WO1990008769A1 - Derives glycosyl phospholipidiques de nucleosides et leur application en tant que medicaments - Google Patents

Derives glycosyl phospholipidiques de nucleosides et leur application en tant que medicaments Download PDF

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WO1990008769A1
WO1990008769A1 PCT/FR1990/000073 FR9000073W WO9008769A1 WO 1990008769 A1 WO1990008769 A1 WO 1990008769A1 FR 9000073 W FR9000073 W FR 9000073W WO 9008769 A1 WO9008769 A1 WO 9008769A1
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WO
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group
formula
derivatives
motif
phosphodiester
Prior art date
Application number
PCT/FR1990/000073
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English (en)
Inventor
Tam Huynh Dinh
Catherine Gouyette
Jean Igolen
Robert Fauve
Luc Montagnier
Yvette Henin
Olivier Schwartz
Original Assignee
Institut Pasteur
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/06Pyrimidine radicals
    • C07H19/10Pyrimidine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals

Definitions

  • the subject of the invention is glycosyl phospholipid derivatives of nucleosides more especially of thymidine and uridine, having in particular antiretroviral properties.
  • nucleoside derivatives have been shown to be active in the prevention and treatment of infections caused by retroviruses such as HIV-1 and HIV-2.
  • azido 3 'thymidine AAT
  • Other active pyrimidine base derivatives consist of dideoxy 2 ', 3' thymidine (ddT) and deoxy 2 'fluoro 5' uridine (dUF).
  • These derivatives in fact constitute in particular lipophilic transporters capable of crossing a cell or viral membrane, prodrugs of nucleotides, that is to say of the biologically active entity of the nucleoside as well as targeting vectors preferentially directed towards the macrophages.
  • the object of the invention is therefore to provide phosphodiesters and phosphotriesters derived from thymidine and uridine having in particular antiretroviral properties.
  • Another object of the invention is to provide medicaments containing these derivatives as active principle.
  • ose represents a C 5 or C 6 , D or L sugar motif, with the exception of glucose when x is equal to 1, the phosphorylee substitution chain being attached in position 1 or in position 6 of the ose motif to which it is attached,
  • - x is a number from 1 to 12
  • - A represents a hydrogen atom or an aie group. representing a hydrocarbon radical, saturated or unsaturated, of 5 to 30 carbon atoms, optionally substituted,
  • R 1 represents an N 3 group, a hydrogen atom, an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a nitrile group or a hydroxyl group, and
  • R 2 represents an alkyl group of 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom or a nitrile group.
  • the dare motif is a sugar chosen from C 5 or C 6 , D or L sugars.
  • Mannosylated derivatives are particularly preferred. In addition to transmembrane transport qualities, they make it possible to orient the nucleoside preferentially towards macrophages which have receptors with D-mannose molecules.
  • retroviruses preferably bind to and replicate in these macrophages, the importance of having derivatives constituting targeting vectors on macrophages is measured.
  • Such a selective orientation of the biologically active molecules in fact makes it possible to reduce the side effects of these derivatives or their toxicity towards other types of cells.
  • x is a number from 2 to 12, these derivatives then being substituted by a disaccharide or oligosaccharide chain of 3 to 12 sugar units, these units being identical or different.
  • Another group of derivatives of the invention comprises a single dare motif.
  • Mannose substituted derivatives are more especially preferred.
  • mannosylated derivatives of phosphotriesters are phosphorylated in position 6 of the mannose motif and correspond to formula II:
  • Another preferred family of phosphotriesters is formed from the phosphorylated derivatives in position 1 of the mannose motif and corresponds to formula III: 0
  • R 1 , R 2 , y and alc are as defined above.
  • the alk group advantageously represents an alkyl or alkoxy chain containing from 5 to 20 carbon atoms.
  • This chain is, where appropriate, substituted at the end by a group -NH 2 , -NHR 'or -N (R', R "), in which R 'and R", identical or different, represent an alkyl group from 1 to 4 carbon atoms.
  • - R 1 and R 2 are as defined above, and - R 4 represents a group:
  • Preferred nucleoside phosphodiesters have a mannose motif substituted in position 6 and more specifically correspond to formula V:
  • R 1 and R 2 are as defined above.
  • nucleoside phosphodiesters are mannose derivatives phosphorylated in position 1 and correspond to formula VI:
  • R 1 , R 2 and y are as defined above.
  • the phosphorylee substitution chain occupies position 1 or position 6 of the ose motif on which it is attached, the other hydroxyl radicals of the ose motif (s) being blocked by groups which protect from hydroxyl radicals, these groups being identical or different
  • R 1 and R 2 being as defined above,
  • the condensation step between derivatives VII and VIII is advantageously carried out at a temperature above ambient, in an organic solvent medium.
  • Suitable solvents include pyridine and acetonitrile.
  • the desired coupling is obtained by operating at a temperature of 60 to 80 ° C., in particular close to
  • reaction is carried out under an atmosphere of inert gas such as nitrogen or argon.
  • an excess of derivative of formula VII is used relative to the nucleoside of formula VIII.
  • An excess in moles of 1.5 to 2 makes it possible to carry out the coupling under satisfactory conditions.
  • an activating compound such as trichloroacetonitrile (Cramer F. and Weimann G. (1961) Chenu Ber. 94 996-1007) is added.
  • the phosphomonoesters used are in the form of pyridinium salt, morpholine, tetraethylammonium.
  • the protective groups are removed prior to the attachment of an alkyl chain.
  • acyl groups in particular acetyl groups, or the benzoyl group or alternatively these variously substituted radicals.
  • the acyl groups are eliminated, for example using sodium hydroxide solutions, a NH 3 / CH 3 OH mixture, or sodium methylate.
  • a reactive derivative B-alc is used for the step of fixing the alc group.
  • B is advantageously a halide, in particular a bromide or an iodide, or also a tosylate, or a sulfonium salt.
  • the reaction is advantageously carried out in an organic solvent medium, at a temperature above ambient, in particular from 50 to 100 ° C.
  • organic solvents which can be used, mention will be made of acetonitrile, dimethylformamide and nitromethane.
  • the reactive derivative B-alc. is used in an excess of at least about 10 times more, in mole, relative to the phosphodiester, which is preferably in the form of high reactivity salt.
  • an oside derivative is reacted in which a dare notifier is substituted in position 6 or 1 by a cyanoethylphosphate group, this derivative corresponding to formula XI:
  • the coupling reaction is advantageously carried out in an organic solvent, at room temperature in the presence of TPSNT.
  • the derivative of formula XI is advantageously obtained by reaction of the ose or of the oligosaccharide which it is desired to introduce into the derivative to be synthesized with cyanoethylphosphate in the form of reactive salt.
  • the anti-retroviral properties of the products of the invention have been demonstrated by studying in vitro, more particularly their inhibitory action with respect to the cytopathogenic effect of retroviruses and with respect to the replication of these retroviruses .
  • these inhibitory actions are obtained at non-toxic doses for human T lymphocytes, which makes it possible to use the derivatives of the invention for the preparation of anti-retroviral compositions.
  • a subject of the invention is therefore also pharmaceutical compositions, characterized in that they comprise an effective amount of at least one derivative of formula I in combination with a pharmaceutically acceptable vehicle.
  • the invention relates in particular to pharmaceutical compositions made from mannosylated derivatives.
  • compositions are particularly useful for treating AIDS and related diseases.
  • compositions are in forms suitable for oral, nasal, topical, rectal, vaginal, subcutaneous, intravenous, intramuscular or intradermal administration.
  • Orally administrable compositions include tablets, tablets, granules, solutions or suspensions in an aqueous or non-aqueous medium.
  • suppositories and vaginal creams or foams are used.
  • formulations used for parenteral administration are advantageously formed by sterile or non-aqueous solutions or suspensions.
  • X represents a hydrogen atom or a hexadecyl chain
  • This synthesis is carried out from D-mannose 6-phosphate and comprises the following five steps:
  • the precipitate is filtered and the filtrate is cooled. About 30 ml of ice is slowly added to hydrolyze the excess anhydride. The hydrolysis is allowed to continue for 30 minutes, then the mixture is evaporated to dryness under vacuum and then coevaporated several times with toluene to remove all traces of pyridine. It is then taken up in water and the aqueous phase is washed several times with dichloromethane. The aqueous phase is then reduced in volume before being passed over a column of Dowex 50 WX8 H + R resin, previously exchanged in pyridinium form.
  • the solvent is decanted and the precipitate is chromatographed on a silica column 7734 Merck R eluted with dichloromethane gradually enriched in methanol.
  • a column of Dowex 50 WX8 H + R resin, previously balanced in tetrabutylammonium form, is prepared by stirring this resin in tetrabutylammonium hydroxide concentrated and washing to neutral pH of the washing water.
  • step 3 is carried out as indicated above.
  • step 5 The protocol of step 5 is applied to 55 mg (0.075 mmol) of the phosphodiester (12) and 0.44 ml (0.0775 ⁇ 18) of 1-iodohexadecane (8).
  • Is obtained after chromatography: 17 mg 6-D-mannosyl hexadecyl 5 'dideoxy 2'3' thymidinyl phosphate (product CT 7390): Yield 32% (13.)
