WO2015181507A1 - Nouveaux composes de type 5-acylsulfanyl-histidine en tant que precurseurs des 5-sulfanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures - Google Patents

Nouveaux composes de type 5-acylsulfanyl-histidine en tant que precurseurs des 5-sulfanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures Download PDF

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WO2015181507A1
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histidine
acid
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Irène ERDELMEIER
Sylvain Daunay
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Tetrahedron
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
    • C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
    • C07D403/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/66—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/84—Sulfur atoms

Definitions

  • the present invention relates to:
  • the present invention relates to novel 5-acylsulfanylhistidine compounds and their derivatives, as well as their methods of preparation and their use as precursors of the corresponding 5-sulfanylthistides and their disulfides. More particularly, this invention relates to the synthesis of novel 5-acylsulfanyl-histidine compounds and their derivatives, their salts as direct precursors of the corresponding 5-sulfanylthistides and their disulfides.
  • the recent IUPAC "suifanyl” nomenclature for the "-SH” group is applied for the compounds described in the invention instead of the different terms previously used in the literature such as "thiohistidine",
  • a first example is constituted by the group of adenochromines
  • the second approach consisted of a nucleophilic substitution of a 5-bromoimidazole nucleus activated by an electron-withdrawing group carboxaldehyde CHO (Ohba M., Nishimura Y., Kato M. and Fujii T. Tetrahedron 1999, 55, 4999-5016) in the context of the synthesis of imbricatine.
  • a 5-bromoimidazole nucleus activated by an electron-withdrawing group carboxaldehyde CHO (Ohba M., Nishimura Y., Kato M. and Fujii T. Tetrahedron 1999, 55, 4999-5016) in the context of the synthesis of imbricatine.
  • Ovothiols A, B and C see De Luna et al., J. Phys. Chemistry, 2013, DOI: 10.1021 / jp402514w;
  • the 5-acylsulfanyl-histidine compounds and their derivatives would be very good precursors of 5-sulfanylhistidine and its derivatives. Since these 5-acylsulfanyl-histidine compounds and their derivatives are not known, it would therefore be necessary to have a synthesis method which makes it possible to directly introduce an acylsulfanyl group at the 5-position of a histidine. Such a method, to our knowledge, has never been described so far. This new method of direct introduction of an acylsulfanyl group at the 5-position of histidine or of one of its derivatives would be all the more interesting since it could be carried out without a protective group and in water as a solvent. reaction.
  • One of the aims of the present invention is therefore to provide new compounds of the 5-acylsulfanyl-histidine type and their derivatives which may be precursors of the corresponding 5-sulfanylhistidines and their disulfides.
  • Another object of the present invention is a process for the preparation of these novel 5-acylsulfanyl-histidine compounds and their derivatives using a new method for the direct introduction of an acylsulfanyl group at the 5-position of a histidine or the one of its derivatives without a protective group and in water as a solvent.
  • Another object of the present invention is the use of these novel 5-acylsulfanyl-histidine compounds and their derivatives as precursors of the corresponding 5-sulfanylhistidines and their disulfides.
  • the present invention therefore aims:
  • the subject of the present invention is new 5-acylsulfanyl-histidine compounds and their derivatives corresponding to the following general formula (I):
  • R 1 H, alkyl, in particular CH 3 ;
  • R 5 alkyl, in particular methyl, phenyl
  • the invention encompasses all stereoisomers, diastereoisomers and enantiomers, especially at the carbon atom carrying the COOH group, taken alone or as a mixture.
  • mineral acids such as hydrochloric, hydrobromic, hydroiodic, sulfuric, tartaric, phosphoric or with organic acids such as formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic, benzoic, maleic, fumaric, succinic, citric, oxalic, glyoxylic, aspartic, alkanesulfonic such as methanesulfonic, trifluoromethanesulfonic, ethanesulfonic, arylsulphonic acids such as benzene- and para-toluenesulfonic acids .
  • mineral acids such as hydrochloric, hydrobromic, hydroiodic, sulfuric, tartaric, phosphoric
  • organic acids such as formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic, benzoic, maleic, fumaric, succinic, citric, oxalic, glyoxylic, aspartic, alkanesulfonic such
  • an alkyl radical is understood to mean a group comprising 1 to 6 linear or cyclic carbon atoms, optionally branched,
  • substituted alkyl radical means an alkyl group substituted with one or more fluorine atoms, or substituted with an alkenyl group containing one or more carbon-carbon double bonds, or substituted with one or more OH, SH or NH 2 or COOH, as well as their enantiomers, and their diastereoisomers.
  • aryl radical it is understood a phenyl group optionally fluorinated or polyfluorinated, and optionally comprising one or more OH or SH or NH 2 or COOH functions
  • ⁇ -amino-acyl radical it is understood the acyl radical of any amino-proteogenic acid, that is to say any amino-acid used in the composition of proteins found in the plant, animal world, including man .
  • the subject of the invention is also a process A for the preparation of the new compounds of the 5-acylsulfanyl-histidine type and their derivatives of general formula (I), explained in the attached FIG. 1, and characterized in that it includes the following steps:
  • the halogenium ion generating agent X + may be:
  • the polar protic solvent may be water or an aqueous solution.
  • the carbothioic acid sulfur-containing reagent may be, for example, thioacetic acid; or thiobenzoic acid, or mixtures thereof.
  • the sulfur-containing reagent of the carbothioic acid salt type may be, for example, potassium thioacetate, optionally in admixture with a carbothioic acid mentioned above.
  • the temperature will be between 0-5 ° C.
  • the subject of the present invention is the use of the abovementioned 5-acylsulfanyl compounds of formula (I) or of its derivatives, for the preparation of corresponding 5-sulfanyl-histidine compounds and their disulfides described below.
  • the invention covers novel 5-sulfanylhistidine compounds and their derivatives corresponding to the following general formula (II):
  • R 1 H then R 2 , R 3 and R 4 can not be simultaneously H.
  • the invention encompasses all stereoisomers, diastereoisomers and enantiomers, in particular at the carbon atom carrying the COOH group, as well as all the corresponding disulfides, taken alone or as a mixture.
  • mineral acids such as hydrochloric, hydrobromic, hydroiodic, sulfuric, tartaric, phosphoric or with organic acids such as formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid, benzoic, maleic, fumaric, succinic, citric, oxalic, glyoxylic, aspartic, alkanesulfonic, such as methanesulfonic, trifluoromethanesulfonic, ethanesulfonic, arylsulphonic acids such as benzene and paratoluene sulfonic acids.
  • mineral acids such as hydrochloric, hydrobromic, hydroiodic, sulfuric, tartaric, phosphoric
  • organic acids such as formic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid
  • benzoic maleic, fumaric, succinic, citric, oxalic, glyoxylic, aspartic, alkanesulfonic
  • an alkyl radical is understood to mean a group comprising 1 to 6 linear or cyclic carbon atoms, optionally branched,
  • substituted alkyl radical is understood to mean an alkyl group substituted with one or more fluorine atoms, or substituted by an alkenyl group containing one or more carbon-carbon double bonds, or substituted by one or more OH or SH or NH 2 or COOH functions, as well as their enantiomers, and their diastereoisomers.
  • aryl radical it is understood a phenyl group optionally fluorinated or polyfluorinated, and optionally comprising one or more OH or SH or NH 2 or COOH functions
  • acyl radical of any amino acid proteogenic, ie any amino acid involved in the composition of proteins found in the plant world, animal, including man.
  • the new compounds of the 5-sulfanylhistidine type and their derivatives corresponding to the general formula (II), as well as their disulfides, could prove to be nutritional, cosmetic or medicinal active ingredients.
  • the subject of the invention is also a process B for the preparation of the compounds of the 5- sulfanylhistidine type and of their derivatives of general formula (II) obtained from the compounds of the 5-acylsulfanyl-histidine type and of their derivatives of general formula (I) described in process A above, and characterized in that it comprises the following steps:
  • the polar protic solvent may be water or an aqueous solution.
  • the thiol may be, for example, mercaptopropionic acid or dithiotreitol, or mixtures thereof.
  • the temperature may be between 20 and 130 ° C.
  • the Applicant demonstrates the ability of the compounds of general formula (I) to be precursors of 5-sulfanylhistidine compounds and their derivatives of general formula (II) after hydrolysis.
  • the subject of the invention is also a process C for the preparation of disulfides of 5-sulfanylhistidines and their derivatives:
  • the Applicant demonstrates the ability of 5-acylsulfanyl-histidine compounds of general formula (I) to be disulfide precursors of 5-sulfanylhistidines and its derivatives after hydrolysis and oxidation.
  • the invention also relates to a "one-pot" process D for the preparation of the 5-sulfanylhistidine derivatives and their corresponding disulfides from the corresponding histidine derivatives, by combining the processes A with B or with C, and characterized in that it comprises the following steps:
  • the invention comprises 4 figures.
  • FIG. 2 Representative spectrum ( 1 H NMR, 400 MHz) of the reaction mixture obtained in Example 1, preparation of L-5-acetylsulfanyl-histidine (Compound 1)
  • FIG. 3 Representative spectrum ( 1 H NMR, 400 MHz) of the reaction mixture obtained in Example 3, preparation of L-5-acetylsulfanyl-O, N (dimethyl) -histidine (Compound 2)
  • FIG. 4 Representative spectrum ( 1 H NMR, 400MHz) of the reaction mixture obtained in Example 5, preparation of L-5-acetylsulfanyl-aN, N, N (trimethyl) -histidine (Compound 3)
  • the temperature is either the ambient temperature or a given temperature in degrees Celsius
  • the pressure is the atmospheric pressure, unless otherwise indicated.
  • the reagents used are commercially available from international suppliers such as SAF (France), Alfa Aesar, Fisher Scientific, TCI Europe, Bachem (Switzerland, AKOS (Germany) except the following compounds: N-methyl-histidine hydrochloride, N, N- Dimethyl Histidine Hydrochloride Hydrate and L-Hercynin which have been prepared according to the protocols cited.
  • the 1 H-NMR analyzes were recorded at 400 MHz or 300 MHz in D 2 0 or a mixture D 2 0 / DC1, using the signal of HOD (4.79 ppm) as internal reference. The chemical shifts are noted in ppm, and the multiplicity of the signals indicated by the following symbols: s (singlet), d (doublet), t (triplet), q (quartet), and m (multiplet). The coupling constants are noted in hertz (Hz). 13 C-NMR analyzes are recorded at 75 MHz in D 2 0 or D 2 0 / DC 1. Analyses of mass are obtained by chemical ionization at atmospheric pressure (APCI-MS). Melting points were measured with an apparatus from Stuart Scientific.
  • APCI-MS atmospheric pressure
  • HPLC analyzes were performed on an Acquity device (Waters), using two types of columns: A. Kromasil Diol 250x4.6 column (5pm).
  • the mobile phase used is a mixture of solvent A (10/90 H 2 O / acetonitrile + 0.05% TFA) and solvent B (50/50 H 2 O / acetonitrile + 0.05% TFA), with a gradient varying in 10 minutes from 90% A to 100% B and a flow rate of 1.2 ml / min.
  • the mobile phase used is a mixture of solvent A (100% H 2 O + 0.2% HCOOH) and solvent B (100% acetonitrile + 0.2% HCOOH), with a gradient varying in 8 minutes from 100% A to 40%. % A and a flow rate of 1 ml / min.
  • the detection is carried out with a universal ELSD detector (Sedere).
  • the hydrochloride of L-histidine monohydrate (52.93 g, 250 mmol, 1 eq) is dissolved in 1.5 l of deionized water, and the solution is cooled to 0 ° C in 30 minutes. With vigorous stirring the bromine (16.7 ml, 51.93 g, 325 mmol, 1.3 eq) was added dropwise very rapidly. The solution turns red. The thioacetic acid (73.3 ml, 78.46 g, 1 mole, 4 eq.) Is added very rapidly: the solution becomes discolored immediately and changes from red to light yellow. Stirring is vigorously maintained at 0 ° C for 1 h.
  • the L-histidine hydrochloride monohydrate (10.48 g, 50 mmol, 1 eq) is dissolved in 300 ml of deionized water containing a 37% concentrated hydrochloric acid solution (4.17 ml, 4.92 g). 50 mmol, 1 eq) and the solution is cooled to 0 ° C. The agitation is kept very strong. N-bromosuccinimide (11.56 g, 65 mmol, 1.3 eq) is added in one portion: the mixture becomes clear orange after 30 seconds. The temperature rises to 1 ° C.
  • Compound 1 is obtained with a reaction yield of 75 mol% as calculated from the 1 H NMR spectrogram (in the reaction mixture).
  • Compound 2 is obtained with a reaction yield of 70 mol% as calculated from the NMR-H 1 spectrogram.
  • Compound 2 is purified on a silica column using an ethyl acetate / ethanol gradient followed by elution with water.
  • a low intensity singlet corresponding to the hydrolysed product (compound 18b) is detected at 8.33 ppm.
  • Example 5 Preparation of L-5-acetylsulfanyl-a, N, N, N (trimethyl) -histidine (Compound 3) by activation with N-bromosuccinimide and reaction with thioacetic acid
  • Example 7 Preparation of L-5-acetylsulfanyl- (X, N (glycinyl) -histidine (Compound 4) by activation with N-bromosuccioacetic acid
  • N (glycinyl) -histidine 212 mg, 1 mmol, 1 eq. Is dissolved in 7 ml of demineralized water and 1 ml of acetonitrile. Then a solution of concentrated hydrochloric acid at 37% (170 ⁇ l, 2 mmol, 2 eq.) Is added and the solution is cooled to 0 ° C. With vigorous stirring, N-bromosuccinimide (230 mg, 1.3 mmol, 1.3 eq) was added. After 3 minutes, the thioacetic acid (370 ⁇ l, 5.0 mmol, 5 eq) is added very rapidly. Stirring is maintained at 0 ° C for 30 minutes.
  • a singlet corresponding to the excess of the thioacetic acid is detected at 2.48 ppm, a singlet at 2.78 ppm corresponding to the succinimide as well as low intensity signals corresponding to the secondary products, such as acetic acid detected at 2,0ppm.
  • Compound 5 is obtained with a reaction yield of 65 mol% as calculated from the NMR spectrogram.
  • the ethanol signals are detected at 18ppm and 3.65ppm.
  • 1-methyl-hercynin (430 mg, 2 mmol, 1 eq) is dissolved in 15 ml of deionized water. Concentrated 37% hydrochloric acid (170 ⁇ l, 2 mmol, ⁇ 1 eq.) Is added and the solution is cooled to 0 ° C. With vigorous stirring, N-bromosuccinimide (465 mg, 2.6 mmol, 1.3 eq) was added. After 3 minutes, the thioacetic acid (740 ⁇ l, 10 mmol, 5 eq) is added very rapidly. Stirring is maintained at 0 ° C for 30 minutes.
  • a singlet corresponding to the excess of the thioacetic acid is detected at 2.48 ppm, a singlet at 2.78 ppm corresponding to the succinimide as well as low intensity signals corresponding to the secondary products, such as acetic acid detected at 2,0ppm.
  • Example 10 Preparation of L-5-acetylsulfanyl- ⁇ -N (L-alanyl) -histidine (Compound 7) by activation with N-bromosuccinimide and reaction with thioacetic acid
  • the ⁇ , N (L-alanyl) -histidine (500 mg, 2.2 mmol, 1 eq) is dissolved in 15 ml of deionized water containing 37% concentrated hydrochloric acid solution (370 ⁇ , 4%). 4 mmol, 2 eq.) And the solution is cooled to 0 ° C. N-bromosuccinimide (510 mg, 2.9 mmol, 1.3 eq) is added in one portion: the mixture becomes clear orange after 30 seconds. After 3 minutes, the thioacetic acid (820 ⁇ l, 11.0 mmol, 5 eq) is added very rapidly. Stirring is vigorously maintained at 0 ° C for 30 minutes.
  • Compound 7 is obtained with a reaction yield of 65 mol% as calculated from the NMR-H 1 spectrogram of a sample.
  • reaction mixture is washed with 2x25 ml of ethyl acetate and the compound is then purified on a silica column (2/2/1 ethyl acetate / ethanol / water) to give 7 (410 mg, 54.degree. %, purity 88%) as a clear oil.
