CH621112A5

CH621112A5 -

Info

Publication number: CH621112A5
Application number: CH76877A
Authority: CH
Inventors: Jean Blum
Original assignee: Jean Blum
Priority date: 1976-01-23
Filing date: 1977-01-21
Publication date: 1981-01-15
Also published as: US4259508A; JPS5293764A; BE850528A; GB1521873A; JPS6241230B2; CA1113102A; DE2702535C2; FR2338701A1; FR2338701B1; DE2702535A1

Description

La présente invention concerne un nouveau procédé pour la préparation, à l'état libre ou sous forme de sels ou d'esters, des 25 nouvelles N,S-diacyl-L-cystéines.

Les composés obtenus par le procédé de l'invention répondent à l'une des formules :

CH2-CH(NH-R')-C0-0-R

I 1

R'-SCH2CH(NHC0-C=CH-CH = CH-S)-C0-0-R

dans lesquelles R représente un hydrogène ou un radical alcoyle et R' un groupement acyle.

Différents dérivés de la cystéine sont déjà utilisés en thérapeutique et en cosmétologie, en particulier la S-carboxyméthylcys-téine et la N-acétylcystéine. Une demande de brevet très récemment publiée préconise aussi l'utilisation en thérapeutique de la N-thénoyl-2-L-cystéine, mais ce composé, qui comporte un groupe mercaptan libre particulièrement instable, ne peut que perdre rapidement son activité soit lors de sa conservation, soit lors de son administration.

L'objet de la présente invention est donc un nouveau procédé de préparation, par N,S-diacylation sélective, de nouvelles N,S-diacylcystéines, à l'état libre, ou de leurs sels ou esters, caractérisé en ce que l'on fait d'abord réagir sur la cystéine, ou l'un de ses sels ou esters, un premier agent acylant à un pH compris entre 5 et 9, pour obtenir le produit N-acylé, puis fait réagir un deuxième agent acylant après avoir ajouté un réactif alcalin pour obtenir le produit N,S-diacylé.

Les cystéines obtenues par le procédé de l'invention peuvent être obtenues directement à partir de la cystéine ou l'un de ses sels, par exemple le chlorhydrate, en milieu humide ou aqueux. On la dissout par exemple dans l'eau et, après avoir ajusté le pH entre 5 et 9 en ajoutant par exemple de la soude ou du bicarbonate de sodium, on ajoute doucement et à température modérée un premier réactif acylant, par exemple un anhydride ou chlorure d'acide, tout en maintenant le pH dans les limites indiquées ci-dessus.

A la fin de la réaction, l'excès d'agent acylant peut être extrait par un solvant non miscible à l'eau, comme le benzène. On élève alors éventuellement le pH par adjonction d'un réactif alcalin et ajoute le deuxième réactif acylant choisi. A la fin de cette nouvelle acylation, l'excès de réactif peut également être extrait par un solvant non miscible à l'eau. La phase aqueuse est acidifiée à un pH inférieur à 4-5, par de l'acide chlorhydrique par exemple, ce qui provoque la précipitation de la N,S-diacylcystéine, généralement sous la forme d'une huile cristallisant plus ou moins rapidement.

Dans le cas de la N,S-di-thénoylcystéine, il suffit d'ajouter les deux équivalents de réactif, par exemple le chlorure de thénoyl, en milieu franchement alcalin.

Cette nouvelle technique de N-acylation sélective de la cystéine, suivie de la S-acylation de la N-acylcystéine intermédiaire sans que celle-ci soit effectivement isolée, est tout à fait surprenante. L'inventeur avait bien décrit récemment une technique analogue dans 45 le cas de l'homocystéinethiolactone, mais il pensait alors que la fonction thiolactone protégeait la fonction mercaptan au cours de la N-acylation. De plus, dans le cas de la préparation du N,S-diacétylcystéinate de méthyle, la S-acylation a lieu à pH 6.

