WO2022023677A1

WO2022023677A1 - Polysaccharide comportant un groupement chélatant soluble à ph physiologique et utilisation de celui-ci

Info

Publication number: WO2022023677A1
Application number: PCT/FR2021/051419
Authority: WO
Inventors: Olivier Tillement; François LUX; Fabien ROSSETTI; Marco NATUZZI; Thomas BRICHART; Laurent David; Paula NUNES DE OLIVEIRA; Alexandra Montembault
Original assignee: Mexbrain; Centre National De La Recherche Scientifique - Cnrs -; Universite Claude Bernard Lyon 1
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2021-07-29
Publication date: 2022-02-03
Also published as: JP2023535504A; CN116157465A; US20230263912A1; EP4188966A1; FR3112943A1

Abstract

L'invention concerne un polysaccharide statistique de masse moléculaire moyenne en poids comprise entre 100kDa et 1000kDa de formule (I) suivante : dans laquelle : chaque Rc représente indépendamment un groupement comportant un agent chélatant, chaque Z représente indépendamment un liant pouvant être une simple liaison ou une chaine hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaine pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l'azote, l'oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes, x est compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,7, et préférentiellement entre 0,2 et 0,6, y est compris entre 0,01 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,2, le rapport y/x étant supérieur ou égal à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,15, et la somme x + y étant supérieure ou égale à 0,30, de préférence supérieure ou égale à 0,35. L'invention a également trait à l'utilisation dudit polysaccharide dans un procédé de dialyse pour la captation d'au moins un métal, dans un procédé d'imagerie IRM., dans un procédé de Curie-thérapie ou dans procédé de marquage anti-contrefaçon de denrées alimentaires.

Description

Polysaccharide comportant un groupement chélatant soluble à pH physiologique et utilisation de celui-ci

Domaine technique

[0001] La présente divulgation relève du domaine des composés porteur d’un groupe chélatant. En particulier, l’invention concerne les polysaccharides chélatés ou pouvant chélater un ou plusieurs métaux et leurs utilisations dans des techniques diverses telles que la dialyse pour l’homéostasie, l’imagerie par IRM, la Curie thérapie ou encore le marquage anti-contrefaçon de denrées alimentaires.

Technique antérieure

[0002] Les polysaccharides sont des polymères issus de la biomasse végétale, fongique, animale ou bactérienne. Ces polymères possèdent des propriétés physicochimiques très variées et peuvent être mis en forme pour un large éventail d’applications biologiques. La modification chimique des polysaccharides permet d’adapter leurs propriétés, en particulier leur solubilité en milieu aqueux à des pH proches de la neutralité. Leur fonctionnai isation par des agents chélatants hautement spécifiques permet également des applications dans le domaine biomédical. En effet, après greffage de ces motifs sur la structure de polysaccharides, le polymère pourrait être utilisé en tant que détoxifiant pour purifier les organismes vivants de métaux pathogènes comme dans le cadre du maintien de l’homéostasie.

[0003] Le maintien de l’homéostasie du milieu intérieur de l’organisme, c’est-à-dire de l’ensemble des liquides ou fluides biologiques de l’organisme, est nécessaire au bon fonctionnement de ce dernier. Dans de nombreuses pathologies, des dysrégulations systémiques ou locales de l’homéostasie des métaux et/ou de peptides ou protéines ont été mises en évidence.

[0004] En ce qui concerne les métaux, des thérapies de chélation, visant à diminuer la concentration en ions métalliques sont déjà utilisées depuis de nombreuses années dans les cas d’intoxications aigues. Ainsi, un certain nombre de chélatants sont déjà acceptés chez l’homme, chacun étant associé à un groupe de métaux particuliers (G. Crisponi et al., Coordination Chemistry Reviews, 2015). [0005] De plus en plus d’études scientifiques mettent en avant le rôle important que pourraient avoir les métaux dans nombre d’atteintes neurologiques, notamment le fer, mais également le cuivre, le zinc, le manganèse et même l’aluminium et le plomb (E. J. McAllum et al., J. Mol. Neurosci., 2016). C’est en particulier le cas pour la neurodégénérescence avec surcharge en fer qui est une maladie rare associée à une anomalie génétique liée à une accumulation du fer dans certaines zones du cerveau et qui ne bénéficie à ce jour que de traitements palliatifs (S. Wiethoff et al., Handb. Clin. Neurol., 2017). Par ailleurs, de nombreuses études ont montré que le fer avait tendance à s’accumuler dans le cerveau avec l’âge (J. Acosta-Cabronero et al., Journal of Neuroscience, 2016). La maladie de Wilson est aussi une maladie génétique entraînant une accumulation de cuivre dans l’organisme et entraînant différents problèmes en particulier hépatiques et/ou neurologiques (Anna Cztonkowskal et al., Nature Rev., 2018).

