WO2022003181A1 - Derivés urée de l'amphotéricine amb, compositions les contenant et leurs utilisations, dérivés isocyanate d'alkyle omega-aminés et leur utilisation pour obtenir lesdits dérivés urée - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne des dérivés urée de macrolides polyéniques présentant la formule chimique suivante: dans laquelle : - R1 représente un hydrogène ou un groupe alkyle ou aryle ou acyle, et R2 représente indépendamment de R1 un hydrogène ou un groupe alkyle ou aryle ou acyle; ou R1 et R2 pris ensemble avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés, représentent un radical d'une amine secondaire cyclique,10 - R3 représente un hydrogène ou une charge négative ou un groupe méthyle, éthyle, propyle, ou isopropyle. - R4 représente une fonction acide ou un hydrogène, et - n = 0 à 16, - m = 0 à 16. L'invention a également pour objet les compositions contenant ces molécules, leurs utilisations, ainsi que des composés de formule chimique particulière susceptibles d'être utilisés pour obtenir les molécules de formule Chem 3.
Description
DESCRIPTION
DÉRIVÉS URÉE DE L'AMPHOTÉRICINE AMB, COMPOSITIONS LES CONTENANT ET LEURS UTILISATIONS, DÉRIVÉS ISOCYANATE D'ALKYLE OMEGA-AMINÉS ET LEUR UTILISATION POUR OBTENIR LESDITS DÉRIVÉS URÉE
Domaine technique
L'invention concerne des dérivés urée de macrolides polyéniques, et les utilisations de ces molécules en particulier comme médicaments.
L'invention a également pour objet des composés particuliers susceptibles d'être utilisés notamment pour être greffés sur des macrolides polyéniques et obtenir les dérivés urée selon l'invention. Ces composés sont capables de rendre soluble des molécules insolubles, en particulier des molécules insolubles présentant une fonction amine.
L'invention concerne également les utilisations de ces composés, notamment pour les greffer à des molécules présentant une fonction amine, en particulier pour les rendre solubles.
Etat de l'art
Il existe de nombreuses molécules présentant une fonction amine qui sont insolubles ou peu so- lubles. Le caractère insoluble de ces molécules rend leur utilisation généralement difficile.
C'est le cas notamment des molécules amphotères tels que les macrolides polyéniques.
Les macrolides polyéniques constituent une classe d'antibiotiques antifongiques présentant un large spectre d'action sur des champignons et des levures pathogènes pour l'homme. Ceci est particuliè- rement vrai pour l'Amphotéricine B (AmB), antifongique à action fongistatique et fongicide à large spectre : Condida albicans , Coccidioïdes immitis, Sporotcrichum, Cryptococcus neoformans, Histo- plasma, Blastomyces, Rhizopus orizae, Aspergillus niger, etc. Elle est toujours, malgré l'introduction des imidazoles, le médicament le plus efficace pour bon nombre d'affections. L'AmB est également utile comme thérapie alternative pour le traitement de diverses formes de leishmaniose. L'AmB est aussi utilisée pour traiter la méningo-encéphalite primaire due aux amibes. Elle possède en outre des propriétés immuno-modulatrices chez la souris et dans une certaine mesure chez l'homme. Elle renforce aussi l'action d'un certain nombre de médicaments anti-cancéreux.
Toutefois, du fait de leur nature macrocyclique et leur caractère amphotère, les macrolides polyé- niques tels que l'AmB est peu soluble dans l'eau et tend à faire des micelles en solution aqueuse.
De plus, la toxicité de l'AmB vis-à-vis des cellules animales et en particulier des cellules rénales, des lymphocytes et des érythrocytes, impose d'importantes précautions d'utilisation en clinique. C'est
en particulier le cas pour le traitement des mycoses profondes et systémiques qui doivent être trai- tées par administration intraveineuse.
Ces considérations ont conduit de nombreux chercheurs à rechercher des dérivés non toxiques et plus solubles dans l'eau. Un grand nombre de dérivés de l'AmB, modifiés soit au niveau de la fonction acide, soit au niveau de la fonction amine primaire ont été proposés. Il a également été tenté d'aug- menter la solubilité de l'AmB par addition de tensio-actifs ou par la formation de sels. Malheureuse- ment toutes ces tentatives ont abouti à des dérivés instables en solution ou à des dérivés ayant perdu leurs propriétés antibiotiques. L'utilisation de formes liposomales coûteuses réduisent en par- tie le risque néphrotoxique mais peuvent provoquer des intoxications aigues en IV.
Résumé de l'invention
Il existe donc un besoin pour une solution permettant d'améliorer la solubilité de l'AmB en particulier et des molécules insolubles présentant une fonction amine en général, tout en les rendant stables en milieu aqueux, en maintenant ou en améliorant leur efficacité et en diminuant leur toxicité. L'objectif de l'invention est de répondre à ce besoin.
Pour y répondre l'invention propose notamment de greffer à ces molécules, des composés de for- mule chimique telle que décrite ci-après :
[Chem 1]
dans laquelle :
- Ri représente un hydrogène ou un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle, et R2 représente indépendamment de RI un hydrogène ou un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle ; ou Ri et R2 pris ensemble avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés, représentent un radical d'une amine secondaire cyclique,
- R4 représente une fonction acide ou un hydrogène, et
- n = 0 à 16, en particulier n = 1 à 16,
- m = 0 à 16, en particulier m = 1 à 16.