  • step 5 218 mg (0.298 mmol) of the diester (17.) and 1.689 ml (0.298 ⁇ 18 amoles) of 1-iodohexadecane (8) are used.
  • This synthesis is carried out starting from a derivative of D-mannose whose -OH groups are protected with the exception of the anomeric carbon, namely a 1-bromo tetra-O-benzoyl 2,3,4,6- D-mannose (19.) and includes the following steps:
  • reaction mixture is prepared in a 100 ml flask: 0.71 ml (5 amoles) of 2 benzyloxyethanol (21) in 15 ml of anhydrous nitromethane and 15 ml of anhydrous toluene.
  • 2.282 g (5 ⁇ 1.266 mmol) of mercuric bromide HgBr 2 and 1.6 g (5 ⁇ 1.266 mmol) of mercuric cyanide HgCN 2 are added, as well as 5 g of 4 A molecular sieve.
  • 3.295 g (5 mmol) of ⁇ -bromo-1 tetra-O-benzoyl 2,3,4,6 D-mannose are added (19).
  • the precipitate is filtered and the filtrate is diluted with toluene.
  • the organic phase is then washed with ice water, ice-cold saturated sodium bicarbonate, and again with ice water.
  • the organic phase is evaporated to dryness after drying and filtration over sodium sulfate.
  • the oil obtained above (20) is dissolved in 60 ml of absolute ethanol and hydrogenated in the presence of 50 mg of palladium on carbon at 10%.
  • the barium salt of cyanoethyl phosphate is first exchanged to the pyridinium salt. To this end, 2.6 g of this barium salt (8.043 mmol) are added in 15 ml of water and with good stirring, Dowex 50 WX8 H + R resin is added until the salt is completely dissolved. The mixture is left stirring for another hour and then the mixture is passed through a Dowex 50 WX8 H + R column and the product is collected directly in pyridine. Elute with water and continue to collect as long as the pH of the eluate is acidic.
  • the mixture is evaporated to dryness, taken up in a minimum of dichloromethane and precipitated with petroleum ether.
  • the product is purified on a silica column 7734 Merck R balanced with a hexane: ethyl acetate mixture 1/1 and gradually enriched until pure ethyl acetate.
  • step f the pyridinium salt is exchanged for the tetrabutylammonium salt.
  • the condensation step is carried out starting from 100 mg of deoxy 2 'fluoro 5 uridine (14) (0.406 mmol) and 588 mg (0.406 ⁇ 17 excess) of condensed phosphate (23) in anhydrous pyridine in the presence of
  • HIV vis-à-vis a continuous line of T4 lyaphocytes by colorimetric assay with MTT, technique developed in the laboratory of viral oncology (O.Schwartz et al, 1988, AIDS Research and Human Retrovirus, vol 4, n ° 6, p.441);
  • the CEM-C113 line (a clone particularly sensitive to the ECP of the virus) was used.
  • the viral solution used obtained from a supernatant of CEM producing cells, was titrated before use.
  • the colorimetric test uses MTT (3- (4, 5-dimethylthiazol-2-yl) -2, 5 diphenyltetrazolium bromide), a yellow substrate which causes the formation of a dark blue product, when incubated with living cells.
  • MTT 3- (4, 5-dimethylthiazol-2-yl) -2, 5 diphenyltetrazolium bromide
  • the intensity of the color formed is directly proportional to the concentration of living cells present in the sample studied.
  • MTT is dissolved in PBS at 5 ⁇ g / ml and filtered. Ten ⁇ l of this stock solution is added to the microwells containing 100 ⁇ l of sample of cells to be tested.
  • the plates are incubated at 37 ° C for 4 hours. The supernatants are then gently removed and 150 ⁇ l of 0.04 N HCl solution in isopropanol is added to dissolve the blue crystals formed. The plates are then read in a microplate reader (Biotek) at a wavelength of 540 nm. Study of the cytotoxicity of the products tested
  • control cells (virus and drug free) define the absorbance of 100% during the MTT test.
  • the cytotoxic dose 50 is defined as being that resulting in a decrease in absorbance of 50% compared to the controls.
  • the anti-HIV activity is determined using the following formula: D.O. (drug + HIV) - D.O. (HIV)
  • DO (drug) - DO (HIV) DO (drug + HIV) represents the absorbance at 540 nm of the cells treated with the drugs and infected with the virus.
  • D.O. represents the absorbance at 540 nm of cells infected with the virus and not treated with drugs.
  • D.O. represents the absorbance at 540 nm of the cells treated by the drugs and not infected.
  • the protective dose 50 (ED50) is that which protects 50% of the PCE.
  • a product will be all the more interesting if the gap between the CD50 and the ED50 is high. This difference is quantified by the selectivity index (CD50 / ED50 ratio).
  • mannosylated derivatives of AZT according to the invention (phosphodiesters 7624 and 7626, phosphotriesters 7625 and 7627).
  • AZT >125>125> 125 49 ddC> 35 0 0 0 It is found that AZT has a selectivity index greater than 50 after 22 days of culture.
  • the products 7624, 7626 have selectivity indexes comparable to AZT.
  • the reverse transcriptase activity is determined directly from 50 ⁇ l of culture supernatant according to the following method: the enzymatic activities are measured after addition of 10 ⁇ l of a reaction mixture containing 0.1% Triton X100, 0.1 M KCl , 10 mM DTT to which is added 40 ⁇ l of a reaction mixture containing 5 mM EGTA in 0.5 M of Tris-HCl buffer, 0.5 M MgCl 2 , 1 ⁇ Ci 3 HTTP, 0.5 g / l poly (rA) oligo (dT).
  • the reaction is stopped by adding a solution of Na 4 P 2 O 7 at 120 mM in 60% TCA and then left at 4 ° C for 15 minutes.
  • the precipitated material is recovered by a Skatron filtration system after several washes with Na 4 P 2 O 7 at 12 mM in 5% TCA.
  • the filters are dried and the radioactivity is measured using a ⁇ scintillation counter (Packard).
  • Table 2 below represents the assay of the reverse transcriptase activity in the culture supernatants after 7 to 26 days.
  • the tests are carried out in Swiss mice.
  • the assayed products are AZT (control), phosphodiesters, mannosyl-6 CT 7626, mannosyl-1 CT 7624 and the corresponding phosphotriesters CT 7627 and CT 7625.
  • the animals receive 25 mg / kg orally of AZT or of phosphodiester and triester (approximately 500 ⁇ g / mouse).
  • the products are dissolved in distilled water (or suspended in distilled water) before being administered by gavage; the tests are carried out by administering each product to 3 mice.
  • the control is carried out in 3 mice receiving the equivalent of the vehicle, ie distilled water in quantity and volume equal to the treated mice.
  • the brains are removed 1 hour after gavage, homogenized in an acetonitrile-water mixture (3/1), centrifuged and the supernatant is removed for the HPLC assay.
  • the supernatant (1/2) is assayed by HPLC on a column of C18 silica; the quantification is made by internal calibration, by addition of a determined quantity of compounds to be assayed (AZT, phosphodiester and triester) in the other half of the supernatant.
  • AZT phosphodiester and triester
  • each line corresponds to a series of dosages.
  • the first and last columns summarize the results and give the quantities of AZT (in ⁇ mol) given by ingestion of aqueous solutions to mice and the total quantities of AZT (in nanomol) found per gram of brain. of 1.87 ⁇ mol of AZT (500 ⁇ g) per mouse makes it possible to find 2.7 nanomol of AZT per gram of brain.
  • phosphodiesters and triesters of AZT appear to be particularly efficient lipophilic derivatives of AZT compared to the AZT derivatives synthesized to date: the oral administration of these compounds makes it possible to find practically 3 times more AZT in the brain, with the ingestion of a 2 to 3 times lower dose of AZT.

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Abstract

Les dérivés glycosyl phospholipidiques de nucléosides de l'invention répondent à la formule (I), dans laquelle R3 est un groupe (II), dans lequel "ose" est un motif sucre en C5 ou C6, D ou L, excepté le glucose lorsque x est égal à 1, la chaîne de substitution phosphorylée étant fixée en position 1 ou 6 du motif ose auquel elle est rattachée, x est un nombre de 1 à 12; y de 1 à 4; z égal à 0 ou, A est hydrogène ou un groupe alc. de 5 à 30 atomes de carbone; R1 est N3 hydrogène alcoyle, C1 à C4, halogène, nitrile ou hydroxyle et R2 est alcoyle en C1 à C4, halogène ou nitrile. Ces dérivés sont utiles pour l'élaboration de compositions pharmaceutiques possédant notamment, des propriétés anti-virales.

Description

DERIVES GLYCOSYL PHOSPHOLIPIDIQUES DE NUCLEOSIDES ET
LEUR APPLICATION EN TANT QUE MEDICAMENTS
L'invention a pour objet des dérivés glycosyl phospholipidiques de nucléosides plus spécialement de thymidine et d'uridine, possédant notamment des propriétés antirétrovirales.
On sait que des dérivés de nucléosides se sont révélés actifs pour la prévention et le traitement des infections provoquées par des rétrovirus tels que HIV-1 et HIV-2.