  • a singlet corresponding to succinimide is detected at 2.68 ppm.
  • N (pentanoyl) -histidine 450 mg, 1.43 mmol, 1 eq.
  • 10 ml of demineralized water containing a 37% concentrated hydrochloric acid solution 120 ⁇ l, 1.43 ml). mmol, 1 eq.
  • N-bromosuccinimide 330 mg, 1.86 mmol, 1.3 eq
  • the thioacetic acid 530 ⁇ l, 7.15 mmol, 5 eq
  • Stirring is vigorously maintained at 0 ° C for 30 minutes.
  • Compound 8 is obtained with a reaction yield of 67 mol% as calculated from the NMR-H 1 spectrogram of a sample.
  • the product is purified on a silica column (mixture 90% ethyl acetate / ethanol 3/1 and 10% water).
  • the 5-acetylsulfanyl- ⁇ , N (pentanoyl) -histidine (compound 8) is obtained in the form of a transparent oil (320 mg, 64%, purity 90%).
  • the 5-acylsulfanyl compounds are prepared in situ and then hydrolyzed directly, while stirring the reaction medium, preferably by heating.
  • reaction medium The presence of a thiol, such as mercaptopropionic acid or dithiothreitol, is beneficial for the easy isolation of 5-sulfanylthistidine derivatives, but it is in no way necessary for the hydrolysis itself, as demonstrated in the literature.
  • Example 22 "One pot" preparation of L-5-sulfanylhistidine via in situ preparation of 5-acetylsulfanylhistidine followed by hydrolysis (Compound 18)
  • Example 23 "One pot" preparation of D-5-sulfanylhistidine via in-situ preparation of 5-acetylsulfanyl-histidine followed by hydrolysis (Compound 19)
  • D-Histidine (3.92 g, 25 mmol, 1 eq) is dissolved in 150 ml deionized water and 37% concentrated hydrochloric acid solution (4.17 ml, 4.92 g, 50 mmol). 2 eq.), Then the solution is cooled to 0 ° C. The agitation is kept very strong. N-bromosuccinimide (5.78 g, 32.5 mmol, 1.3 eq) is added all at once: the solution becomes clear orange Thioacetic acid (7.33 ml, 7.85 g, 200 ml) mmol, 4 eq) is added all at once, stirring is vigorously maintained at 0 ° C.
  • Example 24 "one pot” preparation of D, L-5-sulfanylhistidine via in situ preparation of 5-acylsulfanylhistidine followed by hydrolysis (Compound 20)
  • the 3-mercaptopropionic acid (8.0 ml, 9.65 g, 90 mmol, 6 eq) is added and the solution is then heated at 100 ° C for 18 h. A precipitate corresponding to the disulfide of thioacetic acid and mercaptopropionic acid is removed by filtration. The filtrate is washed twice with 100 ml of ethyl acetate. After neutralization and crystallization in the presence of dithiothreitol (233 mg, 1.5 mmol, 0.1 eq.), 650 mg of D, L-5-sulfanylhistidine (Compound 20) (23%, 29% relative to the amount of intermediate SAc) are obtained in the form of a white solid.
  • the L-histidine hydrochloride monohydrate (14.82 g, 70 mmol, 1 eq) is dissolved in 126 ml of deionized water, and the solution is cooled to 0 ° C. With vigorous stirring, the bromine (4.32 ml, 13.42 g, 84 mmol, 1.2 eq.) Is added dropwise very rapidly. The solution becomes red. The thioacetic acid (18.0 ml, 19.2 g, 245 mmol, 3.5 eq) is added very rapidly. Stirring is vigorously maintained at 0 ° C for 20 minutes.
  • the slightly yellow solution obtained is extracted twice with 120 ml of ethyl acetate. After hydrolysis under heat, oxidation and purification on the resin DOWEX 50WX2-400 the hydrochloride hydrate of the disulfide of the L-5-sulfanyl-N, N (dimethyl) -histidine (compound 24x4HClxH2O, 1.2 g, 41%) is obtained in the form of a beige powder.
  • Compound 25 Compound 2 is prepared and purified by column as described in Example 3, using an ethyl acetate / ethanol gradient followed by elution with water. The aqueous fraction containing the pure compound 2 is placed in a water bath at 40 ° C., and heated with stirring for 8 hours. Samples are taken every 60 minutes, and the mixture analyzed by HPLC.
  • the 3-mercaptopropionic acid (11.07 ml, 13.4 g, 125 mmol, 5 eq) is added to the aqueous phase and then the solution is heated at 130 ° C for 3h. After extraction, neutralization and crystallization in the presence of dithiothreitol (1.95 g (12.5 mmol, 0.5 eq)) L-5- sulfanyl - ⁇ , N, N, N (trimethyl) -histidine (Compound 26) (2.22 g, 38%, 58% relative to the amount of the intermediate SAc) is obtained in the form of a white powder (to be stored under an inert atmosphere).
  • Compound 3 is prepared and purified by column as described in Example 5. 100 mg (0.33 mmol, 1 eq) of compound 3 are solubilized in 2.4 mL of D20. 172 mg of 3-mercaptopropionic acid (142 ⁇ l, 5 equivalents) are added, and the solution is heated to 40 ° C. Conversion is followed by 1 H-NMR and HPLC-ELSD. The hydrolysis yield of compound 3 is 90% after 3h (followed by
  • Compound 3 is prepared and purified by column as described in Example 5. 170 mg (0.6 mmol) of compound 3 are solubilized in 10 mL of water, and the solution is heated to 90 ° C in air during 7h. The conversion is followed by HPLC. The hydrolysis of compound 3 is complete after 7h. The solution is evaporated to dryness. The residue is taken up in a mixture of 5 mL of methanol and 93 mg (0.6 mmol) of dithiothreitol. After stirring for 4 hours under an inert atmosphere, 2 ml of ethanol are added. A precipitate forms immediately, which is filtered and washed with ethanol (2x2mL) and then with ethyl ether (2x2mL). After drying, 104 mg (72%) of L-5-sulfanyl-N, N, N (trimethyl) histidine are obtained in the form of a beige powder.
  • L-5-sulfanyl-a, N, N, N (trimethyl) -histidine (Compound 26, 300 mg, 1.29 mmol, 1 eq) is dissolved in 50 ml of demineralized water. The colorless solution is stirred at room temperature for 4 days. After filtration and lyophilization of the filtrate, the disulfide of L-5-sulfanyl- ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ (trimethyl) -histidine (Compound 27) (263 mg, 89%) is obtained in the form of a yellow powder.
  • Compound 3 is prepared and purified by column as described in Example 5, using an ethyl acetate / ethanol gradient followed by elution with water.
  • the aqueous fraction containing pure compound 3 is placed in a water bath at 40 ° C, and heated with stirring for two days. Samples are taken every hour, and the mixture analyzed by HPLC.
  • Compound 3 is prepared and purified by column as described in Example 5. 30 mg of compound 3 are solubilized in 600 ⁇ L of D 2 0, the solution transferred to an NMR tube, which is kept at room temperature. The conversion is monitored by 1 H-NMR. The hydrolysis of compound 3 is almost complete after 2 days, and a mixture containing disulfide 27 and thiol 26 ( ⁇ 3: 1) is obtained.
  • the 3-mercaptopropionic acid (5.26 ml, 6.36 g, 60 mmol, 6 eq) is added and the solution is heated at 80 ° C overnight. The solution is cooled to ambient temperature and then extracted with 4 times 50 ml of ethyl acetate. The aqueous phase is purified on silica to yield L-5-sulfanyl- ⁇ (acetyl) histidine disulfide hydrochloride (compound 28) as an orange oil (520 mg, 17%, 36% relative to the amount of intermediate SAc).
  • the disulfide hydrochloride of L-5-sulfanyl- ⁇ , N (acetyl) -histidine (Compound 28) (520 mg, 834 pmol, 1 eq.) Is dissolved in 50 ml of water and the pH of the solution brown is adjusted to 4.5 by adding NH 4 OH. 3-Mercaptopropionic acid (4.38 ml, 5.31 g, 50 mmol, 5 eq) is added. The solution is heated at 70 ° C for 2h. The solution is extracted with 4 times 50 ml of ethyl acetate. The aqueous phase is evaporated to dryness to give L-5-sulfanyl- ⁇ , N (acetyl) -histidine (Compound 29) (390 mg, 86%) as a beige solid.
  • Example 30 "One pot” preparation of L-5-sulfanyl carnosine via in-situ preparation of 5-acylsulfanylhistidine followed by hydrolysis (Compound 30)
  • 1-methyl-L-histidine (0.84 g, 5 mmol, 1 eq.) Is dissolved in 35 ml of demineralized water and a 37% solution of concentrated hydrochloric acid (835 ⁇ l (10 mmol, 2 eq. ) is added, then the solution is cooled to 1 ° C. The stirring is maintained very strong N-bromosuccinimide (1.17 g, 6.5 mmol, 1.3 eq.) is added rapidly. minutes, the thioacetic acid (2.57 ml, 2.74 g, 35 mmol, 7 eq) is added very rapidly, stirring is vigorous at 0 ° C. for 30 minutes, the solution is extracted with 40 ml.
  • L-5-sulfanyl-1-methyl-histidine disulfide (Compound 25) (427 mg, 0.52 mmol, 1 eq) is suspended in 25 ml of methanol. The medium is heated to 50 ° C. and then dithiothreitol (299 mg, 1.92 mmol, 2 eq.) Is added. After stirring for 1 h at room temperature and precipitation with ethyl ether, L-5-sulfanyl-1-methyl-Histidine (Iso-ovothiol A, Compound 32) (295 mg, 69%) is obtained as a a slightly greyish powder.
  • Example 32 Preparation of L-5-sulfanyl- (X, N, N (dimethyl) -1-methyl-histidine disulfide by hydrolysis of the 5-acetylsulfanyl- ⁇ , N, N (dimethyl) -1-methyl- Histidine followed by oxidation in air (Compound 33)
  • Compound 5 is prepared and purified by column as described in Example 8. 180 mg (0.63 mmol, 1 eq) of compound 5 are solubilized in 20 ml of water. The clear solution is stirred in the presence of oxygen for 20 hours at room temperature. After lyophilization, the disulfide L-5-sulfanyl-a, N, N (dimethyl) -1-methyl-histidine (Compound 33, 98%) is obtained in the form of a greenish amorphous solid.
  • Example 33 "One pot" preparation of L-5-sulfanyl- ⁇ , N, N, N (trimethyl) -1-methyl-histidine disulfide (Compound 34 dihydrochloride) via in-situ preparation of L-5- acetylsulfanyl- ⁇ , N, N (trimethyl) -1-methyl-histidine followed by hydrolysis and oxidation
  • 1-methyl-hercynin (510 mg, 2 mmol, 1 eq.) Is dissolved in 15 ml of deionized water containing 37% concentrated hydrochloric acid solution (170 ⁇ l, 2 mmol, 1 eq.), Then the solution is cooled to 0 ° C. The agitation is kept very strong. N-bromosuccinimide (465 mg, 2.6 mmol, 1.3 eq) is added rapidly. After 3 minutes, the thioacetic acid (740 ⁇ l, 10 mmol, 5 eq) is added very rapidly. Stirring is vigorously maintained at 0 ° C for 30 minutes.
  • the mixture is extracted with 2x20 ml of ethyl acetate and then diluted in 160 ml of ethyl acetate / ethanol (3/1) for purification on a silica column (ethyl acetate / ethanol / water 2 / 2/1).
  • the slightly pink oil obtained is oxidized with dimethyl sulfoxide (140 ⁇ l, 2 mmol, 1 eq.) In a solution of glacial acetic acid. The solution is heated for one hour at 80 ° C.
  • the disulfide dihydrochloride of L-5-sulfanyl- ⁇ , ⁇ , ⁇ , ⁇ , (trimethyl) -1-methyl-histidine (compound 34) is obtained after purification on a silica column (acetate of ethyl / ethanol / water 2/2/1 then elution with 0.5M hydrochloric acid) as a slightly yellow oil (110 mg, 10%).
  • Compound 7 is prepared and purified by column as described in Example 10. 340 mg (1 mmol, 1 eq) of compound 7 are solubilized in 20 ml of water. The clear solution is shaken in the absence of oxygen for 6 days at room temperature. After evaporation to dryness, L-5-sulfanyl- ⁇ , N (L-alanyl) -histidine (Compound 35, 92%) is obtained in the form of a beige amorphous solid.

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Abstract

L'invention concerne un composé de type 5-acylsulfanyl-histidine et ses dérivés répondant formule générale (I) suivante: (I). Dans laquelle: R1 à R3 = H, alkyle, en particulier CH3; R4 = H, alkyle, en particulier CH3, alkyle(C=0), alkyle substitué (C=O), aryle(C=O); β-alanyle (H2NCH2CH2 (C=O); α-amino-acyle; R5 = alkyle, en particulier méthyle, phényle. L'invention concerne aussi l'utilisation de ce composé pour préparer des composés type 5-sulfanyl-histidine et ses dérivés, ainsi que des disulfures correspondants; et leurs divers procédés de préparation.

Description

NOUVEAUX COMPOSES DE TYPE 5 -ACYLSULFANYL-HISTIDINE EN TANT QUE PRECURSEURS DES 5 -SULFANYLHISTIDINES CORRESPONDANTES ET
DE LEURS DISULFURES La présente invention a pour objet :
de nouveaux composés de type 5 -acylsulfanyl - histidine (et leurs dérivés) ;
leurs procédés de préparation ;
- leur utilisation en tant que précurseurs des 5- suifanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures .
La présente invention concerne de nouveaux composés de type 5 -acylsulfanyl -histidine et leurs dérivés, ainsi que leurs modes de préparation et leur utilisation en tant que précurseurs des 5- sulfanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures. Plus particulièrement, cette invention relate la synthèse de nouveaux composés de type 5- acylsulfanyl -histidine et leurs dérivés, de leurs sels en tant que précurseurs directs des 5- sulfanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures. La nomenclature récente IUPAC « suifanyl » pour le groupement « -SH » est appliquée pour les composés décrits dans l'invention au lieu des différents termes utilisés auparavant dans la littérature tels que « thiohistidine »,
« thiolhistidine » ou « mercaptohistidine ». ETAT DE LA TECHNIQUE
Le groupement 5-sulfanyl-imidazole est rarement retrouvé dans la Nature (Caroll A. et Avrey V.M. ; J. Nat. Prod. ; 2009 ; 72 ; 696-699). Très peu de produits naturels comportant un squelette 5-sulfanyl -histidine (méthylé ou non en position 3 du noyau imidazole) ont été mis en évidence à ce jour (Hand CE. et Honek J.F.; J. Nat. Prod.; 2005 ; 68 ; 293-308). Ils sont d'origine bactérienne ou marine pour la plupart. Un premier exemple est constitué par le groupe des adénochromines
A, B et C (Ito S. et Prota G. ; JCS Chem. Comm. ; 1977 ; 251-252 ; Rossi F., Nardi G., Palumbo A. et
Prota G. ; Comp. Biochem. Physiol. 1985, 80b, 843-845) et des séco-adénochromines A, B et C (Ito S., Nardi G. et Prota G. ; JCS Chem. Comm. ; 1976 ; 1042) . L' imbricatine , produite par Dermasterias imbricate, constitue un second exemple (Pathirana C. et Andersen
R.J. ; J. Am. Chem. Soc. ; 1986 ; 108, 8288-8289). Les ovothiols A, B et C (Turner E . , Klevit R.E. et Shapiro
B . M . ; J. Biol . Chem. ; 1986 ; 261 ; 13056) constituent un troisième exemple du groupe encore plus restreint de produits naturels comportant un squelette 5-sulfanyl- histidine méthylé en position 3 (Ά noter que la position du groupement méthyle a été, initialement , faussement localisée sur l'azote NI de l'histidine, comme ceci a été démontré dans Holler et al. JOC 1987, 4421-4423 vs . Palumba et al., THL 1982, 3207-3208) .
