole) d'anilino-3 propionitrile puis 16,2 g (0,085 mole) d'amino-4 dichloro-3,5 banzaldéhyde. On chauffe ce mélange au reflux pendant 8 h. L'iminoester se forme d'abord par refroidissement du mélange ci-dessus à 10° C, puis addition de 0,7 ml de HCl éthano-lique 0,4N. La formation est terminée après agitation pendant 1 h à 10° C. On ajoute de la guanidine base libre, préparée par addition de 22,9 g (0,24 mole) de chlorhydrate de guanidine à 5,52 g (0,24 mole) de sodium dans 90 ml d'éthanol absolu, au mélange contenant l'iminoester. Après agitation et chauffage au reflux pendant 5 h, on sépare le chlorure de sodium par filtration et on concentre le filtrat sous vide jusqu'à la moitié de son volume. Le refroidissement provoque la précipitation du produit. Par recristallisation dans l'alcool isopropylique, on obtient 3,6 g de substance, F. 241° C.-

Analyse pour C11H11CI2N5 :

Calculé: C 46,49 H 3,90 N 24,65%

Trouvé: C 42,41 H 3,42 N 24,35%

Le tableau I indique les caractéristiques physiques d'autres composés VI et VIII préparés par le procédé décrit ci-dessus, qui sont utiles comme agents antibactériens.

Diamino-2,4 (dichloro-3,5 diméthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine de formule: 50 Exemple 2:

j_ Diamino-2,4 (dichloro-3,5 éthylamino-4 benzyl)-5pyrimidine.

h2n nh2 «

-CS0--

Cl n(ch3)2

(VIII)

h2N

Diamino-2,4 (acétamido-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 pyrimidine de formule : 60

nhch2CH3

0

On prépare une solution d'éthylate de sodium dans l'éthanol (IX) en dissolvant 1,15 g (0,05 mole) de sodium dans 500 ml d'éthanol absolu. On ajoute à cette solution 30,7 g (0,209 mole) d'anilino-3 TsIU P .pu 65 propionitrile, puis 36,4 g (0,167 mole) de dichloro-3,5 éthyl-3 amino-4 benzaldéhyde. On chauffe ce mélange au reflux pendant 8 h. On ajoute de la guanidine base libre préparée par Cl addition de 45,8 g (0,48 mole) de chlorhydrate de guanidine

5

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à 11,04 g (0,48 mole) de sodium dans 100 ml d'éthanol absolu. On agite le mélange résultant et on chauffe au reflux pendant 5 h,

puis on refroidit à la température ambiante. On sépare le chlorure de sodium par filtration et on concentre le filtrat sous vide jusqu'à la moitié de son volume. Le refroidissement provoque la précipitation du produit. Par recristallisation dans l'alcool isopro-pylique, on obtient 4,8 g de substance, F. 201-202° C.

Analyse pour C13H15CI2N5:

Calculé: C 50,01 H 4,84 N 22,43%

Trouvé: C 49,73 H 4,87 N 22,50%

Exemple 3:

Diamino-2,4 (acétamido-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 pyrimidine.

On prépare une solution d'éthylate de sodium dans l'éthanol en dissolvant 1,15 g (0,05 mole) de sodium dans 500 ml d'éthanol absolu. On ajoute à ce mélange 30,7 g (0,209 mole) d'anilino-3 25 propionitrile puis 38,8 g (0,167 mole) d'acétamido-4 dichloro-3,5 benzaldéhyde. On chauffe ce mélange au reflux pendant 8 h. On ajoute au mélange ci-dessus de la guanidine base libre préparée par addition de 45,8 g (0,48 mole) de chlorhydrate de guanidine à 11,04 g (0,48 mole) de sodium dans 100 ml d'éthanol absolu. On 30 agite le mélange de réaction et on chauffe au reflux pendant 5 h,

puis on refroidit à la température ambiante. On sépare le chlorure de sodium par filtration et on concentre le filtrat sous vide jusqu'à la moitié de son volume. Le refroidissement provoque la formation d'une huile. On triture cette huile avec CH2CI2 et on évapore 35 ensuite le solvant sous vide, ce qui donne un solide. La cristallisation du solide dans l'éthanol donne 3,1 g de substance, F. 251-253°C.

