FR2894962A1 - Hydantoines a action insulinotropique - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une hydantoïne de formule générale I suivante : dans laquelle R1 et R2 représentent indépendamment l'un de l'autre un groupe alkyle en C1-C6, un groupe aryle ou un groupe aralkyle; R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe aryle ou un groupe aralkyle; ou dans le cas où R4 représente un atome d'hydrogène : sa forme tautomère de formule générale la suivante dans laquelle R1, R2 et R3 sont tels que définis dans la formule générale I, ou sa forme tautomère de formule générale Ib suivante dans laquelle R1, R2 et R3 sont tels que définis dans la formule générale I, ou leurs sels d'addition pharmaceutiquement acceptables, isomères, énantiomères, diastéréoisomères, ainsi que leurs mélanges. Elle concerne en outre son procédé de préparation et son utilisation dans le traitement du diabète.

Description

La presente invention concerne des hydantoIes ayant une action

insulinotropique et leur utilisation pour traiter le diabete, en particulier le diabete mellituse de type 2.

Le diabete mellituse de type 2 (DM2) a atteint des proportions epidemiques et plus de 200 millions personnes seront diagnostiquees avec cette maladie en 2010 a travers le monde. Le DM2 se manifeste par une glycemie a jeun elevee due a une insuffisance de 1'action de 1'insuline. L'insuffisance d'action de l'insuline a deux causes: la presence d'une resistance A. l'insuline et la reduction de la liberation d'insuline endogene. Ainsi, les patients atteints de DM2 montrent un declin progressif de la liberation de 1'insuline endogene et des fonctions des cellules 13 a moins de 60% par rapport aux individus sains.

L'anomalie dans la secretion d'insuline se traduit initialement par la perte de la premiere phase de liberation de l'insuline lors de la reponse a une augmentation rapide en glucose. Ceci conduit a une glycemie postprandiale elevee. Avec le temps, la deficience en insuline progresse, provoquant une glycemie jeun elevee. L'insuline exogene devient ainsi necessaire pour gerer le diabete puisque la fonction des cellules [3 pancreatiques decline et qu'apparait une deficience dans la secretion d'insuline endogene. Ameliorer le controle du glucose global, en particulier dans le debut du diabete, peut ralentir et prevenir les complications, preserver la fonction des cellules 13 et ameliorer le controle de la glycemie sur le long terme.

En tant que moyen de controle de la glycemie, a part l'insuline, it existe differents types de medicaments antihyperglycemiants. Its sont classes d'apres leur mecanisme d'action : 1): Les sulfonylurees (Glyburide, Glypizide, Glimepiride, Glibenclamide, tolbutamide, chlorpropamide) favorisent la secretion d'insuline par action sur les recepteurs aux sulfonylurees. Its abaissent la neoglucogenese hepatique, mais ils augmentent la lipogenese. Les effets secondaires attendus des sulfonylurees sont : 1'hypoglycemie, la surcharge ponderale, une pathologic cardiovasculaire ischemiante et 1'acceleration de 1'apoptose des cellules 13 de Langerhans. 2) : Les meglinides (Repaglinide et Nateglinide) sont secretagogues d'insuline par les cellules pancreatiques, mais it y a risque d'hypoglycemie avec ce traitement. 3) : Les biguanides (Metformine) ameliorent la sensibilite des tissus peripheriques a 1'insuline et reduisent la neoglucogenese hepatique. Les inconvenients des biguanides sont les troubles gastro-intestinaux et 1'exposition a une acidose lactique (0,03/1000 patients). 4) : Les inhibiteurs de l'a-glucosidase (Acarbose et Miglitol) retardent 1'absorption des glucosides provenant de la digestion. Its sont cependant responsables d'effets secondaires gastro-intestinaux. 5) : Les thiazolidinedione (Troglitazone, Rosiglitazone, Pioglitazone) augmentent la sensibilite a l'insuline en stimulant les recepteurs PPARs y et nucleaires. La contreindication de ce type des medicaments est la defaillance preexistante du systeme cardiovasculaire. Ainsi, en particulier, la repaglinide est un secretagogue de l'insuline comme les sulfonylurees, mais sa structure est differente de ces dernieres et son action ne depend pas de leurs recepteurs. Il peut 'are employe a la place d'une sulfonyluree, mais ne devrait pas y etre combine. Ses avantages incluent une courte duree d'action, pouvant reduire le risque d'hypoglycemie si un repas est omis. Cependant, le risque global d'hypoglycemie avec le repaglinide est semblable a celui des sulfonylurees. 11 a etc decouvert par ailleurs que la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine, extrait des graines de fenugrec (Trigonella foenum-graecum Leguminosae), possede une propriete insulinotropique interessante (Y. Sauvaire, et al, Diabetes 1998, 47, 206-210). Le fenugrec a etc traditionnellement utilise en Asie et dans la region d'Afrique du Nord pour diminuer le sucre sanguin. La caracteristique specifique de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine est qu'elle augmente la secretion d'insuline induite par le glucose a travers un effet direct sur les ilots de Langerhans isoles du rat et des humains, dans une gamme de concentration compris entre 1 mol/L et 100 mol/L,. La reponse insulinique est amplifiee proportionnellement a 'augmentation de la concentration en glucose. De plus, 1'effet de stimulation est strictement glucose-dependant. Alors que cet acide amine ne produit aucun effet a basse concentration de glucose (3 mmol/L) ou a une concentration de glucose basale (5 mmol/L), it induit une secretion d'insuline a un niveau supranormal de concentration en glucose (6,6û16,7 mmol/L) en 1'absence de tout changement dans 1'activite pancreatique des cellules [3. Ces proprietes pharmacologiques de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine ont attire beaucoup d'attention en tant qu'agent insulinotropique ideal. Toutefois, 1'inconvenient majeur de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine reside dans sa forte propension A. former une lactone a cinq membres entre son groupe OH et son groupe carboxylique dans des conditions acides (comme 1'estomac). Or it a ete demontre que cette lactone ne possede aucune activite insulinotropique. Ce compose ne peut donc pas titre administre par voie orale.