Très récemment un nouvel alcaloïde indolique, contenant un squelette 5-sulfanyl -histidine , la leptoclinidamine C a été mis en évidence (Caroll A. et Avrey V.M. ; J. Nat. Prod. ; 2009 ; 72 ; 696-699) .
La biosynthèse des ovothiols A, B et C a été décrite (Vogt R.N. , Spies H.S.C. et Steenkamp D.J. ; Eur. J. Biochem. ; 2001, 268, 5229-5241) . L'introduction du soufre, en position 5 du noyau imidazole de la L-histidine, est réalisée en présence de l'enzyme suifoxyde synthase (OvoA) , ainsi que de fer ferreux (Fe2+) et d'oxygène 02. La L-cystéine est utilisée comme donneur de soufre pour aboutir à un intermédiaire sulfoxyde (Braunshausen A. et Seebeck F. ; JACS ; 2011 ; 133, 1757). Ce dernier est ensuite transformé en ovothiol A, B ou C en présence de l'enzyme sulfoxyde lyase et de phosphate de pyridoxal, son cofacteur (Mashabela G. et Seebeck F. ; JCS Chem. Comm. ; 2013, 7714-7716) .
La préparation de la 2 -suifanylhistidine et de ses dérivés par synthèse chimique a déjà été documentée par la Demanderesse (brevet US 13/121,891 et brevet US 13/500, 887 Al) .
La préparation de la 5-sulfanylhistidine et de ses dérivés par synthèse chimique s'est avérée beaucoup plus difficile que celle de leurs isomères 2- sulfanylhistidines . Plusieurs stratégies de synthèse ont été envisagées et testées sans succès. A ce jour, seules 2 voies d'accès ont permis d'aboutir uniquement à la série des 5-sulfanyl-3-méthyl-histidines . La première approche a consisté en la synthèse de novo du noyau 5-sulfanyl - imidazole (Hopkins P. et al . ; JOC ; 1987, 52, 2977 et 4420) dans le cadre de la synthèse des ovothiols A et C en 10 à 12 étapes. La seconde approche a consisté en une substitution nucléophile d'un noyau 5 -bromo- imidazole activé par un groupement électro-attracteur carboxaldéhyde CHO (Ohba M. , Nishimura Y., Kato M. et Fujii T. ; Tetrahedron ; 1999, 55, 4999-5016) dans le cadre de la synthèse de 1 ' imbricatine . Actuellement il n'existe aucune méthode chimique non-enzymatique connue d'introduction directe d'un atome de soufre sur l'histidine ou l'un de ses dérivés en position 5 du noyau imidazole.
L'article de SPALTENSTEIN dans « the journal of organic chemistry, vol 52, N° 14, P 2977-2979, divulgue un procédé de préparation d'un composé 8 (p.2978) obtenu par cyclisation du thionoamide correspondant mais celui-ci ne peut correspondre à aucun composé de l'invention au vu des éléments techniques suivants. De même, l'article de Heng Song dans Organic Letters, Vol 15, N° 18, 20 septembre 2013, P 4854- 4857, intitulé « Regioselectivity of the oxidative C- S Bond Formation in Ergothioneine and Ovothiol Biosyntheses » divulgue un composé Ovothiol (8)
(p.4855, schéma 1) mais qui ne correspond à aucun composé de l'invention au vu des éléments techniques suivants .
En effet, comme précédemment évoqué page 2 ligne 16-20, la structure initiale des Ovothiols A, B et C a été incorrectement définie dans ces deux articles de SPALTENSTEIN et Song par rapport au positionnement du groupement méthyle sur l'azote du cycle imidazole de l'histidine. Initialement faussement localisée sur l'azote NI de l'histidine, ce groupement méthyle a été
« repositionné » sur l'azote N3 comme ceci a été démontré dans Holler et al. JOC 1987,20 4421-4423 vs . Palumba et al., THL 1982, 3207-3208).
Ainsi, la structure des Ovothiols A, B et C est bien établie suite à la publication de Holler et al. (JOC
1987,20 4421-4423, déjà citée dans la demande et acceptée par la communauté scientifique d'après les exemples suivants :
Ovothiol C : voir Bailly et al., Bioorg. Med. Chem., 2003, 11, 4623-4630 figure 1 p. 4624 ;
Ovothiols A, B et C : voir De Luna et al., J. Phys . Chemistry, 2013, DOI : 10.1021/jp402514w ;
Ovothiol A : voir Mashabela et al., Chem. Comm. , 2013, 49, 7714- 7716.
Comme les documents SPALTENSTEIN et Song sont basés sur la localisation erronée du méthyle en position NI, alors qu'il doit être correctement localisé en position N3 , ceci a pour conséquence que le composé 8 de SPALTENSTEIN ou de Song (avec la structure rectifiée) correspond au proviso de la formule (II) de l'invention décrite ci -après.
Les composés de type 5-acylsulfanyl-histidine et leurs dérivés constitueraient de très bons précurseurs de 5 -suifanylhistidine et de ses dérivés. Ces composés de type 5 -acylsulfanyl -histidine et leurs dérivés n'étant pas connus, il faudrait donc pouvoir disposer d'une méthode de synthèse qui permette d'introduire directement un groupement acylsulfanyle en position 5 d'une histidine. Une telle méthode, à notre connaissance, n'a jamais été décrite jusqu'à ce jour. Cette nouvelle méthode d'introduction directe d'un groupement acylsulfanyle en position 5 de l' histidine ou de l'un de ses dérivés serait d'autant plus intéressante qu'elle pourrait être réalisée sans groupement protecteur et dans l'eau comme solvant de réaction .
BUTS DE L'INVENTION
L'un des buts de la présente invention est donc de mettre à disposition de nouveaux composés de type 5- acylsulfanyl -histidine et leurs dérivés susceptibles d'être des précurseurs des 5-sulfanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures.
Un autre but de la présente invention est un procédé de préparation de ces nouveaux composés de type 5-acylsulfanyl-histidine et leurs dérivés utilisant une nouvelle méthode d'introduction directe d'un groupement acylsulfanyle en position 5 d'une histidine ou de l'un de ses dérivés sans groupement protecteur et dans l'eau comme solvant . Un autre but de la présente invention est l'utilisation de ces nouveaux composés de type 5- acylsulfanyl -histidine et leurs dérivés en tant que précurseurs des 5-sulfanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures.
Ces buts sont atteints grâce à la présente invention qui repose sur la conception et la préparation de nouveaux composés de type 5- acylsulfanyl -histidine et de leurs dérivés qui s'avèrent être d'excellents précurseurs des 5- sulfanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures en utilisant une nouvelle méthode d'introduction d'un groupement acylsulfanyle . Ceci a été exemplifié par la Demanderesse.
DESCRIPTION DE L'INVENTION
La présente invention a donc pour but :
1) de résoudre le problème technique consistant en la fourniture de nouveaux composés de type 5- acylsulfanyl-histidine et leurs dérivés, constituant ainsi des précurseurs des 5- sulfanylhistidines correspondantes et de leurs disulfures ;
2) de résoudre ce problème technique selon une solution qui englobe un procédé de préparation de ces nouveaux dérivés 5-acylsulfanyl-histidine en utilisant une nouvelle méthode d'introduction directe d'un groupement acylsulfanyle en position 5 du noyau imidazole d'une histidine sans groupement protecteur et dans 1 ' eau comme solvant de réaction.
Les problèmes techniques énoncés ci -dessus sont résolus pour la première fois d'une manière simultanée par la présente invention, de façon très aisée et économique, le procédé de préparation desdits nouveaux dérivés 5-acylsulfanyl-histidine étant très simple à mettre en œuvre tout en fournissant de bons rendements .
Selon son premier aspect, la présente invention a pour objet de nouveaux composés de type 5 -acylsulfanyl - histidine et leurs dérivés répondant à la formule générale (I) suivante :
Figure imgf000009_0001
(I)
Dans laquelle :
R1 = H, alkyle, en particulier CH3 ;
R2 = R3 = H, alkyle, en particulier CH3 ;
R4 = H, alkyle, en particulier CH3, alkyle (C=0) , alkyle substitué (C=0) , aryle (C=0) , β -alanyle (H2NCH2CH2 (C=0) ; α-amino-acyle ;
R5 = alkyle, en particulier méthyle, phényle ;
L'invention englobe tous les stéréoisomères , diastéréoisomères et énantiomères notamment au niveau de l'atome de carbone portant le groupement COOH, pris isolément ou en mélange.
Elle englobe également tous les sels d'acides pharmaceutiquement acceptables desdits composés de formule générale (I) .
Parmi les composés de formule générale (I) , l'invention a notamment pour objet :
- ceux caractérisés en ce que R4 représente hydrogène, ou le groupe méthyle, ou le groupe acétyle, ou le groupe benzoyle, ou le groupe β- alanyle (H2NCH2CH2 (C=0) ;
- ceux préparés dans la partie expérimentale, notamment
1. la L-5-acétylsulfanyl-histidine (Composé 1) ; 2. la L-5-acétylsulfanyl-a,N,N (diméthyl) -histidine (Composé 2) ;
3. la L-5-acétylsulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -histidine (Composé 3) ;
4. la L-5-acetylsulfanyl-a,N (glycinyl) -histidine
(Composé 4)
5. la L-5-acetylsulfanyl-a,N,N (diméthyl) -1-méthyl- histidine (Composé 5)
6. la L-5-acétylsulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -1-méthyl- histidine (Composé 6)
7. la L-5-acetylsulfanyl-a,N (L-alanyl) -histidine (Composé 7)
8. la L-5-acétylsulfanyl-a,N (pentanoyl) -histidine (Composé 8 )
9. la L-5 -acétylsulfanyl-α, N (méthyl) -histidine
(Composé 9 ) ;
10. la L-5-acétylsulfanyl-a,N (acétyl) -histidine (Composé 10) ;
11. la L-5-acétylsulfanyl-a,N (benzoyl) -histidine (Composé 11) ;
12. la L-5-acétylsulfanyl-α, N (β-alanyl) -histidine (Composé 12) ;
13. la L-l-méthyl-5-acétylsulfanyl-histidine (Composé
13) ;
14. la L-5 -benzoylsulfanyl -histidine (Composé 14) ;
15. la L-5-benzoylsulfanyl-a,N,N (diméthyl) -histidine (Composé 15) ;
16. la L-5-benzoylsulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -histidine (Composé 16)
17. la L-5 -acétylsulfanyl -α, N (L-phénylalanyl ) - histidine (Composé 17) .
Parmi les acides pharmaceutiquement acceptables, on peut citer, à titre non limitatif, les acides minéraux tels que chlorhydrique , bromhydrique , iodhydrique, sulfurique, tartrique, phosphorique ou avec les acides organiques tels que les acides formique, acétique, trifluoro-acétique , propionique, benzoïque, maléique, fumarique, succinique, citrique, oxalique, glyoxylique, aspartique, alcane- sulfoniques tels que les acides méthane- suifonique, trifluorométhane-sulfonique, éthane- suifonique, aryl- sulfoniques tels que les acides benzène- et paratoluène- sulfonique .
Dans la formule (I) ci -dessus :
- par radical alkyle, il est entendu un groupement comportant 1 à 6 atomes de carbone linéaire ou cyclique, éventuellement ramifié,
par radical alkyle substitué, il est entendu un groupement alkyle substitué par un ou plusieurs atomes de fluor, ou substitué par un groupement alkényle comportant une ou plusieurs doubles liaisons carbone -carbone, ou substitué par une ou plusieurs fonctions OH ou SH ou NH2 ou COOH, ainsi que leurs énantiomères , et leurs diastéréoisomères .
par radical aryle, il est entendu un groupement phényle éventuellement fluoré ou polyfluoré, et comportant éventuellement une ou plusieurs fonctions OH ou SH ou NH2 ou COOH
- par radical α-amino-acyle , il est entendu le radical acyle de tout amino-acide protéogénique, c'est à dire tout amino-acide entrant dans la composition des protéines retrouvées dans le monde végétal, animal, y compris 1 ' homme .
Selon un second aspect, l'invention a également pour objet un procédé A de préparation des nouveaux composés de type 5-acylsulfanyl-histidine et leurs dérivés de formule générale (I) , explicité sur la Figure 1 jointe, et caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
1) La réaction de l'histidine, racémique (DL) ou l'un de ses énantiomères (D ou L) , ou l'un de ses dérivés alkylé sur l'azote en position 1 du noyau imidazole, racémique (DL) ou l'un de ses énantiomères (D ou L) , ou
- l'un de ses dérivés alkylé ou acylé sur l'azote de la fonction α-amine, racémique (DL) ou l'un de ses énantiomères (D ou L) , ou
l'un de ses dérivés alkylé sur l'azote en position 1 du noyau imidazole et alkylé ou acylé sur l'azote de la fonction α-amine, racémique (DL) ou l'un de ses énantiomères (D ou L) ,
en présence de 1 à 2 équivalents d'acide minéral ou organique, avec
a) un agent générateur d'ion halogénium X+ dans un solvant protique polaire, à température comprise entre 0-25°, puis avec
b) un réactif soufré de type acide carbothioïque de formule alkyle C(=0)SH ou l'un de ses sels dans un solvant protique polaire,
2) puis éventuellement la purification par chromatographie liquide sur colonne ou toute autre méthode de purification bien connue de l'Homme de 1 ' Art .
Selon un mode de réalisation particulier du procédé A selon l'invention : l'agent générateur d'ion halogénium X+ peut être :
a) du brome Br2 (en tant que réactif commercial ou préparé in situ) ; ou
b) du NBS ou tout dérivé N-bromo- imide et N-bromo- amide
Selon un autre mode de réalisation particulier de ce procédé A selon l'invention, le solvant protique polaire peut être de l'eau ou une solution aqueuse.
Selon encore un mode de réalisation particulier du procédé A selon l'invention, le réactif soufré de type acide carbothioïque peut être par exemple l'acide thioacétique ; ou l'acide thiobenzoïque, ou leurs mélanges. Selon un autre mode de réalisation particulier du procédé A selon l'invention, le réactif soufré de type sel d'acide carbothioïque peut être par exemple le thioacétate de potassium, éventuellement en mélange avec un acide carbothioïque précité.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier de ce procédé A selon l'invention, la température sera comprise entre 0-5°C.
Le caractère innovant de ce procédé A repose sur une nouvelle réaction d'introduction directe d'un groupement acylsulfanyle RC(=0)S en position 5 du noyau imidazole de l'histidine ou de l'un de ses dérivés sans utilisation de groupement protecteur et dans l'eau comme solvant de réaction. Ceci est d'autant plus surprenant que, dans les mêmes conditions opératoires, l'utilisation de la cystéine en lieu et place de l'acide carbothioïque conduit à une introduction du soufre en position 2 du noyau imidazole comme montré dans le brevet US 13/121,891 et le brevet US 13/500, 887 Al .
Selon un troisième aspect, la présente invention a pour objet l'utilisation des composés 5 -acylsulfanyles précités de formule (I) ou de ses dérivés, pour la préparation de composés 5 -suifanyle-histidines correspondants et leurs disulfures décrits ci-après.
Selon un quatrième aspect, l'invention couvre de nouveaux composés de type 5 -suifanylhistidine et leurs dérivés répondant à la formule générale (II) suivante :
Figure imgf000013_0001
(II) Dans laquelle :
R1 à R4 sont tels que définis pour les radicaux R1 à R4 de la formule (I) , en particulier : R1 = H, alkyle, en particulier CH3 ; R2 = R3 = H, alkyle, en particulier CH3 ;
R4 = H, alkyle, en particulier CH3, alkyle (C=0), alkyle substitué (C=0) , aryle (C=0) , β- alanyle (H2NCH2CH2 (C=0) ; α-amino-acyle ;
étant entendu que lorsque R1 = H alors R2, R3 et R4 ne peuvent pas être simultanément H.
L'invention englobe tous les stéréoisomères , diastéréoisomères et énantiomères notamment au niveau de l'atome de carbone portant le groupement COOH, ainsi que tous les disulfures correspondants, pris isolément ou en mélange .
Elle englobe également tous les sels d'acides pharmaceutiquement acceptables desdits composés de formule générale (II) .
