WO2010049899A1 - Nanoparticules de derives beta-lactamine - Google Patents

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WO2010049899A1
WO2010049899A1 PCT/IB2009/054780 IB2009054780W WO2010049899A1 WO 2010049899 A1 WO2010049899 A1 WO 2010049899A1 IB 2009054780 W IB2009054780 W IB 2009054780W WO 2010049899 A1 WO2010049899 A1 WO 2010049899A1
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WO
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nanoparticles
complex
beta
group
formula
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PCT/IB2009/054780
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Inventor
Patrick Couvreur
Didier Desmaele
Fatima Zouhiri
Original Assignee
Centre National De La Recherche Scientifique
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/54—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic compound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents

Definitions

  • the present invention aims at providing novel beta-lactam derivatives, in particular in a water-dispersible nanoparticulate form, compositions containing them, and their therapeutic uses.
  • Beta-lactams are a family of bactericidal antibiotics that have the beta-lactam ring as their basic structure. There are several subfamilies that are carbacephemics, carbapenems, cephalosporins, cephamycins, monobactams, oxacephems, or penicillins.
  • beta-lactams are diminished by the appearance of resistance phenomena. More specifically, genetic modifications may allow certain bacterial strains to escape the action of these antibiotics.
  • a classic example is the appearance of a gene responsible for the manufacture of an enzyme, beta-lactamase, which specifically inactivates beta-lactams.
  • WO 2008/0332478 describes the use of N-thiolated beta-lactam derivatives for their use on the S. aureus strain, resistant to methicillin.
  • this type of chemical modification is usually long and expensive.
  • WO 2005/110407 describes, for its part, the implementation of cyclic lactam derivatives, in the form of a nanoparticulate dispersion in a liquid medium, comprising a stabilizing agent adsorbed on the surface of the nanoparticles and optionally a surfactant.
  • stabilizers are generally likely to cause adverse effects, especially in terms of toxicity.
  • beta-lactams have a limited spectrum of action. Thus, by their mode of action, some are totally ineffective against intracellular infections, often opportunistic.
  • beta-lactams behave as inhibitors of the enzymes responsible for the synthesis of peptidoglycan, a major constituent of the cell wall of the bacterium, and do not penetrate properly into the bacterium, but reach their target at the level of the inner side of the wall (periplasmic space).
  • This direct access for Gram positive bacteria (+) is carried out by porins at the outer membrane for Gram negative bacteria (-).
  • PBP1 for "Penicillin Binding Protein Type 1"
  • PBP2 which controls the shape of the bacterium and whose inhibition leads to the formation of filamentous bacteria.
  • beta-lactam antibiotics having an acid character, they are ionized at physiological pH and therefore spread poorly intracellularly. In particular, they are unable to penetrate deep intracellular compartments such as endosomes / lysosomes, sites of many intracellular infections. These infections are therefore resistant to conventional antibiotic therapy.
  • the present invention aims precisely to overcome the aforementioned drawbacks.
  • beta-lactams in the form of nanoparticles in suspension in an aqueous medium, and of reduced size, especially compatible for administration by injection or by injection , subject to covalently coupling them to at least one hydrocarbon radical of squalene nature.
  • the coupling of beta-lactam derivatives with at least one hydrocarbon radical according to the invention advantageously makes it possible to improve the intracellular penetration of the antibiotic, or because the said hydrocarbon derivative confers greater lipophilicity.
  • beta-lactams and therefore better diffusivity properties either, due to the particulate nature of the beta-lactam / hydrocarbon derivative complex (or conjugate) that promotes uptake by endocytosis, resulting in an intra-endosomal or intra-lysosomal location of the antibiotic.
  • the present invention relates to a complex formed of at least one beta-lactam molecule covalently coupled to at least one hydrocarbon radical comprising at least 18 carbon atoms and containing at least one unit represented by the formula following : also called 2-methyl-buta-2-ene.
  • the invention provides a complex as defined above, in which the hydrocarbon compound comprises from 18 to 40 carbon atoms, preferably from 18 to 32 carbon atoms.
  • the subject of the present invention is a complex as defined above, in which the hydrocarbon radical is represented by the radical of formula (I), as defined below.
  • the two entities forming the complex defined above are coupled by a covalent bond of the ester, ether, thioether, disulfide, phosphate or amide type and preferably amide.
  • Another object of the present invention is nanoparticles of a complex as described above.
  • the average size of these nanoparticles varies from 30 to 500 nm, in particular from 50 to 250 nm, or even from 100 to 400 nm.
  • Antibiotic nanoparticles of the beta-lactam family using synthetic polymers, such as polyacrylate or one of its derivatives, are known (TUROS et al., Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, Vol 17, No. 1, 22 Dec. 2006, pp. 53-56; TUROS et al., Bioorganic and Chemistry Letters, Flight. 17, No. 12, June 15, 2007, pp. 3468-3472 and BALLAND et al, The Journal of Antimicrobial Chemotherapy Vol. 37 No. 1, Jan. 1996, pp. 105-115).
  • the formulation of the therapeutic active agents considered according to the present invention in the form of nanoparticles according to the present invention constitutes an advantageous alternative with regard to already existing formulations, for several reasons.
  • the nanoparticulate state of beta-lactams advantageously makes it possible to increase their bioavailability, in particular their intracellular bioavailability, which represents an advantage for the treatment of intracellular infections, especially opportunistic, often resistant to classical antibiotics.
  • complexes and / or nanoparticles according to the present invention are advantageously compatible with any mode of administration.
  • the present invention also relates to a process for the preparation of said nanoparticles comprising at least the dispersion of the complex according to the present invention, in at least one organic solvent, at a concentration which is sufficient, when the resulting mixture is added, to stir, to an aqueous phase, the instantaneous formation of nanoparticles of said complex in suspension in said aqueous phase, and, where appropriate, the isolation of said nanoparticles.
  • said method may furthermore optionally comprise a lyophilization step, in particular adapted to access solid forming.
  • the present invention also extends to a lyophilizate comprising at least one complex and / or at least nanoparticles as described above.
  • the present invention also provides a pharmaceutical composition, in particular a medicament, comprising at least one complex and / or nanoparticles, said complexes and / or nanoparticles, optionally in the form of a lyophilizate, as described above, in association with at least an acceptable pharmaceutical vehicle.
  • the present invention relates to the use of a complex and / or nanoparticles as defined above, optionally in the form of a lyophilizate as defined above, for the preparation of a pharmaceutical composition intended for treatment and / or the prevention of bacterial infections, particularly due to beta-lactam sensitive strains.
  • the present invention provides a complex and / or nanoparticles, optionally in the form of a lyophilizate as defined above, for the treatment and / or prevention of bacterial infections, in particular due to the strains sensitive to beta-lactams.
  • bacteria of the present invention which are responsible for infections
  • gram negative (-) or positive (+) bacteria may for example be mentioned.
  • bacteria of the genus bacteroids such as B. fragilis, Helicobacter pylori, Campylobacter, Leptospira, Borrelia, Treponema, Fusobacterium, Enterobacter spp., Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Klebsiella species may be mentioned.
  • Examples of gram (+) bacteria that may be mentioned include Enterococcus faecalis, Peptococcus spp., Peptostreptococcus spp., Listeria, Clostridium perfringens, salmonellae, in particular Salmonella typhimurium.
  • the most common primary infections are, for example, angina, ear infections, and intestinal disorders. It can also be gastroenteritis, urinary tract infections, meningitis or sepsis.
  • the complexes and / or nanoparticles are particularly useful for the treatment and / or prevention of infections caused by bacteria of the pneumococcus type (pneumonia, otitis, meningitis), streptococci (angina), meningococcus (meningitis), salmonella, treponema (syphilis), Listeria (listeriosis), Clostridium perfringens, Helicobacteria pylori or Escherichia coll.
  • pneumococcus type pneumonia, otitis, meningitis
  • streptococci angina
  • meningococcus meningitis
  • salmonella treponema (syphilis)
  • Listeria Listeria
  • Clostridium perfringens Helicobacteria pylori or Escherichia coll.
  • ⁇ -lactam derivatives may be useful for inducing apoptosis of tumor cells (Synthetic Beta-Lactam antibiotics as a selective Poreast cancer prevention and treatment - Dr. Q. Ping Dou, Wayne State University; Annual Summary, 24 March 2004-23 March 2005 and WO 2004/100888)).
  • the present invention also relates to a complex and / or nanoparticles optionally in the form of lyophilisate, as defined above, for the prevention or the adjuvant treatment of cancers.
  • a compound or radical with a squalene or squalenoyl structure is a compound or radical comprising at least one 2-methyl-buta-2-ene unit, as defined above.
  • a compound or hydrocarbon radical with squalene or squalenoyl structure comprises at least 18 carbon atoms and containing at least one 2-methyl-buta-2-ene unit, like a squalene radical.
  • the term “compound” or “radical” with a squalene or squalenoyl structure is used as the case may be.
  • the term “compound” is more specifically intended to define a squalenoyl derivative, which, when reacted with an active molecule, forms a complex, while the term “radical” defines more precisely the squalene or squalenoyl part of the complex. form.
  • a hydrocarbon radical with a squalene structure may be represented by the following formula (I):
  • - mi 1, 2, 3, 4, 5 or 6;
  • n 2 0, 1, 2, 3, 4, 5 or 6; and represents the linkage to the molecule, derived from beta-lactam, it being understood that when m 2 represents 0, then mi represents at least 2.
  • this compound or one of its derivatives can be represented by the compound of formula (Ibis):
  • Y represents a hydrogen atom, or a group -LX 'in which X' represents a function of alcohol, carboxylic acid, thiol, phosphate, amine, carboxamide or ketone type and L represents a covalent single bond or a Ci-group; C 4 alkylene; and
  • the hydrocarbon radical comprises at least 18 carbon atoms, in particular from 18 to 40 carbon atoms, and preferably from 18 to 32 carbon atoms.
  • a compound useful for the formation of a complex according to the present invention is squalene (also called spiracene or sirprene), which is an essential intermediate of cholesterol biosynthesis. Its chemical name is: (E) 2, 6, 10, 15, 19, 23-Hexamethyl-2, 6, 10, 14, 18, 22-tetracosahexene) and may be represented by the following formula:
  • the squalene derivative present in a complex according to the present invention is a radical of following formula (V), corresponding to a radical of formula (I) above in which m 2 0:
  • mi 2, 3, 4, 5 or 6.
  • hydrocarbon compounds capable of forming a complex according to the present invention mention may be made more particularly of squalene acid and its derivatives such as 1, Y, 2-tris-norsqualene acid, squalene acetic acid, 1, Y, 2-tris-norsqualenyloxyacetic acid, 1, 1 ', 2-tris-norsqualenylaminoacetic acid, 1, Y, 2-tris-norsqualenylsulfanyl acetic acid, squalenol, squaleneamine.
  • squalene acid and its derivatives such as 1, Y, 2-tris-norsqualene acid, squalene acetic acid, 1, Y, 2-tris-norsqualenyloxyacetic acid, 1, 1 ', 2-tris-norsqualenylaminoacetic acid, 1, Y, 2-tris-norsqualenylsulfanyl acetic acid, squalenol
  • a complex according to the present invention comprises at least one hydrocarbon radical represented by a radical of formula (I) as defined above.
  • a complex according to the present invention comprises at least two hydrocarbon radicals as defined above and in particular at least two hydrocarbon radicals represented by a radical of formula (I) as defined above.
  • a complex according to the present invention may contain at least one radical derived from a molecule of 1, Y, 2-tris-norsqualenic acid.
  • hydrocarbon compound of squalenoyl type manifest spontaneously, when placed in the presence of a polar medium and more particularly water, a compacted conformation.
  • the beta-lactam molecule may indeed be only partially or totally in the compacted state in the nanoparticles formed.
  • At least one hydrocarbon radical mentioned above is covalently bound to a beta-lactam molecule.
  • the number of hydrocarbon derivative molecules capable of interacting with said molecule may be greater than 1.
  • beta-lactam or beta-lactam antibiotics or their derivative means any antibiotic which contains a beta-lactam nucleus in its molecular structure.
  • this beta-lactam ring may be inserted into a bicyclic structure represented by the following radical (A):
  • X represents a heteroatom selected from sulfur, oxygen, nitrogen or a divalent radical -S-CH 2 -, -CH 2 -S-, -CH 2 - or - (CH 2 ) 2 -;
  • R 2 represents one or two group (s) independently selected from a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a C 1 -C 6 alkyl, in particular a methyl group, a Ci-C 6 alkoxy, especially a methoxy, said alkyl and alkoxy groups being optionally substituted with one or more halogen atoms, with one or more hydroxyl groups or with a -O-C (O) -C 6 alkyl group, especially -OC ( O) -methyl;
  • penicillins for example, penicillins, cephalosporins, carbapenems, beta-lactamase inhibitors, for example.
  • beta-lactam is understood to mean a derivative represented by the following formula (II):
  • - R represents an aryl group, in particular a phenyl group, -O-phenyl, heteroaryl, said groups being optionally substituted by one or more group (s) R3;
  • - R3 represents a halogen atom, a hydroxyl group, a C 1 -C 6 alkyl, alkoxy Ci-C 6, said alkyl and alkoxy being optionally substituted by one or more halogen atoms or by one or more group hydroxyl, -NR4R5 group, -COOR 6 group, -CONR4R5 group;
  • R 4 and R 5 represent, independently of one another, a hydrogen atom, a C 1 -C 6 alkyl group optionally substituted with one or more halogen atoms or with one or more hydroxyl groups;
  • R 6 represents a hydrogen atom, a C 1 -C 6 alkyl optionally substituted with one or more halogen atoms or with one or more hydroxyl groups;
  • halogen atom a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom
  • alkyl a saturated, linear or branched aliphatic group.
  • alkyl a saturated, linear or branched aliphatic group.
  • alkoxy an -O-alkyl radical where the alkyl group is as defined previously, for example methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, tert -butoxy;
  • an aryl group an aromatic group which may be partially unsaturated monocyclic or bicyclic comprising from 6 to 10 carbon atoms.