De fawn surprenante les inventeurs de la presente demande ont decouvert que 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine a un profil pharmacologique similaire a celui de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine mais est plus stable dans des conditions acides et ne presente donc pas les inconvenients de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine tout en conservant ses avantages.

Ainsi, de fawn surprenante 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine est meme 2,1 a 2,5 fois plus puissante en tant qu'insulinotropique que la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine et 2,1 a 2,6 fois plus puissant que la repaglinide dans la gamme de concentration de 25 M a 100 M. Ainsi, A. la dose de 25 mol a laquelle le Repaglinide n'est pas efficace, 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine stimule avec un facteur de deux la production d'insuline par les ilots de langerans De plus cette hydantoine est stable A. pH 1, correspondant au pH de 1'estomac. La presente invention concerne donc 1'hydantoine de formule generale I suivante : 4 OH 10 R3ùNO I dans laquelle R1 et R2 representent independamment l'un de I'autre un groupe alkyle en C1-C6, 5 un groupe aryle ou un groupe aralkyle; R3 et R4 representent independamment l'un de 1'autre un atome d'hydrogene, un groupe alkyle en C1-C6, un groupe aryle ou un groupe aralkyle; ou dans le cas ou R4 represente un atome d'hydrogene : sa forme tautomere de formule generale Ia suivante RI Ia dans laquelle R1, R2 et R3 sont tels que definis dans la formule generale I, ou sa forme tautomere de formule generale Ib suivante R1 N\ R4 R2 OH R3ùNO

N HO 15 lb dans laquelle RI, R2 et R3 sont tels que definis dans la formule generale I, ou leurs sets d'addition pharmaceutiquement acceptables, isomeres, enantiomeres, diastereoisomeres, ainsi que leurs melanges.

Par le terme groupe alkyle en C1-C6 >>, on entend au sens de la presente invention tout groupe alkyle de 1 a 6 atomes de carbones, lineaires ou ramifies, en particulier, les groupes methyle, ethyle, n-propyle, isopropyle, n-butyle, iso-butyle, sec-butyle, t-butyle, n-pentyle, n-hexyle. Avantageusement it s'agit d'un groupe methyle.

Par le terme groupe aryle >>, on entend au sens de la presente invention un ou plusieurs cycles aromatiques ayant 5 a 8 atomes de carbones, pouvant are accoles ou fusionnes, substitues ou non par des atomes d'halogene, des groupes alkyles tels que definis ci-dessus ou le groupe nitro. En particulier, les groupes aryles peuvent etre des groupes monocycliques ou bicycliques, de preference phenyle, naphtyle, tetrahydronaphthyl ou indanyl. Avantageusement it s'agit d'un groupe phenyle ou naphtyle.

Par le terme a groupe aralkyle >>, on entend au sens de la presente invention tout groupe aryle tel que defini ci-dessus, lie a 1'hydantoine par 1'intermediaire d'un groupe alkyle tel que defini ci-dessus. En particulier un groupe aralkyle est un groupe benzyle.