L'un des produits les plus intéressants est constitué par l'azido 3' thymidine (AZT). D'autres dérivés de base pyrimidique actifs sont constitués par la didésoxy 2', 3' thymidine (ddT) et la désoxy 2' fluoro 5' uridine (dUF).
Dans la demande FR 88/07252 du 31 mai 1988, également au nom des demandeurs, "Glucosyl phosphotriesters de dérivés de thymidine ayant une activité contre les rétrovirus", on a décrit des phosphodiesters et des phosphotriesters glucosylés de dérivés de la thymidine présentant notamment une activité sur les rétrovirus.
Les développements de ces travaux ont montré que d'autres dérivés de base pyrimidique, possédant un motif sucre autre que le glucose, en particulier un motif mannose, possèdent des propriétés pharmacologiques particulièrement avantageuses.
Ces dérivés constituent en effet notamment des transporteurs lipophiles capables de traverser une membrane cellulaire ou virale, des prodrogues de nucléotides, c'est-à-dire de l'entité biologiquement active du nucléoside ainsi que des vecteurs de ciblage dirigés préférentiellement vers les macrophages.
L'invention a donc pour but de fournir des phosphodiesters et des phosphotriesters dérivés de la thymidine et de l'uridine possédant notamment des propriétés antirétrovirales.
Elle vise également à fournir un procédé d'obtention de ces dérivés.
L'invention a en outre pour but de fournir des médicaments renfermant ces dérivés à titre de principe actif.
Les dérivés selon l'invention sont caractérisés en ce qu'il s'agit de dérivés glycosylés répondant à la formule I :
Figure imgf000004_0001
dans laquelle :
- Rs représente un groupe
Figure imgf000004_0002
dans lequel : - "ose" représente un motif sucre en C5 ou en C6, D ou L, à l'exception du glucose lorsque x est égal à 1, la chaîne de substitution phosphorylee étant fixée en position 1 ou en position 6 du motif ose auquel elle est rattachée,
- x est un nombre de 1 à 12
- y est un nombre de 1 à 4
- z est égal à 0 ou 1, et
- A représente un atome d'hydrogène ou un groupe aie. représentant un radical hydrocarboné, saturé ou insaturé, de 5 à 30 atomes de carbone, le cas échéant substitué,
- R1 représente un groupe N3, un atome d'hydrogène, un groupe alcoyle de 1 à 4 atomes de carbone, un atome d'halogène, un groupe nitrile ou un groupe hydroxyle, et
- R2 représente un groupe alcoyle de 1 à 4 atomes de carbone, un atome d'halogène ou un groupe nitrile.
Dans la formule ci-dessus, le motif ose est un sucre choisi parmi les sucres en C5 ou en C6 , D ou L.
On citera le mannose, le galactose, le fructose, le fucose, les amino hexoses et le désoxy-2 glucose pour les hexoses et l'arabinose, le xylose, le ribose et le désoxy-2 ribose pour les pentoses.
Les dérivés mannosylés sont particulièrement préférés. Outre des qualités de transport transmembranaire, ils permettent d'orienter le nucléoside préf érentiellement vers les macrophages qui possèdent des récepteurs avec des molécules D-mannose.
Les rétrovirus se fixant de préférence dans ces macrophages et s'y répliquant, on mesure l'importance de disposer de dérivés constituant des vecteurs de ciblage sur les macrophages. Une telle orientation sélective des molécules biologiquement actives permet en effet de réduire les effets secondaires de ces dérivés ou leur toxicité vis-à-vis d'autres types de cellules.
Dans un groupe de dérivés de l'invention, x est un nombre de 2 à 12, ces dérivés étant alors substitués par une chaîne disaccharidique ou oligosaccharidique de 3 à 12 motifs sucre, ces motifs étant identiques ou différents.
Un autre groupe de dérivés de l'invention comporte un seul motif ose.
Les dérivés substitués par le mannose sont plus spécialement préférés.
Des dérivés mannosylés de phosphotriesters particulièrement avantageux sont phosphorylés en position 6 du motif mannose et répondent à la formule II :
Figure imgf000006_0001
dans laquelle alc., R1 et R2 sont tels que définis ci-dessus.
Une autre famille préférée de phosphotriesters est formée des dérivés phosphorylés en position 1 du motif mannose et répond à la formule III : 0
Figure imgf000007_0002
dans laquelle R1, R2, y et alc, sont tels que définis ci-dessus.
Dans les formules II et III, le groupe alc, représente avantageusement une chaîne alcoyle ou alcoxy renfermant de 5 à 20 atomes de carbone. Cette chaîne est, le cas échéant, substituée à l'extrémité par un groupe -NH2, -NHR' ou -N(R',R"), dans lequel R' et R", identiques ou différents, représentent un groupe alcoyle de 1 à 4 atomes de carbone.
Des phosphodiesters, précurseurs des phosphotriesters ci-dessus, qui entrent également dans le cadre de l'invention, répondent avantageusement à la formule IV :
Figure imgf000007_0001
dans laquelle
- R1 et R2 sont tels que définis ci-dessus, et - R4 représente un groupe :
Figure imgf000008_0001
dans lequel le terme "ose", x, y et z sont tels que définis en rapport avec la formule I.
Des phosphodiesters de nucléosides préférés comportent un motif mannose substitué en position 6 et répondent plus spécialement à la formule V :
Figure imgf000008_0002
dans laquelle R1 et R2 sont tels que définis ci-dessus.
D'autres phosphodiesters de nucléosides préférés sont des dérivés de mannose phosphorylés en position 1 et répondent à la formule VI :
Figure imgf000009_0002
dans laquelle R1, R2 et y sont tels que définis ci- dessus.
Des dérivés spécialement avantageux répondant aux formules I à VI ci-dessus sont des dérivés de 3'- azido thymidine (AZT), de didésoxy 2',3' thymidine (ddT) ou de désoxy 2' fluoro 5 uridine (dUF).
Les dérivés de formule I de l'invention sont obtenus en mettant en oeuvre les étapes suivantes de : - condensation d'un dérivé osidique de foraule VII :
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
dans laquelle
- la chaîne de substitution phosphorylee occupe la position 1 ou la position 6 du motif ose sur lequel elle est fixée, les autres radicaux hydroxyle du ou des motifs ose étant bloqués par des groupes protecteurs de radicaux hydroxyle, ces groupes étant identiques ou différents
- x, y et z sont tels que définis ci-dessus,
- avec un dérivé de nucléoside de formule VIII:
Figure imgf000010_0002
R1 et R2 étant tels que définis ci-dessus ,
ce qui conduit à un phosphodiester dans lequel le ou les motifs ose sont protégés , de formule IX :
Figure imgf000010_0003
- élimination des groupements protecteurs du ou des motifs ose des phosphodiesters pour libérer les groupes -OH, suivie , lorsqu ' on souhaite préparer un phosphotriester, d ' une réaction du phosphodiester avec un dérivé réactif de formule X : B-alc. dans laquelle B représente un groupe capable de réagir avec le groupe -OH fixé sur le phosphore en fixant le radical alc, sur l'élément P et en formant un composé BH qui sera éliminé, le phosphotriester formé répondant à la formule I ci-dessus dans laquelle A représente le groupe alc,
L'étape de condensation entre les dérivés VII et VIII est réalisée avantageusement à une température supérieure à l'ambiante, en milieu solvant organique.
Des solvants appropriés comprennent la pyridine et l'acétonitrile.
Lorsqu'on utilise la pyridine comme solvant réactionnel, on obtient le couplage désiré en opérant à une température de 60 à 80°C, notamment voisine de
70°C. La réaction est effectuée sous atmosphère de gaz inerte tel que l'azote ou l'argon.
On utilise avantageusement un excès de dérivé de formule VII par rapport au nucléoside de formule VIII. Un excès en moles de 1,5 à 2 permet de réaliser le couplage dans des conditions satisfaisantes.
Pour favoriser la réaction de condensation, on ajoute un composé activateur tel que le trichloroacétonitrile (Cramer F. et Weimann G. (1961) Chenu Ber. 94 996-1007).
Les phosphomonoesters utilisés sont sous forme de sel de pyridinium, de morpholine, de tétraéthylammonium.
Les groupes protecteurs sont éliminés préalablement à la fixation d'une chaîne alcoyle.
Parmi les groupes convenant pour la mise en oeuvre de l'invention, on citera les groupes acyle, notamment acétyle, ou le groupe benzoyle ou encore ces radicaux diversement substitués.
L'élimination de ces groupes est réalisée selon les techniques classiques de chimie organique, en opérant dans des conditions n'altérant pas la struture du phosphodiester IX ou X, ni ses substituants.
Les groupements acyle sont éliminés par exemple à l'aide de solutions de soude, d'un mélange NH3/CH3OH, ou de méthylate de sodium.
Pour l'étape de fixation du groupe alc,, on utilise un dérivé réactif B-alc. dans lequel B est avantageusement un halogénure, en particulier un bromure ou un iodure, ou encore un tosylate, ou un sel de sulfonium.
La réaction est réalisée avec avantage en milieu solvant organique, à une température supérieure à l'ambiante, notamment de 50 à 100°C. Parmi les solvants organiques utilisables, on citera l'acétonitrile, le diméthylformamide et le nitrométhane.
