FR2624120A1 - Nouveaux sels organogermaniques utiles comme medicaments notamment comme activateurs des osteoblastes - Google Patents

Abstract

L'invention fournit de nouveaux sels organogermaniques formés entre 1 un composé organogermanique représenté par la formule I : (CF DESSIN DANS BOPI) dans laquelle R1 , R2 et R3 , qui peuvent être semblables ou différents, sont indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle inférieur ou un groupe aryle et 2 un composé contenant un groupe basique, notamment un amino-acide basique, et des médicaments utiles notamment comme activateurs des ostéoblastes contenant ces sels comme produits actifs.

Description

La présente invention concerne de nouveaux seLs organogermaniques utiles

comme médicaments, notamment

comme activateurs des ostéoblastes.

Les ostéopathies métaboLiques, qui semblent Liées au métabolisme du calcium, etc., telles que

l'ostéoporose sénile, L'ostéodystrophie rénale et simi-

laires, sont chaque année plus fréquentes. La pathologie et les méthodes analytiques appliquées à ces maladies,

que l'on ignorait précédemment, ont été récemment éta-

blies. Les ostéopathies métaboliques suscitent donc un

intérêt accru dans le monde médical.

Les ostéopathies métaboliques sont étroitement

associées au métabolisme du calcium et à ses anomalies.

Il semble par exemple que L'ostéoporose sénile se pro-

duise selon un mécanisme par Lequel un métabolisme anor-

mal du calcium, associé à un ou plusieurs autres fac-

teurs, crée un déséquilibre entre la résorption osseuse

et L'ostéogenèse, entra+nant une diminution de l'ostéo-

genèse par rapport à la résorption osseuse.

Dans les ostéopathies métaboliques, il appara+t généralement une douleur qui résiste aux analgésiques

ordinaires et des fractures difficiles à guérir se pro-

duisent également. La guérison des ostéopathies métabo-

liques est donc une nécessité urgente.

La mise au point ou le développement d'un pro-

cédé et d'un médicament pour la guérison des ostéopa-

thies métaboliques a été difficile, car elles ne consti-

tuent pas une seule maladie mais un groupe de maladies particulières dont la cause est inconnue ou expliquée

par diverses théories différentes.

On connatt depuis peu des médicaments pour le traitement des ostéopathies métaboliques, tels que la caLcitonine et La vitamine D de type actif. Cependant,

ces médicaments, qui n'ont pas un effet puissant, provo-

quent des effets secondaires importants et sont diffici-

Les à administrer.

L'invention a été réalisée dans le contexte exposé ci-dessus. L'activateur des ostéoblastes de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend comme ingrédient actif un sel formé entre (1) un composé organogermanique représenté par la formule (I)

R1 R3

(Ge - C - CH - COOH)203 (I)

R2

[dans la formule (I) ci-dessus, R1, R2 et R3, qui peu-

vent être semblables ou différents, sont indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle inférieur, tel que méthyle, éthyle ou similaires, ou un groupe aryle]

et (2) un composé contenant un groupe basique.

La demanderesse a effectué des recherches appro-

fondies sur la pathologie et les causes des ostéopathies

métaboliques et a pensé que l'activation des ostéoblas-

tes à l'aide d'un moyen approprié guérirait efficacement

Les ostéopathies métaboliques, car cette activation amé-

liorerait, par exemple dans le cas de l'ostéoporose sénile, le déséquilibre entre l'ostéogenèse et la résorption osseuse. A partir de cette idée, une étude approfondie a été effectuée pour découvrir un composé pouvant activer les ostéoblastes, et l'invention en découle.

La demanderesse a, de plus, effectué des recher-

ches pour découvrir un composé qui, par rapport au com-

posé utilisé dans L'activateur des ostéoblastes précé-

demment mis au point et pour lequeL une demande de bre-

vet a été déposée (demande de brevet japonais n 142 198/1986), a une meilleure absorption et par conséquent un taux d'absorption plus élevé et une plus

grande biodisponibilité et peut recevoir des applica-

tions plus étendues. L'invention en résulte.

L'invention sera mieux comprise à La lecture de

la description qui suit faite en regard des dessins

annexés dans lesquels la figure 1 est un spectre IR d'un sel utilisé dans l'activateur de l'invention; la figure 2 est un graphique illustrant l'activation par le présent activateur d'ostéoblastes clones; et la figure 3 est un graphique illustrant la diminution par le présent activateur de la teneur en i-PTH d'un

sérum humain.