Par le terme de Pharmaceutiquement acceptable >>, on entend au sens de la presente invention ce qui est utile dans la preparation d'une composition pharmaceutique, qui est generalement sin., non toxique et ni biologiquement ni autrement non souhaitable et comprend ce qui est acceptable pour une utilisation veterinaire de meme que pharmaceutique humaine. Par le terme << Sels pharmaceutiquement acceptables >> d'un compose, on entend au sens de la presente invention les sels qui sont pharmaceutiquement acceptables, tels que definis ici, et qui possedent 1'activite pharmacologique souhaitee du compose parent. De tels sels comprennent : (1) les sets d'addition d'acide formes avec des acides inorganiques tels que 1'acide chlorhydrique, 1'acide bromhydrique, l'acide sulfurique, 1'acide nitrique, 1'acide phosphorique et similaires ; ou formes avec des acides organiques tels que 1'acide aaetique, 1'acide benzenesulfonique, 1'acide benzolque, 1'acide camphresulfonique, l'acide citrique, 1'acide ethane-sulfonique, l'acide fumarique, 1'acide glucoheptonique, 1'acide gluconique, 1'acide glutamique, 1acide glycolique, 1'acide hydroxynaphtoique, 1'acide 2-hydroxyethanesulfonique, 1'acide lactique, 1'acide maleique, l'acide malique, 1'acide mandelique, 1'acide methanesulfonique, 1'acide muconique, 1'acide 2-naphtalenesulfonique, 1'acide propionique, 1'acide salicylique, 1'acide succinique, 1'acide dibenzoyl-L-tartrique, l'acide tartrique, 1'acide p-toluenesulfonique, 1'acide trimethylacetique, 1'acide trifluoroacetique et similaires ; ou (2) les sels formes lorsqu'un proton acide present dans le compose parent soit est remplace par un ion metallique, par exemple un ion de metal alcalin, un ion de metal alcalino-terreux ou un ion d'aluminium ; soit se coordonne avec une base organique ou inorganique. Les bases organiques acceptables comprennent la diethanolamine, 1'ethanolamine, N-methylglucamine, la triethanolamine, la tromethamine et similaires. Les bases inorganiques acceptables comprennent 1'hydroxyde d'aluminium, l'hydroxyde de calcium, 1'hydroxyde de potassium, le carbonate de sodium et 1'hydroxyde de sodium. Les sels pharmaceutiquement acceptables preferes sont les sels formes a partir d'acide chlorhydrique, d'acide trifluoroacetique, d'acide dibenzoyl-L-tartrique et d'acide phosphorique. Il devrait etre compris que toutes les references aux sels pharmaceutiquement acceptables comprennent les formes d'addition de solvants (solvates) ou les formes cristallines (polymorphes) tels que definis ici, du meme sel d'addition d'acide. Par le terme Formes cristallines >> (ou polymorphes), on entend au sens de la presente invention les structures cristallines dans lesquelles un compose peut cristalliner sous differents agencements d'empilements cristallins, dont tour ont la meme composition elementaire. Differentes formes cristallines ont habituellement differents diagrammes de diffraction des rayons X, spectres infrarouge, points de fusion, durete, masse volumique, forme de cristal, proprietes optiques et electriques, stabilite et solubilite. Le solvant de recristallisation, le taux de cristallisation, la temperature de stockage et d'autres facteurs peuvent amener une forme cristalline a dommer.

Par le terme de << Solvates >>, on entend au sens de la presente invention des formes d'addition de solvants qui contiennent des quantites soit stcechiometriques, soit non stoechiometriques de solvant. Certains composes ont une tendance a pieger un rapport molaire fixe de molecules de solvant dans 1'etat solide cristallin, formant ainsi un solvate. Si le solvant est 1'eau, le solvate forme est un hydrate, lorsque le solvant est un alcool, le solvate forme est un alcoolate. Les hydrates sont formes par la combinaison d'une ou plusieurs molecules d'eau avec rune des substances dans lesquelles 1'eau garde son etat moleculaire sous forme de H20, une telle combinaison etant capable de former un ou plusieurs hydrates.

Il est connu que, dans le cas on R4 represente un atome d'hydrogene, les hydantoines presentent une tautomerie comme indiquee ci apt-es : O R3ùN~ J N R3ùN~~l O N\ H R3ùN O N OH HO OH Puisque les tautomeres sont generalement consideres comme etant des composes 20 identiques, les hydantoines selon la presente invention incluent egalement leurs formes tautomeres. Les hydantoines selon 1'invention possedent tour un centre d'asymetrie et peuvent donc exister sous forme d'isomeres optiques ou de diastereoisomeres. La presente invention comprend aussi bien ces isomeres ou diastereoisomeres soit separement 25 soit en tant que melange.

Avantageusement, les hydantoines ou ses formes tautomeres selon la presente invention sont representes par les formules generales suivantes I', I'a et I'b : R1 R1 R2OH R20H R3ùN R4 0 N R3ùN N 0 OH R3ùNù O et N HO I' I' a I'b dans lesquelles R1, R2, R3 et R4 sont tels que definis ci-dessus ou leurs sets d'addition pharmaceutiquement acceptables, isomeres, enantiomeres, diastereoisomeres, ainsi que leurs melanges.

