COMPOSES DE TYPE 2 , 3-BENZODIAZEPINΞS INHIBITEURS DE PHOSPHODIESTERASES
L'invention a pour objet l'utilisation de molécules présentant des activités inhibitrices de phosphodiestérases 2 et 4 pour des propriétés neurotrophiques et neuroprotectrices donc aptes à être utilisés à titre de médicament humain ou vétérinaire. Dans les conditions physiologiques, les neurites (dendrites et axones) permettent aux neurones d'effectuer un grand nombre de connections avec des neurones voisins. Ces neurones au travers des synapses, peuvent transmettre des messages par l'intermédiaire de messagers ou de neurotransmetteurs tels que les catécholamines, des aminoacides ou des peptides. Lorsque ces connections entre neurones se réduisent, suite à une mort cellulaire ou à une dégénérescence due à l'âge, à des maladies, des désordres ou des traumatismes, les capacités mentales du sujet peuvent gravement être altérées. Le monoxyde de carbone qui est notamment produit par une enzyme, la hème oxygénase, fonctionne comme un neurotransmetteur et est capable d'induire, après diffusion dans une cellule, la production d'un second messager cellulaire : le guanosine monophosphate cyclique (GMPc) . Cette induction de GMPc est réalisée par l'intermédiaire d'une guanylate cyclase dépendante du monoxyde de carbone. Par ailleurs, le GMPc, tout comme l'AMPc, est dégradé par une famille d'enzymes, les phosphodiestérases (PDE) , divisée en au moins 11 groupes. Les inhibiteurs de PDE, en ralentissant la dégradation du GMPc et de l'AMPc, augmentent ou maintiennent le taux de GMPc et d'AMPc dans les cellules et en prolongent leurs effets biologiques . Il est établi que l'augmentation des taux intracellulaires de GMPc entraîne une modification de nombreuses activités cellulaires, et notamment de la synthèse et de la libération de plusieurs facteurs neurotrophiques endogènes (neurotrophine et pléiotrophine) ainsi que d'autres facteurs neuronaux qui peuvent induire, favoriser ou modifier une grande variété de fonctions cellulaires notamment la croissance et la communication cellulaire .
Les facteurs neurotrophiques sont des molécules qui exercent une très grande variété d'effets biologiques et stimulent le développement et la différenciation des neurones, le maintien de l'intégrité cellulaire et qui sont nécessaires à la survie et au développement des neurones. Plus particulièrement, les facteurs neurotrophiques permettent de prévenir la mort neuronale et de stimuler la croissance des neurites ainsi que de diminuer les potentiels de membrane, rendant le neurone plus réceptif aux signaux cellulaires . Les facteurs de croissance peuvent également changer la potentialisation à long terme des neurones induisant une augmentation de la plasticité neuronale et permettant d'augmenter les facultés cognitives et mentales. Dans certains états ou certaines maladies centrales ou périphériques, les fonctions neuronales sont altérées. Parmi ces états ou maladies résultant le plus souvent d'une mort neuronale excessive, on peut notamment citer à titre non limitatif : la vieillesse, la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinso'n, la sclérose amyotrophique latérale, les scléroses multiples, la maladie de Huntington, les accidents vasculaires cérébraux, les neuropathies périphériques, les rétinopathies (notamment la rétinite pigmentaire) , les maladies à prions (notamment les encéphalopathies spongiformes de type maladie de Creutzfeldt- Jakob) , les traumatismes (accidents au niveau de la colonne vertébrale, compression du nerf optique suite à un glaucome, ...) ou encore les troubles neuronaux causés par l'action de produits chimiques, ainsi que les troubles associés à ces états ou maladies qui peuvent être des troubles secondaires à la pathologie primaire. Dans de nombreux cas cités, c'est le plus souvent la mort progressive de motoneurones qui sera à l'origine des troubles observés et les traitements conventionnels font appel à l'administration d'agents anti-inflammatoires pour éviter la survenue de troubles secondaires . L'un des moyens de prévenir de telles altérations et/ou de rétablir une fonction neuronale endommagée est de régénérer des neurites entre les différentes cellules nerveuses, par exemple, en augmentant les concentrations locales d'un ou de plusieurs facteurs de croissance. Les traitements faisant appel à de petites
molécules capables d'augmenter la synthèse et/ou la sécrétion de facteurs de croissance et qui agissent préférentiellement par voie orale ou injectable seront préférés à ceux utilisant des facteurs de croissances naturels qui sont des molécules de grande taille, inactives par voie orale et incapables de pénétrer le système nerveux central. Ces petites molécules en induisant la sécrétion et/ou la synthèse de facteurs de croissance sont également capables de changer la potentialisation à long terme des neurones, induisant, notamment au niveau de l'hippocampe, une augmentation de la plasticité neuronale, ce qui aura pour conséquence d'augmenter les facultés cognitives et mentales. D'autre part, les inhibiteurs des phosphodiestérases de type 2 et 4 (PDE2 et PDE4) sont capables, en augmentant la concentration intracellulaire d'AMPc, d'exercer un effet cytoprotecteur et d'augmenter notamment la survie des neurones dopaminergiques (Pérez-Torres, S. et al. J. Chem. Neuroanatomy, 2000, 20, 349-374) . Il a également été rapporté que l'AMPc intervient dans la transduction de nombreux neurotransmetteurs et hormones et peut ainsi notamment moduler l'effet de facteurs de croissance. Un inhibiteur de PDE4 ou de PDE2 , en ralentissant la dégradation de l'AMPc peut, par conséquent, produire un effet neurologique et/ou neuroprotecteur. Il est par ailleurs connu que les inhibiteurs de PDE4 représentent des traitements potentiels de nombreuses maladies centrales ou périphériques, notamment des maladies autoimmunes et inflammatoires . Le domaine d'application des inhibiteurs de PDE4 recouvre notamment le traitement et la prévention de l'inflammation et du manque de relaxation bronchique, et plus particulièrement de l'asthme et des bronchopathies chroniques obstructives, mais également d'autres affections comme les rhinites, le syndrome de détresse respiratoire aiguë, les allergies, les dermatites, le psoriasis, l'arthrite rhumatoïde, les scléroses multiples (notamment la sclérose en plaques), les dyskinésies, les glomérulonéphrites, l' ostéoarthrite, le cancer, le choc septique,
le sida, la maladie de Crohn, l' ostéoporose, l'arthrite rhumatoïde ou l'obésité. Les IPDE4 sont également pourvus d'effets centraux particulièrement avantageux pour le traitement de la dépression, de l'anxiété, de la schizophrénie, du désordre bipolaire, des défauts de l'attention, de la fibromyalgie, des maladies de
Parkinson et d'Alzheimer, de la sclérose amyotrophique, des scléroses multiples, des démences des corps de Lewy et d'autres désordres psychiatriques . Les demandes internationales WO 02/088096 et WO 02/098865 décrivent des dérivés racémiques du Tofisopam comme inhibiteurs de phosphodiestérases 4. Cette demande ne prend pas en compte les composés stéréochimiques pures . La demande internationale WO 00/24400 décrit le mode de préparation et l'utilisation du (R) -Tofisopam, un des deux composés optiquement pur du Tofisopam, pour traiter l'anxiété. Cette demande ne traite ni des phosphodiestérases ni des autres isomères du Tofisopam. Elle démontre une meilleure efficacité du composé stéréochimiquement pur tout en réduisant les effets secondaires pouvant être induits par le mélange racémique. La demande internationale WO 02/45749 décrit les inhibiteurs de phosphodiestérases 4 comme agents capables de réverser l'inhibition de la régénération neuronale des systèmes nerveux centraux et périphériques chez les mammifères. Les inhibiteurs de PDE2 ne sont pas concernés . La demande de brevet US 6,638,928 du 28 octobre 2003 décrit des dérivés de type 2, 3-benzodiazépine pour le traitement de maladies type « Irritable Bowel Syndrom » et « Nonulcer Dyspepsia ». Ce brevet ne mentionne ni d'agents inhibiteurs de PDE2 et PDE4 ni le traitement de maladies du système nerveux central . La demanderesse a maintenant mis en évidence que les composés selon l'invention sont capables de stimuler une activité neurotrophique et/ou de maintenir un effet cytoprotecteur/neuroprotecteur grâce aux propriétés inhibitrices des phosphodiestérases notamment PDE2 et/ou PDE4.