[0006] Plusieurs maladies neurologiques telles qu’Alzheimer, Parkinson et la maladie d’Huntington s’accompagnent également d’accroissement de la quantité de fer dans des zones spécifiques entraînant des dommages cellulaires ainsi que du stress oxydant (A. A. Belaidi et al., Journal of Neurochemistry, 2016). A titre d’exemple, la maladie de Huntington est une maladie neurodégénérative se traduisant par des troubles du mouvement, un déclin cognitif et des problèmes d’ordre psychiatriques. Dans cette pathologie, de nombreux marqueurs du stress oxydant sont observés au niveau du cerveau qui peut être relié à une dérégulation de l’homéostasie du fer (S. J. A. van den Bogaard et al., International Review of Neurobiology, 2013). L’augmentation du niveau de fer au niveau de plusieurs régions du cerveau (putamen, noyau caudé et pallidum) a été ainsi validée par plusieurs études IRM dont celle de Bartzorkis (G. Bartzorkis et al., Archives of Neurology, 1999).

[0007] Dans la maladie d’Alzheimer notamment, il a été mis en évidence des interactions entre certains ions métalliques, notamment des ions issus de métaux tels le zinc, le fer ou le cuivre, avec les peptides Ab pouvant conduire à une agrégation accrue des protéines (Tougu et al. Metallomics, 2010). [0008] Il est ainsi admis que dans de nombreuses protéinopathies, les cations métalliques jouent un rôle important dans la formation de configurations anormales de certaines protéines, en particulier certains favorisent la formation d’agrégats, fibrilles ou autres dépôts solides. Dans les protéinopathies, on serait ainsi localement dans une double dérégulation de l’homoéostasie, dérégulation de l’homéostasie de certains métaux et dérégulation de l’homéostasie de molécules cibles de type protéines, à l’origine des agrégats et autres dépôts solides.

[0009] La demande de brevet WO 2019/122790 divulgue un dispositif médical pouvant être introduit dans l’organisme pour le maintien de l’homéostasie métallique à des fins thérapeutiques comprenant un agent chélatant permettant d’extraire des métaux.

Problème technique

[0010] S’il existe donc des dispositifs médicaux qui donnent satisfaction, il est toujours bénéfique d’améliorer les résultats obtenus à ce jour. Par ailleurs, un dispositif comprenant un agent chélatant pouvant être utilisé pour capter un métal dans un organisme peut potentiellement être introduit dans l’organisme sous une forme déjà chélatée. Dans cette dernière configuration, d’autres applications très variées sont envisageables, comme l’imagerie à résonance magnétique (IRM), la Curie thérapie, ou encore le marquage anti-contrefaçon de denrée alimentaires.

[0011] Ainsi, un objectif de l’invention est de proposer un polysaccharide comportant un agent chélatant pouvant être introduit dans un organisme sous forme chélatée ou non pour son utilisation dans diverses applications.

Résumé de l’invention

[0012] L’invention concerne un polysaccharide statistique de masse moléculaire moyenne en poids comprise entre 100kDa et 1000kDa de formule I :

Formule I dans laquelle : chaque Rc représente indépendamment un groupement comportant un agent chélatant, chaque Z représente indépendamment un liant pouvant être une simple liaison ou une chaîne hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes, x est compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,7, et préférentiellement entre 0,2 et 0,6, y est compris entre 0,01 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,2, le rapport y/x étant supérieur ou égal à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,15, et la somme x + y étant supérieure ou égale à 0,30, de préférence supérieure ou égale à 0,35.

[0013] L’invention a également trait à l’utilisation dudit polysaccharide dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal.

[0014] L’invention concerne aussi l’utilisation dudit polysaccharide dans un procédé d’imagerie IRM.

[0015] L’invention est en outre dirigée vers l’utilisation dudit polysaccharide dans un procédé de Curie-thérapie. [0016] L’invention se rapporte également à l’utilisation dudit polysaccharide dans un procédé de marquage anti-contrefaçon de denrées alimentaires.

Brève description des dessins

[0017] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

Fig. 1

[0018] [Fig. 1] La figure 1 est un chromatogramme HPLC-UV obtenu en utilisant une colonne SEC Phenomenex GFC-P 4000 d’un polysaccharide selon l’invention.