Avantageusement, R1 et R2 representent independamment Pun de 1'autre un groupe alkyle en C1-C6, avantageusement un groupe methyle. De fawn avantageuse, R3 et R4 representent un atome d'hydrogene.

Dans un mode particulier de realisation de 1'invention, 1'hydantoine selon la presente invention repond A. la formule 1 suivante : CH3 H3C~\OH 1 ou aux formes tautomeres de formules la et lb suivantes ou la lb ou leurs sels d'addition pharmaceutiquement acceptables, isomeres, enantiomeres, diastereoisomeres, ainsi que leurs melanges. Les hydantoines de formule generale I selon la presente invention peuvent etre preparees par des methodes bien connues de I'homme du metier, en particulier a R1 R2 N \ partir de leur forme protegee de formule generale IV suivante dans laquelle P represente un groupe 0-protecteur, avantageusement un groupe 10 tetrahydropyranyle ou benzyle, et RI, R2, R3 et R4 sont tels que definis ci-dessus. Les composes 0-proteges de formule generale IV peuvent eux-memes etre obtenus par des procedes bien connus de l'homme du metier, en particulier a partir de R1 1'aldehyde de formule generale V suivante R2 sont tels que definis ci-dessus. La presente invention concerne egalement un procede de fabrication de 1'hydantoine de formule 1 caracterise en ce qu'il consiste en la deprotection du groupe hydroxyle de 1'hydantoIne de formule generale II suivante OP R4 dans laquelle P, RI et R2 CHO OP 15 II dans laquelle P represente un groupement 0-protecteur, avantageusement un groupe tetrahydropyranyle ou benzyle.

Avantageusement, la deprotection est realisee par traitement avec une quantite catalytique d'acide (tel que par exemple I'acide p-toluene sulfonique, le complexe d'acide pyridine p-toluenesulfonique ou HCl) ou par hydrogenolyse catalytique, avantageusement avec le catalyseur palladium sur carbone a 10%.

Par le terme "groupement 0-protecteur" on entend au sens de la presente invention tout substituant qui protege le groupe hydroxyle contre les reactions indesirables pendant le procede de synthese tels que les groupement 0-protecteur decrits dans Greene, "Protective Groups In Organic synthesis", (John Wiley & Sons, New York (1981)). Les groupements 0-protecteur comprennent les methyle ethers substitues, par exemple, methoxymethyle, benzyloxymethyle, 2-methoxyethoxymethyle, 2-(trimethylsilyle) ethoxymethyle, t-butyle, benzyle et triphenylmethyle, les tetrahydropyranyle ethers, les ethyle ethers substitues, par exemple, 2,2,2-trichloroethyl e, les silyle ethers, par exemple, trimethylsilyle, t-butyldimethylsilyle et t-butyldiphenylsilyle; et les esters prepares par reaction du groupe hydroxyle avec un acide carboxylique par exemple, acetate, propionate, benzoate et similaires.

Avantageusement, 1'hydantoine de formule II est obtenue par traitement de 1'aldehyde de formule generale III suivante CH3 H3COp H CHO III dans laquelle P est tel que defini clans la formule generale II avec du cyanure de potassium et du carbonate d'ammonium dans un solvant hydroalcoolique a une temperature superieure a la temperature ambiante, 5 avantageusement a 45 C. Avantageusement, le schema de synthese est le suivant : H3C + CH3 CH3 op CH3 4, P=THP 5, P=THP 6, P=THP H3C CH3 CH3 CH3 2 N-2-phenylethyl-(2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 3

Ainsi, la forme 0-protegee de la (2S,3S)-3-hydroxy-2-methylbutanal 4 (obtenu

10 comme indique dans ]'article de Q. Wang et al European Journal of Organic Chemistry, 20 02, 834-839) est transformee en la forme 0-protegee de la (2S,3S)-5-(3-hydroxybutan-2-yl)imidazolidine 2,4-dione 5 et 6 par des methodes connues dans la litterature. Les conditions de reaction pour la formation de l'hydantoine sont par exemple le traitement de ]'aldehyde avec du cyanure de potassium et du

15 carbonate d'ammonium dans un solvant hydroalcoolique a temperature elevee (de preference a environ 45 C).

L'enlevement du groupe O-protecteur de 1'hydantoine ainsi obtenu par traitement avec une quantite catalytique d'acide ou par hydrogenolyse catalytique donne la (2S,3S,5R)-5-(3-hydroxybutan-2-yl)imidazolidine 2,4-dione 1 et la (2S,3S,5S)-5-(3- hydroxybutan-2-yl)imidazolidine 2,4-dione 2. Le ratio de la formation des composes 1 et 2 est de 95 a 5 (en faveur de 1). En tant que groupes de protection hydroxyle, les groupes tetrahydropyranyle et benzyle sont preferes.