RI et R2 ont pour but notamment de substituer l'amine terminale et donc d'apporter une charge
interne au nouveau dérivé de l'AmB qui déprotone l'acide carboxylique du dérivé d'AmB et de con- server, voire d'augmenter le caractère basique de la molécule dans sa globalité.
Il peut s'agir par exemple d'un composé présentant la formule chimique suivante :
[Chem 2]
dans laquelle :
- Ri représente un hydrogène ou un groupe alkyle (un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle, et R représente indépendamment de RI un hydrogène ou un groupe alkyle (un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle ; ou Ri et R pris ensemble avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés, représentent un radical d'une amine secondaire cyclique.
Ainsi, l'invention concerne les composés de formule Chem 1, ainsi que les compositions contenant de tels composés et/ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique desdits composés ou un mélange de ceux-ci. Avantageusement, de tels composés peuvent être utilisés :
- comme médicament en particulier lorsqu'ils sont greffés à des molécules présentant un effet thé- rapeutique préventif ou curatif, et/ou
- pour être greffer à des molécules présentant une fonction amine, en particulier des molécules insolubles, dans l'objectif notamment de les rendre soluble. L'invention a donc également pour objet ces utilisations.
Selon un autre aspect important et particulier, l'invention a aussi pour objet les molécules présen- tant la formule chimique suivante :
[Chem 3]
dans laquelle :
- Ri représente un hydrogène ou un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle, et R représente indépendamment de RI un hydrogène ou un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle ; ou Ri et R pris ensemble avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés, représentent un radical d'une amine secondaire cyclique,
- R représente un hydrogène ou une charge négative ou un groupe méthyle, éthyle, propyle, ou isopropyle.
- R représente une fonction acide ou un hydrogène, et
- n = à 16, en particulier n = à 16, et
- m = à 16, en particulier m = à 16.
Ces molécules de formule Chem 3 correspondent à des dérivés urée de macrolides polyéniques ba- siques. Avantageusement de telles molécules sont faciles à obtenir, présentent une bonne solubilité dans l'eau, une bonne stabilité et présentent des effets thérapeutiques importants ainsi qu'une faible toxicité.
Les molécules de formule Chem 3 peuvent être obtenues par tout moyen. Elles peuvent notamment être obtenues pargreffage d'un composé de formule Chem 1 à des macrolides polyéniques basiques. Ainsi, l'invention concerne les molécules de formule Chem 3, ainsi que les sels, stéréo-isomères, mélanges racémiques, isomères géométriques desdites molécules de formule Chem 3 ou un mé- lange de ceux-ci.
L'invention vise aussi les compositions comprenant au moins une molécule de formule Chem 3 et/ou un sel, un stéréo-isomère, mélange racémique, isomère géométrique de ladite molécule de formule Chem 3 ou un mélange de ceux-ci.
Préférentiellement, la molécule de formule Chem 3 est une molécule spécifique de formule suivante :
[Chem 6]
Ces molécules de formule Chem 6 correspondent à des dérivés de l'AmB. Ils répondent mieux aux nécessités de la pratique que les dérivés antérieurement connus, en particulier du fait qu'ils sont solubles, peu ou pas toxiques, qu'ils conservent le caractère amphotère de l'AmB et qu'ils sont stables en milieu aqueux. Avantageusement, ces dérivés de l'AmB ont un indice thérapeutique amélioré par rapport à l'AmB. Les dérivés de l'AmB selon l'invention sont totalement hydrosolubles et peuvent traiter des infec- tions fongiques à des doses beaucoup plus faibles qu'avec l'AmB. L'hydrosolubilité élevée des molé- cules selon l'invention permet une meilleure biodisponibilité donc une élimination plus rapide tout en réduisant la toxicité L'invention a par conséquent aussi pour objet des molécules de formule Chem 3 ou un sel, un stéréo- isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique desdites molécules ou un mélange de ceux-ci ou une composition en contant, pour son utilisation comme médicament chez l'être humain ou l'animal, notamment dans la prévention ou le traitement d'une infection fongique.
Enfin l'invention vise également un procédé d'inhibition de la croissance d'un champignon ex vivo, comprenant la mise en contact d'un champignon avec une quantité efficace d'une molécule de for- mule Chem 3 ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique de ladite molécule ou un mélange de ceux-ci, ou d'une composition en contenant.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée de l'invention, des exemples et des résultats d'essais qui vont suivre.
Brève description des Figures
Figure 1 : représente un schéma de synthèse peptidique en continu en phase aqueuse grâce à la présence d'un composé selon l'invention sur l'extrémité N-terminal du premier acide aminé.
Figure. 2 : représente un schéma de la synthèse d'un exemple de molécule de formule Chem 3 à partir d'AmB et d'un composé de formule Chem 1.
Figure. 3 représente un schéma de la synthèse d'un exemple de molécule de formule Chem 3 à partir d'AmB et d'un composé de formule Chem 1.
Figure. 4 : représente un schéma de la synthèse d'un exemple de molécule de formule Chem 3 à partir d'AmB et d'un composé de formule Chem 1.
Description détaillée de l'invention
Définitions
Par "amine" ou "amino" au sens de l'invention on entend à la fois aux amines non substituées et substituées par un groupe alkyle, alcényle, alcynyle, aralkyle, aryle.
Par « composé » ou « molécule » au sens de l'invention, on entend une molécule organique c'est-à- dire un composé chimique organique. Les termes composé et molécule ont la même signification dans la présente demande.
Par « formule » ou « formule chimique » au sens de l'invention, on entend la formule développée plane d'un composé.