  • a unicycle mention may be made of phenyl.
  • a bicycle mention may be made of naphthyl; - a heteroaryl group, a said aryl group further comprising at least one heteroatom selected from nitrogen, sulfur or oxygen.
  • beta-lactams according to the invention can be represented by the compound of formula (IIa) which follows, and its salts:
  • R and R 1 are as defined for the compound of formula (II) and R 2 is as defined for the radical of formula (A).
  • This family (IIa) is more particularly represented by the penicillin family.
  • penicillin G In particular, penicillin G.
  • R 2 represents two C 1-6 alkyl groups, in particular two methyl groups, grafted to the rest of the molecule on the same carbon atom,
  • R 1 represents a hydrogen atom, a group -NR 4 R 5 in which R 4 and R 5 represent a hydrogen atom, or a group -COOR ⁇ in which R 6 represents a hydrogen atom;
  • R represents a phenyl optionally substituted by one or two C 1-6 alkoxy groups, in particular methoxy.
  • the beta-lactams that may be used according to the present invention may be represented by the compound of formula (Hb) which follows and its salts:
  • R 2 is C 1-6 alkyl, in particular methyl, substituted with -O-C (O) -C 1-6 alkyl, especially -OC (O) -methyl;
  • R represents a monocyclic heteroaryl group, in particular a thiazolyl, optionally substituted with a group -NR4R5 in which R 4 and R5 are as defined above and in particular represent a hydrogen atom.
  • the compounds of general formula (II), (IIa) or (Hb) may comprise one or more asymmetric carbons. They can therefore exist as enantiomers or diastereoisomers. These enantiomers, diastereoisomers, as well as their mixtures, including the racemic mixtures, form part of the invention.
  • the compounds of general formula (II), (IIa) or (Hb) may also exist in the form of atropoiso mothers.
  • the compounds of the aforementioned formulas may exist in the form of bases or addition salts with acids.
  • the corresponding sodium salts may be mentioned.
  • Such addition salts are part of the invention.
  • These salts are advantageously prepared with pharmaceutically acceptable acids, but the salts of other acids that are useful, for example, for the purification or the separation of the compounds of the abovementioned formulas also form part of the invention.
  • the compounds of general formula (II), (IIa) or (Hb) may, in addition, be in the form of hydrates or solvates, namely in the form of associations or combinations with one or more water molecules or with a solvent. Such hydrates and solvates are also part of the invention.
  • a beta-lactam which is particularly suitable for the implementation of the present invention is chosen from penicillins, cephalosporins and carbapenems. Preferably, penicillins and cephalosphorins are used.
  • penicillins there may be mentioned, for example: amdinocillin, amdinocillin pivoxil, amoxicillin, ampicillin, apalcillin, aspoxicillin, azidocillin, azlocillin, bacampicillin, carbenicillin, carindacillin, clometocillin, cloxacillin, cyclacillin, dicloxacillin, epicillin, fenbenicillin, floxacillin, hetacillin, lenampicillin , metampicillin, methicillin sodium, mezlocillin, nafcillin, oxacillin, penamecillin, penethamate hydriodide, penicillin G., penicillin G.
  • benzathine penicillin G. procaine, penicillin N, penicillin O, penicillin V, penimepicyclin, phenethicillin potassium, piperacillin, pivampicillin, propicillin , quinacillin, sulbenicillin, sultamicillin, talampicillin, temocillin, ticarcillin.
  • cephalosporins there may be mentioned, for example: cefaclor, cefadroxil, cefamandole, cefatrizine, cefazedone, cefazolin, cefcapene pivoxil, cefclidine, cefdinir, cefditorene, cefepime, cefetamet, cefexime, cefmenoxime, cefodizime, cefonicid, cefoperazone, ceforanide, cefoselis, cefotaxime , Cefozam, Cefozopram, Cefpimizol, Cefpiramide, Cefpirome, Cefpodoxime proxetil, Cefprozil, Cefroxadine, Cefsulodine, Ceftazidime, Ceftéram, Ceftézole, Ceftibutene, Ceftizoxime, Ceftriaxone, Cefuroxime, Cefuzonam,
  • carbapenems there may be mentioned, for example: biapenem, ertapenem, fropenem, imipenem, meropenem, panipenem.
  • the present invention it is used in the complexes and / or nanoparticles according to the invention, arnoxicillin, ampicillin, penicillin G, cefotaxime, floxacillin, methicillin, dicloxacillin, carbenicillin, mezlocillin, and more particularly, ampicillin, arnoxicillin and penicillin G.
  • the conjugation of a beta-lactam molecule with a hydrocarbon compound in accordance with the invention, and more particularly with squalene acid, confers on the beta-lactam molecule physico-chemical characteristics that are sufficient to confer on it an ability to form particles by nanoprecipitation, particles whose size is compatible with any mode of administration, especially intravenous and oral.
  • such conjugation leads to the formation of a beta-lactam / hydrocarbon complex or conjugate as defined above, that is to say an entity comprising a radical derived from a beta molecule.
  • lactamine covalently bonded to a hydrocarbon radical as defined above.
  • the terms "complex” or “conjugate” may be used interchangeably to name this entity.
  • the present invention is directed to a complex according to the invention, characterized in that it possesses the ability to spontaneously organize in the state of nanoparticles when it is in the presence of an aqueous medium.
  • beta-lactam / hydrocarbon radical complex requires that the two entities of the complex carry functions capable of forming a covalent bond and / or a linker, as defined below. These functions may or may not be present on the two starting entities. In the negative, the starting entity will have to undergo a modification, prior to the coupling reaction.
  • the hydrocarbon compound according to the invention is generally carrying a function capable of reacting with a function present on the beta-lactam molecule in question, so as to establish a covalent bond between the two entities, for example of the ester type. , ether, thioether, disulfide, phosphate or amide, thereby forming a covalent complex.
  • the hydrocarbon compound with a terpene structure capable of reacting with a beta-lactam molecule or one of its derivatives to form the aforementioned complex is 1,1 ', 2-tris norsqualene or one of its derivatives and in particular the acid chloride or the anhydride mixed with ethyl chloroformate.
  • the covalent link existing between the two types of molecules can be represented by a spacer or linker.
  • Such an arm may especially be useful for increasing the strength of the beta-lactam / hydrocarbon radical interaction or making the -actamine / hydrocarbon radical bond according to the invention more sensitive to the action of enzymes.
  • Such an arm makes it possible precisely to introduce, via each of the two ends of its skeleton, the appropriate functions, that is to say respectively possessing the expected reaction affinity, one for the function present on the hydrocarbon-structured compound according to US Pat. invention, and the other for the function present on the beta-lactam molecule under consideration.
  • this linker also has at its skeleton a labile function, which is favorable later for the separation of the hydrocarbon structure compound from the beta-lactam molecule in question. It may for example be a peptide motif recognizable by an enzyme.
  • linking arms that can be envisaged according to the invention, mention may be made in particular of the alkylene chains as defined above, the (poly) amino acid, polyol, saccharide and polyethylene glycol (polyetheroxidic) units.
  • saccharide unit a radical comprising at least one radical chosen from trioses (glyceraldehyde, dihydroxyacetone), tetroses (erythrose, threose, erythrulose), pentoses (arabinose, lyxose, ribose, deoxyribose, xylose, ribulose, xylulose), hexoses (allose, altrose, galactose, glucose, gulose, idose, mannose, talose, fructose, psicose, sorbose, tagatose), heptoses (mannoheptulose, sedoheptulose), octose (octolose, 2-keto-3-deoxy-manno-octonate) , isonoses (sialosis), and
  • (poly) amino acid motif means a unit having at least one unit: in which n is greater than or equal to 1 and R 'represents a hydrogen atom, a C 1-6 alkyl group, optionally substituted by one or more hydroxyls, a C 1-6 alkoxy group.
  • a "covalent bond” preferably represents a covalent bond especially as specified above, but also covers a covalent bond represented by a linker as defined above.
  • a covalent complex according to the present invention may be represented by the compound of formula (III) which follows, and its salts:
  • Z represents a covalent bond of the ester, ether, thioether, disulfide, phosphate or amide type and L represents a single covalent bond or a C1-C4 alkylene group.
  • Ci-C 4 alkylene means a divalent alkyl group which may comprise from 1 to 4 carbon atoms.
  • the present invention advantageously implements a complex, represented by the compound of formula (IIIa) which follows, and its salts:
  • the hydrocarbon radical according to the invention is attached thereto by the carboxylic acid function of the compound of formula (IIa), either by a direct covalent bond or by a link of type -ZL- as defined above.
  • a covalent complex according to the present invention may be represented by the compound of formula (HIb) which follows, and its salts:
  • Z, L, R and R 2 are as defined for the compound of formula (III) and mi and m 2 are as defined for the compound of formula (I).
  • An object of the present invention is therefore a complex according to the invention, which can be represented by formulas (III), (HIa) or (HIb), as defined above.
  • reaction necessary to establish at least one covalent bond between at least one beta-lactam molecule considered and at least one radical hydrocarbon according to the present invention can be carried out according to standard conditions and its realization is therefore clearly within the knowledge of those skilled in the art.
  • This reaction is generally carried out in solution in the presence and in excess of at least one hydrocarbon compound considered according to the present invention with respect to the beta-lactam molecule used according to the invention, for example at the rate of two equivalents, according to the invention. the standard conditions required to make the two specific functions carried by each of the two entities interact.
  • the establishment of the covalent bond between the two entities to be considered according to the invention requires that they carry functions that are capable of reacting with each other, such as, for example, a carboxyl function with a function hydroxyl to form an ester bond or an amino function with a carboxyl function to form an amide bond.
  • one or both entities, the beta-lactam molecule on the one hand, and the hydrocarbon compound on the other hand, are modified prior to the coupling reaction in order to provide them with the appropriate function for their confer the necessary reactivity to the formation of a covalent bond between them.
  • each of the two molecules is modified in order to establish an amide bond between them.
  • This type of modification is particularly useful in the case of a beta-lactam molecule of formula (IIa) comprising a basic nitrogen group, such as ampicillin or amoxicillin.
  • a hydrocarbon compound starting for the synthesis of a complex according to the invention is a squalene derivative in acid form, such as, for example, 1, 1 ', 2-tris-norsqualenic acid, which can be prepared according to method described in Example 1.
  • a hydrocarbon compound will be used in particular in the case of coupling with a molecule of beta-lactam of formula (IIa) comprising a basic nitrogen moiety, such as ampicillin or amoxicillin.
  • a complex according to the invention is obtained, in particular a compound of formula (III) described above by condensation of a compound of formula (II) with a squalenoyl compound of formula (Ib) respectively bearing a function capable of reacting, presence of an organic solvent.
  • Y may be a carboxylic acid function
  • R 1 may represent a group -NH 2 .
  • Such an amine function may already be present on the compound of formula (II) - this is precisely the case for ampicillin or amoxicillin (as described in Examples 1 and 3) - or may be formed chemically, previously to the condensation reaction.
  • the organic solvent may for example be anhydrous tetrahydrofuran (THF) or dimethylformamide (DMF).
  • the beta-lactam molecule of formula (IIa) considered is devoid of the aforementioned amine function, that is to say in which R 1 can represent hydrogen atom, such as penicillin G
  • the squalenoyl derivative capable of reacting with the carboxylic acid function (or its corresponding carboxylate form) of the compound of formula (IIa) mentioned above may for example be 1,1 ', 2-tm-norsqualenyl bromoacetate, derived from the corresponding aldehyde, like this is described in Example 5.
  • the covalent coupling of at least one beta-lactam molecule considered according to the invention with at least one hydrocarbon compound within the meaning of the invention is such as to confer on the beta-lactam molecule thus complexed an ability to organize in a compacted form in a polar solvent medium, thus leading to the formation of nanoparticles.
  • the nanoparticles thus obtained have an average size ranging from 30 to 500 nm, and in particular from 50 to 250 nm, or even from 100 to 400 nm, measured by light scattering using the Coulter ® nanosizer. N4MD, Coulter Electronics, Hialeah, USA.
  • An object of the invention is nanoparticles according to the invention, the mean size of which varies from 30 to 500 nm, in particular from 50 to 250 nm, or even from 100 to 400 nm.
  • the nanoparticles according to the present invention are particularly advantageous for administration intended for the oral route.
  • Process for preparing nanoparticles are particularly advantageous for administration intended for the oral route.
  • nanoparticles from the complexes described above can be carried out according to conventional techniques, insofar as they involve bringing the complex into contact with an aqueous medium under conditions conducive to its agglomeration in the state of nanoparticles. It may in particular be methods called nanoprecipitation or emulsion / evaporation of solvent.
  • nanoparticles according to the present invention may advantageously be obtained in the following manner.
  • a beta-lactam / hydrocarbon compound complex is formed, by coupling at least one hydrocarbon compound according to the invention to at least one beta-lactam molecule according to the invention, as described above.
  • Said complex obtained is then dispersed in at least one organic solvent (for example an alcohol such as ethanol, or acetone) in a concentration sufficient to obtain, on addition of the resulting mixture, stirring, and generally to drop by drop, to an aqueous phase, the instantaneous formation of nanoparticles according to the invention in suspension in said aqueous phase. If necessary, the nanoparticles are isolated according to the techniques well known to those skilled in the art.
  • organic solvent for example an alcohol such as ethanol, or acetone
  • the reaction can generally be carried out at room temperature. Whatever it is, the reaction temperature must not affect the activity of the beta-lactam molecule under consideration.
  • the process for preparing the nanoparticles according to the invention is particularly advantageous insofar as it does not necessarily require the presence of surfactants.
  • nanoparticles according to the present invention does not require the use of surfactants.
  • surfactants generally advantageously devoid of any toxicity
  • This type of surfactant can also provide access to even smaller sizes during the formation of nanoparticles.
  • surfactants which can be used in the present invention include, in particular, polyoxyethylene-polyoxypropylene copolymers, phospholipid derivatives and lipophilic derivatives of polyethylene glycol.
  • polyethylene glycol cholesterol As the lipophilic derivative of polyethylene glycol, mention may be made, for example, of polyethylene glycol cholesterol.
  • polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers there may be mentioned polyoxyethylene-polyoxypropylene-polyoxyethylene triblock copolymers, also called poloxamers ® , pluronics ® or synperonics and which are marketed, in particular, by the company BASF.
  • poloxamines which consist of hydrophobic segments (based on polyoxypropylene), hydrophilic segments (based on polyoxyethylene) and a central part deriving from the ethylene diamine unit can also be used.
  • the nanoparticles according to the invention are, of course, capable of bringing to the surface a multitude of reactive functions, such as hydroxyl or amine functions for example. It is therefore conceivable to fix these functions all kinds of molecules, including covalent bonds.
  • marker-type molecules compounds capable of providing a targeting function, as well as any compound capable of conferring on them characteristics. specific pharmacokinetics.
  • lipophilic derivatives of polyethylene glycol such as, for example, the polyethylene glycol / cholesterol conjugate, polyethylene glycol-phosphatidylethanolamine or better still polyethylene glycol / squalene.
  • the polyethylene glycol / squalene conjugate is associated, in this case, with the nanoparticles according to the invention, and thus leads to the formation of coated nanoparticles. on the surface of polyethylene glycol.
  • the polyethylene glycol / squalene conjugate advantageously acts during the process of forming the nanoparticles according to the invention as a surfactant because of its amphiphilic behavior and thus stabilizes the colloidal suspension, thus reducing the size of the nanoparticles formed. .
  • polyethylene glycol or polyethylene glycol / cholesterol conjugate or polyethyleneglycol / squalene conjugate is indeed advantageous for conferring increased vascular remanence because of a significant reduction in the uptake of the nanoparticles by hepatic macrophages.
  • the nanoparticles according to the invention are formulated in the form of an aqueous dispersion.
  • this aqueous dispersion contains less than 5% by weight, or even less than 2% by weight and more particularly is devoid of surfactant or the like, such as for example polyethylene glycols, polyglycerol, and their derivatives, such as esters for example.
  • surfactant or the like such as for example polyethylene glycols, polyglycerol, and their derivatives, such as esters for example.
  • this aqueous dispersion contains less than 5% by weight, or even less than 2% by weight of C 2 to C 4 alcohol such as, for example, ethanol.
  • the formulation in an aqueous medium of the beta-lactam considered using squalenic acid in the form of water-dispersible nanoparticles advantageously makes it possible to obtain a suspension of nanoparticles with no other additive than the 5% dextrose necessary for obtain the isotonicity of the suspension for injection.
  • the nanoparticles according to the invention are in the form of lyophilisate.
  • the present invention also relates to the use of at least one nanoparticle according to the invention in pharmaceutical compositions.
  • Another aspect of the invention therefore relates to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising at least, as an active ingredient, a complex according to the present invention, in particular in the form of nanoparticles.
  • the complexes according to the present invention can be associated with at least one pharmaceutically acceptable vehicle.
  • the complexes and / or nanoparticles When used in dispersion in an aqueous solution, they can be combined with sequestering or chelating agent excipients, antioxidant, pH modifying agents and / or buffering agents.
  • compositions according to the invention may contain preserving agents, wetting agents, solubilizing agents and coloring agents.
  • beta-lactams may contain other assets that may benefit from therapeutic benefit, in addition to the effect of beta-lactams.
  • these active materials capable of being combined with the complexes and / or nanoparticles according to the present invention, there may be mentioned other anticancer or cytostatic molecules or macromolecules (for example platinum salts, antracyclines, mitotic spindle poisons).
  • anticancer or cytostatic molecules or macromolecules for example platinum salts, antracyclines, mitotic spindle poisons.
  • sulfonanil ides (Nimesulide ® for example).
  • corticoid for example dexamethasone
  • non-corticoid type or molecules with immunoadjuvant activity for example antibody with anticancer activity
  • molecules with analgesic activity such as tentropropoxyphene, tramadol, nefopane, paracetamol, acetaminophen, nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) including aspirin, ibuprofen, indomethacin, undefenamic acid, oxicamides, coxibes (Celecoxib ® , Rofecoxib ® , Valdecoxib ® , Parecoxib ® , for example) sulfonanil ides (Nimesulide ® for example).
  • NSAIDs nonsteroidal anti-inflammatory drugs
  • antioxidants such as catechins, polyphenols, flavonols, flavonones, caffeine, ascorbic acid, citric acid, tartaric acid, lecithins, natural or synthetic tocopherols.
  • active ingredients may also be chosen from analgesics such as paracetamol, codeine or aspirin.
  • beta-lactams in the state of nanoparticles prevents any chemical interaction of condensation between these two types of active ingredients and therefore allows their packaging in the same galenic formula.
  • the complexes or nanoparticles according to the present invention can be administered by any conventional route. However, as previously stated, given the small size of their particles, they can be administered in the form of an aqueous suspension intravenously and therefore compatible with vascular microcirculation.
  • Infrared spectra are obtained by measurement on a solid or a pure liquid using a Fourier spectrometer (Transform Bruker Vector ® 22). Only significant absorptions are noted.
  • Optical rotations were measured using a Perkin-Elmer ® 241, at a wavelength of 589 nm.
  • the 1 H and 13 C NMR spectra were recorded using a Bruker AC ® 200P spectrometer (at 200 MHz and 50 MHz, respectively for 1 H and 13 C) or Bruker Avance ® 300 (at 300 MHz and 75 MHz, respectively for 1 H and 13 C).
  • Mass spectra were recorded using a Bruker Esquire-LC ® instrument.
  • the mixture is taken up in 30 ml of a saturated aqueous solution of NaCl and extracted with 4x50 ml of Et2 ⁇ . The organic phases are combined, washed with 30 ml of saturated aqueous NaCl solution, dried over MgSO 4 and filtered. The solvents are distilled under reduced pressure to give a yellow oil. The crude product is purified by chromatography on silica (80/20 petroleum ether / diethyl ether) to give 1.34 g of trisnorsqualenic acid.
  • Ampicillin was conjugated by condensation with the mixed anhydride, derived from 1,2,2'-tris-nor-squalenic acid, formed in situ I) CICO 2 And 1 And 3 N 1 THF
  • the residue is taken up in 0.5 N HCl to pH 2-3.
  • the mixture is extracted with ethyl acetate (4 x 10 mL).
  • the combined organic phases are washed with a saturated aqueous solution of NaCl (1 mL), dried over MgSO 4 and concentrated under reduced pressure.
  • the residue is taken up in 50 ml of ethyl acetate and washed in distilled water (3 ⁇ 1 ml).
  • the organic phase is dried and concentrated under reduced pressure to give 560 mg of ampicillin-squalene in the form of a pasty solid.
  • the nanoparticles are obtained by the solvent precipitation / evaporation method, by analogy with the method described in Fessi H. et al, Int. J. Pharm., 55; 1989, R1-R4.
  • a solution of 17 mg of ampicillin-squalénysée in ethanol (3 mL) was added dropwise to 4 ml of MilliQ ® water with magnetic stirring. Particles form instantly.
  • the suspension of nanoparticles is transferred into a calibrated 100 mL flask and concentrated under reduced pressure in a rotavapor (50-100 mbar at 20 ° C. for 10 min and then at 37 ° C. for approximately 3- 5 minutes) to a weight of 3.7 g.
  • the solution is then made up to 4 g using either a MilliQ ® so it sterile water. .
  • the size of the nanoparticles obtained by a Malvern nanosizer is 169 nm.
  • the nanoparticles thus obtained have good stability in aqueous solution (greater than 16 hours at 0 ° C.). They have a polydispersity index (IPD) of 0.076.
  • the polydispersity index was determined according to the methods well known to those skilled in the art.
  • Example 3 Preparation of (7V) -squalenoylamoxicillin (SO-amoxi) complex 3,3-Dimethyl-7-oxo-6-r2- (4,8,13,17,21-pentamethyl-docosate) 4.8 12,16,20-pentaenoylamino) -2- (4-hydroxyphenyl) acetylaminol-4-thia-1-aza-bicyclo [3.2.01 heptane-2-carboxylic acid]
  • IR (neat, CnT) V 3500-3100, 2977, 1778, 1641, 1613, 1514, 1448, 1384, 1268,
  • the nanoparticles are obtained by the solvent precipitation / evaporation method, by analogy with the method described in Fessi H. et al, Int. J. Pharm., 55; 1989, R1-R4.
  • the size of the nanoparticles obtained was measured by a Malvern nanosizer (Zetasizer) of 91 nm.
  • the nanoparticles thus obtained have good stability in aqueous solution (greater than 16 hours at 0 ° C.). They have a polydispersity index (IPD) of 0.14.
  • IPD was determined according to methods well known to those skilled in the art (for example, by analogy with the method described in Couvreur et al., Nanoletters, Vol 6, No. 11, pages 2544-2548, 2006). .
  • Example 5 Preparation of 2-Oxo-2 - ⁇ [f4E, 8E, 12E, 16E) - 4,8a3a7,21-pentamethyldocosa-4,8a2a6,20-pentaen-1-yloxy ⁇ ethylK2S, 5R, 6R) complex 3,3-dimethyl-7-oxo-6 - [(phenylacetyl) aminol-4-thia-1-azabicyclo [3.2.01 heptane-2-carboxylate, also called penicillin G-SO or squalenoyl-penicillin G
  • the preparation of the Penicillin G-SQ complex can be schematized as follows.
  • the nanoparticles are obtained by the solvent precipitation / evaporation method, by analogy with the method described in Fessi H. et al, ibid. and the procedure described in Example 2.
  • a solution of 4 mg of G-squalenized penicillin obtained in Example 5 in ethanol (0.5 ml) is added dropwise to 1.0 ml of an aqueous solution of sucrose (5%). ) with magnetic stirring. Particles form instantly. After stirring for 2 or 3 minutes, the suspension of nanoparticles is transferred to a calibrated 50 mL flask and concentrated under reduced pressure in a rotavapor (50-100 mbar at 20 ° C. for 10 min and then at 37 ° C. for approximately 3- 5 minutes to a weight of 0.9 g The solution is then supplemented to 1.0 g using an aqueous 5% sucrose solution.
  • the size of the obtained nanoparticles measured on a Malvern nanosizer is 191 nm.
  • the nanoparticles thus obtained have good stability in aqueous solution (greater than 24 h at 0 ° C.). They have a polydispersity index of 0.14, determined according to methods well known to those skilled in the art.

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Abstract

La présente invention concerne un complexe formé d'au moins une molécule de bêta-lactamine couplée de manière covalente à au moins un radical hydrocarboné comprenant au moins 18 atomes de carbone et contenant au moins une unité 2-méthyl- buta-2-ène, des nanoparticules de ces complexes et leur procédé de préparation, ledit complexe et/ou lesdites nanoparticules étant éventuellement sous la forme d'un lyophilisât. La présente invention vise également une composition pharmaceutique comprenant au moins ledit complexe et/ou lesdites nanoparticules. Elle vise enfin ledit complexe et/ou lesdites nanoparticules pour le traitement et/ou la prévention d'infections bactériennes, notamment dues aux souches sensibles aux béta-lactamines.

Description

Nanoparticules de dérivés bêta-lactamine
La présente invention vise à proposer de nouveaux dérivés de bêta-lactamine, en particulier sous une forme nanoparticulaire hydrodispersible, des compositions les contenant, et leurs utilisations thérapeutiques.
Les bêta-lactamines représentent une famille d'antibiotiques bactéricides qui possèdent comme structure de base le cycle bêta-lactame. On distingue plusieurs sous- familles qui sont les carbacéphèmes, les carbapénèmes, les céphalosporines, les céphamycines, les monobactames, les oxacéphèmes, ou encore les pénicillines.
Ce type d'antibiotiques, parmi les mieux tolérées par l'organisme, sont les plus largement utilisés.
Toutefois, leur mise en œuvre se heurte à diverses difficultés, notamment en termes d'efficacité, de spectre d'action et de biodisponibilité.
Tout d'abord, l'efficacité des bêta-lactamines se voit amoindrie par l'apparition de phénomènes de résistance. Plus précisément, des modifications génétiques peuvent permettre à certaines souches bactériennes d'échapper à l'action de ces antibiotiques. Un exemple classique est l'apparition d'un gène responsable de la fabrication d'une enzyme, la bêta-lactamase, qui inactive précisément les bêta- lactamines. Neuf staphylocoques dorés sur dix se sont dotés de cette arme défensive.
Pour contrer ce phénomène de résistance, il est généralement nécessaire de modifier substantiellement la structure des bêta-lactamines classiques, ne conservant comme structure de base que leur noyau lactame.
Ainsi, WO 2008/0332478 décrit la mise en œuvre de dérivés de bêta- lactamine N-thiolés pour leur utilisation sur la souche S. aureus, résistante à la méthicilline. Toutefois, ce type de modifications chimiques est généralement long et coûteux.
WO 2005/110407 décrit, pour sa part, la mise en œuvre de dérivés lactames cycliques, sous forme de dispersion nanoparticulaire dans un milieu liquide, comprenant un agent stabilisant adsorbé à la surface des nanoparticules et éventuellement un tensioactif. Toutefois, les stabilisants sont généralement de nature à causer des effets indésirables, notamment en terme de toxicité. Outre ces phénomènes de résistance, les bêta-lactamines ont un spectre d'action limité. Ainsi, de par leur mode d'action, certaines s'avèrent totalement inefficaces contre les infections intracellulaires, souvent de nature opportuniste.
