EP1446161A2 - Association medicamenteuse d'une biguanine (metformine) et d'arginine - Google Patents

Association medicamenteuse d'une biguanine (metformine) et d'arginine

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Publication number
EP1446161A2
EP1446161A2 EP01990622A EP01990622A EP1446161A2 EP 1446161 A2 EP1446161 A2 EP 1446161A2 EP 01990622 A EP01990622 A EP 01990622A EP 01990622 A EP01990622 A EP 01990622A EP 1446161 A2 EP1446161 A2 EP 1446161A2
Authority
EP
European Patent Office
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use according
function
bond
compound
active
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01990622A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Robert Rapin
Dominique Halbitte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INOPHARM
Original Assignee
Dospharma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dospharma filed Critical Dospharma
Publication of EP1446161A2 publication Critical patent/EP1446161A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00—Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/08—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
    • A61P3/10—Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00—Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P5/00—Drugs for disorders of the endocrine system

Definitions

  • the subject of the invention is the synthesis, manufacture and use of associated drugs, preferably (but not exclusively) having a complementary and / or synergistic action.
  • pharmacological action is meant the pharmacological action of two different compounds making it possible to act on the same pathology by two respectively different pharmacological mechanisms, for example, the combined use of two antidiabetics such as a biguanine and a sulfonylurea, or allowing to act on a main pathology and on an associated pathology, for example diabetes and a cardiovascular pathology.
  • the pharmacological action of two different compounds is also understood, making it possible to act simultaneously by two respectively different mechanisms on two pathologies systematically associated in humans, or on a pathology and on the side effects due to the treatment of said pathology.
  • the purpose of a drug combination according to the invention is to enable dual therapy in a single dose and by the use of a single compound.
  • “Synergistic action” means the pharmacological action of two compounds consisting in potentiating the potential action of at least one of said compounds, for example potentiating the action of a biguanine by the action of a transporter, as described and proposed below by way of example.
  • excipients allowing, in spite of the simultaneous administration, the sequenced or simultaneous release of the two active ingredients in the proportions fixed by the pharmacopoeia, is therefore essential, because these excipients will condition the release of the active ingredients and their respective bioavailability.
  • This choice of excipients is quickly extremely delicate when one wishes to formulate two active principles, because the number of parameters, physicochemical and physiological to be considered, is too large. Faced with these difficulties, when two active ingredients have to be administered simultaneously, the solution of administering active ingredients in two separate dosage forms and in two separate doses is most often adopted.
  • bioavailability and the synergy and / or complementarity of in-vivo action are then dependent on the simultaneous or successive intake of the two dosage forms, and are therefore difficult to predict and measure, and moreover dependent on the patient's compliance.
  • an active compound capable of releasing in vivo for example in the intestine, the liver, the plasma or other target organs, two different active principles , in sequence or simultaneously, makes it possible to solve such problems of co-administration of different active ingredients, regardless of the half-lives of the active ingredients used.
  • the present invention provides the use as a medicament of an active compound of general formula A '- V - C, capable of restoring at least entity A by in-vivo cleavage of the corresponding bond between A' and V , being specified that:
  • V is a biogenic vectorization compound, of general formula X-R-Y, in which:
  • R represents an aliphatic, cyclic or alicyclic hydrocarbon chain of 2 to 10 carbon atoms, saturated or not, optionally substituted by C1 to C5 alkyl groups, and / or hydroxyl groups,
  • X and Y are each a free acid, amino or alcohol function.
  • a and C are two different active principles respectively, one of which comprises a chemical function complementary to the function X, capable of reacting with the latter to give a cleavable bond in vivo, ionic A '- V or covalent A' - V, and which the other includes a chemical function complementary to the Y function, capable of reacting with the latter to give a bond, ionic V - C or covalent V - C.
  • the V - C or V - C bond is cleavable in vivo, and said active compound is capable of also restoring the entities V and C by said cleavage in vivo.
  • An active compound according to the present invention can for example be obtained by reaction between them of the entities A, V and C respectively, to obtain in bonded form respectively the radicals A ', V and C II it is understood that A and C are two active principles respectively different, for example capable of acting in synergy, in complement or in combination, that is to say that at least one of these active principles, for example A, is a pharmacologically active product, material or compound per se, and that, for example B is a pharmacologically active product, material, or compound, or acting by potentiating the effects of A.
  • This potentiation may be due to sensitization of the receptors of A, vectorization of A with improvement of the bioavailability, or even a suppression of the inactivation of A.
  • active principles A and C can possibly be already used in simple association, either in the same pharmaceutical presentation, either in simultaneous or combined prescription.
  • V must comprise a function reacting with A and a function reacting with C.
  • a and C each comprise an acid function
  • V is a diamine, a dialcohol or an alcoholamine, so as to respectively form an amide, an ester or a salt.
  • a and C each have an amino function
  • V is a diacid so as to form an amide or a salt.
  • a and C each have an alcohol function
  • V is a diacid so as to form a diester. According to the principle of the invention, all the compositions are possible.
  • V is for example an alcoholamine, to act with the acid function of A to give an amide, an ester or a salt, and with the alcohol function of C to give an ester.
  • covalent bonds is meant here chemical bonds capable of being formed by reaction of so-called complementary chemical functions, between the biogenic vectoring compound V and the active principles A and C.
  • ionic bonds we mean here connections by electrostatic force, capable of being formed by the action of so-called complementary chemical functions, between the biogenic vectoring compound V and the active principle A or C, therefore connections of the acid salt, amino salt, alcoholate and acid / base, regardless of the molar proportion existing between compound V and the active ingredient A or C, belonging to the complex formed by said ionic bonds.
  • cleavable bond in-vivo means any bond allowing the release and restitution of the active principles A and C, and of the biogenic compound V of vectorization, in-vivo, by rupture of the ionic or covalent bonds between the complementary chemical functions of A and V, and C and V.
  • the cleavable covalent bonds are cleaved by the action of enzymes present in the in-vivo medium of the release site. These covalent bonds being amide bonds or ester bonds, the enzymes involved in this cleavage are amidases, esterases and hydrolases. These enzymes are present in particular in the digestive tract (oral administration), predominantly in the liver, in the blood, and potentially present in the target organs.
  • amidases which hydrolyze the bond -CO-NH- are found in the liver, they are not very active; whence a prolonged effect expected with the compound according to the invention carrying such a bond.
  • these amidases some are known, these are endopeptidases which hydrolyze gamma-amino or gamma-acid bonds.
  • V can indeed be according to the invention a gamma-amino acid, with a second acid or amino function in the gamma position (case of glutamic acid or lysine for example).
  • esterases which hydrolyze the bond -CO-O- are very numerous in the living organism. They are however ubiquitous and very little specific to a substrate; hence a high reaction rate, with rapid release of the constituents A, V, C of the active compound according to the present invention.
  • the most specific of a substrate are called this substrate, and as such, mention may be made, for example, of cholinesterases or procaine esterases.
  • Hydrolases also hydrolyze esters and all large molecules supplied to the body in the form of food. These hydrolases are numerous and ubiquitous as well. They are nonetheless specific to the biogenic vectorization compound V used.
  • proteolytic enzymes such as pepsin, trypsin, catalases, endo- and exo-peptidases. Also useful are amylases and osidases, and finally lipases and beta-oxygenases for the destruction of lipids.