Le germanium, qui est un métal connu, a fait à ce jour principalement l'objet de recherches en physique et en chimie minérale. Les recherches relatives aux composésorganogermaniques ont progressé ces dernières années et le nombre des présentations ou publications relatives à des résultats de recherches portant sur Les

composés organogermaniques s'est accru. Donc, le germa-

nium et Les composés organogermaniques ont particulière-

ment attiré l'attention dans divers domaines

technologiques.

Par-exemple, il est assez bien établi dans les cercles médicaux et pharmacologiques que le sesquioxyde de carboxyéthylgermanium (GeCH2CH2COOH)203, c'est-à-dire un composé organogermanique dans lequel un dérivé d'acide propionique du germanium et un atome d'oxygène sont liés dans un rapport de 2/3, est supérieur par ses

activités physiologiques, telles que l'activité hypoten-

sive, l'activité d'atténuation de l'amyloidose et

L'activité antitumorale due à L'activation des macro-

phages et à l'induction d'interféron, tout en ne présen-

tant pas de toxicité ni d'effets secondaires. Ce composé

a été évalué ctiniquement.

L'activitateur des ostéoblastes de L'invention comprend un composé organogermanique représenté par la

formule (I) ci-dessus, comme produit actif fondamental.

Ce composé va tout d'abord être expliqué. Le composé de formule (I) a comme squelette fondamental un acide

germylpropionique, dans lequel un dérivé d'acide propio-

nique ayant les substituants R1, R2 et R3 est lié à un atome de germanium. Dans le composé, l'atome de germa- nium du squelette fondamental et l'atome d'oxygène sont

liés dans un rapport de 2/3.

Les substituants R1, R2 et R3, qui peuvent être semblables ou différents, sont indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle inférieur, tel que méthyle, éthyle, propyle, butyle ou similaires, ou un

groupe aryle, tel que phényle ou similaires. Les substi-

tuants R1 et R2 sont liés en î de l'atome de germanium et le substituant R3 est lié à la position en P. Le composé organogermanique ayant la structure

ci-dessus peut être produit selon divers procédés.

On peut le produire par exemple par hydrolyse d'un acide trihalogénogermylpropionique, tel que l'acide

trichlorogermylpropionique déjà substitué par les subs-

tituants R1 à R3, comme illustré par la formule réac-

tionnelle suivante R1 R3 IRl IR H O 13Ge - C - CH -COOH > (I) I hydrolyse

R2

Comme composé contenant un groupe basique pour

former un sel avec le composé organogermanique, on uti-

lise un amino-acide basique.

L'amino-acide basique utilisé dans l'invention comprend la L-lysine, la Larginine, la L-histidine,

etc. Il semble que la liaison du composé organogerma-

nique et de l'amino-acide basique dans l'invention s'effectue entre le groupe carbonyle COOH du composé organogermanique et Le groupe amino ou imino de

L'amino-acide basique.

Le sel qui est le produit actif de l'activateur de l'invention peut être facilement obtenu et avec un rendement éLevé par réaction d'un composé organogerma- nique de formule CI) avec un amino-acide basique, selon Le procédé classique de réaction entre un acide et une base. Par exemple, on mélange un composé de formule (I) avec une quantité équivalente d'un amino-acideacide

basique; on dissout le mélange dans La quantité mini-

male d'eau et on chauffe, on recueille par filtration le solide formé et on refroidit; sinon, on concentre le mélange réactionnel pour précipiter des cristaux; ou on mélange le concentré avec un solvant organique, tel que l'éthanol, pour précipiter le sel et on recueille le sel

par filtration et on le sèche.

Le sel ainsi obtenu, constituant le produit actif de l'activateur de l'invention, contrairement à un sel formé entre le composé organogermanique de formule C(I) et une base minérale, est fortement cristallin et peut être facilement présenté sous forme de préparations solides, telles que des comprimés, des granules, des capsules et similaires. De plus, le sel est très soluble dans L'eau contrairement aux composés de formule CI) et peut etre transformé directement en une solution le contenant à une concentration appropriée (par exemple à 2 à 10 % en poids, de préférence à environ 3 à 7 % en

poids exprimé en composé de germanium).

Le sel constituant le produit actif de l'activa-

teur de l'invention, lorsqu'il est sous forme d'une solution aqueuse, a un pH d'environ 7, ce qui suggère le fort effet tampon du sel. Donc, le sel, lorsqu'il est administré oralement, a très peu tendance à libérer et à précipiter un composé organogermanique au contact du suc gastrique dans L'estomac; par conséquent, il a une très bonne absorption et, de façon inattendue, il présente un taux élevé d'absorption par l'organisme humain et une

grande biodisponibilité.