Fig. 2

[0019] [Fig. 2] La figure 2 est Spectre RMN ¹FI d’un polysaccharide selon l’invention.

Fig. 3

[0020] [Fig. 3] La figure 3 est un graphique représentant l’Intensité de luminescence à 594 nm en fonction de la quantité d’europium ajoutée dans une solution comprenant un polysaccharide selon l’invention.

Fig. 4

[0021] [Fig. 4] La figure 4 représente un graphique d’analyse thermogravimétrique d’un chitosane de masse moléculaire moyenne en poids de 600 kDa avec un taux d’acétylation de 0,5% et d’un polysaccharide selon l’invention greffé avec du DOTAGA (graphique A) et un graphique représentant les courbes dérivées (graphique B).

Fig. 5

[0022] [Fig. 5] La figure 5 représente la déconvolution de deux spectres infrarouges à transformée de Fourier.

Fig. 6

[0023] [Fig. 6] La figure 6 représente deux graphiques de l’évolution de la quantité de métaux en fonction du temps dans une solution dialysée par de l’eau ultrapure (graphique A) et un fluide de dialyse comprenant un polysaccharide selon l’invention greffé avec du DOTAGA (graphique B).

Fig. 7

[0024] [Fig. 7] La figure 7 représente trois graphiques de l’évolution de la quantité de métaux en fonction du temps dans un fluide de dialyse comprenant un polysaccharide selon l’invention greffé avec du DOTAGA.

[0025] Fig. 8

[0026] La figure 8 est un chromatogramme FIPLC-UV obtenu en utilisant une colonne SEC Phenomenex GFC-P 4000 d’un polysaccharide selon l’invention (exemple 8).

[0027] Fig. 9

[0028] La figure 9 est un graphique représentant l’absorbance à 425 nm en fonction de la quantité de fer ajoutée dans une solution comprenant un polysaccharide selon l’invention (exemple 8). [0029]

Description détaillée de l’invention

[0030] Comme préalablement indiqué, l’invention concerne un polysaccharide statistique de masse moléculaire moyenne en poids comprise entre 100kDa et lOOOkDa de formule I :

Formule I dans laquelle : chaque Rc représente indépendamment un groupement comportant un agent chélatant, chaque Z représente indépendamment un liant pouvant être une simple liaison ou une chaîne hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes, x est compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,7, préférentiellement entre 0,2 et 0,6, et plus préférentiellement entre 0,25 et 0,4, y est compris entre 0,01 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,2, le rapport y/x étant supérieur ou égal à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,15, et la somme x + y étant supérieure ou égale à 0,30, de préférence supérieure ou égale à 0,35.

[0031] Il est entendu que, dans la formule I ci-dessus, plusieurs groupements Rc peuvent être présents dans le polysaccharide. Ces groupements Rc peuvent être identiques ou différents les uns des autres. Ils sont tous indépendamment choisis parmi les groupements portant un agent chélatant. Il en va de même des liants Z : plusieurs liants Z peuvent être présents, et ils peuvent être identiques ou différents les uns des autres.

[0032] Selon un mode de réalisation, dans la formule I, x est compris entre 0,005 et

0,6, y est compris entre 0,1 et 0,9, le rapport y/x étant supérieur à 0,16, et la somme x + y étant supérieure à 0,4.

[0033] De manière préférée, le polysaccharide selon l’invention présente une constante de complexation d’au moins 10¹⁵ pour un élément de transition d ou f.

[0034] Selon un mode de réalisation, le polysaccharide de formule I est un polysaccharide de formule II : dans laquelle :

Rci et RC2 sont différents, et sont des groupements comportant un agent chélatant, Zi et Z2, identiques ou différents, sont des liants pouvant être une simple liaison ou une chaîne hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes, x est compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,7, préférentiellement entre 0,2 et 0,6, et plus préférentiellement entre 0,25 et 0,4, y est compris entre 0,01 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,2, le rapport y/x étant supérieur ou égal à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,15, la somme x + y étant supérieure ou égale à 0,30, de préférence supérieure ou égale à 0,35 , et z est compris entre 0,5 et 1.

[0035] Dans ce mode de réalisation spécifique, le polysaccharide de formule II peut comprendre :

- un seul type de groupement comportant un agent chélatant, Rci, lorsque z = 1, ou - 2 types de groupements comportant un agent chélatant, Rci et RC2, lorsque 0,5 < z < 1.

[0036] Selon un mode de réalisation, z est compris entre 0,8 et 0,99, le groupement Rci est donc largement majoritaire.

