NOUVEAUX COMPOSES EXTRAITS D'HUILE VEGETALE UTILISABLES DANS L'INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE ET COSMETIQUE. NOTAMMENT POUR L'INHIBITION DE LA CROISSANCE CELLULAIRE
La présente invention concerne de nouveaux composés utilisables plus particulièrement dans l'industrie pharmaceutique et en cosmétique et qui présentent notamment une action d'inhibition de la croissance cellulaire utile, en particulier, dans le traitement des inflammations et des cancers.
Plus particulièrement, on a pu mettre en évidence dans certaines huiles végétales, notamment dans l'huile d'avocat, la présence de composés qui présentent des propriétés marquées d'inhibition de la prolifération cellulaire.
La présente invention concerne des composés tels que décrits précédemment de formule :
dans laquelle :
R' est H ou le radical acyle d'un acide carboxylique Ri - C - OH ; O
R est une chaîne hydrocarbonée comprenant de 13 à 21 atomes de carbone, de préférence 15 ou 17 atomes de carbone, et pouvant comporter de 1 à 4 insaturations éthyléniques et/ou acétyléniques.
Parmi ces composés, il faut plus particulièrement mentionner les composés dans lesquels le radical R est choisi parmi :
I!
< 3 E <
Les références correspondant aux composés de la fraction PI et au composé de la fraction P2, les indices additionnels sont ceux qui figurent dans la présente description.
Ces composés étant de préférence choisis parmi ceux pour lesquels R' est H ou un radical Ri - C où Ri est un radical alkyle en Ci à C6, de préférence le radical o méthyle
Ces composés peuvent être utilisés seuls ou en combinaison, notamment dans les fractions huileuses les contenant, pour réaliser des compositions pharmaceutiques, de même que des compositions cosmétiques, de façon générale ces compositions seront de préférence utilisées par voie topique, mais il est possible de prévoir des applications par voie systémique, notamment par voie orale
Les composés selon l'invention peuvent également, dans certains cas, être utilisés à titre de complément alimentaire
Les compositions selon la présente invention sont plus particulièrement utiles pour la réalisation de médicaments destinés à inhiber la prolifération cellulaire et, compte tenu des analyses qui ont été faites, elles seront plus particulièrement utilisables comme agent intervenant dans le processus inflammatoire et également dans le traitement des cancers et des pathologies non cancéreuses liées à une prolifération cellulaire, tel que le traitement de certains types d'adénome comme l'adénome prostatique
Les composés selon la présente invention peuvent également être utilisables comme agent anti-viraux. Ces composés peuvent être utilisés soit sous forme pure, par exemple sous forme synthétique, mais également sous forme de mélange ou même sous forme de fraction huileuse ou de concentrât encore contenu dans l'huile d'origine, notamment l'huile d'avocat.
C'est pourquoi la présente invention concerne également des fractions huileuses riches en au moins l'un des composés mentionnés précédemment
Les composés selon la présente invention peuvent être obtenus par différentes voies, soit synthétiques, soit hémisynthétiques, mais sont, de préférence, obtenus par extraction
Plus particulièrement, les composés selon la présente invention sont obtenus par un procédé dans lequel on les extrait à partir d'une huile végétale par tout procédé approprié, notamment par extraction, par exemple à l'aide d'un solvant, par pressage, par chromatographie, et/ou par distillation moléculaire. L'huile végétale ou le concentrât huileux peuvent être obtenus par tout procédé connu, notamment par extraction à l'aide d'un solvant et/ou par pression. L'extraction à l'aide d'un solvant peut être réalisée par tout solvant approprié, alcool tel que EtOH, MeOH, BuOH, alcane tel que l'hexane, solvant chloré, CH2C1 ou CHC1 , éther ou ester tel que AcOEt ou leurs mélanges. De façon générale, les conditions de traitement sont inférieures à 80°C pendant 8 heures, c'est-à-dire que l'on utilise de préférence des températures inférieures à 80°C pendant moins de 8 heures. Il faut comprendre que par des conditions "inférieures à 80°C pendant 8 heures", on entend désigner des conditions dans lesquelles la cyclisation ne s'effectue pas ou peu, par exemple moins de 10% de produit cyclisé. Ceci ne signifie pas que la température est nécessairement inférieure à 80°C, en effet, il est possible d'utiliser des températures de 100°C ou plus mais seulement quelques minutes ou dizaines de minutes, au contraire des températures de 80°C ou moins sur plus de 8 heures, 24 heures par exemple, peuvent conduire a une cyclisation. De préférence, on traite les différentes fractions de façon qu'il demeure de l'eau, de l'ordre de quelques pourcents, en effet lorsque le produit est déshydraté, la cyclisation commence. Les composés selon l'invention sont, de préférence extraits à partir d'huile d'avocat.