L'invention a pour objet de nouvelles molécules ayant des propriétés inhibitrices de phosphodiestérases de type 2 et 4 et leur utilisation, mais également l'utilisation de composés connus pour la préparation de compositions inhibitrices de phosphodiestérases de type 2 et 4. Cette utilisation peut être réalisée par combinaisons de composés possédant l'une ou l'autre des propriétés ou bien un composé réunissant les deux propriétés . Il est ainsi possible de préparer une composition pharmaceutique intégrant tous composés connus pour inhiber la phosphodiestérase de type 2 avec des composés connus pour inhiber la phosphodiestérase 4.
S'affranchir de l'effet sur la phosphodiestérase de sous -type 4D sera un plus. Parmi les composés connus susceptibles d'être utilisés, nous pouvons citer à titre non limitatif la papavérine, 1' amentoflavone et leurs dérivés ou toutes autres molécules naturelles ou synthétiques capables d' inhiber les phosphodiestérases 2 et 4 de façon plus ou moins sélectives , ou des molécules synthétiques comme le Tofisopam ou des analogues de tofisopam, déjà décrites et synthétisées par exemple dans les brevets préalablement cités.Des composés nouveaux ont également été synthétisés. Dans ce cadre, l'invention a aussi pour objet des composés répondant la formule générale (I) et (II)
(I) a et b (II) a et b dans lesquelles : R
x et R
3, indépendamment l'un de l'autre, sont choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe (Cx-Cg) alkyle, (C
3-C
6) cycloalkyle,
(C6-C18) aryle, (Cε-C18) aryle (C^d) alkyle, (Ci-C alkyle (C3-C18) aryle,
(C5-Cι8) hétéroaryle comportant 1 à 3 hétéroatomes, ou un groupe
OR2, SR2 ou NR2R3- dans lequel (i) R2 et R3. , indépendamment l'un de l'autre, sont choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe (Cn-Cg) alkyle, (C3-C6) cycloalkyle (C3-C12) aryle, (C5-C12) hétéroaryle comportant 1 à 3 hétéroatomes ou (ii) R2 et R3. forment ensemble une chaîne hydrocarbonée linéaire ou ramifiée ayant de 2 à 6 atomes de carbone, comportant éventuellement une ou plusieurs doubles liaisons et/ou éventuellement interrompue par un atome d'oxygène, de soufre ou d'azote, R4 est choisi parmi un atome d'halogène, un groupe (Cι-C7) alkyle, (C2-C7) alcényles, (C2-C7) alcynyles, phényle ou un groupe (C≈0)R2, OR2, SR2 ou NR2R3. dans lequel R2 et R3. sont tels que définis ci-dessus, . Rs est choisi parmi un groupe (Cx-C alkyle, (C2-C6) alcényles, (C3-C6) cycloalkyle ou (C2-C3) alcynyles, . R7 et R8, indépendamment l'un de l'autre, sont choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe (Cι-C6) alkyle ou un groupe OR2, SR2 ou NR2R3, dans lequel R2 et R3,, sont tels que définis ci-dessus, les groupes alkyle, cycloalkyle, aryle, hétéroaryle, alcényles, alcynyles et la chaîne hydrocarbonée définie ci-dessus étant éventuellement substitués par un ou plusieurs substituants, identiques ou différents, choisis de préférence parmi un atome d'halogène, un groupe OH, =0, N02, NH2, CN, COOH, CF3, un groupe (Cx-Cs) alkoxy et un groupe NHC0R2 ou C0NR2R3-, dans lequel R2 et R3 sont tels que définis ci-avant. Les composés de l'invention peuvent être sous forme de sels, notamment de sels d'addition basique ou acide, préférentiellement compatibles avec un usage pharmaceutique. Parmi les acides pharmaceutiquement acceptables, on peut citer, à titre non limitatif, les acides chlorhydrique, bromhydrique, sulfurique, phosphorique, acétique, trifluoroacétique, lactique, pyruvique, malonique, succinique, glutarique, fumarique, tartrique, maléique, citrique, ascorbique, méthane ou éthanesulfonique, camphorique, etc. Parmi les bases pharmaceutiquement acceptables, on peut citer à titre non limitatif, l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, la triéthylamine, la tert-butylamine, etc.