Par « insoluble » au sens de l'invention, on entend insoluble dans l'eau.
Par « soluble » au sens de l'invention, on entend soluble dans l'eau.
Composés de formule Chem 1
La présente invention a donc pour objet des composés de formule chimique telle que décrite ci- après :
[Chem 1]
dans laquelle :
- Ri représente un hydrogène ou un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle, et R représente indépendamment de RI un hydrogène ou un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle ; ou Ri et R pris ensemble avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés, représentent
un radical d'une amine secondaire cyclique,
- R4 représente une fonction acide ou un hydrogène, et
- n = 0 à 16, en particulier n = 1 à 16,
- m = 0 à 16, en particulier m = 1 à 16.
Le groupe "alkyle" comprend les groupes aliphatiques saturés, y compris les groupes alkyles à chaîne droite, les groupes alkyles à chaîne ramifiée, les groupes cycloalkyle (alicycliques), les groupes cy- cloalkyle substitués par alkyle et les groupes alkyle substitués par cycloalkyle. Dans certains modes de réalisation, un alkyle à chaîne droite ou à chaîne ramifiée a environ 30 atomes de carbone ou moins dans son squelette (par exemple, C1-C30 pour la chaîne droite, C3-C30 pour la chaîne rami- fiée), et en variante, environ 20 ou moins. De même, les cycloalkyles ont environ 3 à environ 10 atomes de carbone dans leur structure cyclique, et en variante environ 5, environ 6 ou environ 7 carbones dans la structure cyclique.
Préférentiellement RI et/ou R2 représent(ent) un alkyle à chaîne droite ou ramifiée, un cycloalkyle, un cycloa Ikylal kyle, un hétérocyclyle, un aryle, un hétéroaryle, un aralkyle ou un hétéroaralkyle.
Le groupe "aryle" fait référence à des groupes aromatiques à cycle unique à 5, 6 et 7 membres qui peuvent comprendre de zéro à quatre hétéroatomes, par exemple, le benzène, le naphtalène, l'an- thracène, le pyrène, le pyrrole, le furanne, le thiophène, l'imidazole, l'oxazole, le thiazole, le triazole, le pyrazole, la pyridine, la pyrazine, la pyridazine et la pyrimidine, et similaires. Ces groupes aryle ayant des hétéroatomes dans la structure cyclique peuvent également être appelés "arylhétéro- cycles" ou "hétéroaromatiques". Le cycle aromatique peut être substitué à une ou plusieurs posi- tions du cycle par des substituants tels que, par exemple, halogène, azide, alkyle, aralkyle, alcényle, alcynyle, cycloalkyle, hydroxyle, alcoxyle, amino, nitro, sulfhydryle, imino, amido, phosphonate, phosphinate, carbonyle, carboxyle, silyle, éther, alkylthio, sulfonyle, sulfonamido, cétone, aldéhyde, ester, hétérocyclyle, fragments aromatiques ou hétéroaromatiques, -CF3, -CN ou similaires. Le terme "aryle" comprend également les systèmes cycliques polycycliques ayant deux cycles cycliques ou plus dans lesquels deux carbones ou plus sont communs à deux cycles adjacents (les cycles sont des "cycles fusionnés") dans lesquels au moins l'un des cycles est aromatique, par exemple, d'autres cycles cycliques peuvent être des cycloalkyles, cycloalcényles, cycloa Icyny les, aryles et / ou hétéro- cyclyles.
Les termes "alcényle" et "alcynyle" représentent des groupes aliphatiques insaturés de longueur analogue et de substitution possible aux alkyles décrits ci-dessus, mais qui contiennent respective- ment au moins une double ou triple liaison.
Le terme "aralkyle" fait référence à un groupe alkyle substitué par un groupe aryle (c'est-à-dire un
groupe aromatique ou hétéroaromatique). Un "hétéroatome" faisant référence à un atome de tout élément autre que le carbone ou l'hydrogène. Les hétéroatomes illustratifs comprennent le bore. Dans certains modes de réalisation, l'amine secondaire est choisie dans le groupe constitué par la diméthylamine, la diéthylamine et la diisopropylamine. Préférentiellement l'amine secondaire est une amine secondaire cyclique. Elle peut être notamment choisie dans le groupe constitué de cycles contenant de l'azote à 3-7 membres substitués et non substitués avec 0 à 2 hétéroatomes de cycle supplémentaires sélectionnés indépendamment dans le groupe constitué de N, O et S. Dans certains modes de réalisation, l'amine secondaire cyclique est choisie dans le groupe constitué de la pipéridine, la pipérazine, de la 1-méthylpipérazine et de la morpholine.
L'invention a également pour objet ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique du composé de formule Chem 1 ou un mélange de ceux-ci. La synthèse des molécules selon l'invention peut en particulier conduire à différentes conformations (stéréo isomère de forme S ou R) ou un mélange racémique. Selon une variante particulièrement adaptée, le composé de formule Chem 1 est un composé de formule spécifique Chem 2 suivante :
[Chem 2]
Selon un autre exemple de variante, le composé de formule Chem 1 est un composé de formule spécifique Chem 4 suivante :
Tous les composés de formule Chem 1 peuvent être obtenus par transformation à partir de molé- cules naturelles existantes par tout procédé adapté, ou peuvent être synthétisés. Les composés de formule Chem 1 peuvent être utilisés dans des compositions. Ainsi l'invention a également pour objet une composition comprenant un composé de formule Chem 1 ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique dudit composé de formule Chem 1 ou un mélange de ceux-ci.