Dans un mode de préparation préféré des composés selon la présente invention, les avocats sont coupés en lamelles de quelques millimètres d'épaisseur et séchés à une température inférieure à 85°C, de préférence en couche mince à 70-80°C, l'humidité résiduelle après séchage étant voisine de 5%.
Les avocats secs sont broyés et l'huile est extraite par pression, filtrée et séchée à 70°C sous 0,5 mm de mercure ou dans des conditions équivalentes. L'huile séchée est fractionnée par distillation moléculaire à 240°C sous 10"' mm de mercure afin d'obtenir un distillât qui représente de 5 à 10% de l'huile. Cet extrait est enrichi à 30-40% en composés selon la présente invention. Il est possible de faire varier les conditions de distillation, dans la mesure où l'on obtient une fraction qui représente 5 à 10%> de l'huile d'origine.
Il est également possible d'obtenir les composés selon la présente inventions par une extraction à l'aide d'un solvant à froid, c'est-à-dire à une température de l'ordre de 15 à 25°C par exemple. En choisissant les solvants, on peut obtenir des concentrats très riches en composés directement à partir de la pulpe du fruit mais on peut également utiliser plusieurs extractions successives.
Afin d'isoler les composés, on réalise, à partir des fractions précédentes, une chromatographie liquide préparative sur colonne de silice avec comme phase mobile, par exemple, l'hexane-isopropanol (90: 10).
Pour la plupart des applications, les composés peuvent être utilisés en mélange sans qu'un isolement soit réalisé.
Les essais qui ont été réalisés sur les composés selon la présente invention, dont on trouvera certains résultats dans les exemples, montrent que certains des composés selon la présente invention inhibent la prolifération cellulaire, par exemple des fibroblastes dermiques humains, à des concentrations de 100 μg/ml dans les expériences réalisées mais que certains d'entre eux inhibent près de 50% de la prolifération des mêmes fibroblastes à des concentrations beaucoup plus faibles, de l'ordre de 10 μg/ml. Par contre les mêmes composés sont sans effet sur la biosynthèse du collagène de type 1 qui constitue la principale macromolécule matricielle produite par les fibroblastes, il semble, compte tenu de l'analyse de l'ensemble des résultats, que les produits en question ou les fractions qui les contiennent ne modifient pas la biosynthèse de la matrice extracellulaire.
Des essais réalisés sur cellule CCL39 montrent des résultats similaires sur les trois tests suivants : • prolifération cellulaire induite par KGF " prolifération cellulaire induite par b-FGF 1 prolifération cellulaire induite par E-GF
Les compositions de l'invention peuvent être utilisées aussi bien à titre curatif que préventif, comme thérapie principale ou comme thérapie d'appoint. Les composés selon la présente invention et les fractions qui les contiennent peuvent également être utilisés à titre de complément nutritionnel.
Les composés selon la présente invention peuvent également être utilisés comme précurseurs de dérivés furaniques. En effet, par chauffage à une température supérieure à 80°C pendant un temps prolongé, notamment plus de 8 heures, en particulier 24 heures, ou à des températures supérieures à 100°C pendant quelques heures, de ces composés ou des fractions qui les contiennent, on obtient les dérivés
furaniques correspondants, lesquels sont également utiles dans l'industrie pharmaceutique et cosmétique.
Les remarques faites précédemment pour le couple 80°C/8 heures dans la préparation des produits selon l'invention est également valable dans le cas de la cyclisation. Il s'agit dans ce cas d'un couple température et durée de chauffage qui fournit plus de 10% de cyclisation, de préférence plus de 50%.
L'invention concerne donc également les procédés dans lesquels, durant l'une des étapes du procédé, avant l'extraction ou après, on chauffe les précurseurs ou une fraction qui les contient dans des conditions supérieures à 80°C pendant 8 heures, de préférence on chauffe durant quelques heures à 100°C ou plus.
L'invention concerne également les fractions ainsi obtenues, notamment la fraction huileuse contenant des dérivés furaniques. Les dérivés furaniques de l'huile d'avocat ont été décrits notamment dans Farines, M. et al., 1995, J. of Am. Oil Chem. Soc. 72, 473. En particulier, les compositions selon l'invention sont avantageusement destinées à une application topique.