Les acides pour 1'enlevement des groupes protecteurs hydroxyle sont preferentiellement 1acide p-toluene sulfonique, le complexe d'acide pyridine ptoluenesulfonique et l'HCI. Parmi les catalyseurs conventionnels utilises pour enlever le groupe benzyle par hydrogenolyse, le palladium sur le carbone a 10%, est le catalyseur de choix.

La presente invention concerne en outre une composition pharmaceutique comprenant une hydantoine ou une de ses formes tautomeres selon la presente invention et un excipient pharmaceutiquement acceptable. Ces compositions peuvent are formulees pour 1'administration aux mammiferes, y compris 1'homme. La posologie varie selon le traitement et selon 1'affectation en cause. Ces compositions sont realisees de fawn a pouvoir titre administrees par la voie orale, sublingual e, sous-cutanee, intramusculaire, intraveineuse, transdermique, locale ou rectale. L'ingredient actif peut are administre sous formes unitaires d'administration, en melange avec des supports pharmaceutiques classiques, aux animaux ou aux titres humains. Les formes unitaires d'administration appropries comprennent les formes par voie orale telles que les comprimes, les gelules, les poudres, les granules et les solutions ou suspensions orales, les formes d'administration sublinguale et buccale, les formes d'administration sous-cutanee, intramusculaire, intraveineuse, intranasale ou intraoculaire et les formes d'administration rectale. Lorsque Von prepare une composition solide sous forme de comprimes, on melange 1'ingredient actif principal avec un vehicule pharmaceutique tel que la gelatine, 1'amidon, le lactose, le stearate de magnesium, le talc, la gomme arabique ou analogues. On peut enrober les comprimes de saccharose ou d'autres matieres appropriees ou encore on peut les traiter de telle sorte qu'ils aient une activite prolongee ou retarde et qu'ils liberent d'une fawn continue une quantite predeterminee de principe actif. On obtient une preparation en gelules en melangeant 1'ingredient actif avec un diluant et en versant le melange obtenu dans des gelules molles ou dures. Une preparation sous forme de sirop ou d'elixir peut contenir 1'ingredient actif conjointement avec un edulcorant, un antiseptique, ainsi qu'un agent donnant du gout et un colorant approprie. Les poudres ou les granules dispersibles dans 1'eau peuvent contenir 1'ingredient actif en melange avec des agents de dispersion ou des agents mouillants, ou des agents de mise en suspension, de meme qu'avec des correcteurs de gout ou des edulcorants. Pour une administration rectale, on recourt a des suppositoires qui sont prepares avec des liants fondant a la temperature rectale, par exemple du beurre de cacao ou des polyethylenes glycols.

Pour une administration parenterale, intranasale ou intraoculaire, on utilise des suspensions aqueuses, des solutions salines isotoniques ou des solutions steriles et injectables qui contiennent des agents de dispersion et/ou des agents mouillants pharmacologiquement compatibles. Le principe actif peut 'are formule egalement sous forme de microcapsules, eventuellement avec un ou plusieurs supports additifs.

De fawn avantageuse, la composition pharmaceutique selon la presente invention est destinee a une administration par voie orale ou parenterale, avantageusement par voie orale. La presente invention concerne en outre 1'hydantoine ou une de ses formes tautomeres selon la presente invention pour son utilisation en taut que medicament.

Avantageusement, le medicament selon la presente invention est destine au 30 traitement du diabete ou des etats pathologiques lies au diabete comme par exemples les complications lies au diabete tel que 1'hypoglycemie, l'insuffisance25 renale, les troubles oculaires, les troubles sexuels, les microangiopathies tels que la retinopathie, la nephropathie et la neuropathie, les macroangiopathies ou les complications macrovasculaires tels que la maladie coronaire, les accidents cerebraux et 1'arterite des membres inferieurs.

De fawn avantageuse le medicament selon la presente invention est destine au traitement du diabete mellituse non insulino-dependant ou des etats pathologiques lies aux diabete mellituse non insulino-dependant, comme par exemples les complications lies au diabete tel que 1'hypoglycemie, l'insuffisance renale, les troubles oculaires, les troubles sexuels, les microangiopathies tels que la retinopathie, la nephropathie et la neuropathie, les macroangiopathies ou les complications macrovasculaires tels que la maladie coronaire, les accidents cerebraux et 1'arterite des membres inferieurs.

La presente invention concerne en outre l'hydantoine de formule generale II suivante CH3 H3C~\Op II dans laquelle P represente un groupement 0-protecteur, avantageusement un groupe tetrahydropyranyle ou benzyle ou ses formes tautomeres de formule generales IIa et IIb suivantes CH3 CH3 H3C~~Op H3C~\Op OH O HùN HùN N N HOJ O ou dans lesquelles P est tel que defini dans la formule generale II ou leurs isomeres, enantiomeres, diastereoisomeres, ainsi que leurs melanges.