Bien entendu, l'eau n'intervient pas de façon caractéristique so dans ces réactions et on peut la remplacer par un solvant, souvent anhydride, de préférence en présence d'un accepteur d'acide tel que la triéthylamine. On opère alors le plus souvent à température ambiante ou plus chaud, par exemple à l'ébullition du solvant choisi qui peut être, par exemple, l'acétone.

55 Suivant une variante de l'invention, on peut utiliser, comme matière première de départ, une monoacylcystéine, généralement une N-acylcystéine, et on acyle la deuxième fonction soit en milieu aqueux, soit en milieu anhydre, ainsi que décrit ci-dessus.

Pour obtenir les esters diacylés de cystéine de l'invention, on 60 peut soit acyler un ester de cystéine non acylé ou monoacylé, de préférence en milieu anhydride, soit estérifier une N,S-diacyl-cystéine par l'alcool choisi en présence d'un acide fort, tel que l'acide chlorhydrique.

Dans ce dernier cas, on dissout par exemple la N,S-diacyl-65 cystéine dans l'alcool préalablement saturé en acide chlorhydrique anhydride et on laisse réagir quelques heures, de préférence en chauffant modérément et en laissant barboter l'acide chlorhydrique tout au long de la condensation.

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40

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Suivant une autre variante de l'invention, les N,S-diacyl-cystéines peuvent s'obtenir par hydrolyse douce, par exemple dans une solution froide de soude à 5%, des esters de N,S-diacyl-cystéines.

A titre d'exemples non limitatifs, les produits de l'invention peuvent être obtenus comme indiqué ci-dessous.

De nombreuses variantes sont possibles tout en restant dans l'esprit de l'invention.

Exemple 1 :

Préparation de la N-acétyl-S-thénoylcystéine (ATC) à partir de la N-acétylcystéine

On dissout 1 g de potasse dans 15 ml d'eau distillée, puis 1,80 g d'acétylcystéine. On refroidit la solution à 10° C et, tout en agitant vigoureusement, on ajoute 2 g de chlorure de thénoyl-2 dans 10 ml d'éther éthylique pendant une période de 10 mn. On laisse encore réagir pendant 15 mn, puis on lave trois fois avec 20 ml d'éther. La phase aqueuse est isolée et on abaisse le pH à 2 par adjonction d'acide chlorhydrique à 5%. L'ATC impur précipite sous forme d'huile qui est lavée à l'éther (trois fois 10 ml), et qui cristallise au dernier lavage. On reprend par 10 ml d'éthanol et traite à chaud au noir décolorant. Après filtration, on ajoute 20 ml d'eau distillée et recristallise le produit. On obtient un produit cristallisé blanc fondant à 178°C sur le bloc Kofîler.

Exemple 2:

Préparation de l'ATC à partir du N-acétyl-S-thénoyl-2-cystéi-nate de méthyle

On agite énergiquement à 40°C, dans la soude à 5%, 2 g de N-acétyl-S-thénoyl-2-cystéinate de méthyle. La dissolution est complète en 10 mn. Le mélange est glacé, filtré et acidifié avec de l'acide chlorhydrique à 5%. On termine le traitement comme dans l'exemple précédent.

Exemple 3:

Préparation de l'ATC à partir de la cystéine On dissout 2,18 g de cystéine dans 20 ml d'eau distillée et on refroidit la solution entre 5 et 10°C. On ajoute alors goutte à goutte, et en agitant vivement, 2,2 g d'anhydride acétique dissous dans 20 ml d'éther éthylique, tandis que l'on maintient le pH compris entre 7 et 8 par addition progressive simultanée d'environ 2 g de bicarbonate de sodium dissous dans 30 ml d'eau. L'addition terminée, ce qui demande environ 10 mn, on laisse encore réagir 5 mn à 10° C en agitant, et on lave trois fois avec 10 ml d'éther. On recueille la phase aqueuse et ajoute 1,44 g de soude dissoute dans environ 20 ml d'eau distillée, puis ajuste la température entre 10 et 5 15°C. On ajoute alors en agitant vivement 3 g de chlorure de thénoyl-2 dissous dans 20 ml d'éther. On termine la réaction et l'isolement de l'ATC comme décrit dans l'exemple 1.