Enfin, l'invention a également pour objet l'utilisation des nouveaux composés décrits ci-dessus ou d'une fraction huileuse riche en composés telle que celle décrite ci-dessus, pour la réalisation d'un médicament destiné à inhiber la prolifération cellulaire.
Plus particulièrement, cette utilisation se caractérise en ce que le médicament ainsi réalisé est destiné à inhiber la prolifération cellulaire, de préférence non tumorale.
L'invention permet ainsi, dans le cadre d'un traitement de pathologies (hyper)prolifératives non tumorales, la réalisation d'un médicament pour le traitement de certaines ichtyoses (ichtyose lamellaire, érythrodermie congénitale ichtyosiforme non huileuse) du pityriasis rubrapilaire, des kératodermies palmoplantaires (congénitales, acquises : eczéma, psoriasis etc) des harmatomes épidermiques, des porokératoses, psoriasis, des verrues séborrhéiques (ou kératoses séborrhéiques), de kératoacanthome, de carcinomes spinocellulaires, des verrues, de condylomes, et encore de lichen plan, pour le traitement des neavi, des mélanomes, des lentigines, des lentigos séniles ou actiniques, et pour le traitement des chéloïdes, d'histiocytofibrome, de fibromatoses, de sarcomes cutanés et de sclérodermie.
L'invention permet en outre, dans le cadre d'un traitement de pathologies inflammatoires non tumorales mais impliquant une prolifération cellulaire, la
réalisation d'un médicament pour le traitement de la polyarthrite Rhumatoide, du Lupus érythémateux disséminé (SLE) de l'ostéoporose, de l'arthrose, de la sclérose en plaque, des neuropathies périphériques inflammatoires, des néphrites et autres affections rénales, des parodontites, des gingivites, des hépatopathies à type de fibrose, cirrhose, etc et de l'athérosclérose
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture des exemples ci-après EXEMPLE 1 Méthodes d'extraction, de séparation et d'isolement des composés 100 g de pulpe fraîche sont broyés 2 mn au mixer en présence de 200 ml
EtOH La solution, filtrée sur Buchner et concentrée sous vide au 1/4 du volume de départ, est appelée concentrât A Le culot est repris par 150 ml EtOAc-MeOH (30 70) Après filtration, lavage par 50 ml MeOH et concentration sous vide à 1/4 du volume de départ on obtient le concentrât B Chacun des concentrats A et B est extrait par 2 fois 50 ml CH2C1 Les solutions de CH2C12 sont séchées au Na2S0 , puis évaporées Deux extraits Al et Bl sont obtenus Ces deux extraits sont réunis, repris par 2 volumes d'hexane et purifiés sur terre décolorante "nevergreen" Après évaporation, le résidu, dissous dans un minimum de CHC13, est placé au sommet d'une colonne de silice de marque "Amicon" 20-45 μm (20 x 300 mm) et élue par 500 ml CHC13 puis 250 ml CHCl -MeOH (98.2) Des fractions sont collectées par volume de 60 ml Les fractions 4 et 5 contiennent le produit 1 (Pi), les fractions 8, 9 et 10 le produit 2 (P2) Ces produits ont été séparés par HPLC préparative sur colonne Partisil OD S2 Le produit 1 donne 4 pics pincipaux, le produit 2 donne 1 pic principal Identification des produits La structure chimique des molécules correspondant aux pics principaux ainsi isolées a été déterminée par spectrophotométrie infrarouge, RMN du proton et GC/SM en ionisation chimique (CHU) L'analyse des spectres infrarouge de tous les composés étudiés met en évidence la présence d'une vibration de valence O-H vers 3400 cm" due à une fonction hydroxyle et l'existence d'un groupement important méthylène -CH - entre 2840 et 2940 cm"1. Les composés Pi présentent une vibration de valence C=0 à 1740 cm"1 spécifique des esters et C-0 à 1240 cm"1 spécifique des esters d'acide à chaîne courte type acétate P1A4, PιA7 et P A possèdent une vibration C=0 à 1715 cm"1 des cétones acycliques PiAό et P1A9 ont une vibration C=0 à 1670 cm"1 fortement déplacée par une insaturation en α PιA7, P A7 et P1A9 ont une vibration H-C=éthylénique à 3020 cm"1 Pi A4 a un spectre caractéristique d'un produit
