ProcÚdÚ de prÚparation de nouveaux dÚrivÚs
de la colchicÚine
La présente invention a pour objet un procédé de préparation de nouveaux composés qui dérivent des alcoylthiocolchicéines et correspondent à la formule générale :
EMI1.1
Le procédé objet de la présente invention est ca ractérisé en ce qu'on oxyde une colchicéine répondant à la formule générale suivante :
EMI1.2
dans laquelle R représente de l'hydrogène ou un radical alcoyle, R'représente un radical acyle aliphatique et R"représente un radical alcoyle substitué ou non, en sulfoxyde correspondant, et en ce qu'on sépare les deux isomères formés.
La préparation des composés de formule générale II est décrite dans les brevets No 330478 et No 334310.
La formule générale I est écrite en conformité avec les formules admises pour la colchicine de formule III, R =-CH3 ; la déméthylcolchicine de formule III, R = H (cf. Santavy et Reichstein, Helv.
Chim. Acta, 33, 1606, 1950) et le colchicoside de formule III, R = C6H11O5, dont la préparation a fait l'objet du brevet No 315880 et dont la parenté avec la déméthylcolchicine a été prouvée (brevet N 316152).
EMI1.3
Parmi les composés que l'on peut obtenir par le procédé faisant l'objet de la présente invention, on peut notamment citer les sulfoxydes de la thiocolchicine (formule I,
R =-CH3, R'=-CO-CH3, R"=-CH3), de la déméthylthiocolchicine (formule I,
R = H, R'=COCHa, R"=-CH3) et de l'éthylthiocolchicéine (formule I,
R =CHS, R'=-COCHg, R"=-CgHg).
Au point de vue physiologique, ces nouveaux sulfoxydes présentent une toxicité nettement inférieure à celle des dérivés colchiciques antérieurement utilisés. Ainsi, la DLso qui était de 2 pour la colchicine et de 1 pour la thiocolchicine passe à 35 et 75 pour les sulfoxydes de la thiocolchicine.
Les nouveaux composés trouvent leur application dans le domaine biologique et industriel de la colchicine, notamment dans les modifications de la mitose et la création de polyploïdes, soit par épandage de solutions aqueuses ou de suspensions des produits sur des sols cultivés, soit par traitement préalable des semences avec les produits purs ou dilués dans un solvant ou sur support.
Les nouveaux sulfoxydes peuvent exister sous forme d'antipodes optiques Ia et Ib, dans lesquels l'élément asymétrique est le soufre, ainsi qu'il résulte des travaux effectués sur d'autres sulfoxydes (cf.
Phillips, J. Chem. Soc., 1925, 127, 2552 ; Harrison,
Kenyon et Phillips, J. Chem. Soc., 1926, 128, 2079 ;
Schmid et Karrer, Helv. Chim. Acta, 1948, 31, 1947). On peut attribuer aux deux isomères obtenus à partir de chaque alcoylthiocolchicéine les configurations D et L.
Pour obtenir les sulfoxydes du type susdit par le procédé suivant la présente invention, on traite une alcoylthiocolchicéine répondant à la formule générale II (R = un radical alcoyle, R'= un radical acyle aliphatique et R"= un radical alcoyle substitué ou non) par des oxydants appropriés pour la transformation des sulfures en sulfoxydes (cf. Gilman, Organic Chemistry, volume 1, p. 870-71, 2e édition 1947), les meilleurs résultats étant obtenus avec 1'eau oxygénée à 30 ouzo ou des peracides comme l'acide perphtalique ou perbenzoïque. On peut également utiliser les solutions d'acide hypochloreux (eau de Javel).
Les agents d'oxydation sont employés d'ordinaire en présence de solvants organiques à des températures comprises entre 0 et 50O C.
Par cristallisation fractionnée ou par chromatographie, on sépare et purifie les antipodes optiques correspondant aux nouveaux sulfoxydes. Ces derniers sont d'ailleurs réductibles par le bisulfite en produits de départ.
EMI2.1
Les exemples suivants illustrent l'invention. Les points de fusion correspondent à la fusion instantanée déterminée sur bloc Maquenne.