Utilisations des composés de formule Chem 1
Avantageusement, les composés de formule Chem 1 apportent à la fois des groupements aminé et carboxylique, permettant la solubilité dans l'eau de nombreuses molécules possédant une fonction amine intrinsèque.
L'invention vise ainsi l'utilisation d'un composé de formule Chem 1 ou d'un sel, d'un stéréo-isomère, d'un mélange racémique, d'un isomère géométrique, dudit composé de formule Chem 1, ou un mé- lange de ceux-ci, pour le greffer à une molécule présentant une fonction amine, préférentiellement une molécule présentant une fonction amine insoluble dans l'eau.
Un objet particulier de l'invention est par conséquent l'utilisation d'un composé de formule Chem 1 ou d'un sel, d'un stéréo-isomère, d'un mélange racémique, d'un isomère géométrique, dudit com- posé de formule Chem 1, ou un mélange de ceux-ci, pour rendre soluble une molécule insoluble présentant une fonction amine.
La molécule présentant une fonction amine peut être notamment une molécule amphotère. La ré- action des composés de formule Chem 1 sur la fonction amine de molécules amphotères conduit à des molécules fortement solubles dans l'eau, grâce à la formation d'une part du fragment urée (effet chaotropic) et d'autre part grâce à la formation d'un sel interne créée par la fonction « dimethyl amine » sur l'acide carboxylique de la molécule amphotère.
Préférentiellement la molécule présentant une fonction amine est un macrolide, notamment un ma- crolide polyénique, par exemple l'amphotéricine B.
Du fait de ces caractéristiques, les composés de formule Chem 1 peuvent être utilisés pour optimiser des propriétés pharmacologiques de médicaments importants comme plusieurs médicaments anti- fongiques, antimicrobiens, antitumoraux ou anti-rejet d'organe. Ainsi, l'invention a pour objet un composé de formule Chem 1 ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géo- métrique dudit composé de formule Cheml ou un mélange de ceux-ci, seul ou dans une composition, pour son utilisation comme médicament chez l'être humain ou l'animal. L'invention vise aussi une composition comprenant un composé de formule Chem 1 ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique dudit composé de formule Chem 1 ou un mélange de ceux-ci, comme médicament chez l'être humain ou l'animal.
Selon un autre aspect spécifique les caractéristiques des composés de formule Chem 1 permettent leur utilisation (ou d'un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique dudit composé de formule Cheml ou un mélange de ceux-ci), pour la synthèse peptidique en phase aqueuse, notamment la synthèse peptidique en continu en phase aqueuse, préférentiellement la synthèse de peptides en continu en phase aqueuse en présence de l'EDC, un agent de couplage
également soluble dans l'eau et très simple à utiliser.
Comme représenté sur la figure 1, le premier acide aminé N-terminal du peptide à synthétiser est substitué par le composé de formule Chem 1. Dans cet exemple représenté sur la figure î, le com- posé de formule Chem 1 est un composé de formule suivante :
[Chem 5]
Il pourrait s'agir d'un autre composé de formule Chem 1.
Cette étape permet de donner le ((3-(dimethylamino)propyl)carbamoyl) amino acide qui est la clé de cette synthèse. Cet acide aminé modifié, soluble dans l'eau, est activé par l'EDC puis couplé à un autre acide aminé éventuellement protégé sur sa chaîne latérale. Le dipeptide obtenu est isolé par précipitation en milieu acide puis remis en réaction dans l'eau en présence d'EDC pour une nouvelle réaction de couplage avec un troisième acide aminé. Le cycle peut donc être ainsi répété jusqu'à l'obtention du peptide désiré.
L'utilisation de composés de formule Chem 1 pour la synthèse peptidique, comporte plusieurs avan- tages, notamment :
- la synthèse est réalisée dans l'eau : « green chemistry » (chimie verte)
- la synthèse est simple à mettre en oeuvre
- la synthèse est réalisée en flux continu
- la synthèse peut être réalisée à l'échelle du gramme voir plusieurs dizaine de gramme selon la taille du peptide
- la synthèse peut être automatisée
- la synthèse est fiable, peu coûteuse et reproductible,
- la synthèse est applicable à toutes les molécules amphotères (pseudo-peptides),
- le peptide final non déprotégé sur l'acide aminé N-terminal est entièrement soluble dans l'eau ce qui constitue un véritable avantage pour les études biologiques qui peuvent être réalisées sur ce peptide.
Dérivés urée de macrolides polyéniques basiques (Molécules de formule Chem 3).
L'invention a également pour objet des dérivés urée de macrolides polyéniques basiques. En parti- culier l'invention a pour objet une molécule présentant la formule chimique suivante :
[Chem 3]
il
dans laquelle :
- Ri représente un hydrogène ou un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle, et R2 représente indépendamment de RI un hydrogène ou un groupe alkyle (préférentiellement le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle) ou aryle ou acyle ; ou Ri et R2 pris ensemble avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés, représentent un radical d'une amine secondaire cyclique,
- R3 représente un hydrogène ou une charge négative ou un groupe méthyle, éthyle, propyle, ou isopropyle. - R4 représente une fonction acide ou un hydrogène, et
- n = 0 à 16, en particulier n = 1 à 16,
- m = 0 à 16, en particulier m = 1 à 16.
L'invention a également pour objet ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique de la molécule de formule Chem 3 ou un mélange de ceux-ci. Selon un mode de réalisation la molécule de formule Chem 3 est un dérivé-N-urée de l'AmB, c'est-à- dire une molécule de formule Chem 3 dans laquelle R3 est un hydrogène.