L'invention concerne également les composés ci-dessus cités, nouveaux ou connus sous forme de mélange d' enantiomeres ou
d'isomères racémique ou enrichi en un isomère et/ou sous forme optiquement pure, par exemple sous forme R ou S . L' invention concerne plus particulièrement le S-tofisopam, ou (5S) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-4-méthyl-5H- 2 , 3 -benzodiazepine . Selon l'invention, au moins un des atomes des molécules décrites peut être remplacé par un isotope (atome qui possède le même nombre atomique mais une masse différente) . A titre non limitatif, on peut citer l'exemple des isotopes de l'atome d'hydrogène, tritium et deutérium, ainsi que ceux du carbone, C-13 et C-14. Selon l'invention, le terme "alkyle" désigne un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié ayant avantageusement de 1 à 6 atomes de carbone, tels que méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, tert-butyle, pentyle, nëopentyle, n-hexyle. Les groupes en C].-C4 sont préférés. Les groupes alkyles peuvent être substitués par un groupe aryle tel que défini ci-après, auquel cas on parle de groupe arylalkyle. Des exemples de groupes arylalkyles sont notamment benzyle et phénéthyle . Le terme « cycloalkyle » désigne un système hydrocarboné cyclique, pouvant comprendre avantageusement de 3 à 6 atomes de carbone et être mono- ou poly-cyclique . On peut citer notamment les groupes cyclopropyle et cyclohexyle . Les groupes « alcényles » sont des radicaux hydrocarbonés linéaires, ramifiés ou cyclique comportant une ou plusieurs double-liaisons. Ils comportent avantageusement de 2 à 6 atomes de carbone et, préférentiellement, une ou deux double-liaisons. Les groupes alcényles peuvent être substitués par un groupe aryle tel que défini ci-après, auquel cas on parle de groupe arylalcényle. Les groupes « alcynyles » sont des radicaux hydrocarbonés linéaires ou ramifiés comportant une ou plusieurs triple-liaisons. Ils comportent avantageusement de 2 à 6 atomes de carbone et, préférentiellement, une ou deux triples-liaisons. Les groupes alcynyles peuvent être substitués par un groupe aryle tel que défini ci-après, auquel cas on parle de groupe arylalcynyle . Les groupes « alcoxy » correspondent aux groupes alkyles et cycloalkyles définis ci-dessus reliés au noyau par l'intermédiaire
d'une liaison -O- (éther) . On préfère tout particulièrement les groupes méthoxy, éthoxy, π-propyloxy, i-propyloxy, n-butoxy, s- butoxy, t-butoxy, n-pentoxy, et s-pentoxy. Les groupes « acyles » correspondent aux groupes alkyles, cycloalkyles et aryles définis ci-dessus reliés au noyau par l'intermédiaire d'une liaison -CO. Comme exemple de groupes acyles, on peut notamment citer les groupes acétyle, propionyle, cyclohexylcarbonyle et benzoyle. Les groupes « aryles » sont des systèmes hydrocarbonés aromatiques mono-, bi- ou tri-cycliques, préférentiellement des systèmes hydrocarbonés aromatiques monocycliques ou bi-cycliques ayant de 6 à 18 atomes de carbone, encore plus préférentiellement 6 atomes de carbone. On peut citer par exemple les groupes phényle, naphthyle et bi-phényle. Les groupes « hétéroaryles » désignent des systèmes hydrocarbonés aromatiques tels que définis ci-dessus comprenant un ou plusieurs hétéroatomes cycliques. Il s'agit préférentiellement de systèmes hydrocarbonés aromatiques cycliques comportant de 5 à 18 atomes de carbone et un ou plusieurs hétéroatomes cycliques, notamment de 1 à 4 hétéroatomes cycliques choisis parmi N, O ou S . Parmi les groupes hétéroaryles préférés, on peut citer notamment les groupes benzothiényle, benzofuryle, pyrrolidinyle, thiazolyle, thiényle, furyle, pyranyle, pyrrolyle, 2Jf-pyrrolyle, imidazolyle, benzymidazolyle, pyrazolyle, isothiazolyle, isoxazolyle et indolyle, cette liste n'étant pas limitative. Les groupes aryles et hétéroaryles peuvent être substitués par un groupe alkyle, alcényle ou alcynyle tels que définis ci- dessus . Dans le cas, d'un aryle ou d'un hétéroaryle substitué par un groupe alkyle on parle de groupe alkylaryle. Des exemples de groupe alkylaryle sont notamment tolyle, mésythyle et xylyle. Dans le cas d'un aryle ou d'un hétéroaryle substitué par un groupe alcényle on parle de groupe alcénylaryle. Des exemples de groupe alcénylaryle sont notamment le groupe cinna yle. Dans le cas d'un aryle ou d'un hétéroaryle substitué par un groupe alkynyle on parle de groupe alcynylaryle .
Les « hétérocycles » désignent des systèmes hydrocarbonés aromatiques ou non comprenant un ou plusieurs hétéroatomes
cycliques. Il s'agit préférentiellement de systèmes hydrocarbonés cycliques comportant de 5 à 18 atomes de carbone et un ou plusieurs hétéroatomes cycliques, notamment de 1 à 4 hétéroatomes cycliques choisis parmi N, O ou S . Parmi les hétérocycles préférés, on peut citer notamment la morpholine, la pipérazine, la pipéridine, le tétrahydrofurane, 1 ' oxazolidine, 1 ' isoxazoline, cette liste n'étant pas limitative. Par « halogène », on entend un atome de fluor, de chlore, de brome ou d'iode. Par « hétéroatome » on entend un atome choisi parmi O, N et S. L'Artofisopam ou Dextofisopam est l'un des deux enantiomeres purifié du Tofisopam. Il s'agit plus précisément du composé de formule ( 5R) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7 , 8-diméthoxy-4- methyl-5Jï-2 , 3-benzodiazepine . En effet, afin de définir la chiralité, il est nécessaire de connaître à la fois le pouvoir optique rotatoire défini par les termes dextrogyre (+) ou lévogyre (-) et la configuration absolue de la molécule définie par les termes R (Rectus) ou S (Synister) . De ce fait, les composés dérivés de L' Artofisopam que nous revendiquons dans cette demande, ainsi que leurs isomères (5S) totalement ou partiellement purifiés peuvent prendre selon le substituant Rs, la configuration absolue R ou S. Dans un mode de réalisation particulier, l'invention concerne les composés de formule I ou II, dans lesquelles :
. Ri et R3, indépendamment l'un de l'autre, sont choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe (Cι-C6) alkyle, (C3-C6) cycloalkyle, alkoxyalkyle, (C3-C18) aryle, alkoxy (aryle) , ou un groupe OR2, indépendamment l'un de l'autre, sont choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe (Cι-C6) alkyle, (C3-C12) aryle,
R est choisi parmi un atome d'halogène, un groupe (Cι-C7) alkyle, (C2-C7) alcényles, (C2-C7) alcynyles, phényle ou un groupe (C=0)R2, OR2, SR2 ou NR2R3, dans lequel R2 et R3, sont tels que définis ci-dessus,
. Rs est choisi parmi un groupe (Cχ-C6) alkyle, (C2-C6) alcényles, (C-C6) cycloalkyle ou (C2-C6) alcynyles,
. R7 et R8, indépendamment l'un de l'autre, sont choisis parmi un atome d'hydrogène, un groupe (Cχ-C6) alkyle ou un groupe OR2, SR2 ou NR2R3< dans lequel R2 et R3-, sont tels que définis ci-dessus,
les groupes alkyle, cycloalkyle, aryle, hétéroaryle, alcényles, alcynyles et la chaîne hydrocarbonée définie ci-dessus étant éventuellement substitués par un ou plusieurs substituants, identiques ou différents, choisis de préférence parmi un atome d'halogène, un groupe OH, =0, N02, NH2, CN, COOH, CF3 , un groupe (Cχ-C6) alkoxy et un groupe NHCOR2 ou CONR2R3. , dans lequel R2 et R3 sont tels que définis ci-avant, leurs sels, les isomères optiques purs.