  • biogenic vectoring compound comprises one or more bonds which they are capable of cleaving.
  • lipase acts if the biogenic vectoring compound is a long-chain diacid (8 to 10 carbon atoms, comparing it to a fatty acid), and the A - V or V - C bond is obtained by condensation with a secondary alcohol function of A or C.
  • the cleavable ionic bonds are cleaved according to their place of release, for example intestine, liver, plasma, or target organ, it being understood that the acid, amino, or alcoholate salts are generally ionized at the pH of the media of living organisms. Generally the pH is between 2 and 8, and is for example 2 for the stomach, and 6 for example for the intestine. There is therefore an ionization of the active compound according to the invention, depending on the type of salt used, and a dissociation of said active compound, when the latter comprises at least one ionic bond.
  • the salt is chosen according to its dissociation constant, and the pH of the in-vivo release site. For example, for dissociation in the stomach, a weak acid and strong base salt is chosen.
  • biogenic vectorization compound and in particular the choice of its free functions X and Y is made according to the nature of the chemical functions, free and complementary, present in or on the active principles A and C intended to be vectorized, it is that is to say linked by covalent or ionic bond to this biogenic vectorization compound, but also according to the cleavage and liberation sites chosen.
  • This biogenic vectorization compound is a product of natural or non-natural origin, and / or metabolizable and / or biodegradable and / or non-toxic with respect to humans or animals, at physiological dose.
  • This biogenic vectorization compound will be chosen from biologically proven and described compounds, for example gamma-amino acids involved in protein synthesis, di-acids involved in the Kreps cycle, ethanolamines constituting cell membranes, metabolizable and non-toxic, and likely to be integrated, themselves or their metabolites in the major biological cycles of life. Mention may be made, for example, as a biogenic vectorization compound, of succinic acid which is found in the Kreps cycle, or methyl succinic acid which is biodegraded into succinic acid.
  • Any active principle is a chemical, biochemical, biological, natural molecule or obtained by the hand of the man, for example by synthesis or by recombinant way.
  • This molecule has a demonstrated biological activity to cure, or prevent, any organic or functional disease or disorder in humans or animals.
  • This activity has for example an effect proportional to the dose, or a dualism of action, this biological activity being objectively demonstrated or demonstrable.
  • pharmacologically and therapeutically active substances already known as such or to come.
  • the different active ingredients A and C capable of acting in synergy and / or in addition, are preferably chosen from active ingredients having substantially equal half-lives, belonging to the same therapeutic class, and acting on the same pathology by two different mechanisms of action, or belonging to different therapeutic classes and making it possible to treat systematically associated polypathologies, for example a main pathology treated with a first active principle, and a secondary pathology treated with a second active principle, said secondary pathology being caused by the administration of the first active ingredient.
  • the pharmacological actions of the active ingredients selected are therefore for example either complementary or synergistic. If the actions are synergistic, or if there is potentiation for example, the reduction in doses will allow the reduction of side effects.
  • These active principles are chosen, in particular: according to their capacity to act in synergy and / or in complement, according to their capacity to bind to a biogenic vectoring compound, and according to their biochemical or metabolic capacity to be released in-vivo, by cleavage of the bonds binding them to the selected biogenic vectorization compound, by enzymatic action or as a function of the pH in-vivo in the release site.
  • the links retained between the biogenic vectoring compound and the active principles A and B depend on the possible metabolisms at the gastrointestinal and hepatic level.
  • salts can be dissociated in the digestive tract
  • hydrolysis can be delayed by gastro-resistant dosage forms.
  • the esters are hydrolyzed in an acid medium, or hydrolyzed by the esterases of the gastric juices, the hydrolysis can also be delayed by gastro-resistant dosage forms.
  • Amides are hydrolyzed by hepatic amidases, the kinetics of these hydrolyses being generally slow.
  • biogenic vectorization compound as a function of the complementary chemical functions of the active principles selected A and C, and of the qualities of the biogenic vectorization compound: said selected biogenic compound is metabolizable, and / or biodegradable, and / or non-toxic, - human or animal physiological dose. It is chosen from biologically assimilable compounds, described or proven. - validation of the possibility of synthesis of the AVC candidate compounds and,
  • the acid, amino or alcohols functions suitable for implementing the invention are those which are not hindered in their reactivity by problems of steric hindrance for example, or by the proximity of substituents modifying the electro-activity of these chemical functions.
  • the synthetic routes used are, for example, those generally used for the formation of double salts, diesters, diamides, salt-esters, salt-amides, or amide-esters, that is to say general methods of synthesis with protection / deprotection as a function of the chemical functions present, and of their respective reactivities.
  • reaction sequence is then preferably and for example the following:
  • tests to assess the ability to cleave in vivo the A'— V and V - C bonds and to the corresponding release of the active ingredients A and C can be performed. These tests consist, for example, in observing the release of the active ingredients in an intestinal juice, or the study of hepatic metabolism on primary culture of rat hepatocyte. These two tests are described below.
  • In-vitro cleavage test in an intestinal juice An intestinal juice preparation containing trypsin, peptidases, lipase, amylase and all other enzymes of the exocrine pancreas is used. This test is previously validated with standard compounds.
  • the compound A'V'C in known quantity (of the order of the microgram) is placed in the presence of a known quantity of intestinal juice (the trypsin and lipase contents of which are controlled).
  • the reaction mixture is maintained at 37 ° C for one hour. This time is compatible with intestinal transit. Samples are taken every 1 5 min, and products A and C are detected and their concentration is measured by HPLC coupled to a UV detector, or a mass spectrometer if it is not possible to use UV .
  • the columns used depend on the nature of A and C, but are generally ion exchange columns, due to the presence of released acid, amino or alcohol forms. After calibration, the total amount of A or C released in 1 hour is determined, and the intermediate points make it possible to calculate the dissociation constants Km and the speed Vmax of the enzymes for the active compound A'V'C used. This test can be coupled with a determination of the release of A, C and V in the gastric juice, using exactly the same principle but by replacing the intestinal juice by gastric juice.
  • the possible toxicity of the biogenic vectorization compound, V is related to that of the active compound A'V'C according to the invention. As this active compound is metabolized into A, C and V, and since V is a substance by definition biological, the toxicity of the compound according to the invention must be compared to the sum of the toxicities due to the administration of the active principle
  • Hepatocytes are isolated in situ by a collagenase infusion. They are then placed in a Williams medium supplemented with fetal calf serum, cortisol and glutamine, at a rate of 1 million cells per well. Increasing and toxic concentrations of A and C and A'— V— C are added to each well.
  • Samples are taken after 6h, 12h, 24h, 48h and 96h and the viability of the cells is determined by a methylene blue test, by the expression of albumin, by hepatocyte apoptosis, and by the measurement of the activity of P450 cytocromes.
  • the viability of the cells by the methylene blue test gives results similar to those obtained with an LD 50.
  • albumin makes it possible to know the limits of tolerance of the hepatocyte to any toxic substance (toxicity in the long term). Indeed, one of the main roles of the hepatocyte is to synthesize proteins. During a toxic effect, this expression of the synthesis and the release of albumin is altered.
  • Measuring the activity of cytocromes P 450 documents the phenomena of induction and inhibition of these enzymes, often encountered with pharmacologically active products. A series of tests makes it possible to determine the activity of the isoforms of cytocromes P 450.