[0037] Selon un autre mode de réalisation, dans la formule II, x est compris entre 0,005 et 0,6, y est compris entre 0,1 et 0,9, le rapport y/x étant supérieur à 0,16, la somme x + y étant supérieure à 0,4, et z est compris entre 0,5 et 1 .

Les groupements de type Rc (Rc, Rci et RC2)

[0038] On entend par groupement de type Rc, les groupements Rc dans le polysaccharide de formule I, et les groupements Rci et RC2, lorsque le groupement RC2 est présent, dans le polysaccharide de formule II.

[0039] Conformément à l’invention, les groupements Rc, Rci et RC2 sont des agents chélatants. En d’autres termes les groupements Rc, Rci et RC2 permettent de chélater un ou plusieurs métaux en formant un complexe.

[0040] Chacun des groupements Rc, Rci et RC2 peut contenir un ou plusieurs sites de coordination. De préférence, le site de coordination est un atome d’azote ou d’oxygène. De manière avantageuse, chacun des groupements Rc, Rci et Rc2 comporte entre 4 et 8 sites de coordination, de manière plus avantageuse entre 6 et 8 sites de coordination et de manière encore plus avantageuse chacun des groupements Rc, Rci et RC2 comporte 8 sites de coordination.

[0041] On entend par site de coordination une unique fonction capable de chélater un métal. Par exemple, une fonction amine représente un site de coordination par la formation d’une liaison dative entre l’atome d’azote et le métal et une fonction acide hydroxamique représente également un site de coordination par la formation d’une liaison dative entre l’oxygène du motif carbonyle et par une liaison covalente avec l’oxygène du motif N-oxyde le site de coordination formant ainsi un cycle à cinq chaînons.

[0042] Dans un mode de réalisation de l’invention, pour le polysaccharide de formule I, chaque groupement Rc est indépendamment choisi dans le groupe constitué du DOTA (acide 1 ,4,7,10-tétraazacyclododécane-N,N’,N”,N’”- téracétique), NOTA (acide 1 ,4,7-triazacyclononane-1 ,4,7-triacétique), NODAGA (acide 1 ,4,7-triazacyclononane-1-glutarique-4,7-acide diacétique), DOTAGA (acide 2-(4,7,10-tris(carboxymethyl)-1 ,4,7,10-tétraazacyclododécan-1 -yl)pentanedioïque), DOTAM (1 ,4,7,10-tetrakis(carbamoylméthyl)-1 ,4,7,10 tétraazacyclododécane), NOTAM (1 ,4,7-tetrakis(carbamoylméthyl)-1 ,4,7-triazacyclononane), DOTP (1 ,4,7,10-tétraazacyclododécane 1 ,4,7,10-tétrakis(méthylène phosphonate), NOTP (1 ,4,7-tétrakis(méthylène phosphonate)-1 ,4,7-triazacyclononane), TETA (acide 1 ,4,8,11-tétraazacyclotétradécane-N,N’,N”,N”’-téraacétique), TETAM (1 ,4,8,11 - tétraazacyclotétradécane-N,N’,N”,N”’-tétrakis(carbamoyl méthyl), du DTPA (acide diéthylène triaminopentaacétique) et DFO (deferoxamine), de préférence dans le groupe constitué du DOTAGA, DFO, DOTAM et du DTPA et de manière plus préférée le groupement Rc est le DOTAGA.

[0043] Dans un mode de réalisation de l’invention, pour le polysaccharide de formule II, Rci et RC2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué du DOTA, NOTA, NODAGA, DOTAGA, DOTAM, NOTAM, DOTP, NOTP, TETA, TETAM, du DTPA et DFO, de préférence dans le groupe constitué du DOTAGA, DFO, DOTAM et du DTPA.

[0044] Selon un mode de réalisation, pour le polysaccharide de formule II, le groupement Rci est le DOTAGA, et de préférence, z=1 .

[0045] Selon un mode de réalisation, pour le polysaccharide de formule II, le groupement Rci est le DOTAGA et le groupement Rc2est le DFO

Les liants de type Z (Z, Zi et Z2)

[0046] On entend par liant de type Z, les liants Z dans le polysaccharide de formule I, et les liants Z1 et Z2, lorsque le liant Z2 est présent, dans le polysaccharide de formule II.

[0047] Le choix des liants Z, Z^ et Z2 dans les formules I et II dépend essentiellement des groupements Rc, Rci et RC2 et du métal à chélater. En effet, pour des raisons stériques notamment, les groupements Rc, Rci et RC2 peuvent être plus ou moins proche du cycle à 6 chaînons de l’azote de l’unité glucosamine.