saturé. Les analyses GC/SM effectuées sur les dérivés triméthylsilylés des fonctions alcools ont permis de déterminer les masses moléculaires et les formules brutes de chaque composé. La masse moléculaire des produits Pi correspond dans tous les cas à une formule brute R-C9Hπ04Si, c'est-à-dire si l'on fait abstraction du groupe triméthylsilyle, à des alcools R-C6H9θ . La masse moléculaire du produit P2 correspond à une formule brute C 7H5403Si2, ce qui correspond en faisant abstraction des groupes triméthylsilylés à l'alcool C ιH3g0 . Les spectres RMN du proton présentent systémétiquement pour tous les composés Pi un singulet (3 protons) aux environs de 2 ppm représentant le groupe méthyle de l'acétate, un doublet dédoublé à environ 3,95 et 4 ppm pour chacun des deux protons en 1, un massif vers 4,20, attribuable au proton en 2 couplés avec les deux atomes d'hydrogène en 1 et les deux atomes d'hydrogène en 3. Un doublet à environ 2,50 ppm pour P1A4 et PιA7 ou 2,65 ppm pour PiAe et P1A9 (effet de la double liaison en 5-6) est attribuable à l'ensemble des deux protons en 3. Un triplet vers 2,35 (2 protons) est attribuable aux deux atomes d'hydrogène en 5, couplés avec les protons en 6, pour les composés Pi A4 et PιA . Ce signal du groupe méthylène n'est pas observé pour PiAc et P1A9 qui présentent, par contre, un proton éthylénique en 5 vers 6 ppm sous forme d'un doublet. Les composés P]A7 et P1A9, avec deux insaturations sur la chaîne aliphatique, présentent un déplacement chimique des protons éthyléniques en 12, 13 et 15, 16 (4 FLm) compris entre 5, 1 et 5,3 ppm. EXEMPLE 2 Composés furaniques a) Méthode d'extraction des lipides totaux
300 à 500 mg de pulpe fraîche d'avocat congelée à l'azote liquide et broyée ou le poids de pulpe séchée obtenue à partir d'environ 400 mg de pulpe fraîche, sont broyés au mortier, agités avec 10 ml de MeOH-CHCl (1 : 1) puis centrifugés. Le culot est repris par le même volume de solvant. L'ensemble est agité puis centrifugé. Les phases organiques sont réunies, évaporées sous courant d'azote à température ambiante. Le résidu est extrait deux fois au CHC1 et séché sur Na2S0 . La solution est filtrée sur filtre Gelman ACRO LC 13 (0,45 μm), lavée par 1,5 ml de CHC13 et évaporée sous courant d'azote à température ambiante.
Sur 6 avocats différents, 2 fragments de pulpe ont été prélevés. L'un a directement été soumis à l'extraction précédente, on obtient une huile de pulpe fraîche. L'autre a été séché en étuve 24 heures à 80°C avant d'être soumis à l'extraction précédente.
Dans l'huile de pulpe sèche, on trouve peu de composés selon l'invention, les composés sont presqu'entièrement cyclisés sous forme furanique, de 50 à 170 mg pour 100 g de pulpe fraîche de départ, alors que l'huile de pulpe fraîche est riche en composés selon l'invention et contient peu de dérivés furaniques, de 0 à 10 mg pour 100 g de pulpe fraîche b) Méthode d'extraction selon gradient de polarité progressive
9 g de pulpe fraîche broyée sont extraits par 4 fois 15 ml de n-hexane Le culot cellulaire est repris par 4 fois 15 ml de CHC1 , 4 fois 15 ml d'éther éthylique puis par 3 fois 15 ml des solvants suivants EtOAc, n-BuOH, H20 Les 6 phases organiques sont récupérées et évaporées
Après évaporation des solvants sous pression réduite, chacun des extraits a été placé en étuve à 80°C pendant 24 heures puis purifié en vue de l'analyse qualitative des dérivés furaniques Elle a révélé la présence des composés furaniques dans les phases "acétate d'éthyle" et "butanoliques" Une nouvelle extraction sur pulpe fraîche à l'acétate d'éthyle, concentrée sous courant d'azote, a été analysée par chromatographie sur couche mince en 2 dimensions Une première migration de l'extrait a été effectuée dans l'éther éthylique révélant deux spots de Rf différents Puis la couche mince a été placée en etuve, 24 heures à 80°C, avant d'être soumise à la deuxième migration dans l'heptane, système de développement des composés furaniques La révélation a alors montre que les deux spots précédents avaient donné naissance aux composés furaniques au cours du passage de la couche mince en étuve Les deux spots correspondant aux composés selon l'invention se sont transformés sous l'effet du traitement thermique EXEMPLE 3 Méthode de préparation d'une fraction riche en composés selon l'invention