Parmi les composés de formule générale (II) , l'invention a notamment pour objet :
- ceux caractérisés en ce que R4 représente hydrogène, ou le groupe méthyle, ou le groupe acétyle, ou le groupe benzoyle, ou le groupe β- alanyle (H2NCH2CH2 (C=0) ;
- ceux préparés dans la partie expérimentale, notamment :
1. le disulfure de la L-5 -suifanyl -α, N (méthyl ) - histidine (Composé 22) ;
2. la L-5-sulfanyl-α, N (méthyl) -histidine (Composé 23) ;
3. le disulfure de la L-5-sulfanyl-αΝ,Ν (diméthyl) - histidine (Composé 24) ;
4. la L-5-sulfanyl-a,N,N (diméthyl) -histidine (Composé 25) ;
5. la L-5-sulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -histidine
(Composé 26) ; 6. le disulfure de la L- 5 - suifanyl -a , N, N, N ( triméthyl ) - histidine (Composé 27) ;
7. le disulfure de la L-5 -suifanyl -α, N (acétyl ) - histidine (Composé 28) ;
8. la L-5-sulfanyl-α, N (acétyl) -histidine (Composé 29) ;
9. la L-5-sulfanylcarnosine (Composé 30) ;
10. le disulfure de 1 ' iso-ovothiol A (Composé 31) ;
11. 1 ' iso-ovothiol A (Composé 32) ;
12. le disulfure de la L-5-sulfanyl-a,N,N (diméthyl) - 1-méthyl-histidine (Composé 33) ;
13. la L-5-sulfanyl-a,N,N,N(triméthyl) -1-méthyl- histidine (Composé 34) ;
14. la L-5-sulfanyl-α,Ν (L-alanyl) -histidine (Composé 35) ;
15. le disulfure de la 5 -suifanyl-α, N (pentanoyl ) - histidine (Composé 36) .
Parmi les acides pharmaceutiquement acceptables, on peut citer, à titre non limitatif, les acides minéraux tels que chlorhydrique , bromhydrique , iodhydrique, sulfurique, tartrique, phosphorique ou avec les acides organiques tels que les acides formique, acétique, trifluoro-acétique , propionique, benzoïque, maléique, fumarique, succinique, citrique, oxalique, glyoxylique, aspartique, alcane- sulfoniques tels que les acides méthane- suifonique, trifluorométhane- suifonique, éthane-sulfonique, aryl- sulfoniques tels que les acides benzène- et paratoluène- sulfonique . Dans la formule (II) ci-dessus :
- par radical alkyle, il est entendu un groupement comportant 1 à 6 atomes de carbone linéaire ou cyclique, éventuellement ramifié,
par radical alkyle substitué, il est entendu un groupement alkyle substitué par un ou plusieurs atomes de fluor, ou substitué par un groupement alkényle comportant une ou plusieurs doubles liaisons carbone -carbone, ou substitué par une ou plusieurs fonctions OH ou SH ou NH2 ou COOH, ainsi que leurs énantiomères , et leurs diastéréoisomères .
par radical aryle, il est entendu un groupement phényle éventuellement fluoré ou polyfluoré, et comportant éventuellement une ou plusieurs fonctions OH ou SH ou NH2 ou COOH
- par radical α-amino-acyle , il est entendu le radical acyle de tout aminoacide protéogénique , c'est à dire tout aminoacide entrant dans la composition des protéines retrouvées dans le monde végétal, animal, y compris 1 ' homme .
- par disulfure, il est entendu tout composé obtenu par oxydation entre deux molécules identiques de dérivés de type 5-sulfanylhistidine décrits dans l'invention.
Les nouveaux composés de type 5-sulfanylhistidine et leurs dérivés répondant à la formule générale (II) , ainsi que leurs disulfures, pourraient s'avérer être des principes actifs nutritionnels , cosmétiques ou médicamenteux.
Selon un cinquième aspect, l'invention a encore pour objet un procédé B de préparation des composés de type 5- sulfanylhistidine et de leurs dérivés de formule générale (II) obtenus à partir des composés de type 5 -acylsulfanyl - histidine et de leurs dérivés de formule générale (I) décrit dans le procédé A ci-dessus, et caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
1) Soit directement (procédé Bl) :
a) par hydrolyse des dérivés 5-acylsulfanyl- histidine obtenus selon l'invention dans un solvant protique polaire par agitation à température supérieure à 20°C en présence d'un thiol ,
b) puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme
1 ' Art .
2) Soit indirectement (procédé B2) :
a) par hydrolyse des dérivés 5 -acylsuifanylhistidine obtenus selon l'invention dans un solvant protique polaire par agitation à une température supérieure à 20°C pour obtenir le disulfure correspondant,
puis réduction du disulfure par réaction avec un thiol
puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de
1 ' Homme de 1 ' Art .
Selon une mise en œuvre particulière de ce procédé B selon l'invention, le solvant protique polaire peut être de l'eau ou une solution aqueuse.
Selon une autre mise en œuvre particulière du procédé B selon l'invention, le thiol peut être par exemple l'acide mercaptopropionique ou le dithiotréitol , ou leurs mélanges. Selon encore une autre mise en œuvre particulière de ce procédé B selon l'invention, la température pourra être comprise entre 20 et 130°C.
Par cet aspect, la Demanderesse démontre la capacité des composés de formule générale (I) à être des précurseurs de composés de type 5-sulfanylhistidine et de leurs dérivés de formule générale (II) après hydrolyse.
Selon un sixième aspect, l'invention a également pour objet un procédé C de préparation de disulfures des 5- sulfanylhistidines et de leurs dérivés :
1) soit directement à partir des composés de type 5- acylsulfanyl -histidine et de leurs dérivés de formule générale (I) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) hydrolyse des dérivés 5 -acylsulfanyl -histidines de formule générale (I) obtenus selon l'invention dans un solvant protique polaire par agitation à l'air et à une température supérieure à 20°C pour obtenir le disulfure correspondant, b) puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de 1 ' Art ;
2) soit à partir de 5-sulfanylhistidines et de leurs dérivés de formule générale (II) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a) oxydation par l'oxygène ou le diméthylsuifoxyde ou toute autre méthode d'oxydation bien connue de
1 ' Homme de 1 ' Art ,
b) puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de 1 ' Art .
Par cet aspect, la Demanderesse démontre la capacité des composés de type 5 -acylsulfanyl -histidines de formule générale (I) à être des précurseurs de disulfures de 5- suifanylhistidines et de ses dérivés après hydrolyse et oxydation .
Selon un septième aspect, l'invention a également pour objet un procédé D en « one-pot » de préparation des dérivés 5-sulfanylhistidines et leurs disulfures correspondants à partir des dérivés histidines correspondants, en combinant les procédés A avec B ou avec C, et caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
en présence de 1 à 2 équivalents d'acide minéral ou organique, la réaction avec : a) un agent générateur d'ion halogénium X+ dans un solvant protique polaire, à température comprise entre 0-25°, puis avec
b) un réactif soufré de type acide carbothioïque de formule alkyle C(=0)SH ou l'un de ses sels dans un solvant protique polaire,
suivie de
1) Soit :
c) l'hydrolyse des dérivés 5-acylsulfanyl-histidine obtenus dans un solvant protique polaire par agitation à température comprise entre 70 et 130°C en présence d'un thiol,
d) puis éventuellement la purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de 1 ' Art .
) Soit :
d) par hydrolyse des dérivés 5-acylsulfanyl- histidine obtenus dans un solvant protique polaire par agitation à une température comprise entre 70 et 130°C pour obtenir le disulfure correspondant ,
e) puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de 1 ' Homme de 1 ' Art .
DESCRIPTION DES FIGURES
L'invention comprend 4 Figures.
Figure 1 ; Schéma du procédé de synthèse des composés selon la formule générale (I)
Figure 2 : Spectre représentatif (RMN-H1 , 400MHz) du mélange réactionnel obtenu dans l'exemple 1, préparation de la L-5 -acétylsulfanyl -histidine (Composé 1) Figure 3 : Spectre représentatif (RMN-H1, 400MHz) du mélange réactionnel obtenu dans l'exemple 3, préparation de la L-5 -acétylsulfanyl - OÎN, N (diméthyl ) -histidine (Composé 2) Figure 4 : Spectre représentatif (RMN-H1, 400MHz) du mélange réactionnel obtenu dans l'exemple 5, préparation de la L-5 -acétylsulfanyl -aN, N, N (triméthyl) -histidine (Composé 3)
DESCRIPTION DES EXEMPLES :
Les exemples ci -après de même que le schéma du procédé de l'invention (voir Figure 1) sont fournis simplement à titre d'illustration et ne sauraient en aucune façon limiter la portée de l'invention.
Dans les exemples, décrits ci-après, la température est soit la température ambiante soit une température donnée en degré Celsius, et la pression est la pression atmosphérique, sauf indication contraire.
Les réactifs utilisés sont disponibles commercialement chez des fournisseurs internationaux tel que SAF (France) , Alfa Aesar, Fisher Scientific, TCI Europe, Bachem (Suisse, AKOS (Allemagne) sauf les composés suivants : N-méthyl- histidine hydrochloride , N, N-diméthyl -histidine hydrochloride hydrate et L-hercynine qui ont été préparé selon les protocoles cités.
Toutes les expériences sont réalisées sous atmosphère ambiante sauf indication contraire.
Les analyses RMN-H1 ont été enregistrées à 400 MHz ou à 300 MHz dans le D20 ou un mélange D20/DC1, en utilisant le signal de HOD (4.79 ppm) comme référence interne. Les déplacements chimiques sont notés en ppm, et la multiplicité des signaux indiqués par des symboles suivants : s (singlet) , d (doublet) , t (triplet) , q (quartet) , et m (multiplet) . Les constantes de couplages sont notées en hertz (Hz) . Les analyses RMN-C13 sont enregistrées à 75 MHz dans le D20 ou D20/DC1. Les analyses de masse sont obtenues par ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI-MS) . Les points de fusion ont été mesurés avec un appareil de la société Stuart Scientific. Les analyses HPLC ont été effectuées sur un appareil Acquity (Waters) , en utilisant deux types des colonnes : A. colonne Kromasil Diol 250x4,6 (5pm) . La phase mobile utilisée est un mélange du solvant A (10/90 H20/Acétonitrile + 0,05% TFA) et du solvant B (50/50 H20/Acétonitrile + 0,05% TFA) , avec un gradient variant en 10 minutes de 90% A à 100% B et un débit de 1,2 ml/min. B. Colonne du type Thermo Hypercarb 100x4,6 (5pm) . La phase mobile utilisée est un mélange du solvant A (100% H20 + 0,2% HCOOH) et du solvant B (100% Acétonitrile + 0,2% HCOOH) , avec un gradient variant en 8 minutes de 100% A à 40% A et un débit de 1 ml/min. La détection s'effectue avec un détecteur universel ELSD (Sedere) .
I- Préparation des dérivés 5-acylsulfanyl-histidines en tant que précurseurs des 5 -suifanylhistidines et de leurs disulfures
Dans le premier paragraphe sont donnés des exemples de préparation des dérivés 5-acylsulfanyl-histidines par activâtion avec le dibrome ou le N-bromosuccinimide (NBS) et réaction de l'intermédiaire formé avec l'acide thioacétique .
Dans le deuxième paragraphe sont donnés des exemples d'utilisation de ces dérivés 5 -acylsulfanyl , préparés généralement in situ, en tant que précurseur de 5- sulfanylhistidines et ses dérivés. I-l. Préparation des dérivés 5-acylsulfanyl-histidines par activation avec le dibrome ou avec le N-bromosuccinimide (NBS) et réaction avec l'acide thioacétique
Exemple 1 : Préparation de la L-5-acétylsulfanyl-histidine (Composé 1) par activation avec le dibrome et réaction avec l'acide thioacétique
Figure imgf000022_0001
Composé 1
Le chlorhydrate de la L-histidine monohydratée (52,93 g ; 250 mmoles; 1 éq.) est dissout dans 1,5 1 d'eau déminéralisée, puis la solution est refroidie à 0°C en 30 minutes. Sous une forte agitation, le dibrome (16,7 ml ; 51,93 g; 325 mmoles; 1,3 éq. ) est ajouté goutte à goutte très rapidement. La solution vire au rouge. L'acide thio- acétique (73,3 ml ; 78,46 g; 1 mole; 4 éq.) est additionné très rapidement : la solution se décolore immédiatement et passe du rouge au jaune clair. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant lh.
Le composé 1 est obtenu avec un rendement réactionnel de 72% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN- H1.
RMN-H1 (D20 pH ~1, 400 MHz) d'un échantillon du mélange: δ (ppm) = 2,57 (s, 3H) ; 3,38 (dd, J= 15,6 Hz et J=6,8 Hz, 1H) ; 3,47 (dd, J=15,6 Hz, J=7,8 Hz, 1H) ; 4,34 (dd, J=7,8 Hz et J=6,8 Hz, 1H) ; 8,94 (s, 1H) .
Un singulet correspondant à l'excès d'acide thio-acétique est détecté à 2,48 ppm, ainsi que des signaux de faible intensité correspondants aux produits secondaires, tel que l'acide acétique détecté à 2, Oppm. Un spectre représentatif est inclus dans la Figure 2.
LCMS (APCI) : 228,0 [M-H] " Exemple 2 : Préparation de la L-5-acétylsulfanyl-histidine (Composé 1) par activation avec le N-bromosuccinimide et réaction ave 'acide thioacétique
Figure imgf000023_0001
Composé 1
Le chlorhydrate de la L-histidine monohydratée (10,48 g ; 50 mmoles; 1 éq.) est dissout dans 300 ml d'eau déminéralisée contenant une solution d'acide chlorhydrique concentré à 37% (4,17 ml ; 4,92 g; 50 mmoles; 1 éq.) puis la solution est refroidie à 0°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (11,56 g ; 65 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté en une seule portion: le mélange devient orange limpide après 30 secondes. La température monte à 1°C. Après 2 minutes 30 secondes, l'acide thio-acétique (14,7 ml ; 15,69 g; 200 mmoles; 4 éq.) est ajouté d'un seul coup: la décoloration intervient très rapidement. La température monte à 4°C. Après refroidissement à 0°C, l'agitation est maintenue vigoureuse pendant lh.
Le composé 1 est obtenu avec un rendement réactionnel de 75% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN- H1 (dans le mélange réactionnel) .
Les spectres RMN-H1 et de masse sont identiques à ceux obtenus dans l'exemple 1. Exemple 3 : Préparation de la L-5-acétylsulfanyl-
(X, N, N (diméthyl) -histidine (Composé 2) par activation avec le N-bromosuccinimide et réaction avec l'acide thioacétique
Figure imgf000024_0001
Composé 2
Le chlorhydrate de la a-N, N (diméthyl ) -histidine monohydratée (6,06 g ; 25 mmoles; 1 éq.) (voir V. N. Reinhold et al., J. Med. Chem. 1968, 11, 258-260) est dissout dans 135 ml d'eau déminéralisée. Puis une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37%, (2,1 ml ; 2,46 g; 25 mmoles; 1 éq.) est additionnée, et la solution résultante est refroidie à 1°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (2,31 g ; 13 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté rapidement. Après 1 minute, l'acide thioacétique (2,94 ml, 3,14 g; 40 mmoles; 4 éq.) est ajouté très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant 30 minutes.
Le composé 2 est obtenu avec un rendement réactionnel de 70% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN- H1.
RMN-H1 (D20 pH ~ 1, 400 MHz) d'un échantillon du mélange: δ (ppm) = 2,57 (s, 3H) ; 2,79 (s, 6H) ; 3,42 (dd, J=14,9 Hz et J=10,6 Hz, 1H) ; 3,49 (dd, J=14 , 9 Hz et J=4 , 4 Hz, 1H) ; 4,20 (dd, J=10,6 Hz et J=4 , 4 Hz, 1H) ; 8,92 (s, 1H) .
Un singulet correspondant à l'excès d'acide thioacétique est détecté à 2,47 ppm, ainsi que des signaux de faible intensité correspondants aux produits secondaires, tel que l'acide acétique détecté à 2, Oppm. Un spectre représentatif est inclus dans la Figure 3.
