ES2236989T3 - Uso de derivados de homocisteina para el tratamiento de infecciones bacterianas. - Google Patents

Uso de derivados de homocisteina para el tratamiento de infecciones bacterianas.

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Abstract

La invención se refiere a la utilización de N - (tiodiglicoil) homocisteina, de sus sales farmacéuticamente aceptables, y de sus precursores metabólicos para la preparación de medicamentos para inhibir la adhesividad bacteriana. La invención también se refiere a nuevos precursores metabólicos de N - (tiodiglicoil) homocisteina.

Description

Uso de derivados de homocisteína para el tratamiento de infecciones bacterianas.
La presente invención se refiere al uso de derivados de la homocisteína como el principio activo exclusivo para la preparación de medicamentos para el tratamiento de infecciones bacterianas.
Más precisamente, la presente invención se refiere al uso de la N(tiodiglicoil)homocisteína o sales farmacéuticamente aceptables de la misma como el principio activo exclusivo para la preparación de medicamentos para el tratamiento de infecciones bacterianas.
La N-(tiodiglicoil)homocisteína, de fórmula (A)
(A)
\melm{\delm{\para}{CH _{2} 
--- CH _{2}  --- SH}}{C}{\uelm{\para}{COOH}}
H --- NH --- CO --- CH_{2} --- S --- CH_{2} --- COOH
ha sido descrita por R. Scuri y col. en Drugs Exptl. Clin. Res., 1988, XIV (11), 693-698 como uno de los metabolitos activos del agente mucolítico N(tiodiglicoil)homocisteína gamma-tiolactona o erdosteína.
Además de esto, la erdosteína, un precursor metabólico del compuesto (A), es conocido por ser administrado en combinación con antibióticos y, cuando se lo administra en combinación con amoxicilina en dosis de 1500 mg/día, puede provocar un efecto sinérgico (C.E. Marchioni y col. Intern. J. Clin. Pharmacol. Ther., 1995,33 (11),
612-618).
Se ha encontrado ahora que la N(tiodiglicoil)homocisteína (A) ejerce una actividad inhibitoria remarcable en la adhesividad bacteriana. Dicha actividad inhibitoria es aparentemente independiente de la actividad mucolítica, en la cual la erdosteína y los otros metabolitos de la misma están casi desprovistas de tal actividad inhibitoria.
Adicionalmente, se ha encontrado que otro agente mucolítico conocido, la N-acetilcisteina, de la que se ha reportado que alguna actividad en la inhibición de adhesividad bacteriana a células epiteliales de la mucosa humana (Niderman y col. Am. Rev. Resp. Di. 127, 85-90, 1983), es actualmente mucho menos activa, o incluso inactiva respecto al compuesto (A), bajo las mismas condiciones.
Por consiguiente, de acuerdo a uno de sus aspectos, la presente invención se refiere al uso de la N(tiodiglicoil)homocisteína, o a las sales farmacéuticamente aceptables de la misma para la preparación de medicamentos para el tratamiento de infecciones bacterianas.
Las sales farmacéuticamente aceptables son provechosamente sales alcalinas o alcalinas térreas, de preferencia sales de sodio, potasio o de calcio.
Los derivados de la homocisteína particularmente ventajosos para uso de acuerdo a la invención son aquellos compuestos de fórmula (I)
(I)R''S -—- CH_{2} --- CH_{2}---
\uelm{C}{\uelm{\para}{COR'}}
H --- NH --- CO --- CH_{2} --- S --- CH_{2} --- COOR
en la cual R es hidrógeno o un alquilo (C_{1}-C_{4}), R' es hidroxi o un grupo alcoxi (C_{1}-C_{4}), R'' es hidrógeno o un grupo alcanoílo (C_{2}-C_{4}) o R' y R'' son juntos un enlace, además de las sales farmacéuticamente aceptables de las mismas en los grupos carboxílicos libres.
Los compuestos preferidos de la fórmula (I) son aquellos en los cuales R es hidrógeno o etilo, R' es un hidroxi o etoxi y R'' es hidrógeno o acetilo, siendo de más preferencia el compuesto de fórmula (I) en la que R es hidrógeno y R' y R'' juntos forman un enlace y las sales farmacéuticamente aceptables de las mismas en los grupos carboxílicos libres.
La actividad del compuesto de fórmula (A) fue investigado en comparación con los otros metabolitos de erdosteína descritos por R. Scuri y col. y con N-acetilcisteína, de acuerdo con el procedimiento comúnmente usado para verificar la actividad de los antibióticos a concentraciones más bajas que la CIM (Concentración Inhibitoria Mínima). Dichos procedimientos consisten en incubar la sustancia activa con bacterias para interferir con su mecanismo de adhesividad y subsecuentemente adicionar células de mucosa, observando los resultados obtenidos.
Las células epiteliales humanas fueron recogidas de la mucosa bucal y del paladar de voluntarios sanos con una espátula estéril, posteriormente se las sumergió en 2 ml de solución salina fisiológica tamponada con un tampón fosfato, combinando de esta manera las suspensiones de diferentes voluntarios.
Las pruebas se llevaron a cabo con tres cepas diferentes de E.Coli, la cepa ATCC 25922 y otras dos aisladas de infecciones urinarias humanas, además con tres cepas de S. Aureus, ATCC 25923 y otras dos de infecciones respiratorias humanas, usando concentraciones de 1,25, 2,5, 5 y 10 mcg/ml para cada compuesto analizado.