Dans un autre mode de réalisation, elle concerne les composés suivants : (5R) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl-5Jf-2 , 3 - benzodiazepine, (55) -1- (3 ,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl-5H-2 , 3- benzodiazepine, (5R) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-4-methyl-5H- 2 , 3 -benzodiazepine, (55) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-4-methyl-5H- 2 , 3 -benzodiazepine,
(52?) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7 , 8-diméthoxy-4-methyl-5H-2 , 3- benzodiazepine, (55) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-4-methyl-5H-2, 3- benzodiazepine,
[5R) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl-5H-2, 3- benzodiazepine,
(55) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl-5iî-2,3- benzodiazepine,
(5#) -1- (2-hydroxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl-5H-2, 3- benzodiazepine,
(55) -1- (2-hydroxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl-5H-2 , 3 - benzodiazepine , (5R) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-3 , 5-dihydro-4Jf-
2 , 3 -benzodiazepin-4 -one , (55) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-3 , 5-dihydro-4H-
2 , 3-benzodiazepin-4-one, ( 5R) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-3 , 5-dihydro-4H-
2 , 3 -benzodiazepin-4-one,
(55) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-3 , 5 -dihydro-4#- 2 , 3-benzodiazepin-4-one,
( 5R) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7 , 8-diméthoxy-3 , 5-dihydro-4H-2 , 3 - benzodiazepin-4 -one ,
(55) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-3 , 5-dihydro-4H-2 , 3- benzodiazepin-4-one, ( 5R) -1- (2-hydroxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-3 , 5-dihydro-4tf-2 , 3- benzodiazepin-4 -one ,
(55) -1- (2-hydroxypheny1) -5-ethyl -7,8-diméthoxy-3,5-dihydro-4H-2 , 3 - benzodiazepin-4 -one ,
( 5R) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-3 , 5-dihydro-4H- 2 , 3-benzodiazepin-4-one,
(55) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-3 , 5 -dihydro-4H-
2 , 3 -benzodiazepin-4-one ,
(5R) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7-hydroxy-8-méthoxy-4-methyl-
5H-2 , 3 -benzodiazepine , (55) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7-hydroxy-8-méthoxy-4-methyl-
5H-2 , 3 -benzodiazepine ,
( 5R) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7-méthoxy-8-hydroxy-4-methyl-
5H-2, 3 -benzodiazepine,
(55) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7-méthoxy-8-hydroxy-4-methyl- 5H-2, 3 -benzodiazepine,
(5R) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4-methyl-5-:-'-
2 , 3 -benzodiazepine,
(55) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4-methyl-5H-
2 , 3-benzodiazepine, ( 5R) -1- (3,4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4- (prop-1-ynyl) -
5H-2 , 3 -benzodiazepine ,
(55) -1- (3 , 4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4- (prop-1-ynyl) - 5H-2 , 3 -benzodiazepine , (5R) -1- (3,4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4-ethynyl-5H- 2 , 3 -benzodiazepine, (55) -1- (3,4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7 , 8-dihydroxy-4-ethynyl-5H- 2 , 3 -benzodiazepine, (5R) -1- (3,4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7 , 8-dihydroxy-4-acetyl-5tf-2 , 3- benzodiazepine, (55) -1- (3,4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4-acetyl-5JÏ-2 , 3- benzodiazepine, ainsi que leurs sels.
Les modes de préparation permettant d'obtenir le Tofisopam racémique ou ses dérivés sont décrits dans la littérature. Les composés nouveaux selon l'invention sont obtenus par les voies de synthèse suivantes :
Les composés selon l'invention sont capables notamment d' augmenter la synthèse et/ou la libération de facteurs neurotrophiques et d'avoir un effet neuroprotecteur.
Parmi les facteurs de croissance induits par l'administration de ces nouveaux dérivés, on peut notamment citer à titre non limitatif : le NGF (nerve growth factor) , le NT-3, le BDNF (brain- derived neurotrophique factor) , le facteur neurotrophique ciliaire (CNTF) , le bFGF (basic fibroblast growth factor) , la neurotrophin- 3, la protéine S-100 béta (Rathbone, M. P. et al . Prog. Neurobiol . (1999), 59, 663-690), ainsi que d'autres facteurs neurotrophiques impliqués dans la survie et dans la régénération de neurones sensitifs ou moteurs. Cette augmentation de la synthèse et/ou de la libération de facteur (s) neurotrophique (s) est la conséquence d'une modulation de la guanylate cyclase dépendante du monoxyde de carbone et/ou de l'inhibition d'une phosphodiestérase. Dans les deux cas, une augmentation des taux intracellulaires de GMPc sera observée . Les composés selon l'invention peuvent agir sur l'une ou l'autre enzyme (guanylate cyclase ou phosphodiestérase) ou combiner une action simultanée sur ces deux cibles . Dans ce dernier cas, une action synergique sera obtenue et se traduira par une forte augmentation intracellulaire de GMPc éventuellement associée à une augmentation d'AMPc. Pour certains états ou certaines pathologies, un inhibiteur mixte de phosphodiestérase, c'est-à-dire un inhibiteur agissant à la fois sur au moins deux familles différentes de phosphodiestérase (notamment les PDE2 et PDE4) sera préféré. Par exemple, un inhibiteur de phosphodiestérase de type 4 (PDE4) permettra de traiter la composante inflammatoire relative aux états ou pathologies ciblés . Cet effet anti-inflammatoire est notamment la conséquence d'une forte diminution dose dépendante de la production de facteur nécrosant des tumeurs de type alpha (TNF-c) par les cellules pro- inflammatoires. Par ailleurs, un inhibiteur de PDE4 permettra également de traiter la dépression, la démence ou encore l'anxiété . Certaines molécules selon l'invention sont des inhibiteurs puissants et sélectifs de la phosphodiestérase de type 4 (PDE4) , pouvant agir simultanément ou non, sur l'augmentation de la synthèse et de la libération d'un ou de plusieurs facteurs neurotrophiques . Ces inhibiteurs de PDE4 ont démontré un effet
anti-inflammatoire marqué pouvant avantageusement être mis en œuvre pour le traitement et la prévention de maladies inflammatoires et auto-immunes . Les inhibiteurs de PDE4 (IPDE4) sont particulièrement intéressants pour le traitement de l'asthme et des bronchopathies chroniques obstructives, mais également d'autres affections comme les rhinites, le syndrome de détresse respiratoire aiguë, les allergies, les dermatites, le psoriasis, l'arthrite rhumatoïde, les scléroses multiples (notamment la sclérose en plaques), les dyskinésies, les glomérulonéphrites, 1 ' ostéoarthrite, le cancer, le choc septique, le sida, la maladie de Crohn, l' ostéoporose ou de l'arthrite rhumatoïde, ou l'obésité. Les IPDE4 sont également pourvus d'effets centraux particulièrement avantageux pour le traitement de la dépression, de l'anxiété, de la schizophrénie, du désordre bipolaire, des défauts de l'attention, de la fibromyalgie, des maladies de Parkinson et d'Alzheimer, de la sclérose amyotrophique, des scléroses multiples, des démences des corps de Lewy et d'autres désordres psychiatriques . Les nouveaux inhibiteurs de PDE4 sont avantageusement dépourvus d'effet émétique et hypotenseur. Certains composés de l'invention sont avantageusement doués d'effets anti-inflammatoires, de propriétés immunomodulatrices, neurologiques, antimicrobiens, antiviraux ou encore d'effets cardiovasculaires . Ces propriétés associées à l'activité principale peuvent être dues à un pharmacophore différent de celui permettant d'engendrer la propriété principale. L'association de ces deux propriétés au sein d'une même molécule est particulièrement avantageuse pour le traitement des maladies d'Alzheimer et de Parkinson, du Sida, du diabète, ainsi que des troubles de la mémoire, notamment ceux liés à la sénescence. Dans certains cas, une propriété inhibitrice de PDE, des kinases dépendantes des cyclines, de la monoaminooxygénase ou du transporteur