Des exemples de molécules de formule Chem 3 sont décrits en suivant : Molécules de formules Chem 6, Chem 7, Chem 8, Chem 9, Chem 10, Chem 11, Chem 12, Chem 13, Chem 14, Chem 15, Chem 16, Chem 17, Chem 18, Chem 19, Chem 20, Chem 21.
Les molécules de formule générale Chem 3, et en particulier les molécules de formules spécifiques Chem 6 à Chem 21, peuvent être obtenus par tout procédé.
Préférentiellement, les molécules de formule Chem 3 sont obtenues par greffage d'un composé de formule Chem 1, en particulier par modification de mycosamine, sur une molécule présentant une fonction amine, tels que des macrolides polyéniques basiques par exemple l'AmB, la nystatine et la pimaricine. En effet un composé de formule Chem 1 ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange ra- cémique, un isomère géométrique, dudit composé de formule Chem 1, ou un mélange de ceux-ci sont susceptibles d'être utilisés pour être greffer à une molécule présentant une fonction amine, préférentiellement une molécule présentant une fonction amine insoluble dans l'eau, notamment une molécule amphotère et en particulier des macrolides polyéniques tels que l'AmB.
Un tel procédé peut être réalisé par exemple dans les conditions suivantes :
- A une solution de molécule présentant une fonction amine (en particulier une solution de macro- lides de polyène), préférentiellement dans du tétrahydrofurane (THF) ou du Diméthylformamide (DMF) ou du Diméthylsulfoxyde (DMSO), est ajouté, préférentiellement à température ambiante, un composé de formule Chem 1,
- la solution est préférentiellement laissée sous agitation entre 30 minutes et deux heures, préfé- rentiellement environ une heure, préférentiellement à température ambiante, puis précipitée pré- férentiellement dans un mélange acétone / éther diéthylique ou dans un mélange acétate d'éthyle /hexane. Le produit final a été isolé par centrifugation, par exemple à 6000 tr / mn, et séché, par exemple pendant une nuit sous vide pour donner le produit final.
- le solide résultant peut être analysé par exemple par LC-MS et C-NMR afin de vérifier s'il est con- forme à la structure attendue.
Des exemples de schémas de synthèse de ce procédé sont présentés sur les figures 2 à 4.
D'autres procédés d'obtention de molécules de formule Chem 3 sont envisageables sans greffage
de composés de formule Chem 1.
L'invention concerne également les compositions, et notamment les compositions pharmaceu- tiques comprenant une molécule de formule Chem 3 ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange ra- cémique, un isomère géométrique de ladite molécule de formule Chem 3 ou un mélange de ceux- ci. Cette composition se présente préférentiellement sous forme liquide ou solide.
Dans le cas d'une composition pharmaceutique, elle comprend également préférentiellement au moins un support pharmaceutiquement acceptable et/ou au moins un excipient pharmaceutique- ment acceptable et/ou au moins un diluant pharmaceutiquement acceptable.
Utilisations des molécules de formule Chem 3
Les molécules de formule Chem 3 sont solubles et présentent un effet antifongique plus important et une toxicité diminuée par rapport aux molécules présentant une fonction amine, et notamment par rapport au macrolide polyéniques tels que l'AmB.
En effet les molécules de formule Chem 3 ont un indice thérapeutique amélioré par rapport aux molécules avant greffade tels que l'AmB. Les dérivés obtenus, en particulier les dérivés urée de l'AmB, sont totalement hydrosolubles et peuvent traiter des infections fongiques à des doses beau- coup plus faibles qu'avec l'AmB.
L'hydrosolubilité élevée des molécules selon l'invention permet une meilleure biodisponibilité donc une élimination plus rapide tout en réduisant la toxicité
L'AmB est utilisée dans le traitement des infections fongiques, en particulier des infections fon- giques systémiques, mais la posologie est souvent limitée par la toxicité systémique. La présence d'un atome d'azote protonable ou porteur d'une charge fixe dans la fraction amino-sucre ou dans la chaîne latérale aminoacyle attachée à l'amino-sucre est une condition importante pour l'activité biologique.
La toxicité de l'AmB est en partie liée à sa faible solubilité, plus précisément à une forme auto-as- sociée appelée micelles. De plus, l'AmB en milieu aqueux donne lieu à des systèmes de concentra- tion, de force ionique et de polydispersés dépendant du temps. Pour cette raison, l'utilisation selon l'invention simultanée d'un fragment d'urée sur la mycosamine et la création d'un composé polaire dans une large gamme de pH biologiques, permet d'améliorer la solubilité dans l'eau et augmenter son indice thérapeutique. Le composé de formule Chem 1 diminue l'interaction hydrophobe en augmentant la solubilité des monomères. La présence d'une fonction protonable ou portant une charge fixe dans la chaîne latérale aminoalkyl attachée au sucre aminé, remplit la condition pour l'activité biologique. La conjonction de l'effet de l'urée, de la chaîne alkyle et de la chaîne substitué
permet en particulier les avantages et effets des molécules selon l'invention.
L'invention a par conséquent pour objet une molécule de formule Chem 3 ou un sel, un stéréo-iso- mère, un mélange racémique, un isomère géométrique de ladite molécule de formule Chem 3 ou un mélange de ceux-ci, seule ou dans une composition en contenant, ou une composition compre- nant une molécule de formule Chem 3 (ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique de ladite molécule de formule Chem 3 ou un mélange de ceux-ci), pour son utilisation comme médicament chez l'être humain ou l'animal (par animal ou entend tout animal à l'exception de l'être humain).