L'invention sera mieux comprise et les buts, avantages et caracteristiques de celle-ci apparaitront plus clairement de la description qui suit et qui est faite en reference aux dessins annexes representant des exemples non limitatifs de realisation de l'invention sur lesquels : La figure 1 represente le taux de liberation d'insuline par des dots pancreatiques isoles de rats en g/ilot/h en fonction de la concentration en principe actif en M pour la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine (OH-Ileu), 1'hydantoIne de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 (DS-973-R), 1'hydantoine de (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 2 (DS-973-S) et la Repaglinide. La figure 2 represente le taux de liberation d'insuline par des dots pancreatiques isoles de rats en g/ilot/h en fonction de la concentration en principe actif en M pour 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 (DS-973-R), 1'hydantoine de (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 2 (DS-973-S) et la Repaglinide. La figure 3 represente le taux de liberation d'insuline par des ilots pancreatiques isoles de rats en g/ilot/h pour une concentration de 25 M en hydantofne de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 (DS-973-R) ou en Repaglinide et sans principe actif (basale). La figure 4 represente le diagramme de RMN 'H de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine. La figure 5 represente le diagramme de RMN 1H de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine sans incubation (control) puis apres incubation a 37 C et pH 1 pendant 1 heure, 4 heures et 20 heures. La figure 6 represente le pourcentage de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine (OHIieu) et de sa lactone dans un echantillon avant incubation (control) et apres incubation a 37 C et pH 1 pendant 1 heure, 4 heures et 20 heures. La figure 7 represente le diagramme RMN 1H de 1'hydantoIne de (2R,3R,4S)-4- hydroxyisoleucine.

La figure 8 represente le diagramme de RMN 1H de 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 sans incubation (control) puis apres incubation a 37 C et pH 1 pendant 4 heures et 20 heures. La figure 9 represente le pourcentage de 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 (DS-973-R) et de sa lactone dans un echantillon avant incubation (control) et apres incubation a 37 C et pH 1 pendant 1 heure, 4 heures et 20 heures. Les exemples suivants sont donnes a titre indicatif non limitatif. Synthese de 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 et de 1'hydantoine de (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 2 :

Le (2S,3S)-3-(tetrahydropyranyloxy)-2-methylbutanal 4* (25 g, 134 mmol), du 15 cyanure de potassium KCN (44 g, 677 mmol) et du carbonate d'ammonium NH4CO3 (116 g, 1,2 mol) ont ete dissous dans 280 ml d' ethanol a 50% dans 1'eau. Le melange a ete agite pendant 2 jours a 45 C et evapore sous pression redline. Le residu a ete purifie par chromatographie flash (gel de silice 35-7911, CH2C12/CH3OH 97:3) pour donner un melange (20,5 g, 60% de rendement) de (2'R,3'S,5R)- 5-(3(tetrahydro-2H-pyran-2-yloxy)butan-2-yl)imidazolidine 2,4-dione 5 et (2'R,3'S,SS)-5-(3-(tetrahydro-2H-pyran-2-yloxy)butan-2-yl)imidazolidine 2,4-dione 6.

Le compose 5 (15 g, 110 mmol) a ete dissous dans 250 ml d'acetate d'ethyle en presence d'acide p-toluenesulfonique (0,lg). Le melange reactionnel a ete agite 25 toute la nuit a temperature ambiante. Le precipite a ete filtre et le residu a ete lave avec 1'acetate d'ethyle pour donner le melange de 1 et de 2 (6,5 g, 65% de rendement). Le ratio de 1 et 2 a ete determine comme etant 95 sur 5 par analyse RMN du proton 1H. Le compose 1 diastereomeriquement pur (6 g) a ete obtenu par chromatographie flash (gel de silice 35-7011, CH2C12/CH3OH 95:5). La 30 configuration absolue est de 1 et de 2 a ete assignee par comparaison des lactones obtenues a partir de 1 et 2 avec celles obtenues a partir de la (2R,3R,4S)-4-10 hydroxyisoleucine et de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine authentiques. La RMN IH des lactones obtenues a partir de 1 et la (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine authentique sont identiques. De meme, la RMN IH des lactones obtenues a partir de 2 de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine authentique correspondent parfaitement.

Dans le but d'eviter 1'epimerisation, la transformation des deux composes 1 et 2 en leurs lactones a ete realisee dans des conditions acides (6N HC1, 2h, 70 C).

Stabilite de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine et de 1'hydantoiine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 dans des conditions acides : Les deux doublets des pics a 81,15 et 0,87 sont attribues respectivement au groupe methyle de la position C-3 et de la position C-4 de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine (figure 4). Apres incubation de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine a 37 C et pH 1 pendant 1 h, deux nouveaux doublets de pics apparaissent a 8 1,35 et 1,06 dus aux deux groupes methyles de la lactone nouvellement formee. La lactone represente alors environ 10 % de 1'echantillon incube. Apres 4 heures, la lactone represente 32%. Apres 20 h dans les memes conditions, les deux doublets des groupes methyles de la lactone deviennent predominants (figures 5 et 6).