Al final de la prueba, en el caso de incubación con las tres cepas de E.Coli, la diferencia de actividad entre compuesto de fórmula (A) y los otros compuestos analizados se encontró que fue significativa estadísticamente, ya a concentraciones de 2,5 mcg/ml, es decir, mientras que el compuesto (A) mostró una actividad significativa inhibitoria de adhesividad bacteriana comparada con el control (bacteria con compuesto no probado), N-acetilcisteína y uno de los metabolitos de erdosteína, N-acetilhomocisteína, no mostraron actividad inhibitoria en la adhesividad, aún a la máxima concentración de prueba (10 mcg/ml) y el otro metabolito de erdosteína (homocisteína) mostró alguna diferencia, la cual sin embargo no fue significativa estadísticamente comparado con la prueba de control.
Cuando se incuba con S. aureus, la N-acetilcisteína y los otros metabolitos de erdosteína mostraron una actividad no específica en la reducción de la adhesividad bacteriana, en tanto que el compuesto (A), a concentraciones de 2,5 a 10 mcg/ml, indujo una reducción significativa de adhesividad de las S. aureus a las células epiteliales.
En el caso de la erdosteína, también, la adhesividad bacteriana no se inhibió de una manera estadísticamente significativa, pero la erdosteína (compuesto de la fórmula (I), R = hidrógeno, enlace R' + R'') es conocido que se vuelve activo, también como un agente mucolítico, solo luego de que los grupos tiol hayan sido liberados por la acción enzimática tisular (Medical Praxis, 1992, 13(3/4) 71-76) y ser el precursor metabólico directo de un compuesto (A).
Gracias a la actividad del compuesto (A) en la adhesividad bacteriana, a la escasa toxicidad y la tolerancia excelente del compuesto mismo y de sus precursores metabólicos, esos compuestos, en particular compuestos de fórmula (I) y las sales farmacéuticamente aceptables de las mismas en los grupos carboxílicos, puede ser usada, de acuerdo a la invención, para la preparación de medicamentos para inhibir la adhesividad bacteriana.
En particular los medicamentos que contienen compuesto (A) pueden remplazar a los antibióticos, al menos en algunas patologías en el tracto respiratorio o en el aparato genitourinario, en ese sentido se los intenta indicar como primera elección en el tratamiento de infecciones bacterianas, especialmente del tracto respiratorio. De esta manera, ellos permiten, en muchos casos, evitar el tratamiento antibiótico. La presente invención permite en cualquier caso disminuir las dosis de antibióticos o la duración del tratamiento con el mismo antibiótico.
Los medicamentos preparados usando el compuesto (A), las sales farmacéuticamente aceptables del mismo, pueden ser formuladas en composiciones farmacéuticas conteniendo de 4 a 2000 mg, ventajosamente de 50 a 1000 mg, de preferencia de 100 a 500 mg, del ingrediente activo por unidad de dosificación, para la administración oral o rectal o para inhalación de 1 a 3 veces por día. En las composiciones farmacéuticas, el ingrediente activo está en una mezcla con excipientes farmacéuticos convencionales.
Algunos compuestos de fórmula (I) son nuevos y son precursores particularmente interesantes del compuesto (A).
Por consiguiente, de acuerdo a otro aspecto, la invención se refiere a los nuevos derivados tiol de fórmula (I)
(Ia)X --- S --- CH_{2} --- CH_{2} ---
\uelm{C}{\uelm{\para}{COOY}}
H --- NH --- CO --- CH_{2} --- S ---CH_{2} --- COOR
en los que R e Y son independientemente hidrógeno o un alquilo (C_{1}-C_{4}), X es un hidrógeno o un grupo alcanoílo (C_{2}-C_{4}), al menos uno de los mismos siendo diferente del hidrógeno, y las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos en los grupos carboxílicos libres.
Entre esos compuestos nuevos, son particularmente ventajosos aquellos de la fórmula (Ia) en los que uno de entre R e Y es hidrógeno y el otro es un alquilo (C_{1}-C_{4}), de preferencia etilo, y X es hidrógeno o un alcanoílo (C_{2}-C_{4}), de preferencia acetilo, como también aquellos de fórmula (Ia) el los que R e Y son ambos hidrógeno y X es alcanoílo (C_{2}-C_{4}) y las sales farmacéuticamente aceptables de los mismos.
Los compuestos novedosos de la fórmula (Ia) en los que Y es un hidrógeno pueden ser obtenidos empezando de un éster alquilo (C_{1}-C_{4}) de erdosteina, el cual es tratado con una base alcalina, como el hidróxido de sodio, para obtener un compuesto de la fórmula (Ia), en el que X es hidrógeno, Y es un metal alcalino, como el sodio y R es alquilo (C_{1}-C_{4}). Este compuesto es neutralizado para dar el compuesto de la fórmula (Ia) en el que X e Y son hidrógeno y R es alquilo (C_{1}-C_{4}). El compuesto resultante puede ser tratado con un derivado funcional de ácido alcanoico (C_{2}-C_{4}) para obtener un compuesto de fórmula (Ia) en el que Y es hidrógeno, R es alquilo (C_{1}-C_{4}) y X es alcanoílo (C_{2}-C_{4}).