Exemple 1 Preparation des sulfoxydes L et D de la thiocolchi cirze (formules Ia et lb
R = - CH3, R'=-CO-CH3, R"
On dissout 5 g. de thiocolchicine (formule II,
R =-CH3, R/=-CO-CHs, R"=-CHg) dans 100 cm3 de chloroforme et ajoute en trente minutes 76 cm3 d'une solution chloroformique d'acide perphtalique à 2, 9 O/o en maintenant la température du mélange à 0 C, puis lave la solution chloroformique qu'on sèche et évapore à sec. On cristallise en acétate d'éthyle et recueille un produit brut que l'on recristallise deux fois dans un mélange d'acétate d'éthyle et d'éther.
On sépare ainsi 1, 95 g (38 /o) de L-sulfoxyde de la thiocolchicine (formule Ia,
R =-CH3, R'=-CO-CHg, R"=-CHg)
F. 264¯ C, [a] =-505" 10 (c = 0, 5 O/o de chloroforme).
Le produit est en feuillets carrés, jaunes, solubles dans 100 volumes d'acétate d'éthyle, solubles dans environ 5 volumes de chloroforme, insolubles dans l'éther éthylique et l'éther de pétrole.
Analyse : G. Ha) O (, NS = 431. 49
Calculé :
C 61, 2 O/o H 5, 8 oxo O 22. 3 /0 N 3, 2 /0 S 7, 4 0, o
Trouvé :
C 61, 4 /0 H 5, 9 oxo O 21, 9 oxo N 2, 9 o/o S 7, 7 /o
Ce produit est nouveau.
Par évaporation des eaux-mères de cristallisation du L-sulfoxyde, on obtient un résidu pesant 3, 5 g qu'on reprend par 18 cmv d'acétate d'éthyle chaud.
Par cristallisation fractionnée, on obtient 2, 1 g d'une fraction [a] 2r) 0 =176 (c = 0, 5 /0, chloroforme). Après adsorption sur une colonne d'alumine neutre, on élue avec des fractions de 250 cm : 3 de chloroforme. Les quatre premières fractions fournissent après évaporation du solvant 1, 55 g (30 /0) de D-sulfoxyde de thiocolchicine (formule Ib,
R = - CH3, R' = - CO - CH3, R" = - CH2)
F. 250¯ C, [α] 20D = - 105¯¯ 10¯ (c = 0, 5 /o chloroforme). Le produit est en aiguilles jaunes solubles dans 100 volumes d'acétate d'éthyle bouillant, dans 5 volumes de chloroforme et 20 volumes d'acétone à froid, insolubles dans l'éther éthylique et l'éther de pétrole.
Analyse : C22H25O6NS = 431, 49
Calculé :
C 61, 2 O/o H 5, 8 /0 O 22, 3 /0 N 3, 2 O/o S 7, 4 /0
Trouvé :
C 61, 3 O/o H 6, 2 /0 O 22, 5 O/o N 2, 9 O/o S 7, 5 O/o
Ce produit est nouveau.
On peut facilement mettre en évidence le fait qu'il s'agit de sulfoxydes isomères par leur réduc- tion en thiocolchicine. On chauffe pendant quarantecinq minutes au bain-marie bouillant 0, 1 g de L ou D-sulfoxyde de la thiocolchicine (formule la ou
Ib) dissous dans 1 cm3 d'Úthanol avec 3 cm3 de bisulfite de soude à 350 Bé, extrait au chloroforme, lave, sèche et évapore à sec. Par cristallisation dans l'acétate d'éthyle, on obtient 18 mg de thiocolchicine pure.
Exemple 2
Preparation des sulfoxydes L et D de la thiocolchi
cine (foi-mule Ia et Ib, R = - CH3, R'=-CO-CH.,., R" = - CH3).
On dissout 415 mg de thiocolchicine dans 8 cm3 de méthanol et ajoute 8 cm3 d'eau puis 1 cm3 d'eau de Javel contenant un oxygène actif. Dans cette solution, on introduit un excès de bicarbonate solide, puis encore 1 ce d'eau de Javel contenant un oxygène actif. On chauffe ensuite pendant trente minutes à 50 C, refroidit, extrait au chloroforme et lave à l'eau. On sèche l'extrait, chasse le solvant et soumet le résidu à la cristallisation fractionnée en acétate d'éthyle.
On sépare ainsi le L-sulfoxyde de la thiocolchicine F. 2640 C, [a] 20D =-505 , identique à celui de l'exemple 1 avec un rendement de 24 O/o et le
D-sulfoxyde, F. 250 C, [a] 20D = - 105¯ avec un rendement de 21 /o.