A 1'inverse, 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 est relativement stable en condition acide. Les deux doublets de pics a 81,25 et 0,82 sont attribues aux deux groupes methyles de 1'hydantoine 1 (figure 7) et sont les pics majeurs (73%) apres 20h d'incubation a 37 C et pH 1,0 (figures 8 et 9).

Effets de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine (QW-678-C1 ou OH-Ileu), de 1'hydantoine de la (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 (DS-973-R), de I'hydantoIne de la (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 2 (DS-973-S) et de la Repaglinide sur la secretion d'insuline par des ilots pancreatiaues isoles de rats :30 Une experience a etc realisee avec 28 rats males Sprague-Dawley en bonne sante. Le poids corporel de ces rats etait comprisentre 360 et 390 g. Les ilots ont etc collectes de la fawn suivante : les tissus ont etc digeres par la collagenase XI (ref. C7657, batch N 034K8646, Sigma, France) a 2,5 mg/ml dans le HBSS sous agitation douce (120 tours/min) et sous controle microscopique a 37 C pendant 35 minutes. L'homogeneisation des tissus a etc optimisee en passant la suspension a travers une pipette de 10 ml. La digestion est arrestee lorsque les ilots de Langerhans ont etc correctement separes. La progression de la digestion est controlee toutes les 10 minutes par observation microscopique. La suspension est ensuite transferee volume par volume sur un Histopaque a gradiant discontinu (HBSS-1,083 g/l, ref. 1083-1, batch N 024K6048, Sigma, France) avant d'etre centrifugee a 4 C pendant 16 minutes. La vitesse est progressivement augmentee de 25 g (400 tours/min) a 800 g (2100 tours/min) pendant les 4 premieres minutes et le frein est inactive. La fraction haute contient les cellules grasses et les ilots. Elie est concentree dans 1'anneau blanc. Cette fraction est collectes avec precaution et observee sous microscope. Les ilots sont alors preleves a la main et comptes dans une solution saline equilibree de Hank sous microscope optique dans le but de verifier la purete a 100 % de la preparation. Dans la premiere experience, 480 ilots ont etc collectes et remis en suspension dans 20 9, 3 ml de tampon KRB de fawn a avoir 10 ilots pour 190 l. Dans la seconde experience, 500 ilots ont etc collectes et remis en suspension dans 9,7 ml de tampon KRB dans le but d'obtenir 10 ilots pour 190 l. Le nombre d'ilots a etc verifie dans chaque puit apres implantation. 27 ilots par puit ont etc deposes sur une plaque de 6 puits (le nombre d'ilots a etc 25 verifie dans chaque plaque apres depot par microscopic optique). Les ilots sont ensuite incubes avec une des substances a tester choisie parmi : la (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine (QW-678-C1), 1'hydantoine de (2R,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 1 (DS-973-R), 1'hydantoine de (2S,3R,4S)-4-hydroxyisoleucine 2 (DS-973-S) et la Repaglinide en tant que controle positif. Cette incubation est realisee de la fagon 30 suivante : avant 1'experience, les ilots sont preincubes pendant 60 minutes a 37 C dans une atmosphere humidifiee avec 5 % de CO2 dans un tampon KRB. 10 ilots par puit (190 l, 24 puits par plaque) ont ete incubes avec trois concentrations (0,1, 0,2 et 1,0 mM) de chacune des substances a tester et du controle positif (en trois exemplaires). Un controle negatif en deux exemplaires est egalement ajoute. Les dots pancreatiques ont ete incubes pendant 60 minutes a 37 C et les milieux de culture ont ete collectes dans deux aliquotes de 100 p.l dans le but de quantifier la secretion d'insuline. Cette secretion d'insuline est quantifee par un kit ELISA Insuline de rat ELIT ultrasensible (ref. INSRAT02, batch N 13406, Eurobio, France) avec 5 l du milieu de culture dilue au 1/20eme pour la premiere experience et au 1/100eme pour la seconde experience.

Le resultat de la secretion d'insuline est exprime en pg/ilot/h (n = 6-12 points).

Comme pi-edit, la Repaglinide et la (2S,3R,4S)-4-Hydroxyisoleucine (QW-678-C1) augmentent 1'activite insulinotropique des dots pancreatiques par rapport aux ilots non traites (figures 1 et 2).

La secretion d'insuline etait induite deux fois par le DS-973-R et QW-858 a 25 mol et est ensuite stable a 1000 mol. A cette concentration, la repaglinide ainsi que les autres composes montrent seulement une faible activite insulinotropique ou pas d'activite insulinotropique (figures 1, 2 et 3). La DS-973-S est plus efficace que la Repaglinide de 25 A. 100 cool, et est moins active que le DS-973-R (figures 1 et 2).