Los compuestos de la fórmula (Ia) en los que R es hidrógeno pueden ser obtenidos empezando por un éster alquilo (C_{1}-C_{4}) de homocisteína, el cual es tratado con 3,5-dioxo-[1,4]tioxano en medio alcalino. El compuesto de fórmula (Ia) en el que R y X son hidrógeno e Y es alquilo (C_{1}-C_{4}) es obtenido por acidificación. El compuesto resultante puede ser tratado con un derivado funcional de ácido alcanoico (C_{2}-C_{4}) para obtener un compuesto de fórmula (Ia) en el que R es hidrógeno, Y es alquilo (C_{1}-C_{4}) y X es alcanoílo (C_{2}-C_{4}).
Los compuestos de fórmula (Ia) en los que R e Y son ambos grupos alquilo (C_{1}-C_{4}) pueden ser preparados por esterificación de los monoésteres correspondientes, dando de esta manera ésteres asimétricos.
Los compuestos de fórmula (Ia) en los que R e Y son ambos hidrógeno y X es alcanoílo (C_{2}-C_{4}) pueden ser preparados por tratamiento del compuesto (A) con derivado funcional de ácido alcanoico (C_{2}-C_{4}), de preferencia ácido acético.
Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente la invención
Preparación I - Compuesto (A)
Sal disódica
24,93 g de erdosteina (II Fármaco Ed. Sci., 1986, XLI(1), 69-79) son adicionados a 95,6 ml de una solución 2,09 M de hidróxido de sodio, bajo agitación, hasta completa disolución, manteniéndose la agitación durante 4 horas bajo atmósfera de nitrógeno. La solución es evaporada para obtener N-(tiodiglicoil)homocisteína disódica (fórmula (I), R=Na, R' = ONa, R'' = H) como un sólido higroscópico.
IR (nujol) \nu = 3287, 1785, 1741, 1675 y 1611 cm^{-1}.
Preparación II - Compuesto (A)
Una solución acuosa de 10 g de la sal disódica obtenida en la Preparación I es extraída con acetato de etilo para remover cualquier impureza, luego la fase acuosa se acidifica a pH ácido con ácido hidroclórico 1 N, luego saturada con cloruro de sodio y extraída nuevamente con acetato de etilo. La fase orgánica es secada sobre sulfato de sodio anhidro y luego de filtrar el sólido resultante, éste es evaporado hasta sequedad. Son obtenidos 9,5 g de homocisteína N-(tiodiglicoil)homocisteína (fórmula (I), R = R'' = H, R' = OH); p.f. 144 - 146ºC.
IR (nujol) \nu = 3287, 1785, 1741, 1675 y 1611 cm^{-1}.
Ejemplo 1
Una suspensión de 4 g de éster etílico de homocisteína en 50 ml de agua es adicionada a hidróxido de sodio 5N a pH 7,5, luego se agrega gota a gota en 30 minutos una solución de 2,65 g de 3,5-dioxo-[1,4]-tioxano en 30 ml de tetrahidrofurano, manteniendo el pH en 7,5 por el agregado de hidróxido de sodio 5N. La mezcla se acidifica a pH 1 con ácido hidroclórico 5N, luego es extraído con acetato de etilo y la fase orgánica se seca sobre sulfato de sodio y se evapora hasta sequedad. El sólido es cristalizado desde etanol/éter isopropílico (1/1) para dar 1,29 g de N-[(2-carboximetiltio)acetil]homocisteinato de etilo (fórmula (Ia), R = X = H, Y = etilo); p.f. 137 - 139ºC.
IR (nujol) \nu = 3290, 1740, 1685, 1629 y 1561 cm^{-1}.
Ejemplo 2
Una solución de 1,39 g de N-[(2-carboximetiltio)acetil]homocisteinato de etilo en 20 ml de diclorometano es adicionada a 1,3 ml de tetrahidrofurano y la mezcla resultante es agregada a 0,33 ml de cloruro de acetilo con refrigeración. La mezcla es agitada a temperatura ambiente durante 60 minutos, luego lavada con agua y la fase orgánica es secada sobre sulfato de sodio anhidro, luego concentrado a sequedad para obtener un residuo aceitoso el que cristaliza lentamente para dar 0,5 g de S-acetil-N-[(2-carboximetiltio)acetil]homocisteinato de etilo (fórmula (Ia), R = H, X = acetilo, Y = etilo): p.f. 72 - 75ºC.
IR (nujol) \nu = 3229, 2929, 1781, 1676 y 1536 cm^{-1}.
Ejemplo 3
Una suspensión de 15 g de éster etílico erdosteina (II Fármaco Ed. Sci., 1986, XLI(I), 69-79) en 24,12 ml de una solución de hidróxido de sodio 2,24 N se mantiene 7 días bajo agitación a temperatura ambiente. El sólido es filtrado, la solución acuosa residual es tratada con ácido hidroclórico 1 N a pH 1, saturado con cloruro de sodio y extraído con acetato de etilo. La fase orgánica es secada sobre sulfato de sodio anhidro, luego evaporado a sequedad. Se obtuvieron 8,5 g de N-[2(etoxi-carbonilmetiltio)acetil]homocisteína (fórmula (Ia), R = etilo, Y = X = H) como líquido aceitoso.
IR (puro) \nu = 3319, 2642, 2642, 1727, 1632 y 1537 cm^{-1}.
Ejemplo 4
Una solución de 3,1 g de N-[2-(etoxicarbonilmetiltio)acetil]homocisteína en 25 ml de dimetoxietano es adicionada gota a gota con 2,91 ml de trietilamina y 0,74 ml de cloruro de acetilo en 30 minutos, enfriando a 0 - 5ºC, luego la mezcla es agitada durante 60 minutos a temperatura ambiente y concentrada a sequedad. El residuo es extraído en agua, la mezcla es acidificada a pH 1 con ácido hidroclórico 1 N y finalmente extraído con acetato de etilo. La fase orgánica es secada sobre sulfato de sodio anhidro y concentrado a sequedad para dar 2,65 g de S-acetil-N-[2-(etoxicarbonilmetiltio)acetil]homocisteína (fórmula (Ia), R = etilo, Y = H, X = acetilo), como un residuo aceitoso el cual solidifica; p.f. 140 - 143ºC.
IR (KBr) \nu = 3290, 1712, 1689, 1630 y 1561 cm^{-1}.