En effet, les bêta-lactamines se comportent comme des inhibiteurs des enzymes responsables de la synthèse de peptidoglycane, constituant majeur de la paroi cellulaire de la bactérie, et ne pénètrent pas à proprement parler dans la bactérie, mais rejoignent leur cible au niveau de la face interne de la paroi (espace périplasmique). Cet accès, direct pour les bactéries Gram positif (+), s'effectue par les porines au niveau de la membrane externe pour les bactéries Gram négatif (-). A titre d'exemple de ce type d'enzyme, on peut citer la PBPl (pour « Pénicilline Binding Protein de type 1 »), qui contrôle l'élongation de la bactérie et dont l'inhibition cause la lyse cellulaire ou encore la PBP2 qui contrôle la forme de la bactérie et dont l'inhibition entraîne la formation de bactéries filamenteuses. En présence de bêta-lactamine, de telles enzymes exercent leur action hydrolytique sur la molécule d'antibiotique et conduisent à la formation d'un complexe enzyme-produit qui ne se dissocie pas car l'enzyme est lié de façon covalente au produit. Ce mécanisme, dans lequel l'enzyme elle-même catalyse la transformation de l'antibiotique en un composé hautement réactif qui se lie à l'enzyme de façon irréversible, est appelé « inhibition- suicide ».
Ainsi, beaucoup d'infections intracellulaires ne peuvent pas être traitées par des antibiotiques de type bêta-lactamines. En effet, ces antibiotiques ayant un caractère acide, ils sont ionisés au pH physiologique et diffusent donc mal au niveau intracellulaire. En particulier, ils sont incapables de pénétrer dans les compartiments intracellulaires profonds que sont les endosomes/lysosomes, sites de nombreuses infections intracellulaires. Ces infections sont donc résistantes à l'antibiothérapie classique.
La présente invention vise précisément à pallier aux inconvénients précités.
Plus particulièrement, les inventeurs ont mis en évidence qu'il s'avérait possible de formuler les bêta-lactamines à l'état de nanoparticules en suspension dans un milieu aqueux, et de taille réduite, notamment compatibles pour une administration par voie injectable ou orale, sous réserve de les coupler de manière covalente à au moins un radical hydrocarboné de nature squalénique. En outre, ils ont constaté que le couplage de dérivés de type bêta-lactamines avec au moins un radical hydrocarboné selon l'invention permet avantageusement d'améliorer la pénétration intracellulaire de l'antibiotique, soit parce que ledit dérivé hydrocarboné confère une plus grande lipophilie aux bêta-lactamines et donc de meilleures propriétés de diffusibilité soit, en raison de la nature particulaire du complexe (ou conjugué) bêta-lactamine/dérivé hydrocarboné qui favorise la capture par endocytose, aboutissant à une localisation intra-endosomale ou intra-lysosomiale de l'antibiotique.
Ainsi, la présente invention concerne selon un premier aspect, un complexe formé d'au moins une molécule bêta-lactamine couplée de manière covalente à au moins un radical hydrocarboné comprenant au moins 18 atomes de carbone et contenant au moins une unité figurée par la formule qui suit :
Figure imgf000004_0001
encore appelée 2-méthyl-buta-2-ène.
Selon un autre objet, l'invention vise un complexe tel que défini précédemment, dans lequel le composé hydrocarboné comprend de 18 à 40 atomes de carbone, de préférence de 18 à 32 atomes de carbone.
La présente invention a pour objet un complexe tel que défini précédemment, dans lequel le radical hydrocarboné est figuré par le radical de formule (I), tel que défini ci-après.
Avantageusement, les deux entités formant le complexe défini précédemment sont couplées par une liaison covalente de type ester, éther, thioéther, disulfure, phosphate ou amide et de préférence amide.
Un autre objet de la présente invention vise des nanoparticules d'un complexe tel que décrit précédemment.
Avantageusement, la taille moyenne de ces nanoparticules varie de 30 à 500 nm, en particulier de 50 à 250 nm, voire de 100 à 400 nm.
On connaît des nanoparticules d'antibiotiques de la famille des bêta-lactamines mettant en œuvre des polymères synthétiques, tel que le polyacrylate ou l'un de ses dérivés (TUROS et al., Bioorganic and Médicinal Chemistry Letters, Vol. 17, No. 1, 22 Dec. 2006, pp. 53-56 ; TUROS et al, Bioorganic and Chemistry Letters, Vol. 17, No. 12, 15 Juin 2007, pp. 3468-3472 et BALLAND et al, The Journal of Antimicrobial Chemotherapy Vol. 37 No. 1, Janv. 1996, pp. 105-115).
Les documents WO 2006/090029 et Couvreur et al, Nano. Letters, Vol. 6, 1er Nov. 2006, pp. 2544-48, quant à eux, décrivent que le squalène, molécule lipidique d'origine naturelle, couplé de manière covalente à la gemcitabine s'avère apte à former spontanément des nanoparticules d'une centaine de nanomètres en milieu aqueux. Toutefois, ce composé actif est clairement très différent des actifs considérés selon la présente invention.
Comme indiqué précédemment, la formulation des actifs thérapeutiques considérés selon la présente invention, à l'état de nanoparticules conformes à la présente invention constitue une alternative avantageuse au regard des formulations déjà existantes, à plusieurs titres.
Tout d'abord, comme indiqué précédemment, l'état nanoparticulaire des bêta-lactamines permet avantageusement d'augmenter leur biodisponibilité, en particulier leur biodisponibilité intracellulaire, ce qui représente un avantage pour le traitement d'infections intracellulaires, notamment opportunistes, souvent résistantes aux antibiotiques classiques.
Qui plus est, cette amélioration de la biodisponibilité permet avantageusement une meilleure détermination des doses à mettre en œuvre.
Enfin, les complexes et/ou nanoparticules selon la présente invention sont avantageusement compatibles avec tout mode d'administration.
La présente invention concerne également un procédé de préparation desdites nanoparticules comprenant au moins la dispersion du complexe selon la présente invention, dans au moins un solvant organique, à une concentration suffisante pour obtenir, lors de l'ajout du mélange résultant, sous agitation, à une phase aqueuse, la formation instantanée de nanoparticules dudit complexe en suspension dans ladite phase aqueuse, et, le cas échéant, l'isolement desdites nanoparticules.
Avantageusement, ledit procédé peut comprendre en outre éventuellement une étape de lyophilisation, notamment adaptée pour accéder à une mise en forme solide.
Ainsi, la présente invention s'étend également à un lyophilisât comprenant au moins un complexe et/ou au moins des nanoparticules tels que décrits précédemment. La présente invention vise également une composition pharmaceutique, en particulier un médicament, comprenant au moins un complexe et/ou des nanoparticules, lesdits complexes et/ou nanoparticules, éventuellement sous forme d'un lyophilisât, tels que décrits précédemment, en association avec au moins un véhicule pharmaceutique acceptable.
Selon un autre objet, la présente invention concerne l'utilisation d'un complexe et/ou des nanoparticules tels que définis précédemment, éventuellement sous la forme d'un lyophilisât tel que défini précédemment, pour la préparation d'une composition pharmaceutique destinée au traitement et/ou à la prévention d'infections bactériennes, notamment due aux souches sensibles aux bêta-lactamines.
En d'autres termes, la présente invention vise un complexe et/ou des nanoparticules, éventuellement sous la forme d'un lyophilisât tels que définis précédemment, pour le traitement et/ou la prévention d'infections bactériennes, notamment due aux souches sensibles aux bêta-lactamines.
Au titre de bactéries visées selon la présente invention, responsables d'infections, on peut par exemple citer les bactéries à gram négatif (-) ou positif (+).
Au titre de bactéries gram (-), on peut citer par exemple les bactéries du genre bactéroïdes tels que B. fragilis, Helicobacter pylori, Campylobacter, Leptospira, Borrelia, Treponema, Fusobacterium, Enterobacter spp., Escherichia coli, Haemophilus influenzae, Klebsiella species, Morganella morganii, Neisseria gonorrhoeae, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia rettgeri, Pseudomonas spp., tel que P. eruginosa, Serratia marcescens.
Au titre de bactéries gram (+), on peut citer par exemple Enterococcus faecalis, Peptococcus spp., Peptostreptococcus spp., Listeria, Clostridium perfringens, les salmonelles, en particulier Salmonella thyphimurium.
Les infections primaires les plus fréquentes sont par exemple les angines, les otites, et les troubles intestinaux. Il peut également s'agir de gastroentérites, infections urinaires, méningites ou septicémie.
Ainsi, les complexes et/ou nanoparticules s'avèrent particulièrement utiles pour le traitement et/ou la prévention des infections dues aux bactéries du type pneumocoque (pneumonie, otite, méningite), streptocoque (angines), méningocoque (méningite), salmonelle, tréponème (syphilis), Listeria (listériose), Clostridium perfringens, Helicobacteria pylori ou encore Escherichia coll.
Plus récemment, on a découvert que des dérivés de β-lactamines pouvaient s'avérer utiles pour induire l'apoptose de cellules tumorales (Synthetic Beta-Lactam antibiotics as a sélective Poreast cancer prévention and treatment - Dr. Q. Ping Dou, Wayne State University ; Annual Summary, 24 March 2004-23 March 2005 et WO 2004/100888)).
Ainsi, la présente invention vise également un complexe et/ou des nanoparticules éventuellement sous forme de lyophilisât, tels que définis précédemment, pour la prévention ou le traitement adjuvant de cancers.
Composé ou radical hydrocarboné à structure squalénique
Au sens de la présente invention, un composé ou radical à structure squalénique ou squalénoyle, est un composé ou radical comprenant au moins une unité 2- méthyl-buta-2-ène, telle que définie précédemment.
Plus précisément, un composé ou radical hydrocarboné à structure squalénique ou squalénoyle comprend au moins 18 atomes de carbone et contenant au moins une unité 2-méthyl-buta-2-ène, à l'image d'un radical squalène.
Il est à noter que dans la présente invention, on parle selon le cas de « composé » ou « radical » à structure squalénique ou squalénoyle. Le terme « composé » s'attache plus précisément à définir un dérivé squalénoyle, qui, lorsqu'il réagit avec une molécule d'actif, forme un complexe, alors que le terme « radical » définit plus précisément la partie squalénique ou squalénoyle du complexe formé.
Au sens de la présente invention, un radical hydrocarboné à structure squalénique peut être figuré par la formule (I) qui suit :
Figure imgf000007_0001
dans laquelle :
- mi = 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 ;
- m2 = 0, 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 ; et représente la liaison vers la molécule, dérivée de bêta-lactamine, étant entendu que lorsque m2 représente 0, alors mi représente au moins 2.
Plus précisément, lorsque l'on parle du composé squalénoyle ou l'un de ses dérivés, entité de départ ayant servi au couplage, ce composé ou l'un de ses dérivés peut être figuré par le composé de formule (Ibis) :
Figure imgf000008_0001
dans laquelle :
- Y représente un atome d'hydrogène, ou un groupe -L-X' dans lequel X' représente une fonction de type alcool, acide carboxylique, thiol, phosphate, aminé, carboxamide ou cétone et L représente une liaison simple covalente ou un groupe Ci -C4 alkylène ; et
- mi et m2 sont tels que définis pour le radical de formule (I).
Le radical hydrocarboné comprend au moins 18 atomes de carbone, en particulier de 18 à 40 atomes de carbone, et de préférence de 18 à 32 atomes de carbone.
Plus précisément, un composé utile pour la formation d'un complexe selon la présente invention est le squalène (encore appelé spiracène ou sirprène), qui est un intermédiaire essentiel de la biosynthèse du cholestérol. Son nom chimique est : (E) 2, 6, 10, 15, 19, 23-Hexaméthyl-2, 6, 10, 14, 18, 22-tétracosahexène) et il peut être représenté par la formule qui suit :
Figure imgf000008_0002
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dérivé squalénique présent dans un complexe selon la présente invention est un radical de formule (I) dans laquelle mi = 1 et m2 = 2.
Avantageusement, ledit complexe est un radical de formule (I) dans laquelle mi = 1 et m2 = 3.
Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le dérivé squalénique présent dans un complexe selon la présente invention est un radical de formule (V) qui suit, correspondant à un radical de formule (I) précédent dans lequel m2 0 :
Figure imgf000009_0001
(I1)
Dans ce cas, mi = 2, 3, 4, 5 ou 6.
A titre illustratif des composés hydrocarbonés aptes à former un complexe selon la présente invention, on peut plus particulièrement citer l'acide squalénique et ses dérivés tel que l'acide 1, Y, 2-tris-norsqualénique, l'acide squalène acétique, l'acide 1, Y, 2-tris-norsqualényloxy-acétique, l'acide 1, 1 ', 2-tris-norsqualénylamino-acétique, l'acide 1, Y, 2-tris-norsqualénylsulfanyl acétique, le squalénol, la squaléneamine.
Un complexe selon la présente invention comprend au moins un radical hydrocarboné figuré par un radical de formule (I) tel que défini précédemment.
Alternativement, un complexe selon la présente invention comprend au moins deux radicaux hydrocarbonés tels que définis précédemment et notamment au moins deux radicaux hydrocarbonés figurés par un radical de formule (I) tel que défini ci- dessus.
En particulier, un complexe selon la présente invention pourra contenir au moins un radical issu d'une molécule d'acide 1, Y, 2-tris-norsqualénique.
Comme les inventeurs l'ont constaté, un composé hydrocarboné de type squalénoyle précité manifeste spontanément, lorsqu'il est mis en présence d'un milieu polaire et plus particulièrement l'eau, une conformation compactée.
De manière inattendue, les inventeurs ont constaté que cette aptitude demeure lorsqu'un tel composé est associé et notamment lié de manière covalente à une molécule de béta-lactamine. Il s'en suit la génération d'une architecture compactée à l'état de nanoparticules dans laquelle figurent au moins en partie une entité moléculaire de bêta- lactamine et au moins un radical hydrocarboné.
La molécule de bêta-lactamine peut en effet n'être qu'en partie ou en totalité à l'état compacté dans les nanoparticules formées.
Généralement, au moins un radical hydrocarboné précité est lié de manière covalente à une molécule de bêta-lactamine. Toutefois, le nombre de molécules de dérivé hydrocarboné susceptible d'interagir avec ladite molécule peut être supérieur à 1. Bêta-lactamine
Comme indiqué précédemment, on entend par bêta-lactamine ou antibiotiques bêta-lactame ou leur dérivé, tout antibiotique qui contient un noyau bêta-lactame dans sa structure moléculaire.