Exemple 3 Préparation des sulfoxydes D et L de la dÚmÚthyl
thiocolchicine (formules Ib et Ia,
R = H, R' = - CO - CH3, R" = - CH3).
On dissout 1 g de déméthyl-thiocolchicine (formule II.
R = H. R' = - CO - CH3, R" = - CH3) dans 200 cml de chloroforme et ajoute en une heure 15 cm3 d'une solution chloroformique d'acide perphtalique à 3, 4 /0. On lave la solution chloroformique au bicarbonate et à l'eau, sèche et distille à sec.
La cristallisation fractionnée en acétate d'éthyle fournit un premier jet qui, recristallisé en méthanol-éther,
donne 290 mg (28 /0) de D-sulfoxyde de la dé-
méthyl-thiocolchicine (formule Ib,
R = H, R'=-CO-CH3, R"¯-CH3)
F. 265 et 300 C, [a] =-145 10 (c =
0, 25"/o, chloroforme).
Le produit est en aiguilles jaunes, solubles à
chaud dans 6 volumes de méthanol, solubles dans
400 volumes de chloroforme froid, très peu solubles
dans l'acétate d'éthyle, insolubles dans l'eau.
Analyse : C21H23O6NS = 417, 46
Calculé :
C 60, 4 /0 H 5, 6 O/o N 3, 3 O/o S 7, 7 /0
Trouve :
C 60, 1 ouzo H 5, 7 /o N 3, 1 /o S 7, 7 /o
Ce produit est nouveau.
On évapore les eaux-mères de cristallisation du premier jet et reprend le résidu par 10 cm3 d'acétate
d'éthyle. On laisse cristalliser, essore, sèche et dis
sout dans un mélange à parties égales de méthanol
et d'éther. On obtient ainsi 270 mg (26 %) de L
sulfoxyde de déméthyl-thiocolchicine (formule Ib,
R = H, R'=-CO-CH3, R"=-CH3), F. 260¯ C, [a] 20 =-481 10 (c = 0, 25 /0, chloroforme). Le produit est en pyramides jaunes, solubles à chaud dans 6 volumes de méthanol, à froid dans 400 volumes de chloroforme, très peu solubles en acétate d'éthyle, insoluble dans l'eau.
Analyse : C21H23O6NS = 417, 46
Calculé :
C 60, 4 O/o H 5, 5% O 23, 0 O/o N 3, 3 O/o S 7, 7 O/o
Trouvé :
C 60, 1 /0 H 5, 7 /o O 23, 1 O/o N 3, 2 /o S 7, 8 /o
Ce produit est nouveau.
Les eaux-mères de cristallisation des deux sulfoxydes fournissent par chromatographie de nouvelles quantités de substance, ce qui porte le rendement final à 40 /0 en D-sulfoxyde de la déméthyl-thiocol- chicine et à 35 /0 en isomère L.
L'oxydation de la déméthyl-thiocolchicine par 1'eau de Javel, selon les conditions de l'exemple 2, fournit les mêmes produits avec des rendements lé- gèrement inférieurs.
Par réduction des deux sulfoxydes par le bisulfite de sodium dans les conditions ci-dessus décrites on obtient la déméthyl-thiocolchicine (formule II,
R = H, R' = - CO - CH3, R" = - CH3).
Exemple 4
Préparation des D et L-sulfoxydes de l'ethylthiocol-
chicéine (formules Ia et Ib,
R = - CH3, R' = - CO - CH3, R" = - C2H5).
On dissout 1, 5 g d'éthylthiocolchicéine dans 30 cm3 de chloroforme, ajoute à froid une solution éthérée à 25 oxo d'acide perphtalique, laisse réagir jusqu'à consommation de 1 mol. de peracide et abandonne pendant trente minutes à la température ambiante. On verse dans l'eau, décante et lave la solution chloroformique qu'on sèche et évapore à sec.
On reprend le résidu par l'acétate d'éthyle et obtient, après addition d'éther, 665 mg (43 /o) d'un produit brut que l'on recristallise dans un mélange de 5 volumes de diméthylformamide et 15 volumes d'éther.
Le L-sulfoxyde de l'éthylthiocolchicéine pur fond à 230"C avec décomposition, [a] =-574" 10" (c = 0, 33 a/o, chloroforme). Il se présente sous forme de cristaux jaunes, insolubles dans l'eau, l'éther, l'éther de pétrole, solubles dans le chloroforme et le diméthylformamide, peu solubles dans l'acétate d'éthyle. Ce composé n'a pas encore été décrit.