Les molécules de formule Chem 3 présentent en particulier un effet anti bactérien et/ou anti-fon- gique. Les composés de formule Chem 3 peuvent donc être utilisés pour inhiber la croissance des microorganismes et de champignons en particulier.
L'invention a par conséquent pour objet une molécule de formule Chem 3 seule ou dans une com- position en contenant, ou une composition comprenant une molécule de formule Chem 3, pour son utilisation chez l'être humain ou l'animal, dans la prévention ou le traitement d'une infection bactérienne et/ou fongique, en particulier la prévention ou le traitement d'infections par au moins l'un des champignons suivants : Candida albicons, Coccidioïdes immitis, Sporotcrichum, Cryptococ- cus neoformans, Histoplosma, Blastomyces, Rhizopus orizae, Aspergillus niger.
Selon un mode de réalisation particulier, l'invention vise une molécule de formule Chem 3 seule ou dans une composition en contenant, ou une composition comprenant une molécule de formule Chem 3, pour son utilisation chez l'être humain ou l'animal, dans la prévention ou le traitement de la leishmaniose et/ou la méningo-encéphalite primaire due aux amibes et/ou comme médicament immuno-modulateur et/ou pour renforcer l'effet anti-cancéreux.
L'utilisation selon l'invention peut être fait par tout mode d'administration, mais en particulier par voie parentérale ou nasale ou orale ou intra veineuse ou topique.
La dose utilisée est une quantité efficace de molécule pour fonctionner, en particulier une dose thérapeutiquement efficace à un sujet en ayant besoin.
Selon une variante, la molécule de formule Chem 3 (ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange ra- cémique, un isomère géométrique de ladite molécule de formule Chem 3 ou un mélange de ceux- ci), est ajoutée ou inclus dans un milieu de culture tissulaire.
Selon un autre aspect l'invention peut être utilisé pour des applications non thérapeutiques anti- fongiques ex vivo pour inhiber la croissance de champignons ou de microorganismes. L'invention a par conséquent également pour objet un procédé d'inhibition de la croissance d'un champignon ex vivo, comprenant la mise en contact d'un champignon avec une quantité efficace d'une molécule
de formule Chem 3 ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique de ladite molécule de formule Chem 3ou un mélange de ceux-ci, ou d'une composition selon com- prenant une molécule de formule Chem 3(ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique de ladite molécule de formule Chem 3).
L'invention est à présent illustrée par des exemples non limitatifs de compositions selon l'invention et par des résultats.
Exemples
Exemples de synthèse d'un exemple d'une molécule selon l'invention de formule Chem 3 Un exemple de procédé de synthèse d'une molécule de formule Chem 3 à partir d'un composé de formule Chem 1 est décrit en suivant :
- Une solution de 0,924 mg d'AmB (leq, 10-3 M) dans 20 ml de tétrahydrofurane (THF) a été ajouté à température ambiante 1,1 équivalent d'un composé de formule Chem 1 (0,141 mg)
- La solution est laissée sous agitation environ une heure à température ambiante puis précipitée dans un mélange acétone / éther diéthylique (7/3). Le produit final a été isolé par centrifugation à 6000 tr / mn et séché pendant une nuit sous vide pour donner 342 mg du produit final.
Le solide résultant a été analysé par LC-MS et C-NMR et s'est révélé conforme à la structure atten- due. Le dérivé était librement soluble dans de l'eau distillée pure à 50 mg / ml, la concentration la plus élevée testée. Ce matériau a été utilisé dans la plupart des essais ultérieurs.
Trois exemples non limitatifs de schémas de cette synthèse avec trois molécules de formule Chem 1 différentes sont représentés sur la figure 2, 3 et 4 pour donner le propyl diméthylamine-AmB- urée (figure 2), l-(3-methylpiperazine) propyl-3-AmB-urée (figure 3), l-(3-morpholine) propyl-3- AmB-urée (figure 4).
Études microbiologiques et toxicologiques des dérivés urées de l'Amphotericine B a. Détermination de la CMI vis à vis de Candida Albicans et Cryptococcus Neoformans La concentration minimale inhibitrice (CMI) de chaque antifongique a été déterminée selon la mé- thode de microdilution du bouillon recommandé par le Comité américain pour la normalisation dans les laboratoires cliniques (NCCLS), et le milieu de culture pour les levures était le milieu RPMI- 1640 en tampon MOPS.
Le procédé comprend les étapes spécifiques suivantes :
- (1) préparer une solution mère de l'amphotéricine B (AmB) et de dérivés urée (molécules de for- mule Chem 3) correspondante à l'invention (chem 12, chem 21, chem 7, chem 17, chem 18, chem
20) :
* L'AMB en solution DMSO est ajustée à une concentration finale comprise entre 0,007 et 8 mcg/ml dans un tampon MOPS (Sigma) pH 7,0 à 0,165 M.
* Les dérivés urée AmB suivant : chem 12, chem 21, chem 7, chem 17, chem 18, chem 20, en solu- tion dans l'eau distillée doublement purifiée sont ajustés à une concentration finale comprise entre 0,007 et 8 mcg/ml dans un tampon MOPS (Sigma) pH 7,0 à 0,165 M.
- (2) Préparation d'un milieu de culture :
* Le milieu de culture des levures testées est une gélose sabouraud en tube (Biomérieux, France).