Plus précisément, ce noyau bêta-lactame peut être inséré dans une structure bicyclique figurée par le radical suivant (A) :
Figure imgf000010_0001
(A) dans lequel
- X représente un hétéroatome choisi parmi un soufre, un oxygène, un azote ou bien encore un radical divalent -S-CH2-, -CH2-S-, -CH2- ou -(CH2)2- ;
indique la présence éventuelle d'une double liaison ;
- R2 représente un ou deux groupe(s) choisi(s) indépendamment parmi un atome d'hydrogène, un atome d'halogène, un groupe hydroxyle, un Ci-C6 alkyle, notamment un groupe méthyle, un Ci-C6 alcoxy, notamment un méthoxy, lesdits groupes alkyle et alcoxy étant éventuellement substitués par un ou plusieurs atomes d'halogène, par un ou plusieurs groupes hydroxyles ou par un groupe -0-C(O)-C i_6alkyle, notamment -O-C(O)-méthyle ;
Ainsi, on peut citer par exemple les pénicillines, les céphalosporines, les carbapénèmes, les inhibiteurs de la bêta-lactamase, par exemple.
Plus particulièrement, au sens de la présente invention, on entend par bêta-lactamine, un dérivé figuré par la formule (II) qui suit :
Figure imgf000010_0002
dans laquelle :
- R représente un groupe aryle, notamment un groupe phényle, -O-phényle, hétéroaryle, lesdits groupes étant éventuellement substitués par un ou plusieurs groupe(s) R3 ;
- R3 représente un atome d'halogène, un groupe hydroxyle, un groupe C1-C6 alkyle, Ci-C6 alkoxy, lesdits groupes alkyle et alkoxy étant éventuellement substitués par un ou plusieurs atomes d'halogène ou par un ou plusieurs groupe hydroxyle, un groupe -NR4R5, un groupe -COOR6, un groupe -CONR4R5 ;
- R4 et R5 représentent, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène, un groupe Ci-C6 alkyle éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène ou par un ou plusieurs groupes hydroxyles ;
- R6 représente un atome d'hydrogène, un Ci-C6 alkyle éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogènes ou par un ou plusieurs groupes hydroxyles ;
- Ri représente un atome d'hydrogène, un groupement -COOR6, -NR4R5, =N-0CH3 ;
X et R2 étant tels que définis précédemment, pour le radical de formule (A), et leurs sels pharmaceutiquement acceptables.
Au sens de la présente invention, on entend par :
- un atome d'halogène : un atome de fluor, un atome de chlore, un atome de brome ou un atome d'iode ;
- un groupe hydroxyle, un groupe -OH ;
- un alkyle : un groupe aliphatique saturé, linéaire ou ramifié. A titre d'exemple on peut citer le méthyle, l'éthyle, le propyle, l'isopropyle, le butyle, l'isobutyle, le sec-butyle, le ter-butyle ;
- un alcoxy : un radical -O-alkyle où le groupe alkyle est tel que défini précédemment, par exemple le méthoxy, l'éthoxy, le propoxy, l'isopropoxy, le butoxy, l'isobutoxy, le sec-butoxy, le tert-butoxy ;
- un groupe aryle : un groupe aromatique pouvant être partiellement insaturé monocyclique ou bicyclique comprenant de 6 àlO atomes de carbone. A titre d'exemple de monocycle on peut citer le phényle. A titre d'exemple de bicycle, on peut citer le naphtyle; - un groupe hétéroaryle, un groupe aryle précité comprenant en outre au moins un hétéroatome choisi parmi un azote, un soufre ou un oxygène. A titre d'exemple de monocycle on peut citer le furanyl, le thiophényle, le thiényle pyrrolyle, le thiazolyle, imidazolyle, le pyrazolyle, l'isoxazolyle, le thiadiazolyle, le pyridinyle, le pyrimidyle, le pyrazinyle. A titre d'exemple de bicycle, on peut citer l'indolyle, l'isoindolyle, l'indolizinyle, le benzofuranyle, le benzimidazolyle, le quinolyle, l'isoquinolyle, le phtalazyle.
Avantageusement, on utilise un composé de formule (II) dans laquelle X représente un atome de soufre ou un radical -S-CH2-.
Selon un mode de réalisation particulier, les bêta-lactamines conformes à l'invention, pouvant être mises en œuvre, peuvent être figurées par le composé de formule (lia) qui suit, et ses sels :
Figure imgf000012_0001
dans laquelle R et Ri sont tels que définis pour le composé de formule (II) et R2 est tel que défini pour le radical de formule (A).
Est plus particulièrement représentée par cette famille (lia) la famille des pénicillines. On peut citer en particulier la pénicilline G.
Parmi ces composés de formule (lia), on peut tout particulièrement citer les composés de formule (lia) dans laquelle :
- R2 représente deux groupes Ci_6 alkyle, en particulier deux méthyles, greffés au reste de la molécule sur le même atome de carbone,
- Ri représente un atome d'hydrogène, un groupe -NR4R5 dans lequel R4 et R5 représentent un atome d'hydrogène, ou un groupe -COORβ dans lequel R6 représente un atome d'hydrogène ;
- R représente un phényle éventuellement substitué par un ou deux groupes Ci_6 alcoxy, notamment méthoxy. Selon un autre mode de réalisation particulier, les bêta-lactamines pouvant être mises en œuvre selon la présente invention peuvent être figurées par le composé de formule (Hb) qui suit et ses sels :
Figure imgf000013_0001
dans laquelle :
et les groupes R, Ri et R2 sont tels que définis pour le composé de formule (II).
Est plus particulièrement représentée par cette formule (Hb), la famille des céphalosporines.
Parmi ces composés de formule (Hb), on peut tout particulièrement citer les composés de formule (Hb) dans laquelle :
- R2 représente un groupe Ci_6 alkyle, en particulier un méthyle, substitué par un groupe -0-C(O)-C i_6 alkyle, notamment -O-C(O)-méthyle ;
- Ri représente un groupe =N-OCH3 ;
- R représente un groupe hétéroaryle monocyclique, notamment un thiazolyle, éventuellement substitué par un groupe -NR4R5 dans lequel R4 et R5 sont tels que définis précédemment et en particulier représentent un atome d'hydrogène.
Les composés de formule générale (II), (lia) ou (Hb) peuvent comporter un ou plusieurs carbones asymétriques. Ils peuvent donc exister sous forme d'énantiomères ou de diastéréoisomères. Ces énantiomères, diastéréoisomères, ainsi que leurs mélanges, y compris les mélanges racémiques, font partie de l'invention.
Les composés de formule générale (II), (lia) ou (Hb) peuvent également exister sous forme d'atropoiso mères.
Les composés de formules précités peuvent exister à l'état de bases ou de sels d'addition à des acides. On peut par exemple citer les sels de sodium correspondants. De tels sels d'addition font partie de l'invention. Ces sels sont avantageusement préparés avec des acides pharmaceutiquement acceptables, mais les sels d'autres acides utiles, par exemple, pour la purification ou la séparation des composés de formules précitées font également partie de l'invention.
Les composés de formule générale (II), (lia) ou (Hb) peuvent, en outre, se trouver sous forme d'hydrates ou de solvates, à savoir sous forme d'associations ou de combinaisons avec une ou plusieurs molécules d'eau ou avec un solvant. De tels hydrates et solvates font également partie de l'invention.
Une bêta-lactamine convenant tout particulièrement à la mise en œuvre de la présente invention est choisie parmi les pénicillines, les céphalosporines, et les carbapénèmes. De préférence, on utilise les pénicillines et les céphalosphorines.
Parmi les pénicillines, on peut citer par exemple : amdinocilline, amdinocilline pivoxil, amoxicilline, ampicilline, apalcilline, aspoxicilline, azidocilline, azlocilline, bacampicilline, carbénicilline, carindacilline, clométocilline, cloxacilline, cyclacilline, dicloxacilline, épicilline, fenbénicilline, floxacilline, hétacilline, lénampicilline, métampicilline, méthicilline sodium, mezlocilline, nafcilline, oxacilline, pénamécilline, pénéthamate hydriodide, pénicilline G., pénicilline G. benzathine, pénicilline G. procaïne, pénicilline N, pénicilline O, pénicilline V, pénimépicycline, phénéthicilline potassium, pipéracilline, pivampicilline, propicilline, quinacilline, sulbénicilline, sultamicilline, talampicilline, témocilline, ticarcilline.
Parmi les céphalosporines, on peut citer par exemple : céfaclor, céfadroxil, céfamandole, céfatrizine, céfazédone, céfazoline, cefcapène pivoxil, céfclidine, cefdinir, cefditorène, céfépime, céfétamet, céfîxime, cefménoxime, céfodizime, céfonicid, céfopérazone, céforanide, céfosélis, céfotaxime, céfotiam, céfozopram, cefpimizol, cefpiramide, cefpirome, cefpodoxime proxetil, cefprozil, cefroxadine, cefsulodine, ceftazidime, ceftéram, ceftézole, ceftibutène, ceftizoxime, ceftriaxone, céfuroxime, cefuzonam, céphacétrile sodium, céphalexine, céphaloglycine, céphaloridine, céphalosporine C, céphalothine, céphapirine sodium, céphradrine, pivcéfalexine.
Parmi les carbapénèmes, on peut citer par exemple : biapénème, ertapénème, fropénème, imipénème, méropénème, panipénème.
Avantageusement, selon la présente invention, on met en œuvre dans les complexes et/ou nanoparticules selon l'invention, l'arnoxicilline, l'ampicilline, la pénicilline G, la céfotaxime, la floxacilline, la méthicilline, la dicloxacilline, la carbénicilline, la mezlocilline, et plus particulièrement, l'ampicilline, l'arnoxicilline et la pénicilline G.
Complexe bêta-lactamine/radical hydrocarboné
La conjugaison d'une molécule de bêta-lactamine avec un composé hydrocarboné conforme à l'invention, et plus particulièrement avec l'acide squalénique, confère à la molécule de bêta-lactamine des caractéristiques physico-chimiques suffisantes pour lui conférer une aptitude à former des particules par nanoprécipitation, particules dont la taille s'avère compatible avec tout mode d'administration, en particulier intraveineux et oral.
Au sens de la présente invention, une telle conjugaison conduit à la formation d'un complexe ou conjugué bêta-lactamine/radical hydrocarboné tel que défini précédemment, c'est-à-dire une entité comportant un radical issu d'une molécule de béta- lactamine, liée de manière covalente à un radical hydrocarboné tel que défini précédemment. Au sens de la présente invention, on pourra utiliser indifféremment les termes « complexe » ou « conjugué » pour nommer cette entité.
Ainsi, la présente invention vise un complexe selon l'invention, caractérisé en ce qu'il possède l'aptitude de s'organiser spontanément à l'état de nanoparticules lorsqu'il est en présence d'un milieu aqueux.
La formation du complexe bêta-lactamine/radical hydrocarboné selon l'invention nécessite que les deux entités du complexe portent des fonctions susceptibles de former une liaison covalente et/ou un bras de liaison, tels que définis ci-dessous. Ces fonctions peuvent ou non être présentes sur les deux entités de départ. Dans la négative, l'entité de départ devra subir une modification, préalablement à la réaction de couplage.
Plus précisément, le composé hydrocarboné selon l'invention est généralement porteur d'une fonction susceptible de réagir avec une fonction présente sur la molécule de bêta-lactamine considérée, de manière à établir un lien covalent entre les deux entités, par exemple de type ester, éther, thioéther, disulfure, phosphate ou amide, formant ainsi un complexe covalent.
Avantageusement, il peut s'agir d'une fonction amide. Auquel cas, le composé hydrocarboné à structure terpénique apte à réagir avec une molécule de bêta- lactamine ou l'un de ses dérivés pour former le complexe précité, est l'acide 1,1 ',2-tris- norsqualénique ou l'un de ses dérivés et en particulier le chlorure d'acide ou l'anhydride mixte avec le chloroformiate d'éthyle.
Selon une variante de réalisation, le lien covalent existant entre les deux types de molécules peut être figuré par un espaceur ou encore bras de liaison. Un tel bras peut notamment s'avérer utile pour augmenter la force de l'interaction bêta-lactamine/radical hydrocarboné ou rendre la liaison -lactamine/radical hydrocarboné selon l'invention plus sensible à l'action des enzymes.
Un tel bras permet précisément d'introduire via chacune des deux extrémités de son squelette les fonctions adéquates, c'est-à-dire possédant respectivement l'affinité réactionnelle attendue, l'une pour la fonction présente sur le composé à structure hydrocarbonée selon l'invention, et l'autre pour la fonction présente sur la molécule de bêta-lactamine considérée.
On peut également envisager que ce bras de liaison possède en outre au niveau de son squelette une fonction labile, propice ultérieurement à la séparation du composé à structure hydrocarbonée de la molécule de bêta-lactamine considérée. Il peut par exemple s'agir d'un motif peptidique reconnaissable par une enzyme.
Les motifs de type bras de liaison sont bien connus de l'homme de l'art et leur mise en œuvre relève clairement de ses compétences.
A titre représentatif des bras de liaison envisageables selon l'invention, on peut notamment citer les chaînes alkylène telles que définies précédemment, les motifs (poly)aminoacides, polyols, saccharidiques, et polyéthylèneglycol (polyétheroxides).
Au sens de la présente invention on entend par :
- « motif saccharidique », un radical comprenant au moins un radical choisi parmi les trioses (glycéraldéhyde, dihydroxyacétone), tétroses (érythrose, thréose, érythrulose,), pentoses (arabinose, lyxose, ribose, désoxyribose, xylose, ribulose, xylulose), hexoses (allose, altrose, galactose, glucose, gulose, idose, mannose, talose, fructose, psicose, sorbose, tagatose), heptoses (mannoheptulose, sedoheptulose), octose (octolose, 2-céto-3-désoxy-manno-octonate), isonoses (sialose), et
- « motif (poly)aminoacide », un motif ayant au moins une unité :
Figure imgf000017_0001
dans laquelle n est supérieur ou égal à 1 et R' représente un atome d'hydrogène, un groupe Ci_6 alkyle, éventuellement substitué par un ou plusieurs hydroxyles, un Ci_6 alcoxy.