  • active compounds of general formula A '- V— C allowing, by cleavage in vivo, the simultaneous administration of two active principles A and C with complementary action and with antibiotic action, is carried out by reacting with a compound biogenic vectorization V, for example a sulfonamide such as sulfamethoxazole and trimethoprim.
  • a compound biogenic vectorization V for example a sulfonamide such as sulfamethoxazole and trimethoprim.
  • active compounds of general formula A 'TM V' TM C allowing, by cleavage in vivo, the simultaneous administration of two active principles A and C with complementary action and with antiulcer action, is carried out by reacting with a biogenic vectorization compound V, for example ranitidine and azole.
  • a biogenic vectorization compound V for example ranitidine and azole.
  • active compounds of general formula A 'TM V' TM C allowing by cleavage in vivo the simultaneous administration of two active principles A and C with complementary action and with anti- Rheumatic fever, for the treatment of arthritis, is performed by reacting with a biogenic vectoring compound V, for example a nonsteroidal anti-inflammatory drug and penicillamine.
  • a biogenic vectoring compound V for example a nonsteroidal anti-inflammatory drug and penicillamine.
  • active compounds of general formula A'— V 'TM C allowing by cleavage in vivo the simultaneous administration of two active principles A and C with synergistic action, one of which is an antidiabetic, is carried out by reacting with the biogenic vectoring compound, for example metformin and arginine, which by its role of transporter allows the potentiation of the action of metformin.
  • the biogenic vectoring compound for example metformin and arginine
  • active compounds of general formula A 'TM V' ⁇ C allowing by cleavage in vivo the simultaneous administration of two active ingredients with combined action, is carried out by reacting with the biogenic vectoring compound, by example an antihypertensive such as an ACE inhibitor, for example quinapril, benazepril and captopril, and a diuretic such as hydrochlorothiazide, in the treatment of hypertension, or, for example an anti-ulcer like ranitidine, and an antibiotic like metronidazole, in the treatment of gastric intestinal ulcer with helicobacter infection.
  • an antihypertensive such as an ACE inhibitor, for example quinapril, benazepril and captopril
  • a diuretic such as hydrochlorothiazide
  • active compounds of general formula A 'TM V' ⁇ C allowing by cleavage in vivo the simultaneous administration of two active principles with complementary action, by action on the side effects systematically associated with a therapeutic treatment, is carried out by reacting with a biogenic vectoring compound, for example a non-steroidal anti-inflammatory such as diclofenac or naproxen, and an anti-ulcer such as cimetidine.
  • a biogenic vectoring compound for example a non-steroidal anti-inflammatory such as diclofenac or naproxen, and an anti-ulcer such as cimetidine.
  • an active compound which can be used as a medicament in the treatment of diabetes, and capable of restoring by cleavage in vivo of metformin (first active principle) and of arginine (second active principle) is produced using as a biogenic vectorization compound succinic acid to synthesize arginine hemisuccinimide-metformin hemisuccinate.
  • the process for the preparation of this active compound comprises the following steps:
  • metformin active ingredient A
  • arginine active ingredient C
  • biogenic comoose V consisting of acid succinic; the latter reacts, on the one hand covalently with an amino function of arginine and on the other hand ionically (salification reaction) with an amino function of metformin.
  • the reaction liquid is kept under vigorous stirring for one hour, heating slowly for a complete distillation of the ether. Evaporated to dryness and the residue is taken up in a minimum of distilled water (20 ml), and acidified with dilute hydrochloric acid. By concentration (light heating under partial vacuum), white crystals of arginine hemisuccinimide are obtained.
  • concentration light heating under partial vacuum
  • white crystals of arginine hemisuccinimide are obtained.
  • the NMR spectrum, the centesimal analysis and the purity of the product are verified by thin layer chromatography. We in particular, checks the presence of the amino acid residue of arginine by the reaction with ninhydrin and the presence of the free carboxyl of succinic acid by titrimetry.
  • the yield is quantitative.
  • metformin hydrochloride 10 grams are added to 40 ml of a 5N sodium hydroxide solution. The reaction mixture is heated for two hours at 40 ° C. After evaporation under vacuum at 40 ° C, the viscous residue is taken up in 100 ml of absolute ethanol. Filtration removes impurities and an insoluble residue of sodium chloride remains. Metformin base is in alcoholic solution and by evaporation it is isolated in the form of a viscous powder. The NMR spectrum confirms the structure of metformin. The absence of chloride is checked with silver nitrate.
  • metformin that is to say the N, N-dimethylimidodicarbonimide diamide
  • MERCK Index the number 5792 and characterized under the number Chemical Abstracts 657-24-9.
  • metformin base is added mole to mole. Immediate dissolution is obtained.
  • the water is completely evaporated at 60 ° C under vacuum. The residue is redissolved in distilled water and crystallizes during concentration in vacuo.
  • Translucent crystals are obtained which are soluble in water and insoluble in organic solvents.
  • the melting point is 1 88-1 89 ° C.
  • This test is carried out according to the in vitro method in intestinal juice, described previously according to the in vitro toxicity test described. An immediate release of metformin is observed without modifying the hemisuccinimide-arginine part. A second test is carried out on a culture of rat hepatocytes, according to the method described above. A slow release of arginine is observed over 24 hours.
  • arginine hemisuccinimide-metformin hemisuccinate and a metformin hydrochloride / arginine hydrochloride association: a) A pharmacokinetic study carried out in two groups of 20 rats each, receiving orally, respectively 50 mg / kg of metformin hydrochloride, and 50 mg / kg of arginine hemisuccinimide- metformin hemisuccinate made it possible to calculate the different kinetic parameters . Arginine hemisuccinimide-metformin hemisuccinate releases metformin and in both groups, plasma metformin levels are determined.
  • the concentration peak is observed in 90 minutes and is found to be 3.9 ⁇ g / ml.
  • the bioavailable fraction is 60% and the half-life is on average 2.5 hours.
  • the administration of 50 mg / kg of arginine hemisuccinimide- metformin hemisuccinate corresponds to approximately 25 mg / kg of metformin hydrochloride or half a dose.
  • the concentration peak is observed at 60 minutes and it is found to be 2.9 ⁇ g / ml of metformin.
  • the bioavailable fraction is 75% and the half-life is 2.6 hours.
  • the first model consists of treating rats with streptozotocin (50 mg / kg PI), a compound which induces an increase in blood sugar which goes from 5.5 mM to 12-14 mM in 21 days.
  • streptozotocin 50 mg / kg PI
  • metformin 30 mg / kg
  • the arginine hemisuccinimide-metformin hemisuccinate decreases more significantly the hyperglycemia which goes from 1 2.66 to 7.56 mM.
  • the difference between the two treatments is significant despite the lower dose of metformin.
  • the second model is performed with the administration of fructose to
  • Arginine hemisuccinimide-metformin hemisuccinate is found to be significantly more active than metformin alone at a dose equivalent to metformin base.
  • arginine hemisuccinimide-metformin hemisuccinate reproduces at least the effects of the two active ingredients on microcirculation, namely the vasodilatory action of arginine and the action on vasomotion metformin.