Λmultidrogue' permettra d'obtenir ces propriétés associées . Les composés selon l'invention sont en outre avantageusement doués d'un excellent tropisme central et avantageusement dénué d'effet hyperalgique et pro-inflammatoire. D'autres composés sont
avantageusement dénués d'effets centraux et pénètrent de manière très faible le système nerveux central. Les composés de l'invention peuvent être préparés à partir de produits du commerce, en mettant en œuvre une combinaison de réactions chimiques connues de l'homme du métier. Ainsi les compositions pharmaceutiques contenant les composés selon l'invention peuvent être utilisées dans le traitement de troubles neurodégénératifs ou neurologiques des systèmes central et périphérique, y compris les troubles cognitifs liés à l'âge, tels que la sénilité et la maladie d'Alzheimer, les lésions des nerfs, les maladies à prions (notamment les encéphalopathies spongiformes de type maladie de Creutzfeldt-Jakob) , les neuropathies périphériques, y compris les neuropathies associées à l'administration de médicaments (oncolytiques...) , le syndrome de Down, les accidents vasculaires cérébraux et les affections avec spasmes telles
, que l'épilepsie. Les composés selon l'invention sont particulièrement intéressants dans le traitement de pathologies ou d'états dans lesquels les fonctions neuronales centrales ou périphériques, sont altérées, et plus particulièrement dans des états ou maladies résultant d'une mort neuronale excessive comme les troubles neurodégénératifs ou neurologiques des systèmes centraux et périphériques de nature chronique ou aiguë. On peut notamment citer à titre non limitatif les troubles cognitifs et mentaux liés à l'âge (notamment la sénilité) , la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, la sclérose amyotrophique latérale, le syndrome de Down, les scléroses multiples, la maladie de Huntington' s, les accidents vasculaires cérébraux, les neuropathies périphériques (y compris les neuropathies associées à la prise de médicaments ou au diabète) , les rétinopathies (notamment la rétinite pigmentaire) , les traumatismes (accidents au niveau de la colonne vertébrale, compression du nerf optique suite à un glaucome et de manière générale toute lésion de nerfs centraux ou périphériques...) , ou encore les troubles neuronaux causés par l'action de produits chimiques, ainsi que les troubles associés à ces états ou maladies qui peuvent être des troubles secondaires à la pathologie primaire. Dans de nombreux cas cités, c'est le plus souvent la
mort progressive de motoneurones et/ou neurones sensitifs qui seront à l'origine des troubles observés. Dans certains cas, les compositions pharmaceutiques contenant les composés selon l'invention peuvent être dénuées d'effet neurotrophique mais agir fortement comme inhibiteur de PDE2 ou de PDE4 ou combiner une action simultanée sur ces deux enzymes (inhibiteur de PDE2/PDE4 mixte) . Ces composés sont particulièrement intéressants pour le traitement des maladies inflammatoires et autoimmunes. Ce traitement peut également être administré à titre préventif, à des patients risquant de développer ces mêmes maladies . Certains composés de l'invention présentent des effets anti- inflammatoires, des propriétés immunomodulatrices, neurologiques, antimicrobiennes, antivirales ou encore des effets cardiovasculaires . L'association de ces deux propriétés au sein d'une même molécule est particulièrement avantageuse pour le traitement des maladies d'Alzheimer et de Parkinson, du Sida, ainsi que des troubles de la mémoire, notamment ceux liés à la sénescence . Les composés de l'invention sont également particulièrement intéressants pour le traitement de pathologies du système nerveux central, telles que plus spécifiquement la dépression, la schizophrénie, le désordre bipolaire, les désordres de défaut d'attention, les affections avec spasmes telle que l'épilepsie la fibromyalgie, la démence des corps de Lewy (« Lewy body démentia ») . Au sens de l'invention, le terme traitement désigne aussi bien un traitement préventif que curatif, qui peut être utilisé seul ou en combinaison avec d'autres agents ou traitements. En outre, il peut s'agir d'un traitement de troubles chroniques ou aigus . Les composés ou compositions selon l'invention peuvent être administrés de différentes manières et sous différentes formes. Ainsi, ils peuvent être administrés par voie injectable ou orale, comme par exemple par voie intraveineuse, intramusculaire, sous- cutanée, trans-dermique, intra-artérielle, etc., les voies intraveineuse, intramusculaire, sous-cutanée et orale étant
préférées. Pour les injections, les composés sont généralement conditionnés sous forme de suspensions liquides, qui peuvent être injectées au moyen de seringues ou de perfusions, par exemple. A cet égard, les composés sont généralement dissous dans des solutions salines, physiologiques, isotoniques, tamponnées, etc., compatibles avec un usage pharmaceutique et sont connues de l'homme du métier. Ainsi, les compositions peuvent contenir un ou plusieurs agents ou véhicules choisis parmi les dispersants, solubilisants, stabilisants, conservateurs, etc. Des agents ou véhicules utilisables dans des formulations liquides et/ou injectables sont notamment la méthylcellulose, l' hydroxyméthylcellulose, la carboxyméthylcellulose, le polysorbate 80, le mannitol, la gélatine, le lactose, des huiles végétales, l'acacia, etc. Les composés peuvent également être administrés sous forme de gels, huiles, comprimés, collyres, suppositoires, poudres, gélules, capsules, etc., éventuellement au moyen de formes galéniques ou de dispositifs assurant une libération prolongée et/ou retardée. Pour ce type de formulation, on utilise avantageusement un agent Les composés selon l'invention sont ainsi susceptibles de présenter une action locale et/ou systémique, par exemple dans le cas du psoriasis, l'action topique par administration transdermique sous forme par exemple de gel, crème ou patch sur la peau, conjuguée à l'action systémique par la circulation sanguine et traitement du stress ou de l'anxiété induisant les épisodes de psoriasis. Une préparation topique contenant entre 0,1 à 10 % de principe actif type S-Tofisopam ou dérivés, ajoutée à 5 à 15 % d'urée est un exemple de formulation destinée à traiter le psoriasis. Il est entendu que le débit et/ou la dose injectée peuvent être adaptés par l'homme du métier en fonction du patient, de la pathologie concernée, du mode d'administration, etc. Typiquement, les composés sont administrés à des doses pouvant varier entre 0,1 μg et 1000 mg/kg de poids corporel, plus généralement de 0,01 à 50 mg/kg, typiquement entre 0,1 et 50 mg/kg. En outre, des injections répétées peuvent être réalisées,
le cas échéant. D'autre part, pour des traitements chroniques, des systèmes retard ou prolongés peuvent être avantageux.
L'invention est illustrée par les exemples et la figure qui suivent . Les exemples 1 à 5 illustrent la synthèse et l'activité pharmacologique des composés de l'invention. La figure 1 représente l'effet de la molécule synthétisée en exemple 1 sur les neurones en culture. Les neurones sont mis en culture dans le milieu Neurobasal à partir du cortex cérébral de rat fœtal selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 1 et sont photographiés sans coloration 17 jours après la mise en culture. La culture A est une culture témoin sans composé. La molécule synthétisée a été ajoutée à la culture B au 8eme jour après la mise en culture à la concentration de 50 μM.
EXEMPLE 1 : SYNTHESE ET CARACTERISATION DE COMPOSES SELON L'INVENTION.
Le composés ci -dessous est obtenu par le procédé en 6 étapes comme décrit précédemment .