Analyse pour C13H13CI2N5O:

Calculé: C 47,87 H 4,02 N 21,47% 40

Trouvé: C 48,05 H 3,89 N 21,37%

Etude pharmacologique

On effectue plusieurs essais pour déterminer l'activité des pyrimidines de formule I comme agents antibactériens. On utilise les 45 composés suivants :

(VII) diamino-2,4 (dichloro-3,5 éthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine;

(VI) diamino-2,4 (dichloro-3,5 méthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine; 50

(VIII) diamino-2,4 (dichloro-3,5 diméthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine;

(V) diamino-2,4 (amino-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 pyrimidine.

Essai 1: 55

On essaie les quatre composés, V, VI, VII et VIII, contre une série de souches comprenant: Escherichia coli Juhl et Escherichia coli 3100.

La technique utilisée est un essai de double dilution en tube dans des quantités de 5 ml de milieu minimal. L'inoculum consiste en 0,1 ml d'une dilution 1: 1T d'une culture en bouillon de 24 h. On fait incuber à 37° C pendant 18 h. Les résultats de l'essai sont indiqués dans le tableau II.

Essai 2:

On effectue un essai semblable contre d'autres souches avec les composés V, VI, VII et VIII dans 5 ml de milieu de Mueller Hinton. Les résultats de cet essai sont indiqués dans le tableau III.

Essai 3:

On essaie les composés V à VIII en comparaison avec le Trimethoprim comme témoin, contre deux souches externes (Escherichia coli), une souche sensible N° 114 et une souche N° 114 portant un facteur résistant (R) qui permet la synthèse d'une dihydrofolateréductase modifiée [voir S.G.R. Amyes et J.T. Smith,«Biochem. and Biophys.,Res. Comm.»,58, p. 412(1974)].

La technique utilisée est un essai de double dilution en tube dans des quantités de 5 ml de milieu minimal. L'inoculum consiste en 0,1 ml d'une dilution 1: 1T d'une culture en bouillon de 24 h. On fait incuber à 37° C pendant 18 h.

Les résultats de l'essai sont indiqués dans le tableau IV.

Comme indiqué dans le tableau IV, la présence du facteur résistant (R) dans E. coli 114 provoque une augmentation de la résistance au Trimethoprim d'un facteur de plusieurs milliers de fois, tandis que l'augmentation de la résistance aux composés V à VIII est très inférieure, de manière significative.

Essai 4:

On détermine les propriétés de potentialisation des composés V à VIII dans diverses combinaisons avec des sulfamides, à savoir sulfaméthoxazole, sulfadiazine, sulfaméthazine et sulfa-mérazine.

La technique est un essai de double dilution en tube avec des quantités de 5 ml de bouillon nutritif BBL. L'inoculum consiste en 0,1 ml d'une dilution 1:103 d'un bouillon de culture de 24 h d'Escherichia coli 3100. On fait incuber à 37°C pendant 18 h. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau V.

Essai 5:

Essai de protection chez la souris.

On inocule avec les bactéries à essayer un bouillon BHI (Brain Heart Infusion Broth) et on incube à 37° C pendant 18 h. On prépare des dilutions logarithmiques de l'organisme dans le bouillon BHI et on mélange avec 3% de mucine gastrique de porc.

On injecte 0,75 ml d'inoculum à des souris albinos femelles Swiss, par voie intrapéritonéale.

La dilution optimale est celle dans laquelle chaque souris reçoit 10 à 100 fois la DL50 de l'organisme infectant.

On dilue le composé d'essai de telle manière qu'il y ait dans chaque essai 5 teneurs en médicament, dont chacune est moitié moins concentrée que la précédente. On traite dix souris infectées avec chaque teneur en médicament. Les souris sont traitées 1 h et 5 h après l'infection.

On observe la mortalité des souris pendant 7 j.

Le Tableau VI indique une DC50 approchée en milligrammes par kilo de l'activité in vivo de combinaisons d'un sulfamide et des composés V à VIII selon l'invention. Les combinaisons sont efficaces dans les infections létales.