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Abstract

Utilisation en tant que médicament d'un composé actif de formule générale A'<u>---</u>V'<u>---</u>C', capable de restituer au moins l'entité A par clivage in-vivo des liaisons correspondantes entre A' et V', et optionnellement capable de restituer également les entités V et C par clivage in-vivo de la liaison V'---C' ou V'-C' étant spécifié que: V est un composé biogénique de vectorisation, de formule générale X-R-Y, dans laquelle, *R représente une chaîne hydrocarbonée de 2 à 10 atomes de carbone, aliphatique, cyclique, ou alicyclique, saturée ou non, éventuellement substituée par des groupes alkyles en C1 à C5, et/ou des groupes hydroxyles, *X et Y sont chacun une fonction libre acide, amine, ou alcool. A et C sont deux principes actifs respectivement différents, dont l'un comprend une fonction chimique complémentaire de la fonction X, susceptible de réagir avec cette dernière pour donner une liaison clivable in vivo, ionique A'---V' ou covalente A'-V', et dont l'autre comprend une fonction chimique complémentaire de la fonction Y, susceptible de réagir avec cette dernière pour donner une liaison clivable in vivo, ionique, V'---C' ou covalente V'-C'.

Description

Utilisation en tant que médicament d'un composé restituant in vivo des principes actifs
L'invention a pour objet la synthèse, la fabrication et l'utilisation de médicaments associés, ayant préférentiellement (mais non exclusivement) une action complémentaire et/ou synergique.
Par "action complémentaire", on entend l'action pharmacologique de deux composés différents permettant d'agir sur la même pathologie par deux mécanismes pharmacologiques respectivement différents, par exemple, l'utilisation combinée de deux antidiabétiques comme une biguanine et une sulfonylurée, ou permettant d'agir sur une pathologie principale et sur une pathologie associée, par exemple le diabète et une pathologie cardiovasculaire. On entend également l'action pharmacologique de deux composés différents, permettant d'agir simultanément par deux mécanismes respectivement différents sur deux pathologies systématiquement associées chez l'homme, ou sur une pathologie et sur les effets secondaires dus au traitement de ladite pathologie. Une association médicamenteuse selon l'invention a pour objet de permettre une bithérapie en une seule prise et par l'utilisation d'un seul et même composé.
Par "action synergique", on entend l'action pharmacologique de deux composés consistant à potentialiser l'action potentielle d'au moins un desdits composés, par exemple potentialisation de l'action d'une biguanine par l'action d'un transporteur, comme décrit et proposé ci-après à titre d'exemple.
Classiquement on utilise, lorsque l'on doit formuler des médicaments contenant deux principes actifs pharmaceutiques en association, la galénique, et ces associations ne sont en pratique possibles que lorsque les principes actifs pharmaceutiques choisis ont des demi-vies comparables.
Le choix des excipients permettant, malgré l'administration simultanée, la libération séquencée ou simultanée des deux principes actifs dans les proportions fixées par la pharmacopée, est alors essentiel, car ces excipients vont conditionner la libération des principes actifs et leurs biodisponibilités respectives. Ce choix d'excipients est rapidement extrêmement délicat lorsque l'on souhaite formuler deux principes actifs, car le nombre de paramètres, physicochimiques et physiologiques à considérer, est trop important. Devant ces difficultés, lorsque l'on doit administrer deux principes actifs simultanément, la solution d'administrer des principes actifs sous deux formes galeniques distinctes et en deux prises distinctes est la plus souvent retenue.
La biodisponibilité et la synergie et/ou complémentarité d'action in-vivo sont alors dépendantes de la prise simultanée ou successive des deux formes galeniques, et sont ainsi difficilement predictibles et mesurables, et de surcroit dépendantes de la compliance du patient.
Selon la présente invention, il a été mis en évidence que l'utilisation d'un composé actif susceptible de libérer in-vivo, par exemple au niveau de l'intestin, du foie, du plasma ou autres organes cibles, deux principes actifs différents, en séquence ou simultanément, permet de résoudre de tels problèmes de co-administration de principes actifs différents, et ce, quelques soient les demi-vies des principes actifs mis en oeuvre.
Ainsi la présente invention propose l'utilisation en tant que médicament d'un composé actif de formule générale A' — V — C, capable de restituer au moins l'entité A par clivage in-vivo de la liaison correspondante entre A' et V, étant spécifié que :
V est un composé biogénique de vectorisation, de formule générale X-R-Y, dans laquelle :
* R représente une chaîne hydrocarbonée de 2 à 1 0 atomes de carbone, aliphatique, cyclique, ou alicyclique, saturée ou non, éventuellement substituée par des groupes alkyles en C1 à C5, et/ou des groupes hydroxyles,
* X et Y sont chacun une fonction libre acide, aminé, ou alcool.
A et C sont deux principes actifs respectivement différents, dont l'un comprend une fonction chimique complémentaire de la fonction X, susceptible de réagir avec cette dernière pour donner une liaison clivable in vivo, ionique A' — V ou covalente A' — V, et dont l'autre comprend une fonction chimique complémentaire de la fonction Y, susceptible de réagir avec cette dernière pour donner une liaison, ionique V — C ou covalente V — C .
Préférentiellement, la liaison V — C ou V — C est clivable in- vivo, et ledit composé actif est capable de restituer également les entités V et C par ledit clivage in-vivo.
Un composé actif selon la présente invention peut par exemple être obtenu par réaction entre elles des entités A, V et C respectivement, pour obtenir sous forme liée respectivement les radicaux A', V et C II est entendu que A et C sont deux principes actifs respectivement différents, par exemple capables d'agir en synergie, en complément ou en combinaison, c'est-à-dire que l'un au moins de ces principes actifs, par exemple A, est un produit, matière, ou composé pharmacologiquement actif en soi, et que, par exemple B est un produit, matière, ou composé pharmacologiquement actif, ou agissant par potentialisation des effets de A.
Cette potentialisation peut être due à une sensibilisation des récepteurs de A, une vectorisation de A avec amélioration de la biodisponibilité, ou encore une suppression de l'inactivation de A. Ces principes actifs A et C peuvent être éventuellement déjà utilisés en association simple, soit dans la même présentation pharmaceutique, soit en prescription simultanée ou associée.
Par "fonction chimique complémentaire", on entend toute fonction chimique capable de réagir avec une fonction libre ou terminale du composé biogenique. Par exemple, V doit comporter une fonction réagissant avec A et une fonction réagissant avec C. Ainsi si A et C comportent chacun une fonction acide, V est une diamine, un dialcool ou une alcoolamine, de manière à former respectivement un amide, un ester ou un sel. Ainsi si A et C comportent chacun une fonction aminé, V est un diacide de manière à former un amide ou un sel. Si A et C comportent chacun une fonction alcool, V est un diacide de manière à former un diester. Selon le principe de l'invention, toutes les compositions sont possibles. En conséquence, si A comporte une fonction acide et C une fonction alcool, V est par exemple une alcoolamine, pour agir avec la fonction acide de A pour donner un amide, un ester ou un sel, et avec la fonction alcool de C pour donner un ester. Par "liaisons covalentes" , on entend ici des liaisons chimiques susceptibles d'être formées par réaction de fonctions chimiques dites complémentaires, entre le composé biogenique de vectorisation V et les principes actifs A et C. Par "liaisons ioniques", on entend ici des liaisons par force électrostatique, susceptibles d'être formées par action des fonctions chimiques dites complémentaires, entre le composé biogenique de vectorisation V et le principe actif A ou C, donc des liaisons du type sels d'acides, sels d'aminés, alcoolates et acide/base, et ce indépendamment de la proportion molaire existant entre le composé V et le principe actif A ou C, appartenant au complexe formé par lesdites liaisons ioniques..