Exemple 4:

io Préparation de l'ATC à partir de la N-acétylcystéine en milieu anhydre

On dissout 1,80 g de N-acétylcystéine dans 10 ml d'acétone sec et on ajoute 1,1 g de triéthylamine puis 3,2 g de chlorure de thénoyl-2 dissous dans 10 ml d'acétone sec. On porte le mélange à 15 reflux pendant 2 h, et filtre le chlorhydrate de triéthylamine formé. On évapore l'acétone sous vide et lave trois fois le résidu à l'éther. On purifie et recristallise l'ATC formé comme dans l'exemple 1.

Exemple 5:

20 Préparation du N-acétyl-S-thénoyl-2-cystéinate de méthyle à partir du N-acétylcystéinate de méthyle

On opère comme dans l'exemple 4, en remplaçant la N-acétylcystéine par le N-acétylcystéinate de méthyle.

La purification s'effectue par recristallisation dans l'acétate d'éthyle et on obtient des cristaux blancs fondant à 122°C sur le banc Kofîler.

Exemple 6:

Préparation du N-acétyl-S-thénoyl-2-cystéinate d'éthyle à partir 30 de l'ATC

On dissout 1,5 g d'ATC dans 15 ml d'éthanol absolu en chauffant à 50° C et, tout en maintenant cette température, on fait barboter pendant 3 h un courant d'acide chlorhydrique anhydre. 35 Puis, après avoir bouché le récipient réactionnel, on abandonne le mélange pendant environ 12 h et on évapore le mélange sous vide. Il reste un résidu huileux que l'on lave avec une solution de bicarbonate de sodium à 5%. Le produit cristallise et, après l'avoir essoré, lavé à l'eau et séché, on le recristallise dans un mélange 40 toluène/cyclohexane (65%, 35%). Le produit se présente sous forme de cristaux blancs fondant à 90° C sur le banc Koffler.

Suivant l'exemple 6, on a préparé l'ester méthylique de l'ATC ainsi que les esters suivants de l'ATC:

Isopropyle P.F. (Kofîler): 106°C; recrist. Toluène/cyclohexane

Chloro-2-éthyle P.F. (Kofîler): 116°C; recrist. Toluène n-Butyle P.F. (Koffler): 97°C; recrist. Toluène/cyclohexane

Isobutyle P.F. (Kofîler): 102°C; recrist. Toluène/cyclohexane

Tertiobutyle Huile se décomposant à la distillation

Octyle Huile se décomposant à la distillation

Exemple 7:

N,S-dithénoyl-2-cystéine

On dissout 3,51 g de chlorhydrate de cystéine monohydratée dans 60 ml de soude à 10%, refroidit à 10°C et ajoute goutte à goutte en agitant 6 g de chlorure de thénoyle en maintenant la 60 température au-dessous de 15°C. Lorsque le milieu est homogène, on laisse encore réagir 15 mn entre 10 et 15°C, puis ajoute de l'acide chlorhydrique jusqu'à pH 2-3.

Le produit précipite sous forme de pâte qu'on lave à l'eau, puis à l'éther, ce qui le fait cristalliser. On recristallise dans le mélange isopropanol/éthanol (50-50). On obtient un produit blanc fondant à 112° C au banc Kofîler.

Exemple 8:

N-benzoyl-S-thénoyl-2-cystéine

On dissout 3,51 g de chlorhydrate de cystéine monohydratée dans 40 ml d'eau, ajoute doucement 9 g de NaHCOj, refroidit à 15°C et additionne goutte à goutte sous agitation 2,85 g de chlorure de benzoyle en maintenant la température entre 15 et 17°C, et laisse encore réagir 30 mn. On ajoute alors 4,1 g de soude, refroidit à 10°C et ajoute 3 g de chlorure de thénoyle goutte à goutte sous agitation. On agite encore 15 mn. On filtre la solution et ajoute HCl jusqu'à pH 1. L'huile précipitée cristallise après 48 h ; on lave à l'eau et à l'éther et recristallise dans toluène/éthanol (90-10). On obtient un produit blanc fondant à 145°C au banc Koffler.