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. HydantoIne de formule generale I suivante : R1 R2 OH O R3ùN O%I R4 I dans laquelle RI et R2 representent independamment l'un de 1'autre un groupe alkyle en C1-C6, un groupe aryle ou un groupe aralkyle; R3 et R4 representent independamment l'un de l'autre un atome d'hydrogene, un 10 groupe alkyle en C1-C6, un groupe aryle ou un groupe aralkyle; ou dans le cas ou R4 represente un atome d'hydrogene : sa forme tautomere de formule generale la suivante RI R2, / 'OH Ia 15 dans laquelle R1, R2 et R3 sont tels que definis dans la formule generale I, ou sa forme tautomere de formule generale Ib suivante R1 R2, / OHIb dans laquelle R1, R2 et R3 sont tels que definis dans la formule generale I, ou leurs sels d'addition pharmaceutiquement acceptables, isomeres, enantiomeres, diastereoisomeres, ainsi que leurs melanges.

2. Hydantoine ou ses formes tautomeres selon la revendication 1 caracterisee en ce qu'elles sont representees par les formules generates suivantes I', I'a et I'b : R1 R2OH R2OH R2 / OH O R3ùN R3ùN~~OH R3_N OJ N,R4 O~ N HO) N et 10 I' I' a I'b dans lesquelles R1, R2, R3 et R4 sont tels que definis dans la revendication 1. ou leurs sets d'addition pharmaceutiquement acceptables, isomeres, enantiomeres, diastereoisomeres, ainsi que leurs melanges. 15

3. Hydantoine ou ses formes tautomeres selon la revendication 1 ou 2 caracterisee en ce que RI et R2 representent independamment Pun de 1'autre un groupe alkyle en C1-C6, avantageusement un groupe methyle.

4. Hydantoine ou ses formes tautomeres selon rune quelconque des revendications 20 1 a 3 caracterisee en ce que R3 et R4 representent un atome d'hydrogene.

5. Hydantoine selon rune quelconque des revendications 1 A. 4 caracterisee en ce qu'elle repond a la formule 1 suivante : R1 R1CH3 H3COH HùN O N, O H 1 ou aux formes tautomeriques de formules 1 a et lb suivantes CH3 H3C.~OH O H HùN H N N O O HO" N ou CH3 H3C/-OH la lb ou leurs sels d'addition pharmaceutiquement acceptables, isomeres, enantiomeres, diastereoisomeres, ainsi que leurs melanges.

6. Procede de fabrication de 1'hydantoine de formule 1 selon la revendication 5 caracterise en ce qu'il consiste en la deprotection du groupe hydroxyle de 1'hydantoine de formule generale II suivante CH3 H3C~~OP O O II dans laquelle P represente un groupement 0-protecteur, avantageusement un groupe tetrahydropyranyle ou benzyle. 22 N. H

7. Proced& selon la revendication 6 caracterise en ce que 1'hydantoine de formule II est obtenue par traitement de 1'aldehyde de formule generale III suivante CH3 H3COP CHO III dans laquelle P est tel que defini dans la formule generale II avec du cyanure de potassium et du carbonate d'ammonium dans un solvant hydroalcoolique a une temperature sup&rieure a la temperature ambiante, avantageusement a 45 C.

8. Composition pharmaceutique comprenant une hydantoine ou une de ses formes tautomeres selon rune quelconque des revendications 1 a 5 et un excipient pharmaceutiquement acceptable.

9. Composition pharmaceutique selon la revendication 8 caracterisee en ce qu'elle 15 est destin&e a une administration par voie orate ou parenterale, avantageusement par voie orale.

10. Hydantoine ou une de ses formes tautomeres selon rune quelconque des revendications 1 A. 5 pour son utilisation en tant que medicament. 20

11. Hydantoine ou une de ses formes tautomeres selon rune quelconque des revendications 1 a 4 pour son utilisation en tant que medicament destine au traitement du diab&te ou des &tats pathologiques lies aux diabete, avantageusement du diabete mellitus& non insulino-dependant ou des &tats pathologiques lies aux 25 diabete mellitus& non insulino-dependant.

12. Hydantoine de formule generale II suivanteCH3 H3COP HùN20 O~ N\H II dans laquelle P represente un groupement 0-protecteur, avantageusement un groupe tetrahydropyranyle ou benzyle ou ses formes tautomeriques de formule generales IIa et IIb suivantes CH3 CH3 H3C~~OP H3C o 0 OH HùN IIa IIb dans lesquelles P est tel que defini dans la formule generale II ou leurs isomeres, enantiomeres, diastereoisomeres, ainsi que leurs melanges. O HùN 01 N HOr N ou10