Par "liaison clivable in-vivo", on entend toute liaison permettant la libération et restitution des principes actifs A et C, et du composé biogenique V de vectorisation, in-vivo, par rupture des liaisons ioniques ou covalentes entre les fonctions chimiques complémentaires de A et V, et de C et V.
Les liaisons covalentes clivables sont clivées par action des enzymes présentes dans le milieu in-vivo du site de libération. Ces liaisons covalentes étant des liaisons amides ou des liaisons esters, les enzymes impliquées dans ce clivage sont des amidases, des estérases et des hydrolases. Ces enzymes sont présentes en particulier dans le tube digestif (administration orale), de façon prépondérante dans le foie, dans le sang, et potentiellement présentes dans les organes cibles.
Les amidases qui hydrolysent la liaison -CO-NH- se trouvent au niveau du foie, elles sont peu actives ; d'où un effet prolongé attendu avec le composé selon l'invention porteur d'une telle liaison. Parmi ces amidases, certaines sont connues, il s'agit des endopeptidases qui hydrolysent les liaisons gamma-aminées ou gamma-acides. V peut être en effet selon l'invention un acide gamma-aminé, avec une seconde fonction acide ou aminé en position gamma (cas de l'acide glutamique ou de la lysine par exemple).
Les estérases qui hydrolysent la liaison -CO-O- sont très nombreuses dans l'organisme vivant. Elles sont cependant ubiquitaires et très peu spécifiques d'un substrat ; d'où une grande vitesse de réaction, avec une libération rapide des constituants A, V, C du composé actif selon la présente invention. Les plus spécifiques d'un substrat portent le nom de ce substrat, et à ce titre on peut citer par exemple les cholinestérases ou les procaïne-estérases.
Les hydrolases hydrolysent également les esters et toutes les molécules de grande taille apportées à l'organisme sous forme d'aliments. Ces hydrolases sont nombreuses et ubiquitaires également. Elles sont néanmoins spécifiques du composé biogenique de vectorisation V utilisé.
Comme enzymes de clivage utiles pour la mise en œuvre de la présente invention, on peut citer les enzymes protéolytiques comme la pepsine, la trypsine, les catalases, les endo- et exo- peptidases. Sont également utiles les amylases et les osidases, et enfin les lipases et les béta-oxygènases pour la destruction des lipides.
Ces enzymes n'interviennent que lorsque la structure du composé biogenique de vectorisation comprend une ou plusieurs liaisons qu'elles sont susceptibles de cliver. Par exemple la lipase agit si le composé biogenique de vectorisation est un diacide de longue chaîne (8 à 1 0 atomes de carbone, le comparant à un acide gras), et que la liaison A - V ou V - C est obtenue par condensation avec une fonction alcool secondaire de A ou de C.
Les liaisons ioniques clivables sont clivées en fonction de leur lieu de libération, par exemple intestin, foie, plasma, ou organe cible, étant entendu que les sels d'acide, d'aminé, ou les alcoolates sont généralement ionisés aux pH des milieux des organismes vivants. Généralement le pH est compris entre 2 et 8, et est par exemple 2 pour l'estomac, et de 6 par exemple pour l'intestin. On a donc une ionisation du composé actif selon l'invention, en fonction du type de sel utilisé, et une dissociation dudit composé actif, lorsque ce dernier comporte au moins une liaison ionique. On choisit le sel en fonction de sa constante de dissociation, et du pH du site in-vivo de libération. Par exemple pour une dissociation dans l'estomac, on choisit un sel d'acide faible et de base forte.
Le choix du composé biogenique de vectorisation, et notamment le choix de ses fonctions libres X et Y est fait selon la nature des fonctions chimiques, libres et complémentaires, présentes dans ou sur les principes actifs A et C destinés à être vectorisés, c'est-à-dire liés par liaison covalente ou ionique à ce composé biogenique de vectorisation, mais également selon les sites de clivage et libération choisis. Ce composé biogenique de vectorisation est un produit d'origine naturelle ou non, et/ou métabolisable et/ou biodégradable et/ou atoxique vis-à-vis de l'homme ou de l'animal, à dose physiologique. Ce composé biogenique de vectorisation sera choisi parmi des composés biologiquement éprouvés et décrits, par exemple des gamma-aminoacides intervenant dans la synthèse des protéines, des di-acides intervenant dans le cycle de Kreps, des éthanolamines constitutives de membranes cellulaires, métabolisables et atoxiques, et susceptibles d'être intégrés, eux-mêmes ou leurs métabolites dans les grands cycles biologiques de la vie. On peut citer par exemple à titre de composé biogenique de vectorisation, l'acide succinique que l'on retrouve dans le cycle de Kreps, ou l'acide méthyl-succinique qui est biodégradé en acide succinique.
Tout principe actif est une molécule chimique, biochimique, biologique, naturelle ou obtenue par la main de l'homme, par exemple par synthèse ou par voie recombinante. Cette molécule a une activité biologique démontrée pour soigner, ou prévenir, toute maladie ou trouble organique ou fonctionnel chez l'homme ou l'animal. Cette activité a par exemple un effet proportionnel à la dose, ou un dualisme d'action, cette activité biologique étant objectivement démontrée ou démontrable. Ce sont notamment des substances pharmacologiquement et thérapeutiquement actives, déjà connues comme telles ou à venir.
Les principes actifs différents A et C, capables d'agir en synergie et/ou en complément, sont choisis préférentiellement parmi des principes actifs ayant des demi-vies sensiblement égales, appartenant à la même classe thérapeutique, et agissant sur la même pathologie par deux mécanismes d'action différents, ou appartenant à des classes thérapeutiques différentes et permettant de traiter des polypathologies systématiquement associées, par exemple une pathologie principale traitée par un premier principe actif, et une pathologie secondaire traitée par un deuxième principe actif, ladite pathologie secondaire étant provoquée par l'administration du premier principe actif.
Les actions pharmacologiques des principes actifs retenus sont donc par exemple soit complémentaires, soit synergiques. Si les actions sont synergiques, ou qu'il y a potentialisation par exemple, la diminution des doses permettra la diminution des effets secondaires. Ces principes actifs sont choisis, notamment : en fonction de leur capacité à agir en synergie et/ou en complément, en fonction de leur aptitude à se lier à un composé biogenique de vectorisation, et en fonction de leur capacité biochimique ou métabolique à être libérés in-vivo, par clivage des liaisons les liant au composé biogenique de vectorisation retenu, par action enzymatique ou en fonction du pH in-vivo dans le site de libération.
Les liaisons retenues entre le composé biogenique de vectorisation et les principes actifs A et B dépendent des métabolismes possibles au niveau gastro-intestinal et hépatique.
Par exemple, les sels sont dissociables dans le tube digestif, l'hydrolyse pouvant être retardée par des formes galeniques gastrorésistantes. Les esters sont hydrolyses en milieu acide, ou hydrolyses par les estérases des sucs gastriques, l'hydrolyse pouvant être également retardée par des formes galeniques gastro-résistantes. Les amides sont hydrolysées par les amidases hépatiques, la cinétique de ces hydrolyses étant généralement lente.