Le dérivé réactif B-alc. est utilisé selon un excès d'au moins environ 10 fois plus, en mole, par rapport au phosphodiester, qui est de préférence sous forme de sel de haute réactivité.
Selon une autre variante de synthèse, on fait réagir un dérivé d'oside dans lequel un notif ose est substitué en position 6 ou 1 par un groupe cyanoéthylphosphate, ce dérivé répondant à la formule XI :
Figure imgf000012_0001
dans laquelle x, y et z sont tels que définis en rapport avec la formule I, ce dérivé étant avantageusement sous forme de sel, avec un dérivé de nucléoside de formule VIII ci-dessus, puis on élimine les groupes de blocage des fonctions hydroxyle.
La réaction de couplage est effectuée avantageusement dans un solvant organique, à température ambiante en présence de TPSNT.
Le dérivé de formule XI est avantageusement obtenu par réaction de l'ose ou de l'oligosaccharide que l'on souhaite introduire dans le dérivé à synthétiser avec du cyanoéthylphosphate sous forme de sel réactif.
Les propriétés anti-rétrovirales des produits de l'invention ont été mises en évidence en étudiant in vitro, plus spécialement leur action inhibitrice vis-à-vis de l'effet cytopathogène de rétrovirus et vis-à-vis de la réplication de ces rétrovirus.
Selon un aspect revêtant un intérêt majeur, ces actions inhibitrices sont obtenues à des doses non toxiques pour les lymphocytes T humains, ce qui permet d'utiliser les dérivés de l'invention pour l'élaboration de compositions anti-rétrovirales.
L'invention a donc également pour objet des compositions pharmaceutiques caractérisées en ce qu'elles comprennent une quantité efficace d'au moins un dérivé de formule I en association avec un véhicule pharmaceutiquement acceptable.
L'invention vise en particulier les compositions pharmaceutiques élaborées à partir de dérivés mannosylés.
Ces compositions sont particulièrement utiles pour traiter le SIDA et les maladies apparentées.
Ces compositions se présentent sous des formes appropriées pour l'administration par voie orale, nasale, topique, rectale, vaginale, sous-cutanée, intraveineuse, intramusculaire ou intradermique.
Les compositions administrables par voie orale comprennent des tablettes, comprimés, granules, solutions ou suspensions en milieu aqueux ou non aqueux. Pour l'administration par voie rectale, on utilise des suppositoires et par voie vaginale des crèmes ou des mousses.
Les formulations utilisées pour l'administration par voie parentérale sont avantageusement formées par des solutions ou des suspensions stériles ou non-aqueuses.
Afin d'illustrer l'invention, on rapporte ci-après des exemples de préparation de dérivés de thymidine et des résultats d'essais pharmacologiques montrant l'activité de ces dérivés.
EXEMPLE 1 : PREPARATION DE DERIVES DE L 'AZT DE FORMULE
Figure imgf000014_0001
dans laquelle X représente un atome d'hydrogène ou une chaîne hexadécyle
Cette synthèse est réalisée à partir du D-mannose 6-phosphate et comprend les cinq étapes suivantes :
1. Blocage des groupes -OH du D-mannose 6- phosphate
2. Condensation du dérivé protégé avec l'azido 3' thymidine
3. Déprotection des groupes -OH du motif mannose
4. Echange du sel de pyridiniua en sel de tétrabutylammonium, et 5. Fixation d'une chaîne hexadécyle sur le groupe -OH libre du motif phosphate, conduisant à un phosphotriester.
Ces étapes sont réalisées comme suit :
1 : Blocage des groupes -OH du D-mannose 6-phosphate
(1) et obtention du sel de pyridinium du 1,2,3,4 tétra-O-acétyl. D-mannose 6-phosphate (2)
On soumet à agitation pendant 16 h à température ambiante, 1g (3,29 mmoles) de sel de sodium du D-mannose 6-phosphate (1.) et 3,6 œl d'anhydride acétique distillé (42,3 mmoles) dans 4 ml de pyridine anhydre. Un précipité blanc se forme. On contrôle la réaction par chromatographie en couche mince (CCM) (CH2Cl2 : CH3OH : H2O 60/35/5. Rf. départ : 0 ; Rf produit acétylé : 0,53
On filtre le précipité et refroidit le filtrat. On ajoute doucement environ 30 ml de glace pour hydrolyser l'anhydride en excès. On laisse l'hydrolyse se poursuivre 30 mn puis on évapore le Mélange à sec sous vide et coévapore ensuite plusieurs fois avec du toluène pour ôter toute trace de pyridine. On reprend ensuite par de l'eau et on lave plusieurs fois la phase aqueuse avec du dichlorométhane. La phase aqueuse est ensuite réduite de volume avant d'être passée sur colonne de résine Dowex 50 WX8 H+R, préalablement échangée sous forme pyridinium.
On contrôle la sortie de colonne par CCM et on lyophilise : m = 1,203 g ; Rdt = 63%.
2 : Condensation et obtention du sel de pyridinium du 1,2,3,4 tétra-O-acétyl, 6-mannosyl 5'-(azido-3') thymidinylphosphate (3)
On coévapore 3 fois avec de la pyridine anhydre (distillée sur CaH2 puis sur chlorure para-toluène sulfonique), 100 mg (0,375 mmole) d'azido 3' thymidine (4) et 330 mg (0,375 × 1,5 mmoles) de 1,'2,3,4 tétra-O-acétyl 6-D-mannose phosphate (2.) sous forne pyridinium. On ajoute environ 10 ml de pyridine anhydre et 1,275 ml
(0,375×34 excès) de trichloroacétonitrile. On chauffe à
70°C en agitant bien et sous atmosphère d'azote jusqu'au lendemain. On vérifie la réaction par CCM
(CH2CI2 : CH3OH: H2O 13/5/1). On évapore à sec sous vide puis on reprend le mélange par un minimum de dichlorométhane et on précipite par l'éther de pétrole.
Le solvant est décanté et le précipité est chromatographié sur colonne de silice 7734 MerckR éluée au dichlorométhane enrichi graduellement en méthanol.
Le composé est élue vers un mélange à 6% de méthanol : m = 202 mg ; Rdt = 71% ; Rf = 0,62 (CH2CI2 : CH3OH :
HsO 13/5/1).
3 : Déprotection des groupes -OH du mannose et obtention du sel de pyridinua du 6-D-mannosyl-5' (azido-3') thymidinyl phosphate (5)
Pour éliminer les groupes acétyle, on fait régir 202 mg de (3) dans du méthylate de sodium à 1% dans le méthanol pendant 10 mn, à température ambiante. Il apparaît un léger trouble. On vérifie par CCM que la réaction est complète.
On neutralise par addition de résine Dowex 50 WX8 H+R. À pH = 7, on filtre la résine et le précipité et on évapore la phase méthanolique à sec.
On reprend par un minimum d'eau et on passe sur colonne de Biogel P2 R 200/400 mesh éluée à l'eau.
La sortie de colonne est détectée par U.V. à 254 ma. Après CCM, les fractions contenant le composé cherché sont lyophilisées avant d'être repassées sur une colonne de C18R éluée à l'eau : m = 78,5 mg ; Rdt = 50% ; Rf = 0,544 (isopropanol : NH4OH : H2O ; 7/1/2).
4 : Echange du sel de pyridiniiim en sel de tétrabutylammonium (6.) (produit CT 7626)
On prépare une colonne de résine Dowex 50 WX8 H+ R préalablement équilibrée sous forme tétrabutylammonium par agitation de cette résine dans le tétrabutylammonium hydroxyde concentré et lavage jusqu'à pH neutre des eaux de lavage.
Les 78,5 mg obtenus précédemment du produit (5) sont passés sur cette colonne éluée à l'eau.
On recueille les fractions absorbant à 254 nm et on lyophilise : m = 98 mg ; Rdt = 98% ; Rf inchangé ; masse FAB-m-1 = 508 (sans N(Bu)+ 4) ; HPLC temps de rétention 10,489 mn (2/25).
5 : Fixation de la chaîne hexadécyle et obtention du 6-D-mannosyl hexadécyl 5' (azido-3')-thymidinyl phosphate (7) (produit CT 7627)
On coévapore sous vide, avec de l'acétonitrile anhydre, 70 mg (0,093 mmole) de diester sous forme tétrabutylammonium (6) et 0,528 ml (0,093 × 18 mmoles) de 1-iodohexadécane (8). Puis on rajoute environ 10 ml d' acétonitrile anhydre et on chauffe à 80°C pendant 16 à 20 h sous agitation. On contrôle la réaction par CCM et on évapore à sec le mélange réactionnel. Celui-ci est alors déposé sur colonne de silice Merck 7734R. L'élution est faite tout d'abord au dichlorométhane pur pour ôter l'hexadécane en excès, puis l'éluant est enrichi progressivement en méthanol.