1- (3,4-dimêthoxyphényl) -5~θthyl-4-mêthyl-7, 8-diιrtêthoxy-5Jï-2, 3- benzodiazepine (Référence : Tofisopam) 1H RMN (250 MHz, CD3OD) δ 1,13 (t, 3H, J = 7.3 Hz, CH3) , 2,01 (s, 3H, CH3) , 2,24 (quintuplet, 2H, J = 7,3 Hz, CH2) , 2,73 (t, 1H, J = 7,3 Hz, CH) , 3,71 (s, 3H, OCH3) , 3,88 (s, 3H, OCH3) , 3,90 (s, 3H, OCH3) , 3,97 (s, 3H, OCH3) , 6,86 (s, 1H, HAr) , 6,95 (s, 1H, HAr) , 7,03 (d, 1H, J = 8,5 Hz, HAr) , 7,10 (dd, 1H, J = 1,8, 8,5 Hz, HAr) , 7,40 (d, 1H, J = 1,8 Hz, HAr) . SM (IS) m/z 383 (M + 1)+.
Par un mode opératoire identique on a obtenu les composés suivants .
Molecular Weight = 41052 Exact Mass = 410 Molecular Formula = CaH
j-N
jO.
(S,R) -Etof isopam
1- (3 ,4-diméthoxyphényl) -5-éthyl-4-méthyl-7 , 8-diéthoxy-5 -2, 3- benzodiazépine XH RMN (250 MHz, CD3OD) δ 1,11 (t, 3H, J = 7.3 Hz,
CH3) , 1,35 (t, 3H, J = 7,0 Hz, CH3) , 1,57 (s, 3H, J = 7,0 Hz, CH3) , 2,03 (s, 3H, CH3) , 2,26 (quintuplet, 2H, J = 7,3 Hz, CH2) , 2,70 (t, 1H, J = 7,3 Hz, CH) , 3,90 (s, 3H, OCH3) , 3,92 (q, 2H, J = 7,0 Hz, CH2) , 3,95 (s, 3H, OCH3) , 4,13 (q, 2H, J = 7,0 Hz, CH2) , 6,90 (s, 1H, HAr) , 6,97 (s, 1H, HAr) , 6,99 (d, 1H, J = 8,4 Hz, HAr) , 7,12 (dd, 1H, J = 1,8, 8,4 Hz, HAr) , 7,43 (d, 1H, J = 1 , 8 Hz , HAr) . SM (IS) m/z 411 (M + 1)+.
1- (3 , 4-diméthoxyphënyl) -5-ëthyl-4-éthynyl-7, 8-diméthoxy-5iï
'-2
/ 3 - benzodiazepine ^Η RMN (250 MHz, CD
3OD) δ 1,11 (t, 3H, J = 7.3 Hz, CH
3) , 2,30 (quintuplet, 2H, J = 7,3 Hz, CH
2) , 2,80 (t, 1H, J = 7,3 Hz, CH) , 2,90 (s, 1H, CH) , 3,70 (s, 3H, OCH
3) , 3,90 (s, 3H, OCH
3) , 3,91 (s, 3H, OCH
3) , 4,00 (s, 3H, OCH
3) , 6,88 (s, 1H, H
Ar) , 6,91 (s, 1H, H
Ar) , 7,08 (d, 1H, J = 8,5 Hz, H
Ar) , 7,09 (dd, 1H, J = 1,8, 8,5 Hz, H
Ar) , 7,42 (d, 1H, J = 1,8 Hz, H
Ar) . SM (IS) m/z 393 (M + 1)
+ .
Son dérivé 7,8-diéthoxy a également été synthétisé. SM (IS) m/z 421 (M + 1)+; Anal, for C25H28N204 : Calculé: C, 71,41; H, 6,71; N, 6,66. Trouvé : C, 71,10; H, 6,54; N, 6,60.
Molecular Weight = 41047 Exact Mass = 410 Molecular Formula = C,,H,
βN,0
B
4-acétyl-l- (3,4-dimëthoxyphênyl) -5-ëthyl-7, 8-diméthoxy-5_ï-2/3- benzodiazepine XH RMN (250 MHz, CD30D) δ 1,11 (t, 3H, J = 7,3 Hz, CH3) , 2,30 (quintuplet, 2H, J ≈ 7,3 Hz, CH2) , 2,50 (s, 3H, CH3) , 2,80 (t, 1H, J = 7,3 Hz, CH) , 3,70 (s, 3H, OCH3) , 3,90 (s, 3H, OCH3) , 3,91 (s, 3H, OCH3) , 4,00 (s, 3H, OCH3) , 6,88 (s, 1H, HAr) , 6,91 (s, 1H, HAr) , 7,08 (d, 1H, J = 8,5 Hz, HAr) , 7,09 (dd, 1H, J = 1,8, 8,5 Hz, HAr) , 7,42 (d, 1H, J == 1,8 Hz, HAr) . SM (IS) m/z 411 (M + D + .
Son dérivé 7,8-diéthoxy a également été synthétisé : SM (IS) m/z 439 (M + l)+ ; Anal, for C25H3oN205: Calculé: C, 68,47; H, 6,90; N, 6,39. Trouvé : C, 68,27; H, 6,66; N, 6,29.
Les composés suivants ont également été synthétisés et purifiés optiquement : (55) ou ( 5R) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl- 5Jï-2 , 3-benzodiazepine, (5S) ou(5i?) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-4-methyl-
5H-2 , 3 -benzodiazepine , (55) ou (51?) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-4-methyl-5Η-
2 , 3 -benzodiazepine, (5S)ou(5R) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl-5J-'-
2 , 3 -benzodiazepine, (55)ou(5£) -1- (2-hydroxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-4-methyl-5tf-
2 , 3 -benzodiazepine, (55) ou(5i?) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diéthoxy-3 ,5- dihydro-4H-2 , 3-benzodiazepin-4-one, (55)ou(5i?) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-3 , 5- dihydro-4iî-2 , 3-benzodiazepin-4-one,
(55) ou (5R) -1- (2-methoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-diméthoxy-3 , 5-dihydro-
4H-2 , 3-benzodiazepin-4-one, (55)ou(5£) -1- (2-hydroxyphenyl) -5-ethyl-7 , 8-diméthoxy-3 , 5-dihydro-
4H-2 , 3-benzodiazepin-4-one,
(55)ou(5i?) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-3 , 5- dih.ydro-4.H-2 , 3-benzodiazepin-4-one,
(5S) ou (5R) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7-hydroxy-8-méthoxy-4- methyl-5Jï-2, 3 -benzodiazepine,
(55) ou (5R) -1- (3 , 4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7-méthoxy-8-hydroxy-4- methyl-5iT-2 , 3-benzodiazepine ,
(55)ou(5i?) -1- (3,4-dimethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4-methyl-
5H-2 , 3-benzodiazepine, (55)ou(5J?) -1- (3,4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4- (prop-1- ynyl) -5H- 2 , 3 -benzodiazepine,
(55)ou(5R) -1- (3,4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4-ethynyl-
5H-2 , 3 -benzodiazepine,
(55)ou(5R) -1- (3,4-diethoxyphenyl) -5-ethyl-7, 8-dihydroxy-4-acetyl- 5H-2 , 3-benzodiazepine, ainsi que leurs sels.