Les avocats sont coupés en lamelles de quelques millimètres d'épaisseur et séchés en couches minces à 70-80°C ; l'humidité résiduelle après séchage est voisine de 5 %
Les avocats secs sont broyés L'huile est extraite par pression, filtrée et séchée à 70°C sous 0,5 mm de mercure
L'huile séchée est fractionnée par distillation moléculaire à 240°C sous 10'3 mm de mercure
Le distillât, 5 à 10% de l'huile, est un extrait enrichi (30 à 40%) en composés selon la présente invention
10
Une chromatographie liquide preparative sur colonne de silice, avec comme phase mobile hexane-isopropanol (90 10) permet d'isoler un mélange purifie des produits selon l'invention (1,5 a 5 g) EXEMPLE 4 Mesure de l'activité d'inhibition de la prolifération cellulaire des composés selon l'invention
Dans ce qui va suivre, la préparation D correspond aux insaponifiables d'avocat, la préparation E co espond a la fraction H, c'est-a-dire la fraction dans laquelle la majorité des composes selon la présente invention ont ete cyc sees sous forme furanique, la préparation J correspond au mélange de produits de type Pi, quant a la préparation K elle correspond au produit P2 Culture de cellules
Les cellules utilisées sont des fibroblastes humains issus de prépuce de jeunes enfants Ils ont ete obtenus par la technique d'expiants et cultives dans du DMEN (Dulbecco's Modified Eagle Médium) additionne de 10% de sérum de veau fœtal (S VF) Les cultures sont maintenues dans une etuve a 5% de C02, 37°C, et le milieu est change tous les trois jours Etude de la prolifération cellulaire
La prolifération cellulaire a ete mesurée par incorporation de thymidine tπtiee Les fibroblastes ont ete ensemences dans des boîtes de 24 puits de 2 cm2 a la densité de 20 000 cellules/puits dans du DMEN+ 10% S VF (1 ml) 24 heures après l'ensemencement, les cultures ont ete incubées avec les préparations d'avocat D, E J et K (solubilisées au préalable dans de l'ethanol absolu), aux concentrations de 0,5, 1, 10 et 100 μg/ml (selon les expériences) Des cultures contrôles parallèles ont ete incubées en absence ou présence d'ethanol (aux dilutions utilisées dans les séries traitées par les solutions d'extraits d'avocat) 20 heures après, de la [3H]-thymιdιne a ete ajoutée aux cultures sous un faible volume a raison de 1 μCi/ml Un volume identique de [3H]- thymidine a ete ajoute a des cultures contrôles n'ayant reçu aucun traitement Dans toutes les expériences, chaque test a ete réalise sur 4 puits identiques A la fin de l'incubation, le milieu a ete élimine et la couche cellulaire πncee deux fois par du PBS afin d'éliminer la radioactivité libre Ensuite, les cellules ont reçu 1 ml d'acide tπchloroacetique (TCA) a 5% froid Apres 30 minutes a 4°C, le TCA a ete élimine et les tapis cellulaires laves trois fois avec du TCA 5% 500 %1 de soude 0,1 N ont ete ajoutes afin de solubiliser les protéines et les plaques multi-puits
1 1
placées à 50°C pendant 1 heure. Après homogénéisation par pipettage, 400 μl du lysat ont été comptés en scintillation liquide.
Résultats
Quatre expériences ont été réalisées et les résultats de trois d'entre elles sont présentés au tableau 1 où on a exprimé l'incorporation de thymidine, donc la prolifération cellulaire en pourcentage de chaque contrôle respectif Les substances D et E inhibent la prolifération des fibroblastes dermiques humains pour des concentrations de 100 μg/ml, les autres concentrations utilisées ne modifiant pas ce paramètre Les substances J et K aux concentrations de 10 μg/ml inhibent d'au moins 50% la prolifération des fibroblastes dermiques, et cet effet est d'autant plus marque que l'on augmente la concentration de substance, jusqu'à arrêt total de la prolifération (100 μg/ml)
L'ensemble de ces résultats montre que les substances D et E sont des inhibiteurs plus modérés de la prolifération des fibroblastes dermiques que les substances J et K.
Des essais complémentaires effectués sur la biosynthèse du collagène montrent que les compositions selon la présente invention n'ont pas d'action claire sur la synthèse du collagène