Le composé 2 est purifié sur une colonne de silice utilisant un gradient acétate d' éthyle/éthanol suivi par l'élution avec de l'eau.
RMN-H1 (D20 pH 2-3, 300 MHz): δ (ppm) = 2,54 (s, 3H) ; 2,96 (S, 6H) ; 3,28 (dd, J=14,7 Hz et J=10,4 Hz, 1H) ; 3,39 (dd, J=14,7 Hz, J=4,4 Hz, 1H) ; 3,87 (dd, J=10,4 Hz et J=4 , 4 Hz, 1H) ; 8,81 (S, 1H) .
Un singulet de faible intensité correspondant au produit hydrolysé (composé 18b) est détecté à 8,33 ppm.
RMN-C13 (D20, 75 MHz) : Ô(ppm) = 22,4; 30,0; 41,7; 68,4; 117,2; 134,3; 136,8; 170,9; 195,9.
LCMS (APCI) : 258,9 [M+H] +
Exemple 4 : Préparation de la L-5-acétylsulfanyl- (X, N, N (dimethyl) -histidine (Composé 2) par activation avec le dibrome et réaction avec l'acide thioacétique
Figure imgf000025_0001
Composé 2 Le chlorhydrate de la a, N, N (diméthyl) histidine monohydratée (1,66 g ; 6,98 mmoles; 1 éq.) (voir V. N. Reinhold et al., J. Med. Chem. 1968, 11, 258-260) est dissout dans 57 ml d'eau déminéralisée, puis la solution est refroidit à 0°C. Sous forte agitation, le dibrome (470 μΐ ; 1,45 g; 9,08 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté goutte à goutte en 3 minutes. La solution devient rouge. Après 1 minute, l'acide thioacétique (2,56 ml ; 2,74 g; 34,91 mmoles; 5 éq.) est additionné très rapidement : la solution se décolore immédiatement et passe du rouge au jaune clair. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant lh.
Le composé 2 est obtenu avec un rendement réactionnel de 69% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN- H1.
Les spectres RMN-H1 et masse sont identiques à ceux obtenus dans l'exemple 3. Exemple 5 : Préparation du la L-5-acétylsulfanyl- a,N,N,N(triméthyl) -histidine (Composé 3) par activation avec le N-bromosuccinimide et réaction avec l'acide thioacétique
Figure imgf000026_0001
Composé 3
La L-hercynine (2,0 g ; 9,96 mmoles; 1 éq.) (voir V. N.
Reinhold et al., J. Med. Chem. 1968, 11, 258-260) est dissoute dans 55 ml d'eau déminéralisée. Puis une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (1,66 ml ; 1,96 g;
19,91 mmoles; 2 éq.) est ajoutée, et refroidie à 0°C. Sous forte agitation, le N-bromosuccinimide (2,48 g (13,94 mmoles; 1,4 éq.) est ajouté : la solution devient rouge. Après 5 minutes, l'acide thioacétique (4,4 ml (4,69 g;
59,74 mmoles; 6 éq. ) est additionné très rapidement.
L'agitation est maintenue pendant 40 minutes.
Le composé 3 est obtenu avec un rendement réactionnel de
65% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN- H1.
RMN-H1 (D20 pH ~ 1, 400 MHz) d'un échantillon du mélange: δ (ppm) : 2,53 (s, 3H) ; 3,33 (s, 9H) ; 3,50 (m, 2H) ; 4,13 (m, 1H) ; 8,91 (S, 1H) .
Deux singulets correspondant à l'excès de l'acide thioacétique et au succinimide sont détectés à 2,44 ppm et 2,76 ppm, ainsi que des signaux de faible intensité correspondants aux produits secondaires tel que l'acide acétique détectée à 2,0ppm. Un spectre représentatif est inclus dans la Figure 4. Le produit est purifié sur une colonne de silice (gradient acétate d' éthyle/éthanol/eau) .
RMN-H1 (D20, pH 2-3, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,53 (s, 3H) ; 3,30 (S, 9H) ; 3,37 (m, 1H) ; 3,44 (dd, J=14 , 0 Hz et J= 3,8 Hz, 1H) ; 3,88 (dd, J=ll,7 Hz et J=3 , 8 Hz, 1H) ; 8,72 (s, 1H) .
RMN-C13 (D20, 75 MHz) : δ (ppm) = 22,9; 30,0; 52,5; 76,5; 117,9; 133,1; 137,2; 169,7; 196,0.
LCMS (APCI) : 272,1 [M+H] +
Exemple 6 : Préparation du la L-5-acétylsulfanyl- a,N,N,N(triméthyl) -histidine (Composé 3) par activation avec le brome et réaction avec l'acide thio -acétique
Figure imgf000027_0001
Composé 3 La L-hercynine (1,0 g (5 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 35 ml d'eau déminéralisée. Puis une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (417 μΐ ; 5 mmoles; 1 éq.) est ajoutée et la solution est refroidie à 1°C. Sous forte agitation, le dibrome (0,33 ml ; 1,03 g, 6,5 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté : une gomme rouge se forme dans un premier temps qui se solubilise après 3 minutes. Après 4 minutes, l'acide thioacétique (2,20 ml ; 2,68 g; 25 mmoles; 10 éq.) est additionné très rapidement. L'agitation est maintenue pendant 30 minutes.
Le composé 3 est obtenu avec un rendement réactionnel de 68% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN- H1.
Les spectres RMN-H1 et masse sont identiques à ceux obtenus dans l'exemple 5. Exemple 7 : Préparation de la L-5-acétylsulfanyl- (X, N (glycinyl) -histidine (Composé 4) par activation avec le N-bromosucci hioacétique
Figure imgf000028_0001
Composé 4
La α, N (glycinyl) -histidine (212 mg, 1 mmole; 1 éq.) est dissoute dans 7 ml d'eau déminéralisé et 1 ml d' acétonitrile . Puis une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (170 μΐ, 2 mmoles; 2 éq.) est ajoutée et la solution est refroidie à 0°C. Sous forte agitation, le N-bromosuccinimide (230 mg, 1,3 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté. Après 3 minutes, l'acide thioacétique (370 μΐ , 5,0 mmoles; 5 éq.) est additionné très rapidement. L'agitation est maintenue à 0°C pendant 30 minutes.
Le composé 4 est obtenu avec un rendement réactionnel de 62% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN-
RMN-H1 (D20 pH~l, 400 MHz) d'un échantillon du mélange: δ (ppm) = 2,53 (s, 3H) , 3,20 (dd, J=15,3 Hz et J=8,5 Hz, 1H) ,
3,36 (dd, J=15,3 Hz et J=5,7 Hz, 1H) , 3,79 (dd, J=16,4 Hz et J=10,7 Hz, 2H) ; 3,84 (m, 1H) , 8,86 (s, 1H) .
Un singulet correspondant à l'excès de l'acide thioacétique est détecté à 2,48 ppm, un singulet à 2,78 ppm correspondant au succinimide ainsi que des signaux de faible intensité correspondants aux produits secondaires, tel que l'acide acétique détecté à 2,0ppm.
LCMS (APCI) : 287,3 [M+H] + Exemple 8 : Préparation du dérivé L-5-acétylsulfanyl- (X, N, N (diméthyl) -1-méthylhistidine (Composé 5) par activation avec le N-bromosuccinimide et réaction avec l'acide thioacétique .
Préparation de la a, N, N (diméthyl) -l-méthyl-L-histidine La α, N,N (diméthyl) -l-méthyl-L-histidine est préparé en analogie avec le protocole décrit pour la α, N,N (diméthyl) - L-histidine {V. N. Reinhold et al., J. Med. Chem. 1968, 11, 258-260) à partir de la l-méthyl-L-histidine et du formaldéhyde par amination réductrice en présence de palladium sur charbon actif (88%) .
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,91 (s, 6H) ; 3,18 (d, J=6,4 Hz, 2H) ; 3,66 (s, 3H) ; 3,85 (t, J=6,4 Hz, 1H) ; 6, 96 (S, 1H) ; 7,57 (s, 1H) .
Préparation du dérivé L-5-acétylsulfanyl- α,Ν,Ν (diméthyl) -1-méthyl-histidine
Figure imgf000029_0001
Composé 5
La α, N,N (diméthyl) -1-méthyl-histidine (604 mg, 3 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 22 ml d'eau déminéralisée. L'acide chlorhydrique concentrée à 37% (250 μΐ, 3 mmoles,· 1 éq.) est ajoutée, puis la solution est refroidie à 0°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (700 mg, 3,9 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté rapidement. Après 3 minutes, l'acide thioacétique (1,1 ml, 15 mmoles; 5 éq.) est ajouté très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant 30 minutes.
Le composé 5 est obtenu avec un rendement réactionnel de 65% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN-
RMN-H1 (D20 pH~l, 400 MHz) d'un échantillon du mélange: ô(ppm) = 2,58 (s, 3H) , 3,00 (s, 6H) , 3,38 (dd, J=14,9 Hz et J=10,7 Hz, 1H) , 3,46 (dd, J=14 , 9 Hz et J=4 , 3 Hz, 1H) , 3,77 (s, 3H) , 4,12 (dd, J=10,7 Hz et J=4 , 3 Hz, 1H) , 8.97 (s, 1H) Un singulet correspondant à l'excès de l'acide thioacétique est détecté à 2,48 ppm, un singulet à 2,78 ppm correspondant au succinimide ainsi que des signaux de faible intensité correspondants aux produits secondaires, tel que l'acide acétique détecté à 2, Oppm.
Le produit est purifié sur une colonne de silice utilisant un gradient acétate d' éthyle/éthanol/eau 2/2/1 suivi par l'élution avec un mélange d' éthanol/eau 1/1. On obtient le composé 5 (48%) sous forme d'une huile transparente.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,56 (s, 3H) ; 2,95 (s, 6H) ; 3,25 (dd, J=15,0 Hz et J=9,0 Hz, 1H) ; 3,31 (dd, J=15,0 Hz et J=5,4 Hz, 1H) ; 3,69 (s, 3H) ; 3,86 (dd, J=9,0 Hz et J=5,4 Hz, 1H) ; 8.53 (s, 1H) .
Les signaux de 1 ' éthanol sont détectés à l,18ppm et 3 , 65ppm.
LCMS (APCI) : 272,3 [M+H] +
Exemple 9 : Préparation de la L-5-acétylsulfanyl- a,N,N,N(triméthyl) - 1 -méthyl -histidine (Composé 6) par activation avec le N-bromosuccinimide et réaction avec l'acide thioacétique
Préparation de la 1-méthyl-hercynine
La 1-méthyl-hercynine est préparé en analogie avec le protocole décrit pour l'hercynine (V. N. Reinhold et al., J. Med. Chem. 1968, 11, 258-260) à partir de la 1-méthyl- diméthyl -L-histidine et d' iodométhane par quaternisation dans le méthanol (89%) . RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 3,19 (m, 2H) ; 3,28 (s, 9H) ; 3,67 (s, 3H) ; 3,89 (dd, J=10,6 Hz et 4,5 Hz, 1H) ; 6, 94 (s, 1H) ; 7,57 (s, 1H) . Préparation de la L-5-acétylsulfanyl-a,N,N,N(triméthyl) - l-méthyl-histidine (Composé 6)
Figure imgf000031_0001
La 1-méthyl-hercynine (430 mg, 2 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 15 ml d'eau déminéralisée. L'acide chlorhydrique concentrée à 37% (170 μΐ , 2 mmoles,· 1 éq.) est ajouté puis la solution est refroidie à 0°C. Sous forte agitation, le N-bromosuccinimide (465 mg, 2,6 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté. Après 3 minutes, l'acide thioacétique (740 μΐ, 10 mmoles; 5 éq.) est additionné très rapidement. L'agitation est maintenue à 0°C pendant 30 minutes.
Le composé 6 est obtenu avec un rendement réactionnel de 67% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN-
RMN-H1 (D20 pH~l, 400 MHz) d'un échantillon du mélange: ô(ppm) = 2,57 (s, 3H) , 3,32 (s, 9H) , 3,53 (m, 2H) , 3,75 (s,
3H) , 4,08 (dd, J=ll,9 Hz et J=3,7 Hz, 1H) , 8.98 (s, 1H) .
Un singulet correspondant à l'excès de l'acide thioacétique est détecté à 2,48 ppm, un singulet à 2,78 ppm correspondant au succinimide ainsi que des signaux de faible intensité correspondants aux produits secondaires, tel que l'acide acétique détecté à 2,0ppm.
LCMS (APCI) : 286,0 [M+H] +
Exemple 10 : Préparation de la L-5-acétylsulfanyl-a-N(L- alanyl) -histidine (Composé 7) par activation avec le N- bromosuccinimide et réaction avec l'acide thioacétique
Figure imgf000031_0002
Composé 7
L' α, N (L-alanyl) -histidine (500 mg, 2,2 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 15 ml d'eau déminéralisée contenant une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (370 μΐ, 4,4 mmoles; 2 éq.) puis la solution est refroidie à 0°C. Le N-bromosuccinimide (510 mg, 2,9 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté en une portion: le mélange devient orange limpide après 30 secondes. Après 3 minutes, l'acide thioacétique (820 μΐ, 11,0 mmoles; 5 éq.) est ajouté très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant 30 minutes.
Le composé 7 est obtenu avec un rendement réactionnel de 65% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN- H1 d'un échantillon.
Le mélange réactionnel est lavé avec 2x25 ml d'acétate d'éthyle, puis le composé est purifié sur une colonne de silice (acétate d' éthyle/éthanol/eau 2/2/1. On obtient le composé 7 (410 mg, 54%, pureté 88%) sous forme d'une huile transparente .
RMN-H1 (D20 pH acide, 400 MHz) : δ (ppm) = 1,49 (d, J=7,2 Hz, 3H) ; 2,53 (s, 3H) ; 3,20 (dd, J=15,3 Hz et J=8,9 Hz, 1H) ; 3.36 (dd, J = 15,3 Hz et J=5,8 Hz, 1H) , 4,01 (q, J=7,2 Hz, 1H) ; 4,77 (m superposé avec signal HOD) ; 8,86 (s, 1H) .
Un singulet correspondant au succinimide est détecté à 2,68 ppm.
LCMS (APCI) : 301,1 [M+H] +
Exemple 11 : Préparation du dérivé 5-acétylsulfanyl- α, N (pentanoyl) -histidine (Composé 8) par activation avec le N-bromosuccinimide et réaction avec l'acide thioacétique
Figure imgf000032_0001
Composé 8
L' a, N (pentanoyl ) -histidine (450 mg, 1,43 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 10 ml d'eau déminéralisée contenant une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (120 μΐ, 1,43 mmoles; 1 éq.) , puis la solution est refroidie à 0°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (330 mg, 1,86 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté. Après 3 minutes, l'acide thioacétique (530 μΐ, 7,15 mmoles; 5 éq.) est ajouté très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureusement à 0°C pendant 30 minutes.
Le composé 8 est obtenu avec un rendement réactionnel de 67% molaire tel que calculé à partir du spectrogramme RMN- H1 d'un échantillon.
Le produit est purifié sur une colonne de silice (mélange 90% d'acétate d' éthyle/éthanol 3/1 et 10% d'eau) . La 5- acétylsulfanyl-α, N (pentanoyl) -histidine (composé 8 ) est obtenu sous forme d'une huile transparente (320 mg, 64%, pureté 90%) .
RMN-H1 (D20 ~1, 400 MHz) : δ (ppm) = 0,85 (t, J=7,3 Hz, 3H) ; 1,17 (h, J=7,4 Hz, 2H) ; 1,47 (p, J=7,4 Hz, 2H) ; 2,22 (t, J=7,4 Hz, 2H) ; 2,55 (s, 3H) ; 3,17 (dd, J=15,2 Hz et J=9,6 Hz, 1H) ; 3,37 (dd, J=15,2 Hz et J=5,2 Hz, 1H) ; 4,79 (m superposé au signal de HOD) ; 8,88 (s, 1H) .
LCMS (APCI) : 314,1 [M+H] +
Pour illustrer l'invention, les composés 9-17 sont préparés (Exemples 12-21) en analogie avec les exemples précédents. Les résultats ainsi que les caractéristiques spectrales sont résumés dans le Tableau 1 ci-dessous. Tableau 1 ; Exemples 12-21 décrivant la préparation des Composés 9-17 selon l'invention.