* Le milieu de culture de croissance de champignon pour la détermination de la CMI est un milieu RPMI 1640, (Sigma-Aldrich) tamponné par du MOPS selon NCCLS M27-A,
- (3) Détermination de la CMI :
* Des tests de microdilution en bouillon ont été effectués selon le document NCCLS M27-A. Une suspension d'inoculum ajustée à une turbidité de 0,5 McFarland, est diluée à une concentration de 1,0 x 103 à 5,0 x 103 cellules par ml, normalisée par spectrophotométrie, et une aliquote de 0,1 ml est ajoutée à chaque puits d'une plaque de microdilution (inoculum final, 0,5 x 103 à 2,5 x 10 3cellules / ml). La taille de l'inoculum est vérifiée par comptage des colonies. Les plaques de micro- dilution sont incubées à 35 ° C. Les paramètres CMI ont été lus visuellement après 72 h d'incuba- tion. Les CMI de l'amphotéricine B et des dérivés urée (chem 12, chem 21, chem 7, chem 17, chem 18, chem 20) ont été définies comme les concentrations les plus faibles qui ont produit une inhibi- tion complète de la croissance (premier puits clair).
- (4) Contrôle qualité
* Les tests de QC ont été effectués conformément au document NCCLS M27-A en utilisant Candida krusei ATCC 6258 et Candida parapsilosis ATCC 22019. Les déterminations de QC effectuées chaque jour se situaient dans les limites de contrôle pour l'amphotéricine B établies par Barry et al.
Les résultats obtenus sur les activités antifongiques des molécules testées contre 12 isolats de C. neoformans et 20 isolats de Candida albicans déterminées par la méthode de microdilution, sont présentés dans le tableau 1 (50 et 90%, CMI où 50 et 90% des isolats testés sont inhibés, respecti- vement).
[Tableau 1]
On constate que l'effet antifongique des molécules de formule Chem 3 selon l'invention est au moins aussi bon que l'effet antifongique de l'AmB.
Étude de la toxicité sur les Globules rouges
Les propriétés toxicologiques des molécules de formule Chem 3 selon l'invention sur des globules rouges humains et murins ainsi que sur des cellules lymphoïdes du sang périphérique, de la moelle osseuse, du Thymus chez l'Homme, sur les lymphocytes T et B sphériques de la souris et sur deux 10 lignées tumorales : XG3 (souris), Daudi (Homme) ont été étudiées. Toutes les solutions de molé- cules de formule Chem 3 sont préparées extemporanément en diluant 4mg des molécules dans 100 mI de solution de glucose à 5% puis, après 15 minutes à l'abri de la lumière, on ajoute 100 mI d'eau distillée stérile et on complète avec une solution de glucose à 5% pour obtenir des solutions mères à 4mg/ml. Pour étudier comparativement les effets de l'AmB, 4 mg de FUNGIZONE sont di- lués dans 1 ml de glucose à 5%.
Les cellules sont préparées en déposant 1ml de sang périphérique prélevé et dilué au demi sur du Ficoll-hypaque pour éliminer les lymphocytes, puis en centrifugeant 20 min. à 2000 rpm. Le culot de globules rouges est récupéré, lavé une fois en NaCl à 0,9% puis deux fois en KC1 150mM, Tris HCl 0,5mM, pH 7,4. On fait ensuite une suspension à 1,25% dans une solution KC1 150mM, Tris HCl 0,5mM, pH 7,4 et on en distribue 150 mI par puits ainsi que 50 mI de chacune des dilutions de dérivés, plus un puits de contrôle (solution de glucose à 5%). Les cellules sont alors incubées 1 heure 30 à 37°C en étuve humide. Pour évaluer la lyse cellulaire, l'hémoglobine est dosée en préle- vant 100 mI de surnageant dans chaque puits et en les diluant dans 1ml d'eau distillée. On calcule la concentration en hémoglobine en mesurant la densité optique à 540nm et en tenant compte de
l'absorption des molécules selon l'invention.
La DL 50 est la dose qui entraîne la lyse de 50% des hématies (un témoin de lyse de 100% est ob- tenu avec l'eau distillée, un témoin de lyse de 0% est obtenu avec la solution de glucose à 5%). Étude de la toxicité sur les cellules nucléées
Les solutions de molécules de formule Chem 3 sont préparées d'une façon similaire à celles men- tionnées au paragraphe précédent. Les cellules sont préparées en déposant 20 ml de sang dilué au 1/2 avec du NaCl 0,9%, sur 10 ml de Ficoll-hypaque et en centrifugeant 30mn à 2000 pm. L'an- neau de cellules est récupéré et lavé deux fois en tampon PBS contenant 5% de sérum de veau foe- tal. Les cellules sont préparées en suspendant 1,14.106 cellules/ml dans du RPMI 1640 contenant 2,5% de sérum de veau foetal et en distribuant 150 mΐ par puits. 50 mI de chaque dilution des déri- vés sont ajoutés ainsi qu'un contrôle (solution de glucose à 5%). Les cellules sont ensuite incubées lh30 dans une étuve humide à 5% de C02, à 37°C ou à une température 25 ambiante. Afin d'éva- luer la toxicité des dérivés, on fait une numération cellulaire en présence de bleu de tryptan et on calcule la DL 50 (concentration de dérivé entraînant 50% de mortalité) par rapport au contrôle (so- lution de glucose à 5%) pour chaque concentration de chaque molécule de formule Chem 3 selon l'invention testée.