Analyse : C23H27O6NS = 445, 445,
Calculé :
C 62, 0 O/o H 6, 1 O/o O 21, 6 ouzo N 3, 1 /o S 7, 2 ouzo
Trouvé :
C 62, 0 O/o H 6, l O/o 0 20, 9 O/o N 3, 2 O/o S 6, 9 O/o
Les eaux-mères d'où a cristallisé le L-sulfoxyde de l'éthylthiocolchicéine brut sont évaporées à sec.
On reprend le résidu par l'acétate d'éthyle et obtient, après addition d'éther 605 mg (39 /o) de D-sulfoxyde de l'éthyl-thiocolchicéine brut que l'on recristallise dans un mélange de 5 volumes de diméthyl- formamide et 15 volumes d'éther. Le produit pur fond à 2400 C avec décomposition, [a] 20D = - 70¯ ¯
10 (c = 0, 33 chloroforme). Il se présente sous forme de prismes jaunes, insolubles dans l'eau, l'éther, l'éther de pétrole, solubles dans le chloroforme et le diméthyl-formamide. Ce composé n'a pas encore été décrit.
Analyse : C23H27O6NS = 445, 52
Calculé :
C 62, 0 O/o H 6, 1"/o 0 21, 6 ouzo N 3, 1 /0 S 7, 2 O/o
Trouvé :
C 61, 9 /0 H 6, 1 /0 O 21, 9 O/o N 3, 0 O/o S 7, 4 O/o
Par chromatographie sur alumine neutre des eaux-mères d'où a cristallisé le D-sulfoxyde de l'éthyl- thiocolchicéine, on élève le rendement global de l'opération à 86 /0.
La réduction des D et L-sulfoxydes de l'éthyl- thiocolchicéine dans 30 volumes de méthanol par 30 volumes de bisulfite de sodium à 35 O/o pendant quarante-cinq minutes sur bain-marie conduit à l'éthyl-thiocolchicéine (formule II,
R = - CH3, R' = - CO - CH3, R" = - C2H5).
Exemple 5
Préparation des sulfoxydes D et L de L'ethylthiocol- chiceine (formules la et Ib,
R = - CH3, R'= - CO - CH3, R" = - C2H5).
On dissout 500 mg d'éthyl-thiocolchicéine dans 3 cm3 d'acide acétique, ajoute à froid 2 cnr d'eau oxygénée à 30 ouzo et abandonne pendant deux heures à la température ambiante. On extrait au chloroforme, lave, sèche et évapore à sec. Le résidu est traité comme indiqué dans l'exemple 4 et fournit identiquement les D et L-sulfoxydes de l'éthyl-thio- colchicéine.
Exemple 6
Préparation des sulfoxydes D et L de l'éthylthiocol-
chicéine (formules la et Ib,
R = - CH3, R' = - CO - CH3, R" = - C2H5).
On dissout 1, 5 g d'éthyl-thiocolchicéine dans 30 cm3 de chloroforme, ajoute à froid 20 cm : 3 d'une solution à 3% d'acide perbenzoïque dans le chloroforme, laisse réagir jusqu'à consommation de 1 mol. de peracide et abandonne pendant trente minutes à la température ambiante. On verse dans l'eau, dé- cante et lave la solution chloroformique qu'on sèche et évapore à sec. Le résidu est traité comme indiqué dans l'exemple 4 et fournit identiquement les sulfoxydes D et L de l'éthyl-thiocolchicéine.
Exemple 7
Préparation des sulfoxydes D et L de l'Úthylthiocol
chicéine (formules la et Ib,
R = - CH3, R' = - CO - CH3, R" = - C2H5,).
On dissout 500 mg d'éthyl-thiocolchicéine dans 8 cm : J de méthanol, ajoute 8 cmS d'eau puis 1 cm3 d'une solution d'hypochlorite (eau de Javel) correspondant à un oxygène actif. Dans cette solution, on introduit un excès de bicarbonate de sodium solide, puis encore 1 cmS d'eau de Javel. On chauffe ensuite pendant trente minutes à 50 C, refroidit, extrait au chloroforme qu'on lave, sèche et évapore à sec. On traite le résidu comme indiqué dans l'exemple 4 et obtient de façon identique les D-et L-sulfoxydes de 1'éthyl-thiocolchicéine.