En revanche, lorsqu'on administre le sel formé entre le composé organogermanique de formule (I) et une base minérale, sous forme d'une solution aqueuse, on observe une tendance à la libération immédiate du composé organogermanique (ce composé est insoluble) par le suc gastrique, ce qui conduit à un taux réduit

d'absorption du sel par l'organisme humain et à une bio-

disponibilité réduite du sel. De plus, dans l'adminis-

tration du sel formé entre le composé organogermanique et une base minérale, telle qu'une base sodique ou potassique, l'ion sodium ou potassium est administré en une quantité équivalente au composé organogermanique, ce qui a un effet indésirable sur le taux ionique normal

dans l'organisme humain.

IL semble que des écarts de la concentration des ions sodium ou potassium dans l'organisme humain, par rapport au taux normal, soient une cause directe

d'hypertension et par conséquent de tendance à l'apo-

plexie. Donc, la formation du sel entre le composé orga-

nogermanique et une base minérale sodique ou potassique ou similaires réduit notablement les avantages qu'assure

le composé organogermanique qui ne provoque essentielle-

ment pas d'effets secondaires et qui peut être adminis-

tré en une grande quantité.

L'activateur des ostéoblastes de l'invention peut être administré par voie orale ou parentérale selon la nature de la maladie concernée. Cet activateur peut

être présenté sous diverses formes classiquement utili-

sées pour l'administration orale.et parentérale, telles qu'une solution, une poudre, des pillules, des granules, des comprimés, des comprimés enrobés, des capsules, une injection, une pommade, une crème et similaires. Ces formes peuvent être produites par méLange d'un sel formé entre un composé organogermanique de formule (I) et un composé contenant un groupe basique avec des additifs utilisés classiquement, tels qu'un agent diluant, une charge, un liant, un agent désintégrant, un lubrifiant, un parfum, un agent colorant, de l'eau stérilisée et similaires. Le produit actif de l'invention est administré à

L'adulte, une ou plusieurs fois par jour, en une quan-

tité de 10 à 100 mg/kg, de préférence de 30 à 70 mg/kg, exprimée en dose journalière totale, selon la nature de

la maladie.

Le composé organogermanique utilisé dans l'acti-

vateur de l'invention n'a essentiellement pas de toxi-

cité. L'amino-acide, utilisé également dans l'activateur

de l'invention comme composé contenant un groupe basi-

que, est non seulement un composant naturel de l'orga-

nisme humain mais également est utilisé comme médica-

ment, tel qu'un médicament oral ou injectable; donc son

innocuité, son efficacité et sa stabilité sont suffisam-

ment établies, et l'utilisation de l'amino-acide comme

composant médicamenteux ne pose aucun problème.

L'activateur de l'invention est utilisé pour activer les ostéoblastes. Les ostéoblastes sont présents sous une forme cylindrique sur une surface d'ostéogenèse et ils y forment une couche monocellulaire et il semble que, dans L'ostéogenèse, non seulement ils synthétisent des substrats organiques, tels que le collagène, une glycoprotéine et similaires, mais ils forment également

un substrat constitué de véhicules sur lesquels se dépo-

sent des sels de l'os, tels que l'hydroxyapatite et similaires. L'application de l'agent de l'invention à des ostéoblastes provoque un effet direct d'activation

des ostéoblastes.

L'agent de l'invention présente l'effet indiqué à une concentration très faible. De plus, le composé organogermanique utilisé dans l'agent de l'invention a une faible toxicité. Donc, cet agent a un effet puissant et une grande innocuité, peut améliorer un déséquilibre entre l'ostéogenèse et la résorption osseuse par activa-

tion des ostéoblastes et peut être utilisé pour le trai-

tement de maladies osseuses, telles que l'ostéoporose et similaires.

L'invention est illustrée, de façon plus détail-

lée, par les exemples non limitatifs suivants.

Exemple 1

On dissout 14,6 g de L-lysine et 16,9 g de sesquioxyde de carboxyéthylgermanium dans une petite

quantité d'eau chaude, en agitant. On élimine par fil-

tration le solide non dissous et on ajoute le filtrat par petites portions à un volume décuple d'éthanol en

agitant pour précipiter le sel formé. On laisse la solu-

tion contenant le sel précipité reposer au réfrigérateur

pour précipiter complètement le sel. On filtre la solu-

tion et on sèche les cristaux recueillis dans un dessic-

cateur sous vide pour obtenir le produit désiré sous

forme d'une poudre cristalline fine incolore.