Chacun de ces différents composés présentés sont en mélange racémique par rapport à l'atome de carbone chiral en position 5. Cet atome permet en fait de donner naissance à deux composés distincts qui ont des affinités différentes pour les phosphodiestérases, notamment des sous-types 2 et 4. Nous avons donc traités par cristallisation énantionsélective chacun des couples d'isomères ci-dessus décrits ainsi que des composés connus par exemple le Tofisopam, afin d'obtenir des composés optiquement purs ou tout au moins ayant une pureté supérieure à 80% de l'un des isomères par rapport à l'autre. Des solvants de type chloroforme, méthanol, acétate d'éthyl, dichlorométhane, heptane... peuvent être utilisés dans cette séparation ênantiosélective . De plus, l'utilisation d'un agent chiral peut aider à la précipitation ênantiosélective. Ce sont ces composés que nous revendiquons dans cette demande et présentons pour les activités biologiques des exemples suivants. Diverses méthodes de séparation décrites dans la litérature peuvent également être enployées comme celle présentée dans le brevet hongrois 178516. La séparation chirale des composés a été validée selon le protocole présenté ci-dessous : La figure 2 présente la séparation ênantiosélective du tofisopam dans les conditions suivantes : colonne Chiralcel OJ-H. phase Mobile = hexane/ethanol (90:10); flow-rate = 1.0 ml/min; température: 30°C. Le diagramme bleu représente le signal UV à 310 nm. La ligne rouge représente le diagramme du dichroïsme circulaire à 230 nm. L'ordre d' êlution est R- (-) -tofisopam (1), S- (+) -tofisopam (2), S- (-) -tofisopam (3) et R- (+) -tofisoapm (4) .
La figure 3 correspond au chromâtogramme obtenu selon les conditions expérimentales: Chiralcel OJ-H à 310 nm, n- Hexane/Ethanol (90:10, v/v) pour la séparation chirale du tofisopam racémique (A), pour l'isomère R- après isolation (B) , pour l'isomère S- après isolation (C) . Température 30°C. La correspondance des pics est la suivante: R- (-) -tofisopam (1), S- (+) -tofisopam (2), S- (-) -tofisopam (3), and R- (+) -tofisopam (4).
EXEMPLE 2 : ACTIVITE PHARMACOLOGIQUE : STIMULATION DE LA SYNTHESE DE FACTEURS NEUROTROPHIQUES. Des composés selon l'invention ont été évalués pour leurs propriétés neurotrophiques. L'idée est donc d'observer le comportement d'une culture cellulaire de neurones en absence et présence de telles molécules. La molécule utilisée au cours de cet exemple est le S-tofisopam.
Préparation des Neurones .
Des rats de souche Sprague Dawley sont élevés dans le Laboratoire jusqu'à l'âge adulte, soit trois mois après leur naissance. Ils sont nourris ad libi tum dans des salles à une température de 22 ± 2 °C et où le cycle de lumière est de 12 heures d'éclairage (journée) et 12 heures d'obscurité.
Les animaux adultes sont mis en accouplement et les rates sont séparées le lendemain. Au bout de 16 jours, les rates gestantes subissent une césarienne et les fœtus sont mis dans une boîte de Pétri de 100 mm de diamètre. Ils sont transférés dans la hotte à flux laminaire, en milieu stérile. Les fœtus sont isolés par unités et sont disséqués sous une loupe binoculaire en milieu stérile. Le cortex cérébral est isolé et mis dans un tube contenant du milieu Neurobasal sans antibiotique. Le tissu est dissocié par aspirations-refoulement en cellules unitaires dans un volume de 2 ml. La suspension cellulaire est ensuite délicatement déposée sur 2 ml de sérum de veau fœtal inactivé. Le tube est centrifugé à basse gravité (800 g) pendant 5 min à température ambiante. Le culot cellulaire est récupéré et les cellules sont remises en suspension dans du milieu Neurobasal complet. Les cellules sont comptées à l'hématimètre de Mallassez en présence de bleu trypan pour déterminer la viabilité cellulaire. La mise en culture a lieu par addition de 800.000 cellules à des boîtes de Pétri de 60 mm de diamètre contenant le milieu Neurobasal complet préalablement préchauffé et équilibré dans un incubateur à C02. Ces boîtes on été préalablement recouvertes d'une couche de polylysine la veille de la manipulation. La température de
l'incubateur est réglée à 37°C, le taux de C02 à 5 % et l'humidité est saturante . Les boîtes de Pétri contenant les cellules sont ensuite mises dans l'incubateur.
Environ deux heures après la mise en culture, les cellules qui étaient réfringentes aussitôt après l'ensemencement deviennent noires, signe d'une adhésion au fond de la boîte de Pétri. Vingt quatre heures après la mise en culture, les neurites commencent à pousser. La croissance se poursuit pendant une dizaine de jours, puis, des signes de sénescence commencent à apparaître. Ces cultures constituent des cultures de neurones primaires.
Trai tements des Neurones .
Les cultures de neurones telles que préparées ci-dessus servent de témoins. 5 boîtes seront utilisées afin d'avoir une approche statistique.
Dans les autres boîtes, la molécule à tester est ajoutée à différentes concentration : 0,1 μmol/1, 1 μmol/1 et 10 μmol/1. Dans chaque cas, la manipulation est répétée 5 fois. Les neurones sont examinés au microscope inversé à contraste de phase (Zeiss Axiovert 135) tous les jours après ensemencement.
Les neurones sont photographiés à divers grossissements à 1 ' aide d'un appareil photographique et comparés entre séries.
Résul tats . La présence de la molécule sur les neurones se traduit par un développement des neurites plus important que dans les cellules servant de contrôle. On observe un épaississement et un allongement des neurites en B par rapport au témoin A (figure 1) . De plus, la survie cellulaire est accrue en présence de molécules. En effet, les neurones traités restent encore vivants près de quatre semaines après application contrairement au témoin où tous les neurones sont disparus après 15 jours.
On note également que le fait de rajouter du surnageant de culture d'astrocytes contribue à augmenter la densité des neurites en présence de la molécule, comparativement au témoin. Enfin, On note une durée de vie des neurones beaucoup plus importante. Le S- TOFISOPAMsemble jouer à la fois un rôle neurotrophique mais aussi
neuroprotecteur. Un résultat similaire avait avant tout été observé avec le Tofisopam en mélange racémique, mais de manière moins significative. Les autres dérivés précédemment décrits ont également montrés des activités similaires, notamment les isomères de l'Etofisopam.
EXEMPLE 3 : INHIBITION DES PHOSPHODIESTERASES DES NUCLEOTIDES CYCLIQUES .
Détermination de 1 ' inhibi tion de la PDE4 . Cette nouvelle famille de composés a été testée comme inhibiteur de phosphodiestérase de type 4 humaine (source: cellules U-937) en suivant le procédé décrit par Torphy, T. J. , Zhou, H. L. et Cieslinski, L. B. (J". Pharmacol . Exp . Ther. , 1992, 263 , 1195- 1205). La concentration de substance qui inhibe de 50% l'activité enzymatique (CI50) a été déterminée à une concentration de substrat ([3H]AMPc + AMPc) égale à 1 μM, le temps d'incubation étant de 30 minutes à 30°C. Une mesure quantitative du produit d'hydrolyse [3H]-5'-AMP a été déterminée par scintillation. Les composés sont comparés au témoin rolipram, qui dans ce test présente une CI50 de 0,39 μM. Les composés les plus puissants selon l'invention possèdent une CI50 comprise entre 100 nM et 1 nM. Par exemple, le S-Etofisopam présente une activité de 20 nM.