Les fractions contenant le phosphotriester sont éluées par un éluant à 6% de méthanol et évaporées à sec. On obtient : m = 38 mg ; Rdt = 56% ; Rf = 0,674 (isopropanol : NH4OH : H2O 7/1/2) = 0,71 (CH2CI2 : CH3OH : HaO 13/5/1 ; masse : FAB+ = 734 (a + 1) ; HPLC : temps de rétention : 21,87 mn (5/95-95) ; RMN (DMSO-d6) : chaîne CH3 (0,87), (CH2)n (1,25), CH2 -CH2 - OP(1,63), CH2 -CH2 -OP(4, 01) ; mannose-α H1 (4,90), H2 (3,58), H3 (3,57) H4(3,45), H5(372), H6(4,23), H6'(4,09) ; nucléotide H6(7,51 et 7,49 41/59), CH3(1,82) ; H1 , (6,14), H2 '(2,44) H2 " (2,36) ,H3 ' (4, 46), H4 ' (4,02) , H5 '5" (4,20).
EXEMPLE 2 : PREPARATION DE DERIVES DE LA ddT DE FORMULE
Figure imgf000018_0001
dans laquelle X est tel que défini dans l'exemple 1.
On opère comme indiqué dans l'exemple 1. Pour l'étape 2, 50 mg (0,221 mmole) de ddT (9) et 195 mg (0,221 × 1.5 mmoles) de mannose acétylé 6-phosphate (2) sont traités par 0,75 ml (0,221 × 34 mmoles) de trichloroacétonitrile dans la pyridine anhydre. On obtient après chromatographié : 111 mg du phosphodiester protégé (10) ; Rdt = 70% ; Rf = 0,63 (CH2Cl2 : CH3 OH : H2O 13/5/1).
on réalise l'étape 3 comme indiqué ci-dessus.
À partir des 111 mg du produit (10), on obtient, après passage sur Biogel P2 R 200/400 mesh et G18 R, 48 mg de phosphodiester déprotégé (11) : Rdt = 57% ; Rf = 0,5 (isopropanol : NH4OH : H2O 7/1/2).
L'étape 4, réalisée à partir des 48 mg du phosphodiester (11), conduit à 62 mg de phosphodiester sous forme de sel de tétrabutylammonium (12) (produit CT 7389) : Rdt = 99% ; Rf inchangé; masse FAB- = 468 (M-1) ; HPLC temps de rétention : 10,659 (0/25).
On applique le protocole de l'étape 5 sur 55 mg (0,075 mmole) du phosphodiester (12) et 0,44ml (0,0775 × 18) de 1-iodohexadécane (8). On obtient, après chromatographié : 17 mg de 6-D-mannosyl hexadécyl 5' didésoxy 2'3' thymidinyl phosphate (13.) (produit CT 7390) : Rdt = 32% ; Rf = 0,631 (isopropanol :NH4OH : H2 O 7/1/2) ; Rf = 0 , 82 (CH2 Cl2 : CH3 OH : H2 O 13/5/1 ) ; Masse FAB+ m+ 1 = 693 ; HPLC : temps de rétention : 12 , 933 ( 50/95) .
EXEMPLE 3 : PREPARATION DE DERIVES DE LA dUF DE FORMULE
Figure imgf000019_0001
dans laquelle X est tel que défini dans l'exemple 1.
On a recours au même mode opératoire que celui utilisé pour préparer les dérivés de l'AZT ou de la ddT.
L'étape 2 est réalisée à partir de 250 mg de désoxy-2' fluoro-5 uridine (1,015 mmole) (14.) et de 892 mg (1,015 × 1,5 mmoles) de 1,2,3,4 tétra-O-acétyl 6-D-mannose phosphate (2), traités par 3,55 al (1,015 × 34 excès) de trichloroacétonitrile dans la pyridine anhydre. On obtient après chromatographié, 540 mg du phosphodiester protégé (15.) : Rdt = 72% ; Rf = 0,44 (CH2Cl2 : CH3OH : H2O 13/5/1).
Dans l'étape 3, à partir des 540 mg du phosphodiester (15), on obtient, après passage sur BiogelR et C18 R : 200 mg de phosphodiester déprotégé (16.) : Rdt = 48%; Rf = 0,544 (isopropanol: NH4OH : H2O 7/1/2).
Avec les 200 mg précédents, on obtient selon l'étape 4, 238 mg de phosphodiester sous forme de sel de tétrabutylammonium (17) (produit CT 7088) : Rdt = 92% ; Rf = inchangé ; masse FAB- = 729 (m-1) ; HPLC temps de rétention 2 pics: 2,077 mn, 2,386 mn (5/25). Pour l'étape 5, on utilise 218 mg (0,298 mmole) du diester (17.) et 1,689 ml (0,298 × 18 amoles) de 1-iodohexadécane (8). On obtient 63,4mg de phosphotriester (18), ou CT 7325 : Rdt = 30% ; Rf = 0,628 (isopropanol s NH4OH : H2O 7/1/2) = 0,84 (CH2Cl2 : CH3OH: H2O 13/5/1) ; masse FAB+ = 735 (m + Na+ ) ; HPLC temps de rétention = 12,829 (50/95) ; RMN (DMSO-d6) : chaîne CH3 (0,85), (CH2 )n (1,24) , CH2-CH2-OP (1,58), CH3-CH2-OP(3,99) ; mannose α H1 (4,90), H2 (3,57), H3 (3,53), H4 (3,41), H5 (3,71), H6 (4,06), H6, (4,14) ; nucléotide H6 (7,88 et 7,85 45/55), H1 , (6,15), H2' 2"(2,14) H3 ' (4,24), H4 ' (3,95),
H5 , ,5 ,,(4,19) .
EXEMPLE 4 S PREPARATION DE DERIVES D'AZT DE FORMULE
Figure imgf000020_0001
dans laquelle X est tel que défini dans l'exemple 1.
Cette synthèse est réalisée à partir d'un dérivé du D-mannose dont les groupes -OH sont protégés à l'exception du carbone anomère, à savoir l'a bromo-1 tétra-O-benzoyl 2,3,4,6-D-mannose (19.) et comprend les étapes suivantes :
a) Fixation en position 1 d'une chaîne benzyloxyêthyle
b) Elimination du groupe benzyle sur la chaîne fixée en position 1
c) Fixation d'une chaîne cyanoéthyl phosphate d) Condensation avec l'AZT e) Elimination des groupes benzoyle et du groupe cyanoéthyle
f) Echange en sel de tétrabutylammonium
g) Fixation d'une chaîne hexadécyle conduisant à l'obtention d'un phosphotriester.
a) Fixation d'une chaîne benzyloxyéthyle en position 1 et obtention du (2-benzyloxyéthyl)-1 tétra-O-benzoyl 2,3,4,6-D mannose (20).
Dans un ballon de 100 ml, on prépare le mélange réactionnel suivant : 0,71 ml (5 amoles) de 2 benzyloxyéthanol (21) dans 15 ml de nitrométhane anhydre et 15 ml de toluène anhydre. On ajoute 2,282 g (5 × 1,266 mmoles) de bromure mercurique HgBr2 et 1,6 g (5 × 1,266 mmoles) de cyanure mercurique HgCN2 ainsi que 5 g de tamis moléculaire 4 A. On laisse sous agitation 1 h bien fermé. Puis on ajoute 3,295 g (5 mmoles) d'α bromo-1 tétra-O-benzoyl 2,3,4,6 D-mannose (19). On laisse sous agitation une heure sous azote jusqu'à réaction complète en vérifiant, par CCM (acétate d'éthyle : hexane 1/2 ; Rf départ = 0,38; Rf produit attendu : 0,28).
On filtre le précipité et on dilue le filtrat par du toluène. On lave ensuite la phase organique par de l'eau glacée, du bicarbonate de sodium saturé glacé, et de nouveau par de l'eau glacée. La phase organique est évaporée à sec après séchage et filtration sur sulfate de sodium.
L'huile obtenue est chromatographiée sur colonne de silice Merck 7734R équilibrée avec un mélange hexane/10% acétate d'éthyle, puis on enrichit graduellement en acétate d'éthyle. Le produit cherché est élue avec un mélange à 30% d'acétate d'éthyle. On obtient le produit (20.) sous forme d'une huile jaune pâle : m = 3,079 g ; Rdt = 80% ; Rf = 0,28 (acétate d'éthyle : hexane 1/2). b) Eliaination du groupe benzyle sur la chaîne en position 1 et obtention du (2-hvdroxyéthγl)-1, tétra-O-benzoyl 2,3,4,6 D-mannose (22)
On dissout l'huile obtenue précédemment (20) dans 60 ml d'éthanol absolu et on hydrogène en présence de 50 mg de palladium sur charbon à 10%.