Ainsi pour aboutir à un composé actif AVC, pouvant être utilisé en tant que médicament selon l'invention, les étapes suivantes sont nécessaires :
- choix des principes actifs en fonction de la cible ou des cibles thérapeutiques visée(s), et de la présence ou non sur ce principe actif de fonctions chimiques libres et accessibles, capables d'être des fonctions chimiques complémentaires de celles du composé biogenique de vectorisation, c'est-à-dire par exemple présence sur ce principe actif de fonctions acides, aminés ou alcools, réactives. - choix du composé biogenique de vectorisation en fonction des fonctions chimiques complémentaires des principes actifs retenus A et C, et des qualités du composé biogenique de vectorisation : ledit composé biogenique retenu est métabolisable, et/ou biodégradable, et/ou atoxique, vis-à-vis de l'homme ou de l'animal à dose physiologique. Il est choisi parmi des composés biologiquement assimilables, décrits ou avérés. - validation de la possibilité de synthèse des composés candidats AVC et,
- choix des composés actifs finaux parmi les composés candidats, par tri en fonction des résultats des tests de clivage en fonction des sites de libération ciblés, puis en fonction des résultats des tests de toxicité.
Les fonctions acides, aminés ou alcools convenant à la mise en oeuvre de l'invention sont celles qui ne sont pas entravées dans leur réactivité par des problèmes d'encombrement stérique par exemple, ou par le voisinage de substituants modifiant l'électro-activité de ces fonctions chimiques.
Les voies de synthèse retenues sont par exemple celles généralement mises en oeuvre pour la formation de sels doubles, diesters, diamides, sel-esters, sel-amides, ou amide-esters, c'est à dire des méthodes générales de synthèse avec protection/déprotection en fonction des fonctions chimiques en présence, et de leurs réactivités respectives.
Ainsi, par exemple avec un composé biogenique de vectorisation comportant deux fonctions acide, on protège un des carboxyles avec un groupe méthyle, l'autre étant sous forme très réactive, par exemple sous forme de chlorure d'acide, pour réagir avec le premier principe actif, par exemple A, la fonction protégée pouvant ensuite être libérée par une hydrolyse douce pour pouvoir réagir avec le deuxième principe actif, par exemple C.
La séquence des réactions est alors de préférence et par exemple la suivante :
- synthèse de l'amide du composé biogenique de vectorisation, par formation par exemple d'un chlorure d'acide ou d'un anhydride, puis réaction avec la fonction aminé du principe actif A, l'autre fonction acide étant par exemple protégée par formation d'un ester,
- après formation de l'amide, l'autre fonction acide dudit composé biogenique est déprotégée par hydrolyse de l'ester, et la formation d'un sel d'aminé ou d'un ester, avec le principe actif C, est à nouveau possible. Par exemple, on obtient ainsi un composé de formule A'___V'___C, çjgηg |eqUe| |a liaison entre A' et V est effectuée par la formation d'une liaison amide, et dans lequel la liaison entre V et C est obtenue par la formation d'un sel entre une aminé et un acide.
Différents tests pour évaluer l'aptitude au clivage in-vivo des liaisons A'— V et V — C et à la libération correspondante des principes actifs A et C peuvent être pratiqués. Ces tests consistent par exemple en l'observation de la libération des principes actifs dans un suc intestinal, ou l'étude du métabolisme hépatique sur culture primaire d'hépatocyte de rat. Ces deux tests sont décrits ci-après.
Essai in-vitro de clivage dans un suc intestinal. On utilise une préparation de suc intestinal contenant la trypsine, les peptidases, la lipase, l'amylase et toutes les autres enzymes du pancréas exocrine. Ce test est préalablement validé avec des composés étalons. Le composé A'V'C en quantité connue (de l'ordre du microgramme) est placé en présence d'une quantité connue de suc intestinal (dont les teneurs en trypsine et lipase sont contrôlées). Le mélange réactionnel est maintenu à 37 °C pendant une heure. Ce temps est compatible avec le transit intestinal. Des prélèvements sont effectués toutes les 1 5 mn, et les produits A et C sont détectés et leur concentration est mesurée par HPLC couplée à un détecteur UV, ou un spectromètre de masse s'il n'est pas possible d'utiliser l'UV. Les colonnes utilisées dépendent de la nature de A et de C, mais sont généralement des colonnes échangeuses d'ions, du fait de la présence de formes acides, aminés ou alcools libérées. Après étalonnage, on détermine la quantité totale de A ou de C libérée en 1 heure, et les points intermédiaires permettent de calculer les constantes de dissociation Km et la vitesse Vmax des enzymes pour le composé actif A'V'C utilisé. Ce test peut être couplé avec une détermination de la libération de A, C et V dans le suc gastrique, en utilisant exactement le même principe mais en remplaçant le suc intestinal par du suc gastrique.
Essai in-vitro sur culture primaire d'hépatocytes de rat. On utilise une culture primaire d'hépatocytes de rat, qui sont proches de ceux de l'Homme pour les études de métabolisme dans un milieu HEPES, à laquelle on ajoute une quantité connue de composé A'V'C de l'ordre du microgramme. Les produits sont laissés en contact durant 6 heures, et des prélèvements sont effectués à 1 heure, 2 heures et 4 heures, sur lesquels on isole le surnageant et on lyse les hépatocytes du culot. Dans ces milieux, on mesure les concentrations de principes actifs A et C libérés. Comme précédemment, le calcul de Vmax et de Km des enzymes impliquées dans le métabolisme est possible. Lorsque les composés selon l'invention ne traversent pas les membranes cellulaires, le même type d'étude est réalisable sur un homogénat de foie de rat.
L'éventuelle toxicité du composé biogenique de vectorisation, V est rapportée à celle du composé actif A'V'C selon l'invention. Comme ce composé actif est métabolisé en A, C et V, et que V est une substance par définition biologique, la toxicité du composé selon l'invention doit se comparer à la somme des toxicités dues à l'administration du principe actif
A et du principe actif C. De plus, lorsque le composé actif associe deux principes actifs ayant dans ces conditions , au moins pour un dit principe actif, une efficacité supérieure à celle du même dit principe actif seul, on peut considérer une toxicité moindre pour ledit composé. Néanmoins, une méthode de prédictivité de la toxicité, alternative aux méthodes standards in-vivo, est proposée ci-après pour comparer la toxicité de A et de C et de A' — V — C à des concentrations identiques exprimées en A ou en C (voir
Toxicologie Emergencies, Sixth Edition 1 997, Goldfranck et al. Appleton and Lange, Connecticut, USA).
Essai in-vitro de toxicité Une méthode de culture primaire d'hépatocytes sur 96 heures est mise en oeuvre (voir Biochemical Pharmacology, vol. 50, 1 995, pp775- 780) . Les hépatocytes sont isolés in situ par une perfusion de collagénase. Ils sont ensuite placés dans un milieu de Williams supplémenté en sérum de veau fœtal, en cortisol et en glutamine, à raison de 1 million de cellules par puits. Dans chaque puits on ajoute des concentrations croissantes et toxiques de A et C et de A'— V— C . Des prélèvements sont effectués après 6h, 1 2h, 24h, 48h et 96h et la viabilité des cellules est déterminée par un test au bleu de méthylène, par l'expression d'albumine, par l'apoptose des hépatocytes, et par la mesure de l'activité des cytocromes P450. La viabilité des cellules par le test au bleu de méthylène donne des résultats semblables à ceux obtenus par une DL 50.