65

621 112

4

Exemple 9:

N-succinyl-S-thénoyl-2-cystéine

Comme dans l'exemple 3, en remplaçant l'anhydride acétique par le succinique.

On recristallise dans l'alcool à 20%.

Point de fusion Kofîler: 147-8°C.

Exemple 10:

N-chromone-2-carbonyle-S-thénoyl-2-cystéine Comme dans l'exemple 8, en utilisant le chlorure de chromone-2-carbonyle au lieu du benzoyle.

Recristallisation : acide acétique.

Point de fusion Koffler: 213°C.

Exemple 11:

N-benzoyl-S-thénoyl-2-cystéinate de méthyle

Comme dans l'exemple 6, on remplaçant l'éthanol par le méthanol et l'ATC par la N-benzoyl-S-thénoyl-2-cystéine. Recristallisation dans le méthanol.

Point de fusion Kofîler: 143°C.

Exemple 12:

N-benzoyl-S-thénoyl-2-cystéinate de propyl-2 Comme dans l'exemple 11, en remplaçant le méthanol par l'isopropanol.

Recristallisation dans l'isopropanol aqueux à 70%.

Point de fusion Kofîler: 112°C.

Exemple 13:

N-thénoyl-2,S-benzoylcystéine

Comme dans l'exemple 8, en inversant l'ordre de réaction des chlorures de thénoyle et de benzoyle.

Recristallisation: dans l'éther isopropylique.

Point de fusion Koffler: 90°C.

En ce qui concerne les propriétés pharmacologiques des produits de l'invention, les résultats suivants sont donnés à titre d'exemples non limitatifs.

L'ATC a été comparée à la S-carboxyméthylcystéine (SCMQ suivant la technique proposée par Quevauviller et Vu Ngoc: inhalation d'anhydride sulfureux qui provoque chez le rat une hypersécrétion du mucus intrabronchique, puis, après sacrifice des animaux, examen des poumons et des bronches. Ainsi, 40 rats femelles Wistar sont exposés de 2 à 4 h/j pendant un total de 110 h dans une atmosphère titrant 400 ppm de SOa-

Les 4 premières semaines (65 h d'exposition), les animaux ne reçoivent pas de traitement complémentaire. Les 4 semaines 5 suivantes (45 h d'exposition) les animaux reçoivent une dose quotidienne per os de 500 mg/kg, soit de SCMC, soit d'ATC.

Les résultats de l'examen des poumons et bronches des animaux sont résumés dans le tableau ci-joint. Ils démontrent la nette activité mucolytique de l'ATC.

10 De plus, l'étude de la mortalité permet également d'affirmer l'effet bénéfique du traitement:

0% pour le lot traité à l'ATC 13% pour le lot traité au SCMC 27% pour le lot de témoins bronchitiques.

15 Ces résultats sont confirmés par le fait qu'il n'a pas été possible de provoquer de mort par administration unique per os jusqu'à

5 g/kg d'ATC chez la souris, alors que la SCMC a une DL50 de l'ordre de 3,5 g/kg. Ces expérimentations très sévères démontrent l'activité mucolytique et régénératrice des tissus pulmonaires et

20 bronchiques lésés par l'exposition au SO2 et l'innocuité de l'ATC, qui est en conséquence un médicament de choix pour le traitement de la bronchite, de la toux et des affections pulmonaires en général, et tout spécialement celles qui sont provoquées par des agressions dues à la pollution, au climat ou des infections microbiennes ou 25 virales. Il peut être prescrit à l'enfant à des doses journalières allant de 100 à 1500 mg, et chez l'adulte de 200 à 3000 mg, doses qu'il est éventuellement possible d'élever encore, étant donné l'innocuité du produit.