Détermination de 1 ' inhibi tion de la PDE2. Cette nouvelle famille de composés a été testée comme inhibiteur de phosphodiestérase de type 2 humaine (source: cellules U-937) en suivant le procédé décrit par Torphy, T. J. , Zhou, H. L. et Cieslinski, L. B. (J". Pharmacol . Exp. Ther. , 1992, 263, 1195- 1205). La concentration de substance qui inhibe de 50% l'activité enzymatique (CISu) a été déterminée à une concentration de substrat
([3H]AMPc + AMPc) égale à 1 μM, le temps d'incubation étant de 30 minutes à 30°C. Une mesure quantitative du produit d'hydrolyse
[3H]-5'-AMP a été déterminée par scintillation. Les composés sont comparés au témoin EHNA, qui dans ce test présente une CI50 de 2,1 μM. Les composés les plus puissants selon l'invention possèdent une CIS0 comprise entre 5 μM et 10 nM. Par exemple le S-Tofisopam présente une activité de 500 nM
Détermination de la sélectivité vis-à-vis des PDE1, 3 , 5 et 6. Les composés les plus actifs sur la PDE2 et/ou PDE4 comme par exemple le S-Tofisopam, le S-Etofisopamet leurs dérivés ont été testés pour leur sélectivité vis-à-vis des phosphodiestérases des nucléotides cycliques suivantes : PDE1 (bovine) , PDE3 (humaine) , PDE5 (humaine) et PDE6 (bovine) en suivant les procédés respectivement décrits par : (i, PDE1) Nicholson C. D., JACKMAN S. A. et WILKE R. (Brit. J. Pharmacol . 1989, 97, 889-897) ; (ii, PDE3 et PDE5) Weishaar, R.E., Burrows , S. D., Kobylarz, D. C, Quade,
M. M. and Evans, D. B. {Bioche . Pharmacol . , 1986, 35, 787-800); (iii, PDE6) Ballard, A. S., Gingell, C. J. , Tang, K. , Turner, L.
A., PRICE, M. E. (J. Urol , 1998, 159, 2164-2171). La concentration de substance qui inhibe de 50% l'activité enzymatique (CI50) a été déterminée pour les PDE1 et PDE3 à une concentration de substrat ([3H]AMPc + AMPc) égale à 1 μM, le temps d'incubation étant de 30 minutes à 30°C. Dans le cas des PDE 5 et 6, le substrat utilisé est le ( [3H] GMPc + GMPc) à une concentration de 1 μM pour la PDE5 et 2 μM pour la PDE6. Une mesure quantitative des produits d'hydrolyse [3H]-5'-AMP et [3H]-5'-GMP a été déterminée par scintillation. Les ' composés sont comparés aux témoins suivants : 8-méthoxy-IBMX (CIS0 = 2,9 μM) pour la PDE1, ilrinone (CIS0 = 0,25 μM) pour la PDE3 , dipyridamole (CI50 = 0,5 μM) pour la PDE5, zaprinast (CIS0 = 0,38 μM) pour la PDE6. Les molécules préférées selon l'invention, comme par exemple le S- Tofisopam ou le S-Etofisopam et ses dérivés, présentent un excellent profil de puissance et de sélectivité vis-à-vis de la phosphodiestérase de type 4 ou de la phosphodiestérase de type 2, dans la mesure où ces composés inhibent de manière plus faible les autres PDE, notamment la PDE3. Le ' coefficient de sélectivité est, pour les composés les plus puissants, supérieur à 100. Idéalement, ce coefficient est supérieur à 1000 ou 10000 pour les composés de l'invention les plus puissants. Dans certains cas, des molécules possédant des activités proches pour la PDE2 et la PDE4 ont été obtenues. Ces composés sont en revanche sélectifs vis-à-vis des autres types de PDE (PDE1, 3, 5, et 6) .
EXEMPLE 4 : PROPRIETES ANTI-INFLAMMATOIRES DES COMPOSES DE
L'INVENTION.
Les composés selon l'invention ont été évalués pour leurs propriétés anti-inflammatoires sur des cellules mononucléées de sang veineux (PBMC) . Plus particulièrement, les cellules ont été incubées durant 24 heures en présence de la molécule testée, après activation par du lipopolysaccharide (LPS) (lμg/ml) en suivant le protocole décrit par Schindler, R., Mancilla, J., Endres, S., Ghorbani, R ., Clark, S. C. et Dinarello, C. A. (Blood, 1990, 75, 40-47) . Après incubation, les concentrations de TNF-alpha ont été mesurées dans les surnageants de culture par méthode EIA. Les composés sont comparés au témoin dexaméthasone, qui dans ce test présente une CI50 de 4,6 μM. Les composés les plus puissants selon l'invention possèdent une CI50 inférieure à lμM, c'est-à-dire qu'ils sont notablement plus actifs que la dexaméthasone. Certains composés de l'invention possèdent une CI50 comprise entre 100 nM et 1 nM sur ce test (S-tofisopam, S-Etofisopam, R-Etofisopam...) .
EXEMPLE 5 : EFFET NEUROPROTECTEUR SUR MODELES D'APOPTOSE INDUITE. Effet neuroprotecteur sur modèle d'apoptose indui te par la suppression de BDNF. Ce test a été réalisé en suivant le protocole décrit par Estevez A. G. et al . (J. Neurosci . 1998, 18 (3 ) , 923-931). Brièvement, lorsque des cultures primaires de cellules embryonnaires de motoneurones de rat sont privées du "brain- derived neurotrophic factor" (BDNF) , une induction de la "nitric oxide synthase" neuronale (NOS) a été observée, entraînant la mort progressive des neurones par apoptose : entre 18 et 24 heures après avoir réalisé la préparation biologique, plus de 60% des neurones meurent. Dans ce modèle d'apoptose induite, le composé décrit en exemple 1 (S-tofisopam et analogues) protège les neurones à plus de 50% à une concentration de 1 μM.
Effet neuroprotecteur sur un modèle d'apoptose de motoneurones indui te par le peroxyni tri te . Ce test a été réalisé en suivant le protocole décrit par Cassina P. et al . {J. Neurosci . Res . 2002 67 ( 1) . - 21 -9 ) . Brièvement,
le stress oxydatif médié par l'oxyde nitrique et son métabolite toxique, le peroxynitrite, a été associé à la dégénérescence des neurones moteurs, notamment dans la sclérose amyotrophique latérale. Les astrocytes de la moelle épinière répondent aux concentrations extracellulaires de peroxynitrite en adoptant un phénotype qui est cytotoxique pour les neurones moteurs . Dans ce modèle d'apoptose induite par le peroxynitrite, Un des composés décrit en exemple 1, le S-Tofisopam ou encore son dérivé S-
Etofisopam protège les neurones à plus de 50% à une concentration de 1 μM.
EXEMPLE 6 : COMPOSITIONS PHARMACEUTIQUES.
Les composés selon l'invention ont démontré un véritable effet inhibiteur de phosphodiestérases, notamment 4 et 2 sur la base du S-Tofisopam qui a révélé une inhibition sur PDE4 dix fois supérieure au R-Tofisopam. Ces composés ont présentés des effets in vivo significatifs pour des compositions pharmaceutiques comprenant entre 0,1 mg et 1500 mg .