Rendement: 73 %. Point de fusion: plus de 270 C (décomposition). Le spectre IR du produit est illustré

par la figure 1.

Exemple 2

[Procédé] Comme ostéobLastes à cultiver, on utilise le clone MC3T3-E1 provenant de calottes crâniennes de souris nouveau-nées. On cultive ces cellules dans du milieu -MEM contenant 10 % de sérum foetal de veau dans une botte pour que les cellules soient présentes à

raison de 105 par botte, puis on cultive dans une atmos-

phère à 95 % d'air et 5 % de C02 jusqu'à ce que les cel-

lules atteignent un état confluent.

On effectue une culture séparée de La même façon que ci-dessus, si ce n'est que comme milieu on utilise un milieu x-MEM contenant 0,3 % d'ESA et 10 tg/ml (exprimé en concentration finale) de l'activateur de l'invention obtenu dans l'exemple 1 pour déterminer

l'efficacité de cet activateur.

On utilise la phosphatase alcaline comme mesure

de L'activation des ostéoblastes et on dose la phospha-

tase alcaline à 1, 2, 3 et 4 jours après le début de la mise en culture. On utilise la phosphatase alcaline comme mesure de l'activation des ostéoblastes, car une activité cellulaire accrue produit une quantité accrue de phosphatase alcaline, sans que le mécanisme en soit élucidé, et on utilise généralement cette phosphatase

alcaline comme mesure de l'activation des ostéoblastes.

[Résultat] Comme le montre la figure 2, l'activité des

cellules MC3T3-1, exprimée par la quantité de phospha-

tase alcaline, augmente du troisième au quatrième jour de culture sous l'effet de l'addition de l'activateur de l'invention et on observe une différence notable entre l'expérience o l'activateur de l'invention est ajouté

et le témoin.

Exemple 3

Z5 [Méthode] A chacun de 8 patients atteints d'ostéoporose (femmes àgées en moyenne de 72 ans) on administre L'activateur de L'invention obtenu dans l'exempLe 1 à raison de 6 capsules (chaque capsule contenant 250 mg de l'activateur) par jour pendant une période de semaines et on mesure dans le sérum, par dosage

radio-immunologique, l'hormone parathyroidienne immuno-

réactive (i-PTH).

[Résultat] Comme le montre la figure 3, la concentration de L'i-PTH, après administration del'agent de L'invention,

commence à diminuer La huitième semaine suivant L'admi-

nistration et est notablement réduite à La quinzième

semaine suivant l'administration.

La raison pour laquelle on utilise l'i-PTH comme mesure est que souvent, dans l'ostéoporose, Le taux sanguin de l'hormone parathyroldienne est accru et l'examen de La relation entre la quantité d'os et L'hormone parathyroidienne indique que la quantité d'os

et l'hormone parathyroidienne sont en relation inverse.

Le résultat des expériences ci-dessus suggère donc que l'activateur de l'invention est efficace pour traiter l'ostéoporose en réduisant la teneur sanguine de

L 'i-PTH.

Les expériences ci-dessus confirment que l'acti-

vateur de l'invention accro+t l'activité des ostéoblas-

tes clonés. On obtient essentiellement les mêmes résul-

tats que ci-dessus avec les activateurs de l'invention lorsqu'on utilise d'autres composés de formule (I) comme

produits actifs.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de

l'invention.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Nouveau seL organogermanique, caractérisé en ce qu'il est formé entre (1) un composé organogermanique représenté par la formule (I) R R 1l 13 (Ge - C - CH - COOH)203- (I) I R2 [dans la formule CI), R1, R2 et R3, qui peuvent être semblables ou différents, peuvent être indépendamment un atome d'hydrogène, un groupe alkyle inférieur, tel que méthyle, éthyle ou similaires, ou un groupe aryle] et

(2) un composé contenant un groupe basique.

2. SeL selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composé contenant un groupe basique est un

amino-acide basique.

3. Sel selon la revendication 2, caractérisé en ce que le composé contenant un groupe basique est La

L-lysine.

4. Nouveaux médicaments utiles notamment comme activateurs des ostéoblastes, caractérisés en ce qu'ils contiennent comme produit actif au moins un des sels

organogermaniques selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 3.