On attend une heure avant de faire le premier contrôle en CCM (AcOEt : hexane 2/1 ; Rf départ : 0,65
; Rf produit attendu : 0,44) Ac = CH3CO- et Et =
CH3CH2-. Si nécessaire, on attend un peu plus longtemps en rajoutant 25 mg de Pd/C. Quand la réaction est presque totale, on filtre sur Célite* et on rince rapidement avec de l'acétate d'éthyle sec. On évapore le filtrat et chromatographié l'huile obtenue sur colonne de silice 7734 MerckR équilibrée avec un mélange hexane/ 10% acétate d'éthyle. On enrichit progressivement en acétate d'éthyle. Le composé est élue par un mélange à 30% d'acétate d'éthyle et vérifié en CCM. On obtient le produit recherché (22) sous forme de paillettes : m = 2,135 g ; Rdt = 79%.
c) Cyanoéthyl (éthoxγ-1 tétra 2,3,4,6-O-benzoyl D-mannosyl) phosphate (23)
On échange tout d'abord le sel de baryum du cyanoéthyl phosphate en sel de pyridinium. A cet effet, on ajoute 2,6 g de ce sel de baryum (8,043 mmoles) dans 15 ml d'eau et avec une bonne agitation, on ajoute de la résine Dowex 50 WX8 H+R jusqu'à dissolution complète du sel. On laisse sous agitation encore une heure puis on passe le mélange sur une colonne Dowex 50 WX8 H+R et on recueille directement le produit dans la pyridine. On élue avec de l'eau et on continue de collecter tant que le pH de l'éluat est acide.
On évapore ensuite à sec et on coévapore l'huile obtenue 3 fois avec de la pyridine.
On ajoute alors 2,053 g (3,179 mmoles) du sucre
(22) et on coévapore de nouveau 3 fois avec de la pyridine anhydre. Enfin, on ajoute environ 40 ml de pyridine anhydre et 20 ml de trichloroacétonitrile distillé. On met sous azote et on porte le mélange à 70°C en agitant durant environ 14 heures. On obtient une solution orangée que l'on contrôle par CCM.
Rf = 0 (AcOEt : hexane 2/1) ; Rf = 0,72 (CH2Cl2 :CH3 OH:H2O 13/5/1).
Le mélange est évaporé à sec, repris par un minimum de dichlorométhane et précipité par l'éther de pétrole. Le produit est purifié sur colonne de silice 7734 MerckR équilibrée avec un mélange hexane : acétate d'éthyle 1/1 et enrichie progressivement jusqu'à l'acétate d'éthyle pur.
Après évaporation, on obtient le produit recherché (23) sous forme d'une poudre blanche : m = 1,809 g ; Rdt = 67%.
d) Condensation avec l'AZT (4) et obtention de l'étho xy-1 tétra-2,3,4.6-O-benzoyl D-mannosyl)
5'-(azido-3') thymidinyl phosphate (24)
On coévapore 3 fois avec de la pyridine anhydre, 100 mg (0,375 mmole) d'azido 3' thymidine et 540 mg (0,375 × 1,7 mmoles) de mannose benzoylé (23). on ajoute ensuite environ 10 ml de pyridine anhydre et 285 mg (0,375 × 2 mmoles) de triisopropyl-2,4,6 benzènesulfonyl nitro-3 triazole-1,2,4 (TPSNT). On laisse bien fermé à température ambiante et au bout d'une heure, on contrôle par CCM. S'il reste du produit de départ, on rajoute du TPSNT et on attend à nouveau en contrôlant en CCM. On dilue alors par du dichlorométhane, on lave au bicarbonate de sodium saturé, à l'eau, puis on évapore la phase organique à sec après séchage sur sulfate de sodium. On reprend par un minimum de dichlorométhane et on précipite par l'éther de pétrole. La gomme obtenue est chromatographiée sur colonne de silice 7734 MerckR équilibrée au dichlorométhane, éluée avec CH2Cl2 pur. Le produit est ensuite élue par un mélange CHaCla 1% méthanol.
On obtient le phosphodiester ( 22.) sous forme d ' une poudre beige : m = 198 mg ; Rdt = 52% ; Rf = 0,40 (CH2Cl2 10% CHsOH).
e) Eliaination des groupes benzoyle et cvanoéthyle et obtention de l'éthoxy-1 D-mannosyl 5'-(azido-3') thymidinyl phosphate (25)
On dissout les 198 mg (0,194 aaole) obtenus précédemment de (24,) dans 20 ml de aéthylate de sodium à 1% dans le méthanol.
On agite pendant 10 mn et vérifie par CCM qu'il n'y a plus de produit de départ, on neutralise par de la Dowex 50 WX8 H+R on filtre et on évapore à sec. On gratte le produit obtenu avec de l'éther éthylique pour ôter le benzoate obtenu. Le résidu est dissous dans l'eau et passé sur une colonne de C18R éluée à l'eau . Les fractions sont détectées à 254 nm et contrôlées en CCM. Après lyophilisation, on obtient le phosphodiester déprotégé (25) sous forme d' une poudre blanche : m = 78 mg ; Rdt = 73% ; Rf = 0,529 (isopropanol : NH4OH : H2O 7/1/2).
f) Echange en sel de tétrabutylammonium (26) ou CT 7624
On prépare une colonne de résine Dowex 50 WX8 H+R échangée sous forme tétrabutylasunonium.
On passe les 78 mg de phosphodiester (25) sur cette colonne en éluant avec H2O. On recueille les fractions absorbant à 254 nm et on lyophilise : m = 100 mg ; Rdt = 89% ; Rf = inchangé ; masse FAB- = 552 (m-1) ; HPLC : temps de rétention = 8,475 an (5/25).
g) Obtention du phosphotriester (27), à savoir l'éthoxy-1 D-mannosyl hexadécyl 5'-(azido-3') thvaidinyl phosphate (CT 7625)
On coévapore avec de l'acétonitrile anhydre 70 mg (0,088 mmole) du phosphodiester (26) et 0,498 ml de 1-iodohexadécane (8) (0,088 × 18 mmoles). Puis on ajoute 10 ml d'acétonitrile anhydre et on porte à 80°C pendant 16 à 20 h sous agitation. On vérifie alors par CCM qu'il n'y a plus de produit de départ. Le mélange est évaporé à sec et passé sur colonne de silice 7734 MerckR. La colonne est éluée avec du dichlorométhane pur pour ôter le iodohexadécane en excès. Puis on enrichit progressivement en méthanol. Le composé cherché est élue par un mélange à 6% de aéthanol. On l'obtient sous forme d'une poudre blanche : m = 47 mg; Rdt = 69% ; Rf = 0,692 (isopropanol: NH4OH : H2O 7/1/2) ; masse FAB- = 776 (m-1) ; HPLC 2 pics temps de rétention = 14,091 mn, 14,5 mn (50/95) ; RMN (DMSO-d6) : chaîne CH3(0,85), (CH2)n (1,25), CH2 -CH2 -OP (1,59), CH2-CH2-OP (4,00) ; mannose α H1 (4,69), Ha (3,63) H3 (3,48), H4(3,35), H5(3,42), H6 ,6 ' (3,50) ; nucléotide H6(7,46), CH3 (1,80), H1 , (6,13), H2',2" (2,40), H3 ' (4,46), H4(4,02), H3',5" (4,19) ; CH2-CH2-OP (3,59 et 3,79), CHa-ÇHa-OP (4, 18).
EXEMPLE 5 : PREPARATION DE DERIVES DE ddT DE FORMULE :
Figure imgf000025_0001
On opère comme décrit dans l ' exemple 4.
L ' étape de condensation d) est réalisée à partir de 100 mg de ddT (9) (0 , 442 mmole) et 600 mg (0 , 442 × 1 , 59 excès ) de phosphate (28.) condensés dans la pyridine anhydre en présence de 336 ag de TPSNT (0 , 442 × 2 mmoles) . On obtient après purification sur colonne de silice : 245 mg de phosphodiester protégé (29) ; Rdt = 56% ; Rf = 0,437 (CH2Cl2 : CH3OH : H2O 13/5/1).
L'étape de débenzoylation et de décyanoéthylation e) est réalisée à partir des 245 mg de (29) traités par 25 ml de méthylate de sodium à 1%. Après purification, on obtient s 98 mg de phosphodiester (30) sous forme de sel de pyridinium ; Rdt = 70% ; Rf = 0,605 (isopropanol : NH4OH : H2O 7/1/2).
Dans l'étape f), le sel de pyridinium est échangé en sel de tétrabutylammonium. On obtient 113 mg de phosphodiester (31.) sous forme de sel de tétrabutylammonium CT 7622 : Rdt = 86% ; Rf = inchangé ; masse FAB- = 511 (m-1) ; HPLC : temps de rétention = 5,348 mn (5/25).
Le phosphotriester (32) est obtenu selon l'étape g) en traitant 83 mg (0,11 mmole) du diester (31) par 0,633 ml (0,11 × 18 maoles) de 1- iodohexadécane (8.) dans l'acétonitrile sec. On obtient après passage sur colonne 54 mg du phosphotriester CT 7623: Rdt = 67% ; Rf = 0,69 (isopropanol : NH4OH : H2O 7/1/2) = 0,78 (CH2Cl2 :CH3OH : H2O 13/5/1) ; masse FAB+ = 759,4 (m+Na+ ) ; HPLC 2 pics temps de rétention = 13 , 597 mn, 14 , 028 mn (50/95).
EXEMPLE 6 : PREPARATION DE DERIVES DE dUF DE FORMULE :
Figure imgf000026_0001
On opère comme indiqué dans l'exeaple 4. L'étape de condensation est réalisée à partir de 100 mg de désoxy 2' fluoro 5 uridine (14) (0,406 mmole) et 588 mg (0,406 × 17 excès) de phosphate condensés (23) dans la pyridine anhydre en présence de
309 mg de TPSNT (0,406 × 2 mmoles). On obtient après chromatographié 141 mg de phosphodiester protégé (33) sous forme de sel pyridinium : Rdt = 35% ; Rf = 0,46
(CH2Cl2 : CH3OH : H2O 13/5/1).