Figure imgf000034_0001
Figure imgf000035_0001
II. Exemples d'application ;
II .1 Transformation des dérivés 5 -acylsulfanyl 5 préparés in situ en dérivés 5-sulfanylhistidines correspondants par hydrolyse
Pour illustrer l'application des dérivés 5- acylsulfanyl -histidines selon l'invention, d'une manière non- limitative, sont donnés, dans ce paragraphe, des 10 exemples d'application des nouveaux dérivés 5 -acylsulfanyl - histidines, préparés généralement in situ, en tant que précurseur de 5-sulfanylhistidines et de leurs dérivés.
Ces exemples illustrent l'utilité des nouveaux dérivés 15 5 -acylsulfanyles décrits dans l'invention pour préparer d'une manière aisée des composés 5 -suifanylhistidines et leurs dérivés tels que les disulfures, qui sont par ailleurs très difficile d'accès et nécessitent des synthèses multi -étapes .
20
Afin d'obtenir de meilleurs rendements en dérivés 5- sulfanylhistidines , les composés 5 -acylsulfanyl sont préparés in situ puis hydrolysés ensuite directement, en agitant le milieu réactionnel, de préférence en chauffant
25 le milieu réactionnel. La présence d'un thiol, tel que l'acide mercaptopropionique ou la dithiothréitol , s'avère bénéfique pour l'isolation aisée des dérivés de 5- sulfanylhistidines , mais elle n'est aucunement nécessaire pour l'hydrolyse même, comme démontré dans les exemples de
30 suivi 18d, 19b et 19c. Exemple 22 : Préparation « one pot » de la L-5- sulfanylhistidine via préparation in-situ de la 5- acétylsulfanylhistidine suivi par hydrolyse (Composé 18)
Figure imgf000036_0001
Composé 18
Le chlorhydrate de la L-histidine monohydratée (10,48 g ; 50 mmoles; 1 éq.) est dissout dans 300 ml d'eau déminéralisée et l'acide chlorhydrique concentré à 37% (4,17 ml ; 4,92 g; 50 mmoles; 1 éq.), puis la solution est refroidie à 0°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (11,56 g ; 65 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté en une seule portion: le mélange devient orange limpide. L'acide thio-acétique (14,7 ml ; 15,69 g; 200 mmoles; 4 éq.) est ajouté d'un seul coup. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant lh. L'acide 3- mercaptopropionique (26 ml ; 32,2 g; 300 mmoles; 6 éq.) est ajouté puis la solution légèrement jaune est chauffée à 90°C pendant 18h. La solution est extraite par trois fois 300 ml d'acétate d'éthyle. Après neutralisation et cristallisation en présence de dithiothréitol (231 mg ; 1,5 mmoles; 0,03 éq.), le composé désiré 18 cristallise. Le solide est filtré et séché sous vide pour donner 2,97 g (31% ; 41% par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) de L-5-sulfanylhistidine (Composé 18) sous forme d'un solide blanc cassé.
RMN-H1 (D20, 400 MHz): δ (ppm) = 3,18 (dd, J= 15,8 Hz, J=7,3 Hz, 1H) ; 3,26 (dd, J=15,8 Hz et J=5,l Hz, 1H) ; 4,33 (dd, J=7,3 Hz, J=5,l Hz, 1H) ; 8,25 (s, 1H) . RMN-H1 (D20+DC1, 400 MHz): δ (ppm) = 3,11 (dd, J= 15,1 Hz, J=6,5 Hz, 1H) ; 3,19 (dd, J=15,l Hz et J=6,6 Hz, 1H) ; 4,12 (t, J=7,0 Hz, 1H) ; 8,37 (s, 1H) .
RMN-C13 (D20+DC1, 75 MHz): δ (ppm) = 26,3; 55,2, 122,1; 130,1; 135,5; 173,6.
LC-MS (AP-) : 186,0 [M-H] "
[a]D : + 7,4° (c = 0,1 ; IN HC1)
Analyse élémentaire : C6H9N302S ; Théorique : C 38,49 % ; H 4,84 % N 22,44 ; Mesuré : C 38,0 % ; H 4 , 96 % ; N 22,06.
Exemple 23 : Préparation « one pot » de la D-5- sulfanylhistidine via préparation in-situ de la 5- acétylsulfanyl-histidine suivi par hydrolyse (Composé 19)
Figure imgf000037_0001
Composé 19
La D-histidine (3,92 g ; 25 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 150 ml d'eau déminéralisée et une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (4,17 ml ; 4,92 g; 50 mmoles; 2 éq.), puis la solution est refroidie à 0°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (5,78 g (32,5 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté d'un coup: la solution devient orange limpide. L'acide thioacétique (7,33 ml ; 7,85 g; 200 mmoles; 4 éq.) est ajouté d'un seul coup. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant lh. L'acide 3 -mercaptopropionique (13 ml (16,1 g; 150 mmoles; 6 éq.) est ajouté puis la solution est chauffée à 100°C pendant 18h. Après refroidissement, la solution est extraite par trois fois 150 ml d'acétate d'éthyle. Le dithiothréitol (13 ml ; 16,1 g; 150 mmoles; 6 éq.) est ajouté à la phase aqueuse. Après recristallisation en présence de charbon actif on obtient 1,25 g de D-5- sulfanylhistidine (Composé 19) (26 % ; 35 % par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) sous forme d'un solide beige.
Les spectres RMN-H1, RMN-C13 et masse sont identiques à ceux obtenus dans l'exemple 13 pour le composé 9.
[a]D : - 7,1° (c = 0,1 ; IN HC1)
Exemple 24 : Préparation « one pot » de la D,L-5- sulfanylhistidine via préparation in-situ de la 5- acylsulfanylhistidine suivi par hydrolyse (Composé 20)
Figure imgf000038_0001
Composé 20
Le chlorhydrate de la DL-histidine monohydratée (3,21 g ; 15 mmoles; 1 éq.) est dissout dans 100 ml d'eau déminéralisée et une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (1,25 ml ; 1,48 g; 15 mmoles; 1 éq.), puis la solution est refroidie à 0°C. Sous agitation très forte, le N-bromosuccinimide (3,47 g ; 19,5 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté d'un coup. Après 2 minutes, l'acide thioacétique (4,4 ml ; 4,71 g; 60 mmoles,· 4 éq.) est ajouté d'un seul coup. On laisse agiter à 0°C pendant lh. L'acide 3- mercaptopropionique (8,0 ml ; 9,65 g; 90 mmoles; 6 éq.) est ajouté puis la solution est chauffée à 100°C pendant 18h. Un précipité correspondant au disulfure de l'acide thio- acétique et de l'acide mercaptopropionique est éliminé par filtration. Le filtrat est lavé par deux fois 100 ml d'acétate d'éthyle. Après neutralisation et cristallisation en présence de dithiothréitol (233 mg ; 1,5 mmoles; 0,1 éq.) , 650 mg de D, L-5-sulfanylhistidine (Composé 20) (23 %, 29 % par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) sont obtenus sous forme d'un solide blanc.
Les spectres RMN-H1, RMN-C13 et masse sont identiques à ceux obtenus dans l'exemple 22 pour le composé 18.
II .2 Transformation des dérivés 5 -acylsulfanyles préparés in situ en dérivés 5, 5' -disulfane-diyl-bis- histidines (disulfures) correspondants par hydrolyse Exemple 25 : Préparation « one pot » du disulfure de la L- 5 -suifanylhistidine via préparation in-situ de la 5- acylsulfanylhistidine suivi par hydrolyse et oxydation (Composé 21)
Figure imgf000039_0001
Composé 21x4HClx2H20
Le chlorhydrate de la L-histidine monohydratée (14,82 g ; 70 mmoles; 1 éq.) est dissout dans 126 ml d'eau déminéralisée, puis la solution est refroidie à 0°C. Sous forte agitation, le dibrome (4,32 ml ; 13,42 g; 84 mmoles; 1,2 éq.) est ajouté goutte à goutte très rapidement. La solution devient rouge. L'acide thioacétique (18,0 ml ; 19,2 g; 245 mmoles; 3,5 éq.) est additionné très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant 20 minutes. L'acide 3 -mercaptopropionique (25 ml ; 29,71 g; 280 mmoles; 4 éq.) est ajouté et la solution est chauffée à 80°C pendant la nuit. La solution est refroidie puis extraite par 3 fois 150ml d'acétate d'éthyle. Après oxydation avec une solution d'eau oxygénée à 30% (3,5 ml (3,97 g; 35 mmoles; 0,5 éq.) , suivie d'une purification sur la résine Dowex WX2 , le disulfure de la L-5- sulfanylhistidine (Composé 21) (4,66 g ; 24 % ; 37 % par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) chlorhydrate hydraté est obtenu sous forme d'une poudre gris clair. RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 3,27 (m, 2xlH) ; 3,32 (m, 2xlH) ; 4,17 (dd, J=8,0 Hz, J=6,6 Hz, 2xlH) ; 8,87 (s, 2xlH) .
LCMS (APCI) : 373,0 [M+H] +
[a]D : + 23,6° (c = 0,1 ; IN HC1)
Exemple 26 :
Préparation « one pot » du disulfure de la L-5-sulfanyl- (X, N (méthyl) -histidine (Composé 22) via préparation in- si tu de la 5 -acylsulfanylhistidine suivi par hydrolyse et oxydation (Composé 22)
Figure imgf000040_0001
Composé 22
Le chlorhydrate de la α, N (méthyl) -L-histidine (1,05 g ; 5 mmoles; 1 éq.) {V. N. Reinhold et al., J. Med. Chem. 1968, 11, 258-260) est dissout dans 35 ml d'eau déminéralisée contenant une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% ; 420 μΐ (5 mmoles; 1 éq.) , puis la solution est refroidie à 1°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (1,17 g ; 6,5 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté rapidement. Puis l'acide thioacétique (2,57 ml (2,74 g; 35 mmoles; 7 éq.) est ajouté très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant 30 minutes. La solution est extraite avec 40 ml d'acétate d'éthyle puis l'acide 3 -mercaptopropionique (2,2 ml ; 2,65 g; 25 mmoles; 5 éq.) est ajouté à la phase aqueuse. L'hydrolyse est effectuée par chauffage à 100°C pendant 20h. Après refroidissement de la solution, le milieu réactionnel est extrait par 4 fois 35 ml d'acétate d'éthyle. Après oxydation et purification sur la résine DOWEX 50WX2-400, le disulfure de la L-5-sulfanyl- a, N (méthyl) -histidine (Composé 22) est obtenu (620 mg, 61%, 75% par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) est obtenu sous forme d'une poudre marron. RMN-H1 (MeOD/D20 20/1, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,69 (s, 2x3H) ; 2,94 (dd, J=14,0 Hz, J=7,0 Hz, 2xlH) ; 2,99 (dd, J=14,0 Hz, J=5,0 Hz, 2xlH) ; 3,92 (dd, J=7,0 Hz, J=5 , 0 Hz, 2xlH) ; 7,79 (S, 2xlH) .
LCMS (APCI) : 401,0 [M+H] +
Préparation de la L-5-sulfanyl-a,N(méthyl) -histidine par réduction du disulfure (Composé 23)
Figure imgf000041_0001
Le disulfure de la L-5 -suifanyl -α, N (méthyl ) - histidine (620 mg ; 1,52 mmoles, 1 éq.) (Composé 22) est mis en solution dans 50 ml d'eau. Le dithiothréitol (473 mg ; 3,03 mmoles; 2 éq.) et le charbon actif (300 mg) sont ajoutés. Le mélange est agité 4h à température ambiante. Après filtration et cristallisation dans l'éthanol absolu la L-5- sulfanyl-α,Ν (méthyl) -histidine (Composé 23) (351 mg, 56%) est obtenue sous forme d'une poudre beige.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,80 (s, 3H) ; 3,21 (dd, J=15,9 Hz, J=6,4 Hz, 1H) ; 3,28 (dd, J=15,9 Hz, J=5,2 Hz, 1H) ; 3,92 (m, 1H) ; 8,25 (s, 1H) .
LCMS (APCI) : 202,1 [M+H] +
Exemple 27 :
Préparation « one pot » du disulfure de la L-5-sulfanyl-
(N, N (diméthyl) -histidine via préparation in-situ de la 5-acylsulfanylhistidine suivi par hydrolyse et
oxydation (Composé 24)
Figure imgf000042_0001
HCI HCI
Composé 24x4HClxH20
Le chlorhydrate de la αΝ, N (diméthyl ) -histidine monohydratée (2,43 g ; 10 mmoles; 1 éq. ) est dissout dans 54 ml d'eau déminéralisée contenant une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (835 μΐ ; 985 mg; 10 mmoles; 1 éq.) , puis la solution est refroidie à 1°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (2,31 g ; 13 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté rapidement. Après 2 minutes, l'acide thio- acétique (3,0 ml ; 3,14 g; 40 mmoles; 4 éq.) est ajouté très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant 30 minutes. La solution légèrement jaune obtenue est extraite par 2 fois 120 ml d'acétate d'éthyle. Après hydrolyse à chaud, oxydation et purification sur la résine DOWEX 50WX2-400 le chlorhydrate hydrate du disulfure de la L-5-sulfanyl-aN,N (diméthyl) -histidine (Composé 24x4HClxH20, 1,2 g, 41 %) est obtenu sous forme d'une poudre beige.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 3,01 (s, 2x6H) ; 3,37 (dd, J=14,6 Hz, J=ll,2 Hz, 2xlH) ; 3,51 (dd, J=14,6 Hz, J=4 , 0 Hz, 2xlH) ; 4,09 (dd, J=ll,2 Hz, J=4 , 0 Hz, 2xlH) ; 8,86 (S, 2xlH) .
LCMS (APCI) : 429,2 [M+H] +
Figure imgf000043_0001
HCI HCI
Composé 24
Le chlorhydrate hydrate du disulfure de la L-5-sulfanyl- α, N, N (diméthyl) -histidine (3,6 g ; 5,89 mmoles; 1 éq.) est mis en solution dans 53 ml d'eau déminéralisée. La résine Amberlite®IRA-410 (8g) sous forme hydrogénocarbonate (selon K. A. Piez et al., J. Biol . Chem. 194, 669-672 (1952)) est ajoutée. La suspension est agitée sous vide pendant 30 minutes puis filtrée. Le filtrat est évaporé pour conduire au disulfure de la L-5-sulfanyl-a,N,N (diméthyl) -histidine base libre (Composé 24) (2,47 g, 84%) sous forme d'un solide jaune.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,88 (s, 2x6H) ; 2,92 (m, 2x2H) ; 3,70 (m, 2xlH) ; 8,17 (s, 2xlH) . Obtention du composé 25 par réduction du Composé
Figure imgf000044_0001
HCI HCI
Composé 25 Le chlorhydrate hydraté du disulfure de la L-5-sulfanyl- a, N, N (diméthyl) -histidine (1,2 g ; 2,07 mmoles; 0,5 éq.) est mis en solution dans 40 ml d'eau déminéralisée. La résine Amberlite®IRA-410 (2 g) sous forme hydrogénocarbonate est ajoutée. La suspension est agitée sous vide pendant 30 minutes puis filtrée. Après réduction avec du dithiothréitol (967 mg ; 6,20 mmoles; 1,5 éq.) et cristallisation avec l'éthanol absolu, sous azote, la L-5- sulfanyl -a, N, N (diméthyl ) -histidine (Composé 25) (450 mg, 58 %) est obtenue sous forme d'un solide blanc.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 3,00 (s, 6H) ; 3,23 (dd, J=15,5 Hz et J=7,5 Hz, 1H) ; 3,31 (dd, J=15,5 Hz et J=5,8 Hz, 1H) ; 4,00 (dd, J=7,5 Hz et J=5,8 Hz, 1H) ; 8,28 (s, 1H) .
RMN-C13 (D20, 75 MHz) : δ (ppm) = 22,7; 41,8, 67,3; 124,5; 129,6; 131,7; 171,0.