Tableau I

Analyse

Composé F. Formule Théorie Trouvé

C(%) H (%) N (%) C(%) H (%) N (%)

VI 202-203° C C12H13CI2N5 48,5 3,3 23,5 48,7 4,3 23,5 Vili 193-194°C C13H15CI2N5 50,0 4,8 22,4 50,1 4,7 22,3

Tableau II

Activité antimicrobienne in vitro

Concentration inhibitrice minimale (Y/ml)

composés

Organisme

VII

VI

VIII

V

Escherichia coli Juhl

3,1

6,2

0,78

Escherichia coli 3100

6,2

3,1

6,2

0,39

Enterobacter aerogenes 13048

25

3,1

1,56

Proteus mirabilis Finland N° 9

50

12,5

25

Salmonella typhimurium Ed N° 9

12,5

3,1

6,2

3,1

Klebsiella pneumoniae 8045

12,5

6,2

1,56

Tableau III

Concentration inhibitrice minimale (y/ml)

Milieu de Mueller Hinton

Composés

Organisme

VII

VI

VIII

V

Staphylococcus aureus 209P

3,1

1,56

6,2

Staphylococcus aureus Smith

6,2

3,1

25

Streptococcus pyogenes C203

12,5

6,2

3,1

6,2

Tableau IV

Activité antimicrobienne in vitro contre E. coli résistant au Triméthroprim

Concentration inhibitrice minimale (y/ml)

Composé

E. coli 114

E. coli

(sensible)

(résistant)

Triméthroprim

0,2

3000

VII

3,1

200

VI

1,56

>400

Vili

6,2

100

V

1,56

400

Tableau VI

Activité in vivo de combinaisons dans l'essai de protection aiguë de la souris

DCso (mg/kg)

Organisme

Sulfaméthoxazole

Composé VII

Composé VI

Composé VIII

Composé V

E. coli (Juhl)

175/35

150/30

225/45

E. coli (48)

10/2

15/3

—

P. mirabilis

150/30

300/60

400/80

150/30

P. vulgaris

10/2

5/1

7

Tableau V

615 670

Potentialisation des sulfamides contre E. coli 3100 in vitro

Composé

Sulfamide

Rapport composé: sulfamide

Potentialisation*

VII

Sulfaméthoxazole

1:5

3,1 x

VII

Sulfaméthoxazole

1:1

4,0 x vn

Sulfadiazine

1:5

6,2 x

VII

Sulfadiazine

1:1

8,0 x

VII

Sulfaméthazine

1:5

3,2 x

VII

Sulfaméthazine

1:1

4,0 x

VII

Sulfamérazine

1:5

3,2 x

VII

Sulfamérazine

1:1

8,0 x

VI

Sulfadiazine

1:5

3,1 x

VI

Sulfadiazine

1:1

15,9 x

Vili

Sulfadiazine

1:5

1,6 x

Vili

Sulfadiazine

1:1

8,0 x

V

Sulfadiazine

1:5

3,1 x

V

Sulfadiazine

1:1

31,0 x

* Effet déterminé par mesure de la concentration inhibitrice minimale (CIM) du sulfamide seul et en combinaison avec le composé dans les rapports indiqués.

Claims

615 670

1. Procédé de préparation de nouvelles diamino-2,4 (p-aminobenzyl)-5 pyrimidines de formule générale:

NH0 N__/

H9N \ CH;

CH-NH-CgH5

dans laquelle Ri représente un atome d'hydrogène ou un groupe alkyle inférieur, R2 représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle inférieur ou un groupe de formule R3CO—, dans laquelle R3 représente un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en Ci-Cg ou un groupe C3-C8-cycloalkyl(alkyle inférieur) et X représente un atome d'halogène, et de leurs sels d'addition d'acides, caractérisé en ce qu'on fait réagir la guanidine avec un composé de formule:

L /0N

yJry-^r-x^

Rp I ^ x

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (amino-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 pyri-midine.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (dichloro-3,5 méthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (dichloro-3,5 éthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine.

5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (dichloro-3,5 diméthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (acétamido-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 pyrimidine.

7. Procédé de préparation de nouvelles diamino-2,4 (p-aminobenzyl)-5 pyrimidines de formule générale I telle que définie à la revendication 1, et de leurs sels d'addition d'acides, caractérisé en ce qu'on traite un composé de formule :

/Von,-.

x

3N

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (amino-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 pyrimidine.

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on 5 prépare la diamino-2,4 (dichloro-3,5 méthylamino-4 benzyl)-5

pyrimidine.

10

11. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (dichloro-3,5 diméthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine.

10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (dichloro-3,5 éthylamino-4 benzyl)-5 pyrimidine.

12. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on prépare la diamino-2,4 (acétamido-4 dichloro-3,5 benzyl)-5 15 pyrimidine.

ch-nh-c6h5

par du gaz chlorhydrique dans l'éthanol anhydre, puis on fait réagir l'iminoester obtenu, de formule :

/002H5

: \.

X

avec la guanidine.

ch-nh-c6h5