Les résultats obtenus par l'expression d'albumine permettent de connaître les limites de tolérance de l'hépatocyte à toute substance toxique (toxicité à terme) . En effet, un des rôles principaux de l'hépatocyte est de synthétiser des protéines. Lors d'un effet toxique, cette expression de la synthèse et de la libération d'albumine est altérée.
Les résultats obtenus par l'apoptose des hépatocytes permet de confirmer la toxicité à terme, car lors d'un contact avec une substance toxique, les cellules vont programmer leur destruction, ce qui correspond au phénomène d'apoptose qui est mesuré par l'ADN anormal.
La mesure de l'activité des cytocromes P 450 documente les phénomènes d'induction et d'inhibition de ces enzymes, souvent rencontrés avec les produits pharmacologiquement actifs. Une série de tests permet de déterminer l'activité des isoformes des cytocromes P 450.
La synthèse de composés actifs de formule générale A' — V— C selon l'invention permettant par clivage in vivo l'administration simultanée de deux principes actifs A et C à action complémentaire et à action antibiotique, est effectuée en faisant réagir avec un composé biogenique de vectorisation V, par exemple un sulfamide comme le sulfamethoxazole et le triméthoprime.
La synthèse de composés actifs de formule générale A'™V'™C selon l'invention, permettant par clivage in vivo l'administration simultanée de deux principes actifs A et C à action complémentaire et à action antiulcéreuse, est effectuée en faisant réagir avec un composé biogenique de vectorisation V, par exemple la ranitidine et l'azolé.
La synthèse de composés actifs de formule générale A'™V'™C selon l'invention, permettant par clivage in vivo l'administration simultanée de deux principes actifs A et C à action complémentaire et à action anti- rhumatismale, pour le traitement de la polyarthrite, est effectuée en faisant réagir avec un composé biogenique de vectorisation V, par exemple un antiinflammatoire non stéroïdien et la pénicillamine.
La synthèse de composés actifs de formule générale A'— V'™C selon l'invention, permettant par clivage in vivo l'administration simultanée de deux principes actifs A et C à action synergique, dont l'un est un antidiabétique, est effectuée en faisant réagir avec le composé biogenique de vectorisation, par exemple la metformine et l'arginine, qui par son rôle de transporteur permet la potentialisation de l'action de la metformine.
La synthèse de composés actifs de formule générale A'™V'~C selon l'invention, permettant par clivage in vivo l'administration simultanée de deux principes actifs à action combinée, est effectuée en faisant réagir avec le composé biogenique de vectorisation, par exemple un anti- hypertenseur comme un inhibiteur de l'enzyme de conversion, par exemple le quinapril, le benazepril et le captopril, et un diurétique comme l'hydrochlorothiazide, dans le traitement de l'hypertension, ou, par exemple un anti-ulcéreux comme la ranitidine, et un antibiotique comme le métronidazole, dans le traitement de l'ulcère gastro-intestinal à infection à hélicobacter.
La synthèse de composés actifs de formule générale A'™V'~C selon l'invention, permettant par clivage in vivo l'administration simultanée de deux principes actifs à action complémentaire, par action sur les effets secondaires associés systématiquement à un traitement thérapeutique, est effectuée en faisant réagir avec un composé biogenique de vectorisation, par exemple un anti-inflammatoire non stéroïdien comme le diclofenac ou le naproxène, et un anti-ulcéreux comme la cimétidine.
A titre d'exemple, un composé actif utilisable en tant que médicament dans le traitement du diabète, et capable de restituer par clivage in vivo de la metformine (premier principe actif) et de l'arginine (deuxième principe actif) est réalisé en utilisant comme composé biogenique de vectorisation l'acide succinique pour synthétiser l'hémisuccinimide d'arginine-hémisuccinate de metformine. Le procédé de préparation de ce composé actif donné à titre d'exemple, comprend les étapes suivantes :
- réaction du monochlorure-monoester de l'acide succinique en solution dans de l'éther, ou dans du benzène, avec l'arginine en solution aqueuse dans du carbonate de sodium.
- libération de la metformine base à partir du chlorhydrate en milieu sodique concentré, et extraction par de l'alcool absolu
- formation du sel de l'hémisuccinimide d'arginine avec la metformine.
La présente invention est maintenant décrite à titre d'exemple par référence à deux pricipes actifs, à savoir la metformine (principe actif A), et l'arginine (principe actif C), liés à un comoosé biogenique V consistant en de l'acide succinique ; ce dernier réagit, d'un côté de manière covalente avec une fonction aminé de l'arginine et de l'autre côté de manière ionique (réaction de salification) avec une fonction aminé de la metformine.
Synthèse de l'hémisuccinimide d'arginine, hémisuccinate de metformine a) Première étape : préparation de l'hémisuccinimide d'arginine. De l'arginine base (6g) est dissoute dans 1 20 ml d'une solution aqueuse de carbonate de sodium (N = 1 0,6 g/100ml) . Par ailleurs, du monochlorure-monoester succinique est dilué dans 50 ml d'éther sulfurique, en léger excès de monochlorure monoester succinique pour une réaction mole à mole par rapport à l'arginine. Sous agitation vigoureuse à température ambiante, la solution éthérée est ajoutée à la solution aqueuse en 1 0 minutes. Le liquide réactionnel est conservé sous agitation vigoureuse pendant une heure, en chauffant lentement pour une distillation complète de l'éther. On évapore à sec et le résidu est repris par un minimum d'eau distillée (20 ml), et acidifié par de l'acide chlorhydrique dilué. Par concentration ( chauffage léger sous vide partiel) on obtient des cristaux blancs d'hémisuccinimide d'arginine. La vérification du spectre RMN, de l'analyse centésimale et de la pureté du produit par chromatographie sur couche mince est réalisée. On vérifie en particulier la présence du reste acide aminé de l'arginine par la réaction à la ninhydrine et la présence du carboxyle libre de l'acide succinique par titrimétrie.
Le rendement est quantitatif.
b) Deuxième étape : libération de la metformine base.
1 0 grammes de chlorhydrate de metformine sont ajoutés à 40 ml d'une solution d'hydroxyde de sodium 5 N. Le mélange réactionnel est chauffé pendant deux heures à 40°C. Après évaporation sous vide à 40°C, le résidu visqueux est repris par 100 ml d'ethanol absolu. Une filtration permet d' éliminer les impuretés et il reste un résidu non soluble de chlorure de sodium. La metformine base est en solution alcoolique et par évaporation elle est isolée sous forme d'une poudre visqueuse. Le spectre RMN confirme la structure de la metformine. L'absence de chlorure est vérifiée au nitrate d'argent.