LCMS (APCI) : 216,1 [M+H] +
Suivi analytique de l'hydrolyse du composé 5- acylsulfanyl (composé 2) en composé 5-
Figure imgf000044_0002
Composé 25 Le composé 2 est préparé et purifié par colonne comme décrit dans l'exemple 3, utilisant un gradient acétate d' éthyle/éthanol suivi par l'élution avec de l'eau. La fraction aqueuse contenant le composé 2 pur est placée dans un bain d'eau à 40°C, et chauffé sous agitation pendant 8h. Des échantillons sont prélevés toutes les 60 minutes, et le mélange analysé par HPLC.
L'hydrolyse du composé 2 est quasi -complète après 8h, et le composé 19 est obtenu avec un rendement de 70%.
Tableau 2 : Suivi de la formation du composé 25 par hydrolyse du composé 2 :
Figure imgf000045_0002
Exemple 28 :
Préparation « one pot » de la L-5-sulfanyl- a,N,N,N(triméthyl) -histidine via préparation in-situ de la 5 -acylsulfanylhistidine suivi par hydrolyse
(Composé 26)
Figure imgf000045_0001
Composé 26
La L-hercynine (5,02 g ; 25 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 135 ml d'eau déminéralisée et une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37%, (4,17 ml ; 4,93 g; 50 mmoles; 2 éq.) est additionnée ; puis la solution est refroidie à 0°C. Sous forte agitation, le N- bromosuccinimide (5,78 g ; 32,5 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté. Après 5 minutes, l'acide thio-acétique (18,33 ml ; 19,61 g; 250 mmoles; 10 éq.) est additionné très rapidement. L'agitation est maintenue pendant 40 minutes. La solution est extraite par 2 fois 135 ml d'acétate d'éthyle. L'acide 3 -mercaptopropionique (11,07 ml ; 13,4 g; 125 mmoles; 5 éq. ) est ajouté à la phase aqueuse puis la solution est chauffée à 130°C pendant 3h. Après extraction, neutralisation et cristallisation en présence de dithiothréitol (1,95 g (12,5 mmoles; 0,5 éq.) la L-5- sulfanyl -α, N, N, N ( triméthyl ) -histidine (Composé 26) (2,22 g ; 38 % ; 58 % par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) est obtenu sous forme d'une poudre blanche (à conserver sous atmosphère inerte) .
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 3,29 (s, 9H) ; 3,19 (m, 1H) ; 3,35 (m, 1H) ; 4,00 (dd, J=10,6 Hz, J=3,9 Hz, 1H) ; 8,22 (s, 1H) .
LCMS (APCI) : 230,0 [M+H] +
Suivi analytique par RMN-H1 de l'hydrolyse du composé 5- acylsulfanyl 3 en composé L- 5 -suifanyl - aN,N,N( triméthyl) -histidine (Composé 26) en présence d'un thiol
Figure imgf000046_0001
Composé 26
Le composé 3 est préparé et purifié par colonne comme décrit dans l'exemple 5. 100 mg (0,33 mmoles, 1 éq) du composé 3 sont solubilisés dans 2,4 mL de D20. 172 mg de l'acide 3 -mercaptopropionique (142 μΐ, 5 équivalents) sont ajoutés, et la solution est chauffée à 40°C. La conversion est suivie par RMN-H1 et par HPLC-ELSD. Le rendement d'hydrolyse du composé 3 est de 90% après 3h (suivi par
RMN-H1) . Le composé 26 est formé après 3h30 avec un rendement de 97% (HPLC-ELSD) .
Préparation du composé L-5-sulfanyl-a,N,N,N(triméthyl) - histidine (composé 26) par hydrolyse du composé 5- acylsulfanyl 3
Figure imgf000047_0001
Le composé 3 est préparé et purifié par colonne comme décrit dans l'exemple 5. 170 mg (0,6 mmoles) du composé 3 sont solubilisé dans 10 mL d'eau, et la solution est chauffée à 90°C à l'air pendant 7h. La conversion est suivie par HPLC. L'hydrolyse du composé 3 est complète après 7h. La solution est évaporée à sec. Le résidu est repris dans un mélange de 5 mL de méthanol et 93 mg (0,6 mmol) de dithiothréitol . Après agitation pendant 4h sous atmosphère inerte, 2mL d'éthanol sont ajoutés. Un précipité se forme immédiatement, qui est filtré et lavé avec de l'éthanol (2x2mL) puis de l'éther éthylique (2x2mL) . Après séchage, 104mg (72%) de la L-5-sulfanyl-aN,N,N (triméthyl) - histidine sont obtenus sous forme d'une poudre beige.
Les spectres RMN-H1 et de masse sont identiques à ceux obtenus dans l'exemple 28a. préparation du disulfure de la L-5-sulfanyl- -histidine (Composé 27)
Figure imgf000048_0001
La L-5-sulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -histidine (Composé 26, 300 mg, 1,29 mmoles, 1 éq) est mis en solution dans 50 ml d'eau déminéralisée. La solution incolore est agitée à température ambiante pendant 4 jours. Après filtration et lyophilisation du filtrat, le disulfure de la L-5-sulfanyl- α,Ν,Ν,Ν (triméthyl) -histidine (Composé 27) (263 mg ; 89%) est obtenu sous forme d'une poudre jaune.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,68 (dd, J=13,5 Hz, J=11,0 Hz, 2xlH) ; 2,75 (dd, J=13,5 Hz, J=4 , 3 Hz, 2xlH) ; 3,19 (s, 2x9H) ; 3,68 (dd, J=11,0 Hz, J=4 , 3 Hz, 2xlH) ; 7,97 (s, 2xlH) .
LCMS (APCI) : 457,1 [M+H] + . Suivi analytique par HPLC de l'hydrolyse du composé 5-
Figure imgf000048_0002
Composé 27
Le composé 3 est préparé et purifié par colonne comme décrit dans l'exemple 5, utilisant un gradient acétate d' éthyle/éthanol suivi par l'élution avec de l'eau. La fraction aqueuse contenant le composé 3 pur est placée dans un bain d'eau à 40°C, et chauffé sous agitation pendant deux jours. Des échantillons sont prélevés chaque heure, et le mélange analysé par HPLC.
L'hydrolyse du composé 3 est quasi-complète après 2 jours, et le composé 27 est obtenu avec un rendement de 80%.
Tableau 3 : Suivi de l'hydrolyse du composé 3:
Figure imgf000049_0002
ivi analytique de l'hydrolyse par RMN-H1 du composé 5
Figure imgf000049_0001
Composé 3 Composé 27
Le composé 3 est préparé et purifié par colonne comme décrit dans l'exemple 5. 30 mg du composé 3 sont solubilisé dans 600pL de D20, la solution transféré dans un tube RMN, qui est gardé à température ambiante. La conversion est suivie par RMN-H1. L'hydrolyse du composé 3 est quasi - complète après 2 jours, et on obtient un mélange contenant le disulfure 27 et le thiol 26 (~ 3 :1) .
Tableau 4 : Suivi de l'hydrolyse du composé 3:
Figure imgf000049_0003
Exemple 29 :
Préparation « one-pot » du disulfure de la L-5-sulfanyl a, N (acétyl) -histidine (Composé 28 chlorhydrate) via préparation in-situ de la 5 -acylsulfanylhistidine suivi par hydrolyse et oxydation
Composé 28x2HCl La α, N (acétyl) -L-histidine monohydratée (2,15 g, 10 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 63 ml d'eau déminéralisée contenant l'acide chlorhydrique concentré à 37% (1,67 ml, 1,97 g; 20 mmoles; 2 éq.) ; puis la solution est refroidie à 0°C. Le dibrome (668 μΐ, 2,07 g; 13 mmoles; 1,3 éq.) est additionné. L'acide thioacétique (3,67 ml ; 3,92 g; 50 mmoles; 5 éq.) est ajouté d'un seul coup. L'agitation est maintenue à 0°C pendant 45 minutes. La solution est réchauffée à température ambiante. L'acide 3- mercaptopropionique (5,26 ml, 6,36 g; 60 mmoles; 6 éq.) est ajouté puis la solution est chauffée à 80°C pendant la nuit. La solution est refroidie à température ambiante puis extraite par 4 fois 50 ml d'acétate d'éthyle. La phase aqueuse est purifiée sur silice pour conduire au chlorhydrate du disulfure de la L-5-sulfanyl-αΝ (acétyl) - histidine (composé 28) sous forme d'une huile orange (520 mg, 17% ; 36% par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) .
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 1,86 (s, 2x3H) ; 2,92 (dd, J=15,0 Hz, J=8,0 Hz, 2xlH) ; 3,03 (dd, J=15,0 Hz, J=5,5 Hz, 2xlH) ; 4,47 (dd, J=8,0 Hz, J=5,5 Hz, 2xlH) ; 8,73 (s, 2xlH) .
LCMS (APCI) : 457,4 [M+H] + Préparation de la L-5-sulfanyl-a,N(acétyl) -histidine
(Composé 29)
Figure imgf000051_0001
Composé 29
Le chlorhydrate du disulfure de la L-5-sulfanyl- α, N (acétyl) -histidine (Composé 28) (520 mg ; 834 pmoles, 1 éq.) est mis en solution dans 50ml d'eau puis le pH de la solution de couleur marron est ajusté à 4,5 par ajout de NH4OH. L'acide 3 -mercaptopropionique (4,38 ml ; 5,31 g; 50 mmoles; 5 éq.) est ajouté. La solution est chauffée à 70 °C pendant 2h. La solution est extraite par 4 fois 50 ml d'acétate d'éthyle. La phase aqueuse est évaporée à sec pour donner la L-5-sulfanyl-a,N (acétyl) -histidine (Composé 29) (390 mg ; 86 %) sous forme d'un solide beige.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 1,97 (s, 3H) ; 3,01 (dd J=15,2 Hz, J=8,6 Hz, 1H) ; 3,16 (dd, J=15,2 Hz, J=4 , 8 Hz 1H) ; 4,50 (dd, J=8,6 Hz, J=4 , 8 Hz, 1H) ; 8,22 (s, 1H) . LCMS (APCI) : 230,0 [M+H] +
Exemple 30 : Préparation « one pot » de la L-5- suifanylcarnosine via préparation in-situ de la 5- acylsulfanylhistidine suivi par hydrolyse (Composé 30)
Figure imgf000052_0001
Composé 30
La L-carnosine (425 mg ; 1,88 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 12 ml d'eau déminéralisée contenant une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (370 mg ; 3,75 mmoles; 2 éq.), puis la solution est refroidie à 0°C. Le N- bromosuccinimide (440 mg ; 2,44 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté en une portion: la solution devient orange limpide. L'acide thioacétique (960 μΐ ; 1,03 g, 13,14 mmoles; 7 éq.) est ajouté. Le mélange est agité à 0°C pendant lh. La solution est extraite par 4 fois 12 ml d'acétate d'éthyle. Après neutralisation et purification sur silice en présence de dithiothréitol (290 mg ; 1,88 mmoles; 1 éq.) , la L-5- sulfanylcarnosine (Composé 30) (70 mg ; 14 % ; 22 % par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) est obtenue sous forme d'une laque incolore.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,69 (t, J=6,7 Hz, 2H) ; 3,00 (m, 1H) ; 3,12 (m, 1H) ; 3,23 (t, J=6,7 Hz, 2H) ; 4,43 (dd, J=8,5 Hz, J=4,2 Hz, 1H) ; 8,20 (s, 1H) .
LCMS (APCI) : 259,1 [M+H] + Exemple 31 : Préparation des composés 31 et 32
Préparation « one pot » du disulfure de l' iso-ovothiol A via préparation in-situ de la 5-acetylsulfanyl-l- méthyl-histidine suivi par hydrolyse et oxydation
(Composé 31)
Figure imgf000053_0001
Composé 31
La 1-méthyl-L-histidine (0,84 g ; 5 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 35 ml d'eau déminéralisée et une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (835 μΐ (10 mmoles; 2 éq.) est ajoutée ; puis la solution est refroidie à 1°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (1,17 g ; 6,5 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté rapidement. Après 3 minutes, l'acide thioacétique (2,57 ml ; 2,74 g; 35 mmoles; 7 éq.) est ajouté très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant 30 minutes. La solution est extraite avec 40 ml d'acétate d'éthyle puis l'acide 3- mercaptopropionique (2,2 ml ; 2,65 g; 25 mmoles; 5 éq.) est ajouté à la phase aqueuse. L'hydrolyse est effectuée par chauffage à 100°C pendant 20h. Après refroidissement de la solution, le milieu réactionnel est extrait par 4 fois 35 ml d'acétate d'éthyle. Après oxydation et purification avec la résine DOWEX 50WX2-400, le disulfure de la L- 1 -méthyl -L- 5-sulfanylhistidine (Composé 31) (740 mg, 65%, 90 % par rapport à la quantité de l'intermédiaire SAc) est obtenu sous forme d'une poudre marron.
RMN-H1 (D20+DC1, 400 MHz) : δ (ppm) = 3,14 (m, 2x2H)
(S, 2x3H) ; 4,17 (m, 2xlH) ; 8,89 (s, 2xlH) .
LCMS (APCI) : 401,1 [M+H] + Pré aration de l' iso-ovothiol A (Composé 32)
Figure imgf000054_0001
Composé 32
Le disulfure de la L-5-sulfanyl-l-méthyl-histidine (Composé 25) (427 mg ; 0,52 mmoles, 1 éq.) est mis en suspension dans 25 ml de méthanol . Le milieu est chauffé à 50°C puis le dithiothréitol (299 mg ; 1,92 mmoles,· 2 éq.) est ajouté. Après agitation pendant lh à température ambiante et précipitation avec de l'éther éthylique, la L-5-sulfanyl-l- méthyl -histidine (Iso-ovothiol A, Composé 32) (295 mg ; 69%) est obtenue sous forme d'une poudre légèrement grisâtre .
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 3,19 (dd, J=15,7 Hz, J=7,2 Hz, 1H) ; 3,29 (dd, J=15,7 Hz, J=5,2 Hz, 1H) ; 3,66 (s, 3H) ; 4,09 (dd, J=7,l Hz, J=5 , 2 Hz, 1H) ; 8,33 (s, 1H) . LCMS (APCI) : 202,1 [M+H] +
Exemple 32 : Préparation du disulfure de la L-5-sulfanyl- (X, N, N (diméthyl) -1-méthyl-histidine via hydrolyse du dérivé 5-acetylsulfanyl-a,N,N(diméthyl) -1-méthyl-histidine suivi par oxydation à l'air (Composé 33)
Figure imgf000054_0002
Composé 33
Le composé 5 est préparé et purifié par colonne comme décrit dans l'exemple 8. 180 mg (0,63 mmoles, 1 éq.) du composé 5 sont solubilisés dans 20 ml d'eau. La solution limpide est agitée en présence de l'oxygène pendant 20h à température ambiante. Après lyophilisation, le disulfure de la L-5-sulfanyl-a,N,N (diméthyl) -1-méthyl-histidine (Composé 33, 98%) est obtenu sous forme d'un solide amorphe verdâtre .
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 2,97 (s, 2x6H) ; 3,17 (m, 2xlH) ; 3,28 (dd, J=15,8 Hz et J=4 , 3 Hz, 2xlH) ; 3,69 (s, 2x3H) ; 4,00 (m, 2xlH) ; 8,44 (s, 2xlH) .
LCMS (APCI) : 457,2 [M+H] + .