Ainsi, au sens de la présente invention, un « lien covalent » figure de préférence une liaison covalente notamment telle que précisée ci-dessus, mais couvre également un lien covalent figuré par un bras de liaison tel que défini précédemment.
Ainsi, un complexe covalent selon la présente invention peut être figuré par le composé de formule (III) qui suit, et ses sels :
Figure imgf000017_0002
dans laquelle :
X, R, et R2 sont tels que définis précédemment pour le composé de formule (II) et mi et m2 sont tels que définis précédemment pour le composé de formule (I) ; et
Z représente une liaison covalente de type ester, éther, thioéther, disulfure, phosphate ou amide et L représente une liaison simple covalente ou un groupe C1-C4 alkylène.
Au sens de la présente invention, on entend par un groupe Ci -C4 alkylène, un groupe alkyle divalent pouvant comprendre de 1 à 4 atomes de carbone. A titre d'exemple, on peut citer le méthylène, le propylène, l'isopropylène, le butylène.
La présente invention met avantageusement en œuvre un complexe, figuré par le composé de formule (HIa) qui suit, et ses sels :
Figure imgf000018_0001
CO2H
(HIa) dans laquelle nii et m2 sont tels que définis précédemment pour le composé de formule (I) et R2 est tel que défini pour le composé de formule (II) ou (lia).
Alternativement, dans le cas d'une molécule de bêta-lactamine de formule (lia), le radical hydrocarboné selon l'invention y est rattaché par la fonction acide carboxylique du composé de formule (lia), soit par une liaison covalente directe, soit par une liaison de type -Z-L- telle que définie précédemment.
Un complexe covalent selon la présente invention peut être figuré par le composé de formule (HIb) qui suit, et ses sels :
Figure imgf000018_0002
dans laquelle :
Z, L, R et R2 sont tels que définis pour le composé de formule (III) et mi et m2 sont tels que défini pour le composé de formule (I).
Un objet de la présente invention vise donc un complexe conforme à l'invention, pouvant être figuré par les formules (III), (HIa) ou (HIb), telles que définies précédemment.
Procédé de préparation du complexe
La réaction nécessaire à l'établissement d'au moins une liaison covalente entre au moins une molécule de bêta-lactamine considérée et au moins un radical hydrocarboné conforme à la présente invention, peut être effectuée selon des conditions standards et sa réalisation relève donc clairement des connaissances de l'homme de l'art.
Cette réaction est généralement réalisée en solution en présence et en excès d'au moins un composé hydrocarboné considéré selon la présente invention par rapport à la molécule de bêta-lactamine mise en œuvre selon l'invention, par exemple à raison de deux équivalents, selon les conditions standards requises pour faire interagir les deux fonctions spécifiques portées par chacune des deux entités.
Comme indiqué précédemment, l'établissement de la liaison covalente entre les deux entités à considérer selon l'invention, nécessite qu'elles portent des fonctions aptes à réagir l'une avec l'autre, tel que par exemple une fonction carboxyle avec une fonction hydroxyle pour former une liaison ester ou encore une fonction aminé avec une fonction carboxyle pour former une liaison amide.
Ainsi, si nécessaire, l'une ou les deux entités, la molécule de bêta-lactamine d'une part, et le composé hydrocarboné d'autre part, sont modifiées préalablement à la réaction de couplage afin de leur procurer la fonction adéquate pour leur conférer la réactivité nécessaire à la formation d'une liaison covalente entre elles. De préférence, chacune des deux molécules est modifiée afin d'établir une liaison amide entre elles. Ce type de modification est notamment utile dans le cas d'une molécule de bêta-lactamine de formule (lia) comportant un groupement azoté basique, telle que l'ampicilline ou l'amoxicilline.
De préférence, un composé hydrocarboné de départ pour la synthèse d'un complexe selon l'invention est un dérivé squalénique sous forme acide, tel que par exemple l'acide 1, 1 ', 2-tris-norsqualénique, pouvant être préparé selon le procédé décrit à l'exemple 1. Un tel composé hydrocarboné sera notamment mis en œuvre dans le cas de couplage avec une molécule de bêta-lactamine de formule (lia) comportant un groupement azoté basique, telle que l'ampicilline ou l'amoxicilline.
Ensuite, le couplage covalent des deux entités du complexe conforme à l'invention peut être notamment réalisé comme suit.
On obtient un complexe selon l'invention, notamment un composé de formule (III) décrit ci-dessus par condensation d'un composé de formule (II) avec un composé squalénoyle de formule (Ibis) portant respectivement une fonction apte à réagir, en présence d'un solvant organique. Par exemple, dans le composé de formule (Ibis) Y peut être une fonction acide carboxylique et dans le composé de formule (II), Ri peut représenter un groupe -NH2. Une telle fonction aminé peut être déjà présente sur le composé de formule (II) - c'est précisément le cas pour l'ampicilline ou l'amoxicilline (comme décrit en exemples 1 et 3) - ou bien peut y être formée chimiquement, préalablement à la réaction de condensation. Le solvant organique peut par exemple être du tétrahydrofurane (THF) anhydre ou du diméthylformamide (DMF).
Dans le cas où la molécule de bêta-lactamine de formule (lia) considérée est dépourvue de la fonction aminé précitée, c'est-à-dire dans laquelle Ri peut représenter atome d'hydrogène, telle que la pénicilline G, le dérivé squalénoyle apte à réagir avec la fonction acide carboxylique (ou sa forme carboxylate correspondante) du composé de formule (lia) précité pourra par exemple être le bromoacétate de 1,1 ',2-tm- norsqualényle, issu de l'aldéhyde correspondant, comme cela est décrit en exemple 5.
De tels ajustements au niveau des réactifs de départ, relèvent clairement des compétences de l'homme de l'art.
Nanoparticules selon l'invention
Comme précisé précédemment, le couplage covalent d'au moins une molécule bêta-lactamine considérée selon l'invention avec au moins un composé hydrocarboné au sens de l'invention est de nature à conférer à la molécule de bêta-lactamine ainsi complexée une aptitude à s'organiser sous une forme compactée dans un milieu solvant polaire, conduisant ainsi à la formation de nanoparticules.
D'une manière générale, les nanoparticules ainsi obtenues possèdent une taille moyenne variant de 30 à 500 nm, et en particulier de 50 à 250 nm, voire de 100 à 400 nm mesurée par diffusion de la lumière à l'aide du nanosizer Coulter® N4MD, Coulter Electronics, Hialeah, USA.
Un objet de l'invention vise des nanoparticules conformes à l'invention dont la taille moyenne varie de 30 à 500 nm, en particulier de 50 à 250 nm, voire de 100 à 400 nm.
Avantageusement, les nanoparticules selon la présente invention, en particulier sous la forme de lyophilisât, sont particulièrement avantageuses pour une administration destinée à la voie orale. Procédé de préparation des nanoparticules
La formation des nanoparticules à partir des complexes décrits précédemment peut être réalisée selon des techniques conventionnelles, dans la mesure où elles impliquent la mise en présence du complexe avec un milieu aqueux dans des conditions propices à son agglomération à l'état de nanoparticules. Il peut notamment s'agir de méthodes dites de nanoprécipitation ou d'émulsion/évaporation de solvant.
Les nanoparticules selon la présente invention peuvent avantageusement être obtenues de la façon suivante.
Préliminairement, on forme un complexe bêta-lactamine/composé hydrocarboné, par couplage d'au moins un composé hydrocarboné selon l'invention à au moins une molécule de bêta-lactamine selon l'invention, tel que décrit précédemment.
Ledit complexe obtenu est ensuite dispersé dans au moins un solvant organique (par exemple un alcool comme l'éthanol, ou l'acétone) à une concentration suffisante pour obtenir, lors de l'ajout du mélange résultant, sous agitation, et généralement au goutte-à-goutte, à une phase aqueuse, la formation instantanée de nanoparticules selon l'invention en suspension dans ladite phase aqueuse. Le cas échéant, on procède à l'isolement desdites nanoparticules selon les techniques bien connues de l'homme du métier.
La réaction peut généralement être réalisée à température ambiante. Quelle qu'elle soit, la température de réaction ne doit pas affecter l'activité de la molécule de bêta-lactamine considérée. Le procédé de préparation des nanoparticules selon l'invention est particulièrement avantageux dans la mesure où il ne requiert pas obligatoirement la présence de tensioactifs.
Avantageusement, la formation de nanoparticules selon la présente invention ne nécessite pas la mise en œuvre de tensioactifs.
Cette propriété est particulièrement appréciable dans la mesure où un grand nombre de tensioactifs ne s'avèrent pas compatibles avec une application in vivo.
Toutefois, il est entendu que l'usage de tensioactifs, généralement avantageusement dénués de toute toxicité, est envisageable dans le cadre de l'invention. Ce type de tensioactifs peut par ailleurs permettre d'accéder à des tailles encore plus réduites lors de la formation de nanoparticules. A titre illustratif et non limitatif de ce type de tensioactifs susceptibles d'être utilisés dans la présente invention, on peut notamment citer des copolymères de polyoxyéthylène-polyoxypropylène, des dérivés phospho lipidiques et des dérivés lipophiles du polyéthylène glycol.
Comme dérivé lipophile du polyéthylène glycol, on peut mentionner par exemple le polyéthylène glycol cholestérol. Comme exemple des copolymères bloc polyoxyéthylène-polyoxypropylène, on peut particulièrement citer les copolymères triblocs polyoxyéthylène- polyoxypropylène- polyoxyéthylène, encore appelés poloxamères®, pluronics® ou synperonics et qui sont commercialisés, notamment, par la société BASF.
Apparentés à ces familles de copolymères, les poloxamines, qui sont constitués de segments hydrophobes (à base de polyoxypropylène), de segments hydrophiles (à base de polyoxyéthylène) et d'une partie centrale dérivant du motif éthylène diamine peuvent également être employés.
Les nanoparticules selon l'invention sont, bien entendu, susceptibles de porter en surface une multitude de fonctions réactives, à l'image des fonctions hydroxyle ou aminé par exemple. Il est donc envisageable de fixer à ces fonctions toutes sortes de molécules, notamment par des liaisons covalentes.
A titre illustratif et non limitatif de ce type de molécules susceptibles d'être associées aux nanoparticules, on peut notamment citer les molécules de type marqueur, les composés susceptibles d'assurer une fonction de ciblage, ainsi que tout composé apte à leur conférer des caractéristiques pharmacocinétiques particulières. En ce qui concerne ce dernier aspect, on peut ainsi envisager de fixer en surface de ces nanoparticules des dérivés lipophiles du polyéthylène glycol, comme par exemple le conjugué polyéthylène glycol/cholestérol, le polyéthylène glycol-phosphatidyléthano lamine ou mieux encore le polyéthylène glycol/squalène. En effet, compte-tenu de l'affinité naturelle des résidus de squalène entre eux, le conjugué polyéthylène glycol/squalène s'associe, en l'espèce, avec les nanoparticules selon l'invention, et conduit ainsi à la formation de nanoparticules revêtues en surface de polyéthylène glycol. Par ailleurs, et comme mentionné précédemment, le conjugué polyéthylène glycol/squalène agit avantageusement lors du processus de formation des nanoparticules selon l'invention, comme tensioactif du fait de son comportement amphiphile et stabilise donc la suspension colloïdale, réduisant ainsi la taille des nanoparticules formées. Un enrobage de surface à base de tels composés et en particulier le polyéthylène glycol ou le conjugué polyéthylène glycol /cholestérol ou le conjugué polyethylèneglycol/squalène, est en effet avantageux pour conférer une rémanence vasculaire accrue en raison d'une réduction significative de la capture des nanoparticules par les macrophages hépatiques.
Selon un mode de réalisation avantageux, les nanoparticules selon l'invention sont formulées à l'état de dispersion aqueuse.
Selon un autre mode de réalisation particulier, cette dispersion aqueuse contient moins de 5 % en poids, voire moins de 2 % en poids et plus particulièrement est dénuée de tensioactif ou analogue tels que par exemple les polyéthylène glycols, le polyglycérol, et leurs dérivés, tels les esters par exemple.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, cette dispersion aqueuse contient moins de 5 % en poids, voire moins de 2 % en poids en alcool en C2 à C4 tel que par exemple l'éthanol.
Ainsi, la formulation en milieu aqueux de la bêta-lactamine considérée à l'aide de l'acide squalénique à l'état de nanoparticules hydrodispersibles permet, avantageusement, d'obtenir une suspension de nanoparticules sans autre additif que le dextrose 5 % nécessaire pour obtenir l'isotonie de la suspension injectable.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, les nanoparticules selon l'invention sont sous forme de lyophilisât.
Comme indiqué précédemment, la présente invention vise également l'utilisation d'au moins une nanoparticule selon l'invention dans des compositions pharmaceutiques.
Un autre aspect de l'invention concerne donc une composition pharmaceutique comprenant au moins, au titre de matière active, un complexe conforme à la présente invention notamment sous la forme de nanoparticules. Les complexes conformes à la présente invention peuvent y être associés avec au moins un véhicule pharmaceutiquement acceptable.
A titre d'exemples de formulations pharmaceutiques compatibles avec les compositions selon l'invention, on peut notamment citer : les injections ou perfusions intraveineuses ; les solutions salines ou d'eau purifiée ; les compositions pour inhalation ; les capsules, dragées, cachets et sirops incorporant notamment à titre de véhicule, de l'eau, du phosphate de calcium, des sucres, tels que lactose, dactrose ou mannitol, du talc, de l'acide stéarique, de l'amidon, du bicarbonate de sodium et/ou de la gélatine.
Lorsque les complexes et/ou nanoparticules sont utilisés en dispersion dans une solution aqueuse, ils peuvent être associés à des excipients de type agent séquestrant ou chélatant, antioxydant, agents modifiant le pH et/ou agents tampons.
Outre les composés précités, les compositions pharmaceutiques selon l'invention peuvent contenir des agents de type conservateurs, des agents mouillants, des agents solubilisants et des agents de coloration.