La débenzoylation et la décyanoéthylation sont effectuées selon l'étape e) comme indiqué dans l'exemple 4 à partir des 141 mg de (33). On obtient, par traitement par 15 ml de méthylate de sodium à 1% 53 mg de phosphodiester déprotégé (34.) sous forme de sel de pyridinium : Rdt = 71% ; Rf = 0,52 (isopropanol : NH4 OH : H2O 7/1/2).
L'échange en sel de tétrabutylammonium, selon l'étape f), conduit à 67 mg de produit (35) CT 7387 : Rdt = 87%; Rf = inchangé ; masse FAB" = 531 (m-1) ; HPLC : temps de rétention = 10,574 (0/25).
Le phosphotriester (35) est obtenu par traitement de 55 mg (0,067 mmole) du diester (34.) dans l'acétonitrile par 0,38 ml (0,067 × 18 mmoles) de iodo-1 hexadécane (8) , de façon usuelle : m = 35,3 mg CT 7388 ; Rdt = 69,5% ; Rf = 0,66 (isopropanol : NH4OH : H2O 7/1/2) ; Rf = 0,77 (CH2Cl2 : CH2OH : H2O 13/5/1) ; masse FAB* = 779,8 (m+ Na+ ) ; HPLC 2 pics temps de rétention = 10,414 mn, 10,834 mn (50/95) ; RMN (DMSO-d6 ) : chaîne CH3(0,89), (CH2)n (1,25), CH2-CH2-OP 1,60, CH2-CH2-OP (3,95) ; mannose α H1 (4,67), H2 (3,64) H3(3,46), H4(3,32), Hs , H6,6'(3,45) ; nucléotide H6 (7,90 et 7,88 45/55), H1 ' (6,17), H2 ' ,2 " (2,15), H3' (4, 24), H4'(3,94), H5'5"(4,00) ; CH2 -CH2 -OP (3, 61 et 3,77), CH2-CH2-OP (4,11).
EXEMPLE 7 :
. ETUDE DE L 'EFFET ANTI-HIV DE DERIVES DE L 'INVENTION Les résultats rapportés ci-dessous concernent des tests permettant de suivre :
- l'inhibition de l'effet cytopathogène (ECP) du virus
HIV vis-à-vis d'une lignée continue de lyaphocytes T4, par dosage colorimétrique au MTT, technique développée dans le laboratoire d'Oncologie virale (O.Schwartz et al, 1988, AIDS Research and Human Rétrovirus, vol 4, n°6, p.441);
- l'inhibition de la réplication virale, par microdosage de l'activité de l'enzyme virale transcriptase inverse.
. MATERIELS
Cellules
La lignée CEM-C113 (un clone particulièrement sensible à l'ECP du virus) a été employée.
Virus
Isolât LAV1-BRU déposé à la Collection des Cultures Nationales de Microorganismes (CNCM) de l'Institut Pasteur, le 15 juillet 1983 sous le n° 1-232.
La solution virale utilisée, obtenue à partir d'un surnageant de cellules CEM productrices, a été titrée avant emploi.
Produits testés
Les produits qui se présentent sous forme de poudre sont mis en solution à 5 mM dans de l'eau ou du DMSO (diméthylsulfoxyde) selon leurs solubilités respectives. Ces solutions de stockage sont conservées à + 4°C. Elles sont ensuite diluées dans du milieu RPMI, afin d'obtenir les concentrations de test désirées (les concentrations finales testées sont de 25 uM à 0,2 uM). A titre de comparaison, l'AZT, la didéoxycytidine (ddC) et la didéoxythymidine (ddT) ont également été étudiées dans les mêmes conditions. . ETUDE DE L 'INHIBITION DE L 'ECP DU VIRUS HIV VIS-A-VIS
D 'UNE LIGNEE CONTINUE DE LYMPHOCYTES T4 PAR DOSAGE
COLORIMETRIQUE AU MTT
a) Dosage de l ' ECP du virus et de la cytotoxicité des produits testés
Le test colorimétrique utilise le MTT(3- (4 , 5-diméthylthiazol-2-yl) -2 , 5 diphényltétrazolium bromure) , un substrat jaune qui entraîne la formation d ' un produit de couleur bleu foncé, lorsqu 'il est incubé avec des cellules vivantes . L ' intensité de la couleur formée est directement proportionnelle à la concentration de cellules vivantes présente dans l ' échantillon étudié .
Le protocole employé décrit dans AIDS Research and Human Rétrovirus par O. Schwartz et al (référence ci-dessus) (1) est résumé brièvement ici :
- 100 μl de cellules CEM-CL13 (3.104/ml) ont été répartis en microplaques ;
50 μl des différentes dilutions de produits à tester sont ajoutés .
Pour chaque concentration, 6 puits sont préparés :
. 3, pour l'étude de la cytotoxicité des produits ;
. 3, pour l'étude des propriétés inhibitrices de la production virale.
Après une incubation de 2 h à 37°C en étuve à
5% de CO2, sont ajoutés :
. soit 100 μl de milieu de culture (étude de la cytotoxicité) ;
· soit 100μl de solution virale, à une multiplicité d'infection de 0,008 (étude de l'effet antiviral).
Après 7 jours de culture, 50 μl de surnageant sont prélevés pour le dosage de l'activité transcriptase inverse (ATI). Les cellules sont ensuite remises en suspension par agitation. 100 μl de suspension cellulaire sont prélevés afin de pratiquer le test MTT. Sur les cellules restantes sont rajoutés 150 μl de milieu frais contenant les drogues aux concentrations désirées. Les cellules sont ainsi passées tous les 3 à 4 jours. A chaque passage l'activité transcriptase inverse et l'ECP sont dosés. b) Test MTT
Le MTT est dissous dans du PBS à 5 μg/ml et filtré. Dix μl de cette solution stock est ajoutée aux micropuits contenant 100 μl d'échantillon de cellules à tester.
Les plaques sont incubées à 37°C pendant 4 heures. Les surnageants sont ensuite délicatement enlevés et 150 μl de solution HCl 0,04 N en isopropanol est ajouté pour dissoudre les cristaux bleus formés. Les plaques sont ensuite lues dans un lecteur de microplaque (Biotek) à une longueur d'onde de 540 nm. Etude de la cytotoxicité des produits testés
Les cellules traitées par les drogues, mais non infectées par du HIV sont utilisées pour déterminer la toxicité des drogues.
Les cellules contrôle (sans virus et sans drogue) définissent l'absorbance de 100% lors du test MTT.
La dose cytotoxique 50 (CD50) est définie comme étant celle entraînant une diminution d'absorbance de 50% par rapport aux témoins.
Etude de la protection des produits testés
L'activité anti-HIV est déterminée en utilisant la formule suivante : D.O. (drogue + HIV) - D.O. (HIV)
Protection = - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - × 100%
D.O. (drogue) - D.O. (HIV) où D.O. (drogue + HIV) représente l'absorbance à 540 nm des cellules traitées par les drogues et infectées par le virus.
D.O. (HIV) représente l'absorbance à 540 nm des cellules infectées par le virus et non traitées par les drogues.
D.O. (drogue) représente l'absorbance à 540 nm des cellules traitées par les drogues et non infectées.
La dose protectrice 50 (ED50) est celle entraînant une protection de 50% de l'ECP.
Détermination de l 'index de sélectivité
Un produit sera d'autant plus intéressant si l'écart entre la CD50 et la ED50 est élevé. Cet écart est quantifié par l'index de sélectivité (rapport CD50/ED50) .
On rapporte dans les tableaux 1a et 1b ci-après les résultats obtenus après 7 à 22 jours de culture, concernant, respectivement, l'effet protecteur et les indices de protection (CD 50/ED 50) :
de dérivés mannosylés de l'AZT selon l'invention (phosphodiesters 7624 et 7626, phosphotriesters 7625 et 7627). - de l'AZT, de 1a ddC et de la ddT.
Figure imgf000032_0001
TABLEAU Ib
INDICES DE PROTECTION (I.P.) J7 J11 J19 J22
PRODUIT
7624 >125 >125 >125 >42
7625 >100 28 <3 , 4 <3,4
7626 >125 >125 >120 >40
7627 >13 9 5 6
AZT >125 >125 >125 49 ddC > 35 0 0 0 On constate que l'AZT présente un index de sélectivité supérieur à 50 après 22 jours de culture. D'une manière avantageuse, les produits 7624, 7626, présentent des index de sélectivité comparables à l'AZT.