Claims (6)

1. El uso de un derivado de homocisteína de fórmula
(I)R''S --- CH_{2} --- CH_{2} ---
\uelm{C}{\uelm{\para}{COR'}}
H --- NH --- CO --- CH_{2} --- S --- CH_{2} --- COOR
en la cual R es hidrógeno o un alquilo(C_{1}-C_{4}), R' es hidroxilo o un grupo alcoxi(C_{1}-C_{4}), R'' es hidrógeno o un grupo alcanoílo(C_{2}-C_{4}) o R' y R'' juntos forman un enlace o una sal de la misma farmacéuticamente aceptable en los grupos carboxílicos libres como único principio activo en la preparación de medicamentos para el tratamiento de infecciones bacterianas.
2. El uso según la reivindicación 1, en el que las infecciones bacterianas son infecciones del tracto respiratorio.
3. El uso según la reivindicación 1, en el que las infecciones bacterianas son infecciones del tracto genitourinario.
4. El uso según las reivindicaciones 1-3, en el que dichas sales farmacéuticamente aceptables son las sales alcalinas o alcalino térreas.
5. El uso según las reivindicaciones 1-4, en el que dicho derivado de homocisteína es un compuesto de fórmula (I) en el que R es hidrógeno o etilo, R' es hidroxilo o etoxi, R'' es hidrógeno o acetilo, o una sal farmacéuticamente aceptable de la misma en los grupos carboxílicos libres.
6. El uso según las reivindicación 5, en el que dicho derivado de homocisteína es un compuesto de fórmula (I) en la que R es hidrógeno, R' y R'' juntos forman un enlace, o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.
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