Elle peut cependant contenir d'autres actifs dont il peut être bénéfique de tirer profit sur le plan thérapeutique, conjointement à l'effet des bêta-lactamines.
A titre représentatif de ces matières actives susceptibles d'être combinées aux complexes et/ou nanoparticules conformes à la présente invention, on peut notamment citer d'autres molécules ou macromolécules anticancéreuses ou cytostatiques (par exemple sels de platine, antracyclines, poisons du fuseau mitotique, inhibiteurs de topoisomérases, de kinases ou de métalloprotéases), des agents anti-inflammatoires de type corticoïde (par exemple dexaméthasone) ou non corticoïde ou encore des molécules à activité immunoadjuvante (par exemple anticorps à activité anticancéreuse), des molécules à activité analgésique, telles que le dixtropropoxyphène, le tramadol, le néfopane, le paracétamol, l'acétaminophène, les anti- inflammatoires non stéroïdiens (AINS) parmi lesquels l'aspirine, l'ibuprofène, l'indométacine, l'acide unéfénamique, les dérivés oxicames, les coxibes (Celecoxib®, Rofecoxib®, Valdécoxib®, Parecoxib®, par exemple) les sulfonanilides (Nimésulide® par exemple).
On peut également citer les antioxydants tels que les catéchines, polyphénols, flavonols, flavonones, la caféine, l'acide ascorbique, l'acide citrique, l'acide tartrique, les lécithines, les tocophérols naturels ou de synthèse.
Ces matières actives peuvent également être choisies parmi les analgésiques tels que le paracétamol, la codéine ou l'aspirine.
La formulation des bêta-lactamines à l'état de nanoparticules prévient toute interaction chimique de condensation entre ces deux types d'actifs et donc autorise leur conditionnement dans une même formule galénique. Les complexes ou nanoparticules conformes à la présente invention peuvent être administrés par toutes les voies conventionnelles. Toutefois, comme précisé précédemment, compte tenu de la faible taille de leurs particules, ils sont administrables sous la forme d'une suspension aqueuse par voie intraveineuse et donc compatibles avec la microcirculation vasculaire.
Pour des raisons évidentes, les quantités en dérivés selon l'invention susceptibles d'être mis en œuvre sont susceptibles de varier signifîcativement selon le mode d'utilisation et la voie retenue pour leur administration.
En revanche, pour une administration topique, on peut envisager de formuler au moins un complexe et/ou nanoparticule conforme(s) à la présente invention à raison de 0,1 à 20 % en poids, voire plus, par rapport au poids total de la formulation pharmaceutique considérée.
Les exemples qui suivent illustrent la présente invention sans pour autant y être limitée.
Les spectres infrarouges sont obtenus par mesure sur un solide ou un liquide pur en utilisant un spectromètre de Fourier (Transform Bruker Vector® 22). Seules les absorptions significatives sont relevées.
Les rotations optiques ont été mesurées à l'aide d'un polarimètre Perkin-Elmer® 241, à une longueur d'onde de 589 nm.
Les spectres RMN 1H et 13C ont été enregistrés en utilisant un spectromètre Bruker AC® 200P (à 200 MHz et 50 MHz, respectivement pour 1H et 13C) ou Bruker Avance® 300 (à 300 MHz et 75 MHz, respectivement pour 1H et 13C).
Les spectres de masse ont été enregistrés en utilisant un appareil Bruker Esquire-LC®.
L'analyse de chromatographie sur couche mince a été réalisée sur des plaques recouvertes au préalable par du gel de silice 6OF254 (couche de 0,25 mm).
Les purifications par colonnes de chromatographie ont été réalisées sur gel de silice 60(Merck, 230-400 mesh ASTM).
Toutes les réactions mettant en œuvre des composés sensibles à l'air ou à l'eau ont été conduites sous atmosphère d'azote. Exemple 1 : Préparation du complexe (7V)-squalénoylampicilline (SQampi) (ou acide 3,3-Diméthyl-7-oxo-6-[2-(4,8,13,17,21-pentaméthyl-docosa-4,8,12,16,20- pentaènoylamino)-2-phényl-acétylamino]-4-thia-l-aza-bicyclo[3.2.0]heptane-2- carboxylique)
a) Synthèse de l'acide 1,2,2 '-tris-nor-squalénique
On dissout 2,77 g (7.2 mmol) d'aldéhyde 1,1 ',2-trisnorsqualénique (SQCHO) (Ceruti M. et al, J. Chem. Soc, Perkin Trans, 1 ; 2002, 1477-1486) dans 40 mL d'acétone. Le mélange est refroidi à 0 0C dans un bain de glace et une solution de réactif de Jones (préparée préalablement en dissolvant 26,7 g de CrO3 dans 23 mL de H2SO4 concentré puis en étendant avec de l'eau jusqu'à un volume de 100 mL) est additionnée lentement jusqu'à obtention d'une coloration rouge brun persistante. Quelques gouttes d'isopropanol sont ajoutées pour décomposer l'excès de chrome (VI). Le mélange est repris dans 30 mL d'une solution aqueuse saturée en NaCl et extraite par 4x50 mL d'Et2θ. Les phases organiques sont rassemblées, lavées par 30 mL d'une solution aqueuse saturée en NaCl, séchées sur MgSO4 puis filtrées. Les solvants sont distillés sous pression réduite pour donner une huile jaune. Le produit brut est purifié par chromatographie sur silice (Ether de pétrole/Ether diéthylique 80/20) pour donner 1,34 g d'acide trisnorsqualénique. RMN 1H (CDCl3, 300 MHz) δ: 5,19-5,07 (5H, m, CH vinyliques) ; 2,45 (2H, t, J = 7,3 Hz, CH2CH2COOH), 2,30 (2H, t, J = 7,3 Hz, CH2CH2COOH), 2,09-1,98 (16H, m, CH2 allyliques), 1,68 (3H, s, CH3); 1,62 (3H, s, CH3), 1,60 (12H, s, CH3); RMN 13C (CDCl3, 75 MHz), δ: 180,0 (CO), 135,0 (C), 134,8 (2 C), 132,8 (C), 131,1 (C), 125,3 (CH), 124,4 (2 CH), 124,2 (2 CH), 39,7 (2 CH2), 39,5 (CH2), 34,2 (CH2) 33,0 (CH2), 28,2 (2 CH2), 26,8 (CH2), 26,6 (2 CH2), 25,6 (CH3), 17,6 (CH3), 16,0 (4 CH3). IR (Cm"1) : 2966, 2916, 2857, 1709, 1441, 1383, 1299, 1212, 1155, 1103; CIMS (isobutane) m/z 401 (100); EIMS m/z 400 (5), 357 (3), 331 (5), 289 (3), 208 (6), 136 (3), 81 (100)
b) Synthèse de la (N)-squalénoylampicilline
L'ampicilline a été conjuguée par condensation avec l'anhydride mixte, dérivé de l'acide l,2,2'-tris-nor-squalénique, formé in situ I ) CICO2Et1 Et3N 1 THF
Figure imgf000027_0001
A une solution de 400 mg d'acide l,2,2'-tris-nor-squalènique (1 mmol) dans le THF (4 mL) à 0 0C, on ajoute séquentiellement 150 mg de triéthylamine (1,5 mmol) et 120 mg de chloroformiate d'éthyle (1,1 mmol). Un précipité blanc se forme immédiatement. Le mélange est agité 30 minutes à 0 0C, puis une solution d'ampicilline (440 mg ; 1,3 mmol) et de 150 mg de triéthylamine (1,5 mmol) dans le DMF (2 mL) est ajoutée goutte à goutte. Le mélange est agité à 20 0C 24 h puis le DMF est distillé sous pression réduite. Le résidu est repris par du HCl 0,5 N jusqu'à pH 2-3. Le mélange est extrait par de l'acétate d'éthyle (4 x 10 mL). Les phases organiques réunies sont lavées par une solution aqueuse saturée en NaCl (1 mL), séchées sur MgSO4 et concentré sous pression réduite. Le résidu est repris dans 50 mL d'acétate d'éthyle et lavé dans l'eau distillée (3 x 1 mL). La phase organique est séchée et concentré sous pression réduite pour donner 560 mg d'ampicilline-squalène sous la forme d'un solide pâteux.
IR (pur, cm-1) v: 3400-3100, 1784, 1639, 1534, 1447, 1373, 1299, 1214; 1H
NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 7,40-7,20 (m, 5 H) ; 7,01 (d, J = 6,0 Hz, 1 H) ; 6,95 (m, 1 H) ; 5,64 (d, J= 6.5 Hz, 1 H) ; 5,57 (dd, J= 8,5 ; 4,1 Hz, 1 H) ; 5,42 (d, J= 3,8 Hz, IH) ; 5,20-5,05 (m, 5 H) ; 4,35 (s, 1 H) ; 2,40-2,20 (m, 4 H); 2,10-1,90 (m, 16 H) ; 1,67 (s, 3 H) ; 1,59 (s, 12 H) ; 1,57 (s, 3 H) ; 1,54 (s, 3 H) ; 1,49 (s, 3 H);
MS (-APCI):m/z(%) = 730 (100) [M- H]".
Exemple 2 : Préparation de nanoparticules de l'ampicilline-SO
Les nanoparticules sont obtenues par la méthode de précipitation/évaporation de solvant, par analogie avec la méthode décrite dans Fessi H. et al, Int. J. Pharm., 55 ; 1989, R1-R4. Une solution de 17 mg d'ampicilline-squalénysée dans l'éthanol (3 mL) est ajoutée goutte à goutte à 4 mL d'eau MilliQ® sous agitation magnétique. Les particules se forment instantanément. Après 2 ou 3 minutes d'agitation, la suspension de nanoparticules est transférée dans un ballon de 100 mL taré et concentrée sous pression réduite au rotavapor (50-100 mbar à 20 0C pendant 10 min puis à 37 0C pendant environ 3-5 minutes) jusqu'à un poids de 3.7 g. La solution est alors complétée jusqu'à 4 g en utilisant soit une MilliQ® so it de l'eau stérile. .
La taille des nanoparticules l'obtenues mesurée un nanosizer de Malvern (Zetasizer) est de 169 nm.
Les nanoparticules ainsi obtenues ont une bonne stabilité en solution aqueuse (supérieure à 16 heures à 0 0C). Elles possèdent un indice de polydispersité (IPD) de 0,076.
L'indice de polydispersité a été déterminé selon les méthodes bien connues de l'homme du métier.
Exemple 3 : Préparation du complexe (7V)-squalénoylamoxicilline (SO- amoxi) fou acide 3,3-Diméthyl-7-oxo-6-r2-(4,8,13,17,21-pentaméthyl-docosa- 4,8,12, 16,20-pentaènoylamino)-2-(4-hvdroxyphényl)-acétylaminol-4-thia-l-aza- bicyclo [3.2.01 heptane-2-carboxylique)
A une solution de 400 mg d'acide l,2,2'-tris-nor-squalènique tel que décrit à l'exemple l.a (1 mmol) dans le THF (4 mL) à 0 0C, on ajoute séquentiellement 150 mg de triéthylamine (1,5 mmol) et 120 mg de chloroformiate d'éthyle (1,1 mmol). Un précipité blanc se forme immédiatement. Le mélange est agité 30 minutes à 0 0C, puis 2 mL de DMF et 150 mg de triéthylamine (1,5 mmol) sont ajoutés suivis de 474 mg d'amoxicilline solide (1,3 mmol). Le mélange est agité à 20 0C 48 h puis le DMF est distillé sous pression réduite. Le résidu est repris par du HCl 0,5 N jusqu'à pH 2-3. Le mélange est extrait par de l'acétate d'éthyle (4 x 15 mL). Les phases organiques réunies sont lavées par une solution d'HCl 0.05 N (3 x 2 mL), séchées sur MgSO4 et concentrées sous pression réduite pour donner 360 mg d'amoxicilline-squalène sous la forme d'un solide amorphe blanc.
IR (pur, CnT) V: 3500-3100, 2977, 1778, 1641, 1613, 1514, 1448, 1384, 1268,
1211; 1H NMR (300 MHz, acetone-d6) δ: 7,90 (d, J = 8,7 Hz, IH, NH), 7,58 (d, J = 7,5 Hz, IH, NH) 7,28 (d, J = 8,4 Hz, 2 H), 6,79 (d, J = 8,4 Hz, 2 H), 5,68-5,60 (m, 2 H) ; 5,50 (d, J = 4,2 Hz, IH), 5.25-5.05 (m, 5H), 4,32 (s, 1 H); 2,42-2,30 (m, 2 H); 2,30- 2,20 (m, 2 H), 2,15-1,90 (m, 16 H) ; 1,66 (s, 3 H) ; 1,59 (s, 15 H) 1,59 (s, 3 H), 1,52 (s, 3
H);
MS (-APCI):m/z(%) = 746 (100) [M- H]".]
Exemple 4 : Préparation de nanoparticules de l'arnoxicilline-SO
Les nanoparticules sont obtenues par la méthode de précipitation/évaporation de solvant, par analogie avec la méthode décrite dans Fessi H. et al, Int. J. Pharm., 55 ; 1989, R1-R4.
Une solution de 7,5 mg d'amoxicilline-squalénysée dans l'éthanol (1,0 mL) est ajoutée goutte à goutte à 1,5 mL d'eau MilliQ® sous agitation magnétique. Les particules se forment instantanément. Après 2 ou 3 minutes d'agitation, la suspension de nanoparticules est transférée dans un ballon de 50 mL taré et concentrée sous pression réduite au rotavapor (50-100 mbar à 20 0C pendant 10 min puis à 37 0C pendant environ 3-5 minutes) jusqu'à un poids de à 1,2 g. La solution est alors complétée jusqu'à 1,5 g en utilisant soit de l'eau MilliQ® soit une stérile.
La taille des nanoparticules l'obtenues mesurée un nanosizer de Malvern (Zetasizer) est de 91 nm.
Les nanoparticules ainsi obtenues ont une bonne stabilité en solution aqueuse (supérieure à 16 heures à 0 0C). Elles possèdent un indice de polydispersité (IPD) de 0,14.