. ETUDE DE L 'INHIBITION DE LA REPLICATION VIRALE PAR MICRODOSAGE DE L 'ACTIVITE DE L 'ENZYME VIRALE TRANSCRIPTASE INVERSE
L'activité transcriptase inverse est déterminée directement à partir de 50 μl de surnageant de culture selon la méthode suivante : les activités enzymatiques sont mesurées après addition de 10 μl d'un mélange réactionnel contenant 0,1% Triton X100, 0,1 M KCl, 10 mM DTT auquel est ajouté 40 μl d'un mélange réactionnel contenant 5mM EGTA dans 0,5 M de tampon Tris-HCl, 0,5 M MgCl2, 1 μCi3HTTP, 0,5 g/l poly (rA) oligo (dT). Après une heure d'incubation à 37°C, la réaction est arrêtée par addition d'une solution de Na4P2O7 à 120 mM dans du TCA 60% puis laissée à 4°C pendant 15 minutes. Le matériel précipité est récupéré par un système de filtration Skatron après plusieurs lavages par du Na4P2O7 à 12 mM en 5% TCA. Les filtres sont séchés et la radioactivité est mesurée à l'aide d'un compteur à scintillation β (Packard).
Le tableau 2 ci-dessous représente le dosage de l'activité transcriptase inverse dans les surnageants de cultures après 7 à 26 jours.
Figure imgf000034_0001
. ETUDE DU TRANSPORT TRANSMEMBRANAIRE DE COMPOSES D'AZT SELON L ' INVENTION SUR DES VESICULES UNILAMELLAIRES MODELES PAR RMN DU 31P ET DOSAGE DE L'AZT RETROUVE DANS LE CERVEAU DE SOURIS, APRES INGESTION DE CES COMPOSES
a) Etude 31P-RMN des interactions entre les phosphotriesters et des modèles membranaires
Le protocole suivi est celui décrit dans JACS 1989 111 4270. Cette étude démontre que le CT 7627 interagit seulement avec la couche externe lipidique des vésicules unilamellaires alors que le CT 7625 se retrouve dans la phase aqueuse intravésiculaire. Ce dernier composé apparaît comme le meilleur transporteur lipophile de l'AZT de tous les phosphotriesters synthétisés.
b) Dosage HPLC de l'AZT dans le cerveau de souris
Les essais sont réalisés chez la souris Swiss. Les produits dosés sont l'AZT (témoin), les phosphodiesters, mannosyl-6 CT 7626, mannosyl-1 CT 7624 et les phosphotriesters correspondants CT 7627 et CT 7625.
Les animaux reçoivent 25 mg/kg per os d'AZT ou de phosphodiester et triester (environ 500 μg/souris). Les produits sont dissous dans l'eau distillée (ou en suspension dans l'eau distillée) avant d'être administrés par gavage; les essais sont réalisés en administrant chaque produit chez 3 souris. Le contrôle est réalisé chez 3 souris recevant l'équivalent du véhicule, soit de l'eau distillée en quantité et volume égal aux souris traitées. Les cerveaux sont prélevés 1 h après gavage, homogénéisés dans un mélange acétonitrile-eau (3/1), centrifugés et le surnageant est prélevé pour le dosage HPLC. Le surnageant (1/2) est dosé par HPLC sur colonne de silice C18; la quantification est faite par étalonnage interne, par addition d'une quantité déterminée de composés à doser (AZT, phosphodiester et triester) dans l'autre moitié du surnageant. Dans un essai préliminaire, les conditions expérimentales favorables aux dosages par HPLC des différents produits sont déterminées.
Dans le tableau qui suit, chaque ligne correspond à une série de dosage. Les première et dernière colonnes résument les résultats et donnent les quantités d'AZT (en μmol) donnés par ingestion de solutions aqueuses à des souris et les quantités totales d'AZT (en nanomol) retrouvées par gramme de cerveauÏ par exemple, l'administration de 1,87 μmol d'AZT (500 μg) par souris permet de retrouver 2,7 nanomol d'AZT par gramme de cerveau.
Ces résultats sont à comparer à ceux décrits dans Torrence P.F. et al, FEBS Letters, 1988, 233, 135-140 sur un dérivé dihydro pyridinyl de l'AZT conçu comme un vecteur dirigé sur le système nerveux central: l'injection intraveineuse de 20 mg/kg du composé HPAZT (1 μmol d'AZT) en solution dans le DMSO (0,1 à 0,2 ml) donne une concentration de 2,6 à 7,7 nanomol d'équivalent AZT par gramme de cerveau. En tenant compte que la biodisponibilité des doses orales d'AZT est de l'ordre de 60% (chez l'homme) (Yarchoan R. et al, The Lancet, 1986, 576-580), les phosphodiesters et triesters de l'AZT (CT 7624-7627) apparaissent comme les dérivés lipophiles de l'AZT particulièrement performants par rapport aux dérivés d'AZT synthétisés à ce jour : l'administration par voie orale de ces composés permet de retrouver pratiquement 3 fois plus d'AZT dans le cerveau, avec l'ingestion d'une dose 2 à 3 fois moindre d'AZT.
Figure imgf000037_0001

Claims

REVENDICATIONS
1. Dérivés glycosyl phospholipidiques de nucléosides, caractérisés en ce qu'il s'agit de dérivés glycosylés répondant à la formule I :
Figure imgf000038_0001
dans laquelle :
- R3 représente un groupe
Figure imgf000038_0002
dans lequel :
- "ose" représente un motif sucre en C5 ou en C6, D ou L, à l'exception du glucose lorsque x est égal à 1, la chaîne de substitution phosphorylee étant fixée en position 1 ou en position 6 du motif ose auquel elle est rattachée,
- x est un nombre de 1 à 12
- y est un nombre de 1 à 4 - z est égal à 0 ou 1 , et
- A représente un atome d'hydrogène ou un groupe alc, représentant un radical hydrocarboné, saturé ou insaturé, de 5 à 30 atomes de carbone, le cas échéant substitué,
- R1 représente un groupe N3 , un atome d'hydrogène, un groupe alcoyle de 1 à 4 atomes de carbone, un atome d'halogène, un groupe nitrile ou un groupe hydroxyle, et
- R2 représente un groupe alcoyle de 1 à 4 atomes de carbone, un atome d'halogène ou un groupe nitrile.
2. Dérivés selon la revendication 1, caractérisés en ce le motif ose est choisi parmi le mannose, la galactose, le fructose le fucose, les aminohexoses, le désoxy-2 glucose pour les sucres en C6, et parmi l'arabinose, le xylose, le ribose et le désoxy-2 ribose pour les sucres en C5.
3. Dérivés selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce qui x est égal à 1,
4. Dérivés selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'il s'agit de phosphotriesters de formule II :
Figure imgf000039_0001
dans laquelle alc, R1 et R2 sont tels que définis dans la revendication 1.
5. Dérivés selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'il s'agit de phosphotriesters de formule III :
Figure imgf000040_0001
dans laquelle R1, R2, y et alc.
6. Dérivés selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisés en ce que le groupe alc, représente une chaîne alcoyle ou alcoxy renfermant de 5 à 20 atomes de carbone, le cas échéant substitué à l'extrémité par un groupe -NH2, NHR' ou -N{R',R") dans lequel R' et R" identiques ou différents, représentent un groupe alcoyle de 1 à 4 atomes de carbone.
7. Dérivés selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'il s'agit de phosphodiesters répondant à la formule V :
Figure imgf000040_0002
dans laquelle
- R1 et R2 sont tels que définis dans la revendication
1,
- R4 représente un groupe :
Figure imgf000041_0001
dans lequel le terme "ose", x, y et z sont tels que définis en rapport avec la formule I.
8. Dérivés selon la revendication 7, caractérisés en ce qu'il s'agit de phosphodiesters répondant à la formule VI :
Figure imgf000041_0002
dans laquelle R1, R2 et y sont tels que définis dans la revendication 1.
9. Dérivés selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisés en ce qu'il s'agit de dérivés de 3'-azido thymidine (AZT), de didésoxy 2',3' thymidine (ddT) ou de désoxy 2' fluoro 5 uridine (dUF).
10. Procédé de préparation de dérivés de formule I selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de : - condensation d'un dérivé osidique de formule VII
Figure imgf000042_0003
dans laquelle
- la chaîne de substitution phosphorylee occupe la position 1 ou la position 6 du motif ose sur lequel elle est fixée, les autres radicaux hydroxyle du ou des motifs ose étant bloqués par des groupes protecteurs de radicaux hydroxyle, ces groupes étant identiques ou différents
- x, y et z sont tels que définis ci-dessus,
- avec un dérivé de nucléoside de formule VIII:
Figure imgf000042_0002
R1 et R2 étant tels que définis ci-dessus,
ce qui conduit à un phosphodiester dans lequel le ou les motifs ose sont protégés, de formule IX :
Figure imgf000042_0001
- élimination des groupements protecteurs du ou des motifs ose des phosphodiesters pour libérer les groupes -OH, suivie, lorsqu'on souhaite préparer un phosphotriester, d'une réaction du phosphodiester avec un dérivé réactif de formule X : B-alc. dans laquelle B représente un groupe capable de réagir avec le groupe -OH fixé sur le phosphore en fixant le radical alc. sur l'élément P et en formant un composé BH qui sera éliminé, le phosphotriester formé répondant à la formule I ci-dessus dans laquelle A représente le groupe alc,
11. Composi tions pharmaceutiques, caractérisées ce qu'elles renferment une quantité efficace d'au moins un dérivé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, en association avec un véhicule pharmaceutiquement acceptable.
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