Les résultats sont présentés dans les tableaux 2 (toxicité in vitro des molécules de formule Chem 3 selon l'invention sur différentes cellules de souris), 3 (toxicité in vitro des molécules de formule Chem 3 selon l'invention sur différentes cellules de souris), 4 (Toxicité in vitro des molécules de for- mule Chem 3 selon l'invention sur différentes cellules humaines) et 5 (Toxicité in vitro des molé- cules de formule Chem 3 selon l'invention sur différentes cellules humaines).
[Tableau 2]
*gang : ganglions para aortiques et inguinaux
[Tableau 3]
15
[Tableau 4]
[Tableau 5]
Les résultats des tableaux 2 à 5 montrent que les molécules de formule Chem 3 selon l'Invention sont beaucoup moins toxiques que l'Amphotéricine B pour les cellules humaines et murines, ceci
pouvant varier d'un dérivé à l'autre.
En conclusion, ces études montrent que les molécules de formule Chem 3 selon l'invention mon- trent de meilleures propriétés antifongiques que l'AmB et que leur toxicité a été perdue totale- ment ou a diminué considérablement.
Claims
REVENDICATIONS
[Revendication 1] Molécule présentant la formule chimique suivante : [Chem 3]
dans laquelle : - Ri représente un hydrogène ou un groupe alkyle ou aryle ou acyle, et R2 représente indépendam- ment de RI un hydrogène ou un groupe alkyle ou aryle ou acyle ; ou Ri et R2 pris ensemble avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés, représentent un radical d'une amine secondaire cyclique, - R3 représente un hydrogène ou une charge négative ou un groupe méthyle, éthyle, propyle, ou isopropyle. - R4 représente une fonction acide ou un hydrogène, et
- n = 0 à 16,
- m = 0 à 16.
[Revendication 2] Molécule selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle présente l'une des formules chimiques Chem 6 à Chem 21 suivantes :
[Chem 6]
[Chem 7]
[Chem 8]
[Chem 21]
[Revendication 3] Molécule selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le groupe alkyle de RI et/ou R2 est préférentiellement choisi parmi le groupe méthyle ou éthyle ou propyle ou isopropyle.
[Revendication 4] Composition sous forme solide ou liquide comprenant une molécule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou un sel, un stéréo-isomère, un mélange racémique, un isomère géométrique de ladite molécule ou un mélange de ceux-ci.
[Revendication 5] Molécule selon l'une des revendications 1 ou 2, seule ou dans une composition selon la revendication 4, pour son utilisation comme médicament chez l'être humain ou l'animal. [Revendication 6] Molécule pour son utilisation selon la revendication 5, dans la prévention ou le traitement :
- d'une infection fongique et/ou bactérienne,
- et/ou d'infections par au moins l'un des champignons suivants : Candida albicans, Coccidioïdes immitis , Sporotcrichum, Cryptococcus neoformans, Histoplasma, Blastomyces , Rhizopus orizae , Aspergillus niger, - et/ou de la leishmaniose et/ou la méningo-encéphalite primaire due aux amibes et/ou comme médicament immuno-modulateur et/ou pour renforcer l'effet anti-cancéreux.
formule chimique suivante :
dans laquelle : - Ri représente un hydrogène ou un groupe alkyle ou aryle ou acyle, et R2 représente indépendam- ment de RI un hydrogène ou un groupe alkyle ou aryle ou acyle ; ou Ri et R2 pris ensemble avec l'atome d'azote auquel ils sont attachés, représentent un radical d'une amine secondaire cyclique,
- R4 représente une fonction acide ou un hydrogène, préférentiellement une fonction acide choisie parmi l'acide carboxylique, l'acide sulfate, l'acide phosphorique, et - n = 0 à 16,
- m = 0 à 16.
[Revendication 9] Composé selon la revendication 8, ayant la formule chimique suivante :
[Revendication 10] Composé selon l'une revendications 8 ou 9, dans lequel l'amine secondaire cyclique est choisie :
- dans le groupe constitué de cycles contenant de l'azote à 3-7 chaînons substitués et non substitués avec 0 à 2 hétéroatomes de cycle supplémentaires choisis indépendamment dans le groupe constitué de N, O et S, ou - dans le groupe constitué par la pipéridine, la pipérazine, la 1-méthylpipérazine et la morpholine. rRpvpnHiratinn 1 11 G nm nncitinn rnmnrpnant i in rn mnncp Vrΐhh I'i ihr HrV rp\/pn«Hira†inn<: R à 1 D ni i
[Revendication 13] Utilisation d'un composé selon l'une des revendications 8 à 10 ou d'un sel, d'un stéréo-isomère, d'un mélange racémique, d'un isomère géométrique, dudit composé pour le greffer à une molécule présentant une fonction amine.
[Revendication 14] Utilisation selon la précédente revendication, caractérisée en ce que la molécule présentant une fonction amine est une molécule insoluble dans l'eau, préférentiellement une molécule amphotère, préférentiellement un macrolide, encore plus préférentiellement l'amphotéricine B.
[Revendication 15] Utilisation selon la revendication 14, pour rendre soluble la molécule insoluble. [Revendication 16] Utilisation selon l'une des revendications 13 à 15, pour obtenir une molécule selon l'une des revendications 1 à 3.
[Revendication 17] Utilisation d'un composé selon l'une des revendications 8 à 10 ou d'un sel, d'un stéréo-isomère, d'un mélange racémique, d'un isomère géométrique, dudit composé, pour la synthèse peptidique en phase aqueuse.
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