L'IPD a été déterminé selon les méthodes bien connues de l'homme du métier (par exemple, par analogie avec la méthode décrite dans Couvreur et al., Nanoletters, Vol. 6, n° 11, pages 2544-2548, 2006).
Exemple 5 : Préparation du complexe 2-Oxo-2-{[f4E,8E,12E,16E)- 4,8a3a7,21-pentaméthyldocosa-4,8a2a6,20-pentaèn-l-ylloxy}éthvK2S,5R,6R)-3,3- diméthyl- 7-0X0-6- [(phénylacétyDaminol -4-thia-l-azabicyclo [3.2.01 heptane-2- carboxylate fou encore appelé Pénicilline G-SO ou squalénoyl-pénicilline G
La préparation du complexe de Pénicilline G-SQ peut être schématisée comme suit.
Figure imgf000030_0001
34%
a) Synthèse du bromoacétate de tris-nor-squalényle (ou Bromoacétate de (4E.8E.12E.16E)-4.8.13.17.21-pentaméthyldocosa-4.8.12.16.20-pentaèn-l-yl)
A 1,15 g (3 mmol) d'aldéhyde 1,1 ',2-tm-nor-squalénique (1) dissous dans 6 mL d'éthanol, sont ajoutés à une température de 0 0C, par petites portions, 106 mg (0,9 éq., 2,7 mmol) de borohydrure de sodium.
Le mélange est ensuite agité à température ambiante pendant 15 min, neutralisé à l'aide d'une solution de HCl (IN) puis le solvant est distillé sous pression réduite. Le résidu est repris dans 10 mL d'eau et extrait par l'acétate d'éthyle (3 x 20 mL). Les phases organiques réunies sont lavées par une solution aqueuse saturée en NaCl (10 mL), séchées sur MgSO4 et filtrées. Le solvant est distillé sous pression réduite pour conduire à une huile jaune pâle (2).
IR (pur, cm"1) v: 3060-2840, 1686 (faible), 1449, 1381.
RMN 1H (300MHz, CDCl3) δ: 5,16-5,09 (m, 5H), 3,62 (t, J = 6,4, 2H), 2,13- 1,94 (m, 20H), 1,61 (s, 3H), 1,53 (s, 15H).
A 500 mg (1,3 mmol) d'alcool trà-nor-squalénique (2), obtenu précédemment, dissous dans 6 mL de CH2Cl2 anhydre, sont ajoutés 216 mg (1,55 éq., 2,01 mmol) d'acide bromoacétique et quelques mg de DMAP. Le mélange est refroidi à 0 0C, puis on ajoute par petites portions, 317 mg (1,5 équiv, 1,95 mmol) de DCC dissous dans 2 mL de CH2Cl2. Après addition totale, le mélange est agité sous atmosphère d'azote à température ambiante pendant 18 h puis filtré sur Célite. Le solvant est distillé sous pression réduite. Le résidu est chromatographié sur gel de silice à l'aide d'un mélange AcOEt/cyclohexane (1/4) pour donner 460 mg d'une huile incolore (3).
IR (pur, cm"1) v: 2960-2850, 1739, 1700, 1448, 13821276, 1381; RMN 1H (300MHz, CDCl3) δ: 5,18-5,07 (m, 5H), 4,14 (t, J = 6,4, 2H), 3,82 (s, 2H), 2,16-1,98 (m, 18H), 1,81-1,71 (m, 2H), 1,68 (s, 3H), 1,53 (s, 15H).
RMN 13C (75 MHz, CDCl3) δ: 167,2 (C), 135,0 (C), 134,8 (2C), 133,2 (C), 131,2 (C), 125,3 (CH), 124,4 (2 CH), 124,2 (2 CH), 65,9 (CH2), 39,7 (2 CH2), 39,6 (CH2),
35.5 (CH2), 28,2 (2 CH2), 27,8 (CH2), 26,6 (CH2), 26,5 (2 CH2), 25,8 (CH2), 25,6 (CH3),
17.6 (CH3), 16,0 (3 CH3), 15,8 (CH3).
b) Synthèse du 2-Oxo-2-U(4E.8E.12E.16E)-4.8.13.17.21-pentaméth\ldocosa- 4.8.12.16,20-pentaèn-l-ylloxy}éthyl(2S, 5R.6R)-3.3-diméthyl- 7-oxo-6- f(phénylacétyl)aminoJ-4-thia-l-azabicvclof3.2.0Jheptane-2-carboxylate
Un mélange de 50 mg de pénicilline G (0,15 mmol) et de 113 mg de bromoacétate de 1,1 ',2- tris-norsqualényle (3) (0,22 mmol) dans le DMSO anhydre (0,75 mL) est mis sous agitation à 20 0C. Après 48 h le mélange est concentré sous pression réduite (0,05 Torr).
Le résidu est purifié directement par chromatographié sur gel de silice en éluant avec un mélange AcOEt/cyclohexane (1/4) pour donner 39 mg de pénicilline G- Squalène (4) sous la forme d'un liquide visqueux.
[CC]D = + 213.3 (EtOH, c = 0,45).
IR (pur, cm"1) v: 3400-3100, 2931, 2854, 1789, 1753, 1691, 1659, 1495, 1453, 1375, 1293, 1199, 1177, 1152.
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ: 7,42-7,20 (m, 5 H), 6,07 (d, J= 9,1 Hz, 1 H, CONH), 5,66 (dd, J= 9,0, 4,2 Hz, 1 H, H-6), 5,50 (d, J= 4,2 Hz, 1 H, H-5), 5,20-5,10 (m, 5 H, HC=C(Me)), 4,75 (d, J = 15,7 Hz, 1 H, OCH2CO2), 4,75 (d, J = 15,7 Hz, 1 H, OCH2CO2), 4,43 (s, 1 Η, Η-2), 4,13 (t, J = 6,7 Hz, 2 H, CO2CH2CH2), 3,61 (s, 2 H, PhCH2CO), 2,12-1,92 (m, 18 H), 1,73 (q, J= 8,0 Hz, 2 H), 1,67 (s, 3 H), 1,59 (s, 15 H), 1,54 (s, 3 H, SC(CH3)2), 1,50 (s, 3 Η, SC(CH3)2). RMN 13C (75 MHz, CDCl3) δ: 173,7 (CO, C-7), 170,3 (CO, CO2), 167,0 (CO), 166,9 (CO), 135,1 (C), 134,9 (2C), 133,8 (C), 133,2 (C), 131,2 (C), 129,5 (2CH), 129,1 (2CH), 127,6 (CH), 125,4 (CH), 124,4 (2 CH), 124,2 (2CH), 70,2 (CH, C-2), 67,9 (CH, C- 5), 65,4 (CH2, CO2CH2CH), 64,6 (C, C-3,), 61,2 (CH2, OCH2CO2), 58,5 (CH, C-6), 43,3 (CH2), 39,7 (2 CH2), 39,6 (CH2), 35,5 (CH2), 31,1 (CH3), 28,2 (3 CH2), 26,7 (CH3), 26,7 (CH2), 26,6 (4 CH2), 25,6 (CH3), 17,6 (CH3), 16,0 (3 CH3), 15,8 (CH3). SM (- APCI):m/z(%) = 760 (100) [M- H]".
Exemple 6 : Préparation de nanoparticules de Pénicilline G-SO
Les nanoparticules sont obtenues par la méthode de précipitation/évaporation de solvant, par analogie avec la méthode décrite dans Fessi H. et al, ibid. et le mode opératoire décrit dans l'exemple 2.
Plus particulièrement, une solution de 4 mg de pénicilline G-squalénysée obtenue à l'exemple 5 dans l'éthanol (0,5 mL) est ajoutée goutte à goutte à 1,0 mL d'une solution aqueuse de sucrose à (5 %) sous agitation magnétique. Les particules se forment instantanément. Après 2 ou 3 minutes d'agitation, la suspension de nanoparticules est transférée dans un ballon de 50 mL taré et concentrée sous pression réduite au rotavapor (50-100 mbar à 20 0C pendant 10 min puis à 37 0C pendant environ 3-5 minutes jusqu'à un poids de à 0,9 g. La solution est alors complétée jusqu'à 1,0 g en utilisant une solution aqueuse de sucrose à 5%.
La taille des nanoparticules obtenues mesurée sur un nanosizer de Malvern (Zetasizer) est de 191 nm.
Les nanoparticules ainsi obtenues ont une bonne stabilité en solution aqueuse (supérieure à 24 h à 0 0C). Elles possèdent un indice de polydispersité de 0,14, déterminé selon les méthodes bien connues de l'homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS
1. Complexe formé d'au moins une molécule de bêta-lactamine couplée de manière covalente à au moins un radical hydrocarboné, ledit radical hydrocarboné étant figuré par le radical de formule (I) qui suit :
Figure imgf000033_0001
dans laquelle :
- mi = 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 ;
- m2 = 0, 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 ; et
représente la liaison vers la molécule, dérivée de bêta-lactamine, étant entendu que lorsque m2 représente 0, alors mi représente au moins 2.
2. Complexe selon la revendication précédente, dans lequel le composé hydrocarboné comprend de 18 à 40 atomes de carbone, de préférence de 18 à 32 atomes de carbone.
3. Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le radical hydrocarboné est le radical de formule (I) dans lequel mi représente 1 et m2 représente 2.
4. Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la molécule de bêta-lactamine est figurée par la formule (II) :
Figure imgf000033_0002
dans laquelle :
- X représente un hétéroatome choisi parmi un soufre, un oxygène, un azote ou bien un groupe -S-CH2- -CH2-S- , -CH2- ou -(CHz)2- ; - ' indique la présence éventuelle d'une double liaison ;
- R représente un groupe aryle, -O-phényle, hétéroaryle, lesdits groupes étant éventuellement substitués par un ou plusieurs groupe(s) R3 ;
- R3 représente un atome d'halogène, un groupe hydroxyle, un groupe Ci-C6 alkyle, Ci-C6 alkoxy, lesdits groupes alkyle et alcoxy étant éventuellement substitués par un ou plusieurs atomes d'halogène ou par un ou plusieurs groupe hydroxyle, un groupe - NR4R5, un groupe -COOR6, un groupe -CONR4R5;
- R4 et R5 représentent, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène, un groupe Ci-C6 alkyle éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène ou par un ou plusieurs groupes hydroxyles ;
- R6 représente un atome d'hydrogène, un Ci-C6 alkyle éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogènes ou par un ou plusieurs groupes hydroxyles ;
- Ri représente un atome d'hydrogène, un groupement -COOR6, -NR4R5, =N-0CH3 ;
- R2 représente un ou deux groupe(s) choisi(s) indépendamment parmi un atome d'hydrogène, un atome d'halogène, un groupe hydroxyle, un Ci-C6 alkyle, un Ci-C6 alcoxy, lesdits groupes alkyle ou alcoxy étant éventuellement substitués par un ou plusieurs atomes d'halogène ou par un ou plusieurs groupes hydroxyles ou par un groupe -O-C(O)-Ci_6alkyle ; et leurs sels pharmaceutiquement acceptables.
5. Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la molécule de bêta-lactamine, est choisie parmi la famille des pénicillines, des céphalosporines et des carbapenèmes.
6. Complexe selon la revendication précédente, dans lequel la molécule de bêta-lactamine, est choisie parmi l'amoxicilline, l'ampicilline, la pénicilline G, la céfotaxime, la floxacilline, la méthicilline, la dicloxacilline, la carbénicilline, la mezlocilline.
7. Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les deux entités formant ledit complexe sont couplées par une liaison covalente de type ester, éther, thioéther, disulfure, phosphate ou amide.
8. Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes, figuré par le composé de formule (III) qui suit :
Figure imgf000035_0001
dans laquelle :
X, R, et R2 sont tels que définis pour le composé de formule (II) et mi et m2 sont tels que définis pour le composé de formule (I) ; et
Z représente une liaison covalente de type ester, éther, thioéther, disulfure, phosphate ou amide et L représente une liaison simple covalente ou un groupe C1-C4 alkylène.
9. Complexe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il possède l'aptitude de s'organiser spontanément à l'état de nanoparticules lorsqu'il est en présence d'un milieu aqueux.
10. Nanoparticules d'un complexe tel que décrit selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
11. Nanoparticules selon la revendication précédente, dont la taille moyenne varie de 30 à 500 nm, en particulier de 50 à 250 nm, voire de 100 à 400 nm.
12. Nanoparticules selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, choisies parmi les nanoparticules de (N)-squalénoyl-ampicilline, de (N)-squalénoyl- amoxicilline et de squalénoyl-pénicilline G.
13. Procédé de préparation de nanoparticules selon l'une quelconques des revendications 10 à 12 caractérisé en ce qu'il comprend au moins :
- la dispersion d'un complexe selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans au moins un solvant organique, à une concentration suffisante pour obtenir, lors de l'ajout du mélange résultant, sous agitation, à une phase aqueuse, la formation instantanée de nanoparticules dudit complexe en suspension dans ladite phase aqueuse, et, le cas échéant, l'isolement desdites nanoparticules.
14. Procédé de préparation selon la revendication précédente comprenant en outre une étape de lyophilisation.
15. Lyophilisât comprenant au moins un complexe tel que défini selon les revendications 1 à 9 et/ou au moins des nanoparticules telles que définies selon l'une quelconque des revendications 10 à 12.
16. Composition pharmaceutique comprenant au moins un complexe tel que défini selon l'une des revendications 1 à 9 et/ou au moins des nanoparticules telles que définies selon l'une quelconques des revendications 10 à 12, ledit complexe et/ou lesdites nanoparticules étant éventuellement sous forme de lyophilisât tel que défini selon la revendication 15, en association avec au moins un véhicule pharmaceutique acceptable.
17. Complexe tel que défini selon l'une des revendications 1 à 9 et/ou de nanoparticules telles que définies selon l'une quelconques des revendications 10 à 12, ledit complexe et/ou lesdites nanoparticules étant éventuellement sous forme d'un lyophilisât tel que défini selon la revendication 15, pour le traitement et/ou la prévention d'infections bactériennes, notamment due aux souches sensibles aux bêta-lactamines.
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