On rappelle que la metformine, c'est à dire la N,N-diméthyl- imidodicarbonimidique diamide, est identifiée dans le MERCK Index sous le numéro 5792 et caractérisée sous le numéro Chemical Abstracts 657-24- 9.
c) Troisième étape
Dans une solution aqueuse d'hémisuccinimide d'arginine, la metformine base est ajoutée mole à mole. Une dissolution immédiate est obtenue. L'eau est complètement évaporée à 60°C sous vide. Le résidu est remis en solution dans de l'eau distillée et cristallise lors de la concentration sous vide.
On obtient des cristaux translucides solubles dans l'eau et insolubles dans les solvants organiques. Le point de fusion est de 1 88- 1 89 ° C.
Le spectre RMN, l'analyse centésimale et la présence d'une seule tache après chromatographie sur couche mince confirme la structure et la pureté du produit. Le rendement total est quantitatif.
A la suite des réactions précédentes, le rendement est voisin de 90%. Les pertes proviennent des purifications et filtrations. Les formules développées de l'arginine, de la metformine, et du sel de l'hémisuccinimide d'arginine avec la metformine sont données respectivement aux figures 1 à 3.
Test de clivage :
Ce test est réalisé selon la méthode in-vitro dans un suc intestinal, décrite précédemment selon l'essai in-vitro de toxicité décrit. On observe une libération immédiate de la metformine sans modifier la partie hemisuccinimide-d'arginine. Un deuxième essai est réalisé sur une culture d'hépatocytes de rat, selon la méthode décrite précédemment. On observe une libération lente d'arginine sur 24 heures.
Toxicité :
Ce test est réalisé selon l'essai in-vitro de toxicité décrit précédemment. La dose toxique est observée avec la metformine à 10"2 M, et elle est identique pour le composé actif A'-V'-B', à savoir le sel de l'hémisuccinimide d'arginine avec la metformine.
Vérification de l'activité pharmacologique du composé actif obtenu.
L'intérêt cinétique et pharmacologique du composé actif selon la présente invention est décrit ci-après, en prenant comme exemple illustratif, l'hémisuccinimide d'arginine-hémisuccinate de metformine, et une association chlorhydrate de metformine/chlorhydrate d'arginine : a) Une étude pharmacocinétique menée dans deux groupes de 20 rats chacun, recevant par voie orale, respectivement 50 mg/kg de chlorhydrate de metformine, et 50 mg/kg d'hémisuccinimide d'arginine- hémisuccinate de metformine a permis de calculer les différents paramètres cinétiques. L'hémisuccinimide d'arginine-hémisuccinate de metformine libère de la metformine et dans les deux groupes, ce sont les taux plasmatiques de la metformine qui sont déterminés.
Après administration de 50 mg/kg de chlorhydrate de metformine, le pic de concentration est observé en 90 minutes et est trouvé égal à 3,9 μg/ml. La fraction biodisponible est de 60% et la demi-vie est égale en moyenne à 2,5 heures. L'administration de 50 mg/kg d'hémisuccinimide d'arginine- hémisuccinate de metformine correspond à environ 25 mg/kg de chlorhydrate de metformine soit à une demi-dose. Le pic de concentration est observé à 60 minutes et il est trouvé égal à 2,9 μg/ml de metformine. La fraction biodisponible est de 75% et la demi-vie est de 2,6 heures.
Ces résultats démontrent que le passage de la metformine (quantité totale et vitesse de transfert) est amélioré dans le cas de l'hémisuccinimide d'arginine-hémisuccinate de metformine.
Du point de vue pharmacologique, l'activité antidiabétique a été étudiée sur deux modèles de rats rendus diabétiques.
Le premier modèle consiste à traiter les rats par de la streptozotocine (50mg/kg IP), composé qui induit une augmentation de la glycémie qui passe de 5,5 mM à 1 2-1 4 mM en 21 jours. L'administration de metformine (30 mg/kg) diminue significativement cette hyperglycémie qui passe de 1 2, 1 1 à 9,85 mM en moyenne. A la même posologie de 30 mg/kg (environ deux fois moins de metformine base), l'hémisuccinimide d'arginine-hémisuccinate de metformine diminue de façon plus importante l'hyperglycémie qui passe de 1 2,66 à 7,56 mM. La différence entre les deux traitements est significative en dépit de la plus faible dose de metformine.
Le second modèle est réalisé avec l'administration de fructose à
1 0% dans l'eau de boisson des rats. Il se développe une insulino- résistance, suivie d'un diabète de type non insulino-résistant. L'hémisuccinimide d'arginine-hémisuccinate de metformine se révèle significativement plus actif que la metformine seule à dose équivalente en metformine base .
Une étude sur la poche jugale du hamster montre que l'hémisuccinimide d'arginine-hémisuccinate de metformine reproduit au moins les effets des deux principes actifs sur la microcirculation, à savoir l'action vasodilatatrice de l'arginine et l'action sur la vasomotion de la metformine.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Utilisation en tant que médicament d'un composé actif de formule générale A'~V'™C, capable de restituer au moins l'entité A par clivage in-vivo des liaisons correspondantes entre A' et V, étant spécifié que :
V est un composé biogenique de vectorisation, de formule générale X-R-Y, dans laquelle,
* R représente une chaîne hydrocarbonée de 2 à 1 0 atomes de carbone, aliphatique, cyclique, ou alicyclique, saturée ou non, éventuellement substituée par des groupes alkyles en C 1 à C5, et/ou des groupes hydroxyles,
* X et Y sont chacun une fonction libre acide, aminé, ou alcool . A et C sont deux principes actifs respectivement différents, dont l'un comprend une fonction chimique complémentaire de la fonction X, susceptible de réagir avec cette dernière pour donner une liaison clivable in vivo, ionique A' — V ou covalente A' — V, et dont l'autre comprend une fonction chimique complémentaire de la fonction Y, susceptible de réagir avec cette dernière pour donner une liaison, ionique, V — C ou covalente V — C .
2. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la liaison V — C ou V — C est clivable in-vivo, et ledit composé actif est capable de restituer également les entités V et C par ledit clivage in-vivo.
3. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les fonctions X et Y sont respectivement différentes.
4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les fonctions X et Y sont identiques.
5. Utilisation selon la revendication 3, caractérisée en ce que la fonction X est une fonction acide ou aminé, et la fonction Y une fonction alcool.
6. Utilisation selon la revendication 4, caractérisée en ce que les fonctions X et Y sont chacune une fonction acide.
7. Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la liaison A' — V est covalente et du type amide.
8. Utilisation selon la revendications 6, caractérisée en ce que la liaison V — C est ionique et du type sel.
9. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le composé actif a pour formule générale A' — V
— C, les liaisons A' — V et V — C étant chacune du type amide ou ester.
10. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le composé actif a pour formule générale A' — V
— C, les liaisons A' — V et V — C étant du type ionique et respectivement différentes, et étant chacune une liaison du type sel ou acide/base.
1 1 . Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le composé actif a pour formule générale A' — V
— C, la liaison A' — V étant du type ionique, et la liaison V — C du type covalent.
12. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les principes actifs A et C ont une demi-vie plasmatique sensiblement égale.
13. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les principes actifs A et C appartiennent à la même classe thérapeutique , ou des classes thérapeutiques respectivement différentes.
14. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou
2, caractérisée en ce que les principes actifs permettent de traiter deux pathologies systématiquement et respectivement associées.
15. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le composé biogenique de vectorisaton est métabolisable et/ou biodégradable et/ou atoxique chez l'homme ou l'animal.
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