Exemple 33 : Préparation « one pot » du disulfure de la L- 5-sulfanyl-a,N,N,N(triméthyl) -1-méthyl-histidine (Composé 34 dichlorhydrate) via préparation in-situ de la L-5- acétylsulfanyl-aN,N,N(triméthyl) -1-méthyl-histidine suivi par hydrolyse et oxydation
Figure imgf000055_0001
Composé 34x2HCl
La 1-méthyl-hercynine (510 mg, 2 mmoles; 1 éq.) est dissoute dans 15 ml d'eau déminéralisée contenant une solution d'acide chlorhydrique concentrée à 37% (170 μΐ, 2 mmoles; 1 éq.) , puis la solution est refroidie à 0°C. L'agitation est maintenue très forte. Le N-bromosuccinimide (465 mg, 2,6 mmoles; 1,3 éq.) est ajouté rapidement. Après 3 minutes, l'acide thioacétique (740 μΐ, 10 mmoles; 5 éq.) est ajouté très rapidement. L'agitation est maintenue vigoureuse à 0°C pendant 30 minutes. Le mélange est extrait avec 2x20 ml d'acétate d'éthyle puis diluée dans 160 ml d'un mélange acétate d' éthyle/éthanol (3/1) pour purification sur une colonne de silice (acétate d' éthyle/éthanol/eau 2/2/1) . L'huile légèrement rose obtenu est oxydé avec le diméthyle suifoxyde (140 μΐ, 2 mmoles, 1 éq.) dans une solution d'acide acétique glacial. La solution est chauffée pendant une heure à 80°C. Le dichlorhydrate du disulfure de la L-5-sulfanyl- α,Ν,Ν,Ν (triméthyl) -1-méthyl-histidine (composé 34) est obtenu après purification sur colonne de silice (acétate d' éthyle/éthanol/eau 2/2/1 puis élution par l'acide chlorhydrique 0,5M) sous forme d'une huile légèrement j aune (110 mg , 10%) .
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 3,30 (s, 2x9H) ; 3,61 (dd, J=14 , 1 Hz et 3,4 Hz, 2xlH) ; 3,72 (m, 2xlH) ; 3,73 (s, 2x3H) 4,09 (dd, J=12,2 Hz et 3,4 Hz, 2xlH) ; 8,98 (s, 2xlH) .
LCMS (APCI) : 485,1 [M+H] +
Exemple 34 : Préparation du dérivé L-5-sulfanyl-a,N(L- alanyl) -histidine (Composé 35) par hydrolyse du composé 5- acylsulfanyl
Figure imgf000056_0001
Composé 35
Le composé 7 est préparé et purifié par colonne comme décrit dans l'exemple 10. 340 mg (1 mmoles, 1 éq.) du composé 7 sont solubilisés dans 20 ml d'eau. La solution limpide est agitée à l'abri de l'oxygène pendant 6 jours à température ambiante. Après évaporâtion à sec, la L-5- sulfanyl -α, N (L-alanyl ) -histidine (Composé 35, 92%) est obtenu sous forme d'un solide amorphe beige.
RMN-H1 (D20, 400 MHz) : δ (ppm) = 1,42 (d, J=7,2 Hz, 3H) ; 3,12 (dd, J=15,2 et J=8,0 Hz, 1H) ; 3,22 (dd, J=15,2 Hz et
J=6,2 Hz, 1H) ; 4,05 (q, J=7,2 Hz, 1H) ; 4,65 (m, 1H) ; 8,71 (s, 1H) .
LCMS (APCI) : 258,9 [M+H] + Exemple 35 : Préparation du disulfure de la 5-sulfanyl α, N (pentanoyl) -histidine (Composé 36) par hydrolyse e oxydation du composé 5-acétylsulfanyl-a,N(pentanoyl) histidine
Figure imgf000057_0001
Le dérivé 5-acetylsulfanyl -α, N (pentanoyl ) -histidine
(composé 8) est préparé et purifié comme décrit dans l'exemple 11. 320mg (0,9 mmoles; 1 éq.) du composé 8 sont solubilisés dans 8,0 ml d'eau déminéralisée. L'acide 3- mercaptopropionique (400 μΐ , 4,60 mmoles; 5 éq.) est ajouté. La solution est chauffée à 90°C pendant 3h. Le mélange réactionnel est extrait avec 4x10 ml d'acétate d'éthyle, puis la phase aqueuse est évaporée à sec. Le résidu est mis en solution dans 10ml d'eau. La solution est chauffée à 90°C sous agitation pendant 2 heures puis à température ambiante pendant 18 heures. Après évaporation à sec, le disulfure de la L-5 -suifanyl -α, N (pentanoyl ) - histidine (Composé 36) est obtenu sous la forme d'une laque orange (44%) .
LCMS (APCI) : 541,2 [M+H] +
Tableau 5 : Récapitulatif des exemples :
Figure imgf000058_0001
Figure imgf000059_0001
Figure imgf000060_0001
Figure imgf000061_0001
Figure imgf000062_0001
Figure imgf000063_0001

Claims

REVENDICATIONS
Composé de type 5 -acylsulfanyl -histidine et dérivés répondant à la formule générale suivante :
Figure imgf000064_0001
Dans laquelle :
R1 = H, alkyle, en particulier CH3 ;
R2 = R3 = H, alkyle, en particulier CH3 ; R4 = H, alkyle, en particulier méthyle, alkyle (C=0) , alkyle substitué (C=0) , aryle(C=0) ; β- alanyle (H2NCH2CH2 (C=0) ; α-amino-acyle ;
R5 = alkyle, en particulier CH3 ; phényle ;
ainsi que tous les stéréoisomères , diastéréoisomères et énantiomères notamment au niveau de l'atome de carbone portant le groupement COOH, pris isolément ou en mélange ; et tous les sels d'acides pharmaceutiquement acceptables dudit composé de formule générale (I) .
Composé selon la revendication 1, caractérisé en ce que R4 représente hydrogène, ou le groupe CH3, ou le groupe acétyle, ou le groupe benzoyle, ou le groupe β-alanyle (H2NCH2CH2 (C=0) ;
Composé selon la revendication 1 ou 2 , caractérisé en ce qu'il est choisi parmi le groupe consistant de : la L-5-acétylsulfanyl-histidine (Composé 1) ; la L-5 -acétylsulfanyl -a, N, N (diméthyl ) -histidine
(Composé 2) ;
la L-5-acétylsulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -histidine (Composé 3) ;
la L-5-acetylsulfanyl-a,N (glycinyl) -histidine
(Composé 4)
la L-5 -acetylsulfanyl -a, N, N (diméthyl- 1 -méthyl - histidine (Composé 5)
la L-5-acétylsulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -1-méthyl- histidine (Composé 6)
la L-5 -acetylsulfanyl-α,Ν (alanyl) -histidine
(Composé 7)
la L-5-acétylsulfanyl-a,N (pentanoyl) -histidine
(Composé 8)
la L-5-acétylsulfanyl-α,Ν (méthyl) -histidine
(Composé 9) ;
la L-5 -acétylsulfanyl-α,Ν (acétyl) -histidine
(Composé 10) ;
la L-5-acétylsulfanyl -α, N (benzoyl ) -histidine
(Composé 11) ;
la L-5-acétylsulfanyl-a,N (β-alanyl) -histidine
(Composé 12) ;
la L- 1 -méthyl -5 -acétylsulfanyl-histidine
(Composé 13) ;
la L-5-benzoylsulfanyl-histidine (Composé 14) ;
la L-5 -benzoylsulfanyl -a, N, N (diméthyl ) -histidine
(Composé 15) ;
la L-5-benzoylsulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -histidine (Composé 16)
la L-5-acétylsulfanyl-α, N (phenylalanyl ) -histidine (Composé 17) .
Composé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l' acide pharmaceutiquement acceptable précité est choisi parmi un acide minéral tel que chlorhydrique, bromhydrique, iodhydrique, sulfurique, tartrique, phosphorique ou parmi un acide organique tel que l' acide formique, acétique, trifluoro-acétique , propionique, benzoïque, maléique, fumarique, succinique, citrique, oxalique, glyoxylique, aspartique ; un acide alcane-sulfonique tel que un acide méthane-suifonique, trifluorométhane- suifonique, éthane- suifonique, un acide aryl- suifonique tel que l' acide benzène- et paratoluène-sulfonique .
5. Procédé (A) de préparation du nouveau composé de type 5 -acylsulfanyl -histidine et ses dérivés de formule générale (I), selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
1) La réaction de 1 ' histidine , racémique (DL) ou l'un de ses énantiomères (D ou L) , ou
- l'un de ses dérivés alkylé sur l'azote en position 1 du noyau imidazole, racémique (DL) ou l'un de ses énantiomères (D ou L) , ou
- l'un de ses dérivés alkylé ou acylé sur l'azote de la fonction α-amine, racémique (DL) ou l'un de ses énantiomères (D ou L) , ou
- l'un de ses dérivés alkylé sur l'azote en position 1 du noyau imidazole et alkylé ou acylé sur l'azote de la fonction α-amine, racémique (DL) ou l'un de ses énantiomères (D ou L) ,
en présence de 1 à 2 équivalents d'acide minéral ou organique, avec
a) un agent générateur d'ion halogénium X+ dans un solvant protique polaire, à température comprise entre 0-25°, puis avec
b) un réactif soufré de type acide carbothioïque de formule alkyle C(=0)SH ou l'un de ses sels dans un solvant protique polaire,
puis 2) éventuellement la purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de l'Art.
. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'agent générateur d'ion halogénium X+ est choisi parmi :
du brome Br2, en tant que réactif commercial ou préparé in situ; ou
du NBS ou tout dérivé N-bromo- imide et N-bromo- amide
. Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le solvant protique polaire est de l'eau ou une solution aqueuse.
. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le réactif soufré de type acide carbothioïque est choisi parmi l'acide thioacétique , l'acide thiobenzoïque , le thioacétate de potassium, ou leurs mélanges.
. Procédé selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la température est comprise entre 0-5°C.
0. Utilisation du composé de type 5-acylsulfanyl- histidine et de ses dérivés répondant à la formule générale (I) tel que défini à l'une des revendications 1 à 4 pour la fabrication de composé de type 5-sulfanylhistidine et de ses dérivés répondant à la formule générale (II) suivante :
Figure imgf000067_0001
(II)
Dans laquelle :
R1 à R4 étant tels que précédemment définis à l'une des revendications 1 à 4 , étant entendu que lorsque R1 = H alors R2, R3 et R4 ne peuvent pas être simultanément H.
11 Composé de type 5 -suifanylhistidine et ses dérivés répondant formule générale (il) suivante :
Figure imgf000068_0001
II)
Dans laquelle :
R1 à R4 étant tels que précédemment définis à l'une des revendications 1 à 4 ; étant entendu que lorsque R1 = H alors R2 , R3 et R4 ne peuvent pas être simultanément H.
Ainsi que tous les stéréo- isomères , diastéréoisomères et énantiomères notamment au niveau de l'atome de carbone portant le groupement COOH, ainsi que tous les disulfures correspondants, pris isolément ou en mélange ; tous les sels d'acides pharmaceutiquement acceptables desdits composés de formule générale (II) . 12. Composé de formule générale (II), selon la revendication 11, caractérisé en ce que R4 représente hydrogène, ou le groupe méthyle, ou le groupe acétyle, ou le groupe benzoyle, ou le groupe β-alanyle (H2NCH2CH2 (C=0) ;
13. Composé de formule générale (II) , selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est choisi parmi le groupe consistant de :
le disulfure de la L-5 -suifanyl -a, N (méthyl ) - histidine (Composé 22) ;
la L-5-sulfanyl-α, N (méthyl) -histidine (Composé 23) ; le disulfure de la L-5-sulfanyl-αΝ,Ν (diméthyl) - histidine (Composé 24) ;
la L-5-sulfanyl-a,N,N (diméthyl) -histidine (Composé 25) ;
la L-5-sulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -histidine
(Composé 26) ;
le disulfure de la L-5 - suifanyl -a , N, N, N (triméthyl ) - histidine (Composé 27) ;
le disulfure de la L-5-sulfanyl-αΝ (acétyl) -histidine (Composé 28) ;
la L-5-sulfanyl-α, N (acétyl) -histidine (Composé 29) ; la L-5-sulfanylcarnosine (Composé 30) ;
le disulfure de 1 ' iso-ovothiol A (Composé 31) ;
1 ' iso-ovothiol A (Composé 32) ;
le disulfure de la L-5-sulfanyl-a,N,N (diméthyl) -1- méthyl-histidine (Composé 33) ;
la L-5-sulfanyl-a,N,N,N (triméthyl) -1-méthyl- histidine (Composé 34) ;
la L-5 -suifanyl -α, N (alanyl ) -histidine (Composé 35) ; et
le disulfure de la 5-sulfanyl-a,N (pentanoyl) - histidine (Composé 36) 14. Composé de formule générale (II) , selon la revendication 11, 12 ou 13, caractérisé en ce que l'acide pharmaceutiquement acceptable précité est choisi parmi un acide minéral tel que chlorhydrique , bromhydrique , iodhydrique, sulfurique, tartrique, phosphorique ou parmi un acide organique tel que l' acide formique, acétique, trifluoro-acétique , propionique, benzoïque, maléique, fumarique, succinique, citrique, oxalique, glyoxylique, aspartique ; un acide alcane-sulfonique tel que un acide méthane-suifonique , trifluorométhane- sulfonique, éthane- suifonique, un acide aryl- suifonique tel que l' acide benzène- et paratoluène- sulfonique .
15. Procédé (B) de préparation des composés de type 5- sulfanylhistidine et de leurs dérivés de formule générale (II) obtenus à partir des composés de type 5 -acylsulfanyl - histidine et de leurs dérivés de formule générale (I) décrit dans le procédé A selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
1) Soit directement (procédé Bl) :
e) par hydrolyse des dérivés 5-acylsulfanyl- histidine obtenus selon l'invention dans un solvant protique polaire par agitation à température supérieure à 20°C en présence d'un thiol ,
f) puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de 1 ' Art .
2) Soit indirectement (procédé B2) :
f) par hydrolyse des dérivés 5-acylsulfanyl- histidine obtenus selon l'invention dans un solvant protique polaire par agitation à une température supérieure à 20°C pour obtenir le disulfure correspondant,
g) puis réduction du disulfure par réaction avec un thiol ,
h) puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de l'Art.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le solvant protique polaire est choisi parmi l'eau ou une solution aqueuse. 17. Procédé selon les revendications 15 ou 16, caractérisé en ce que le thiol est choisi parmi l'acide mercaptopropionique , le dithiothréitol ou leurs mélanges. 18. Procédé selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que la température est comprise entre 20 et 130°C.
19. Procédé (C) de préparation de disulfures des 5- suifanylhistidines et de leurs dérivés définis à l'une des revendications 15 à 18, caractérisé en ce que les dits disulfures sont préparés :
i) soit directement à partir des composés de type 5 -acylsulfanyl -histidine et de leurs dérivés de formule générale (I) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
a) hydrolyse des dérivés 5 -acylsulfanyl -histidine de formule générale (I) obtenus selon l'invention dans un solvant protique polaire par agitation à l'air et à une température supérieure à
20°C pour obtenir le disulfure correspondant, b) puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de 1 ' Art ; ii) soit à partir de 5-sulfanylhistidines et de leurs dérivés de formule générale (II) caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
c) oxydation de la 5-sulfanylhistidine ou de ses dérivés par l'oxygène ou le diméthylsuifoxyde ou toute autre méthode d'oxydation bien connue de 1 ' Homme de 1 ' Art ,
puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de 1 ' Art .
20. Procédé (D) en « one-pot » de préparation des dérivés 5-sulfanylhistidines et leurs disulfures correspondants à partir des dérivés histidines correspondants, en combinant les procédés (A) avec (B) ou avec (C) tels que précédemment définis respectivement aux revendications 5 à 9 ; 15 à 18 et 19, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
en présence de 1 à 2 équivalents d'acide minéral ou organique, la réaction avec
c) un agent générateur d'ion halogénium X+ dans un solvant protique polaire, à température comprise entre 0-25°, puis avec
d) un réactif soufré de type acide carbothioïque de formule alkyleC ( =0) SH ou l'un de ses sels dans un solvant protique polaire,
suivie de
1) Soit :
g) l'hydrolyse des dérivés 5-acylsulfanyl-histidine obtenus dans un solvant protique polaire par agitation à température comprise entre 70 et 130°C en présence d'un thiol,
h) puis éventuellement la purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de l'Homme de 1 ' Art .
2) Soit :
j) par hydrolyse des dérivés 5-acylsulfanyl- histidine obtenus dans un solvant protique polaire par agitation à une température comprise entre 70 et 130°C pour obtenir le disulfure correspondant ,
puis éventuellement purification par chromatographie liquide sur colonne ou tout autre méthode de purification bien connue de 1 ' Homme de 1 ' Art .
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