L'ATC a également été essayée avec succès comme agent 30 trophique de la peau et des cheveux, et peut entrer dans des compositions cosmétologiques comme facteur adoucissant de la peau, ou comme agent antipelliculaire. Pour les formes huileuses, par exemple pour des préparations préservatrices du soleil, on remplacera avantageusement l'ATC par l'un de ses esters. La 35 présente invention concerne également les formes pharmaceutiques et cosmétologiques renfermant les produits de l'invention soit seuls, soit associés, à l'état pur ou en mélange. Les formes pharmaceutiques concernées peuvent être destinées à l'administration par voies orale, parentale, locale, rectale, en otorhinolaryngologie et .40 ophtalmologie.

A titre d'exemples non limitatifs, on confectionne des gélules dosées à 150 mg d'ATC destinées aux adultes à raison de 3 à

6 unités par jour, et un sirop parfumé et sucré à 5% en ATC destiné aux enfants à raison de 2 à 5 cuillerées à café par jour suivant l'âge.

Examen poumon

Examen bronches primaires

Examen bronches secondaires

Rats

Poids

Hyper

Diamè

Hyper

Voile

Amas

Bou- Obstruc-

Obstruc

Voile

Amas

Bou

Obstruc

N°

moyen trophie tre plasie mu-

nodu chons tions tions mu-

nodu-

chons tions

pulmo bron pen-

queux lares com par totales queux laires com totales

naire chique bron-

pacts tielles

pacts

chique

Témoins sains

1 à 10

263,5

0

145

1,15

0%

Témoins bronchitiques

11 à 25

198,5

0,97

200

1,60

90%

67%

30%

73%

37%

1.00%

83%

17%

83%

Bronchitiques + SCMC

26 à 40 238,5 0,67 186 1,90 53% 27% 7% 37% 7% 63% 27% 0% 20%

Bronchitiques + ATC

41 à 50 255 0,25 184 1,60 75% 30% 0% 30% 5% 85% 35% 0% 15%

Claims

621 112

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REVENDICATIONS

1. Procédé de préparation, par N,S-diacylation sélective, de nouvelles N,S-diacylcystéines, à l'état libre, ou de leurs sels ou esters, caractérisé en ce que l'on fait d'abord réagir sur la cystéine ou l'un de ses sels ou esters, un premier agent acylant à un pH compris entre 5 et 9, pour obtenir le produit N-acylé puis on fait réagir un deuxième agent acylant, après avoir ajouté un réactif alcalin, pour obtenir le produit N,S-diacylé.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on augmente le pH du milieu réactionnel avant la réaction avec le deuxième agent acylant.
3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des agents acylants au moins est l'acide thénoïque-2 ou l'un de ses dérivés réactifs.
4. Procédé suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3 de préparation de nouvelles N-acyl-S-thénoyl-2-cystéines, à l'état libre, ou de leurs sels ou esters, caractérisé en ce que l'on fait réagir une N-acylcystéine ou l'un de ses sels ou esters sur l'acide thénoïque-2 ou l'un de ses dérivés réactifs.
5. Procédé suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3 de préparation de la nouvelle N,S-dithénoyl-2-cystéine, à l'état libre, ou de ses sels ou esters, caractérisé en ce que l'on fait réagir l'acide thénoïque-2 ou l'un de ses dérives réactifs avec la cystéine ou ses sels ou esters, ou la N-thénoyl-2-cystéine obtenue ou ses sels ou esters, en présence d'une substance à caractère alcalin.

S—CH=CH—CH=C—CO—S
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent N-acylant est un agent pour introduire l'un des radicaux suivants: acétyl, benzoyl, thénoyl, chromone-2-carbonyl ou succinyl.

s 7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on utilise une N-acylcystéine obtenue dont le groupe acyl est un groupe acétyl, benzoyl, thénoyl, chromone-2-carbonyl ou succinyl.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un ester mis en réaction dérive d'un alcool de 1 à 8 atomes de carbone.

io 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une cystéine N,S-diacylée est estérifiée par réaction sur un alcool en milieu anhydre et acide.
10. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on élève le pH avant la S-acylation.

15 11. Procédé selon la revendication 4, pour la préparation de la N-acétyl-S-thénoyl-2-L-cystéine ou de ses sels et esters.

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