[0048] De préférence, dans la formule I, chaque Z est indépendamment une simple liaison ou une chaîne hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes. [0049] Selon un mode de réalisation, dans la formule I, chaque Z est indépendamment sélectionné dans le groupe constitué par : une liaison, une chaîne alkyle linéaire ou ramifiée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, et une chaîne alcényle linéaire ou ramifiée comportant entre 2 et 12 atomes de carbone, lesdites chaînes alkyle et alcényle pouvant être interrompues par un ou plusieurs groupes aryle en C6-C10, et/ou par un ou plusieurs hétéroatomes ou groupes sélectionnés dans le groupe constitué par -O-, -S-, -C(O)-, -NR’-, -C(0)NR’-, -NR’- C(O)-, -NR’-C(0)-NR’-, -NR’-C(0)-0-, -0-C(0)NR’, -C(S)NR’-, -NR’-C(S)-, -NR’- C(S)-NR’ lesdites chaînes alkyle et alcényle pouvant être substituées par un ou plusieurs groupes sélectionnés dans le groupe constitué par les halogènes, -OR’, -COOR’, - SR’, -NR’_2, chaque R’ est indépendamment H ou un alkyl en C1-C6.

[0050] Avantageusement, dans la formule I, chaque Z est indépendamment sélectionné dans le groupe constitué par : une liaison et une chaîne alkyle linéaire ou ramifiée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne alkyle pouvant être interrompue par un ou plusieurs groupes aryle en C6-C10, et/ou par un ou plusieurs hétéroatomes ou groupes sélectionnés dans le groupe constitué par -O-, -S-, -C(O)-, -NR’-, -C(0)NR’-, -NR’-C(O)-, -C(S)NR’-, -NR’- C(S)-, -NR’-C(S)-NR’, chaque R’ est indépendamment H ou un alkyl en C1-C6_.

[0051] Dans un mode de réalisation particulier chaque Z est une chaîne alkyle comportant entre 1 et 12 atomes de carbone.

[0052] Dans un autre mode de réalisation particulier, chaque Z est un polyéthylène glycol (PEG).

[0053] De préférence, dans la formule II, Z1 et Z2 sont indépendamment une simple liaison ou une chaîne hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes. [0054] Selon un mode de réalisation, dans la formule II, Zi et Z2 sont indépendamment sélectionnés dans le groupe constitué par : une liaison, une chaîne alkyle linéaire ou ramifiée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, et une chaîne alcényle linéaire ou ramifiée comportant entre 2 et 12 atomes de carbone, lesdites chaînes alkyle et alcényle pouvant être interrompues par un ou plusieurs groupes aryle en C6-C10, et/ou par un ou plusieurs hétéroatomes ou groupes sélectionnés dans le groupe constitué par -O-, -S-, -C(O)-, -NR’-, -C(0)NR’-, -NR’- C(O)-, -NR’-C(0)-NR’-, -NR’-C(0)-0-, -0-C(0)NR’, -C(S)NR’-, -NR’-C(S)-, -NR’- C(S)-NR’ lesdites chaînes alkyle et alcényle pouvant être substituées par un ou plusieurs groupes sélectionnés dans le groupe constitué par les halogènes, -OR’, -COOR’, - SR’, -NR’_2, chaque R’ est indépendamment H ou un alkyl en C1-C6.

[0055] Avantageusement, dans la formule II, Z1 et Z2 sont indépendamment sélectionnés dans le groupe constitué par : une liaison et une chaîne alkyle linéaire ou ramifiée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne alkyle pouvant être interrompue par un ou plusieurs groupes aryle en C6-C10, et/ou par un ou plusieurs hétéroatomes ou groupes sélectionnés dans le groupe constitué par -O-, -S-, -C(O)-, -NR’-, -C(0)NR’-, -NR’-C(O)-, -C(S)NR’-, -NR’- C(S)-, -NR’-C(S)-NR’, chaque R’ est indépendamment H ou un alkyl en C1-C6_.

[0056] Dans un mode de réalisation particulier Z1 et/ou Z2 est une chaîne alkyle comportant entre 1 et 12 atomes de carbone.

[0057] Dans un autre mode de réalisation particulier, Z1 et/ou Z2 est un polyéthylène glycol (PEG).

Unités monomériques du polysaccharide selon l’invention

[0058] Le polysaccharide selon l’invention est composé de 3 unités monomériques, à savoir une unité A de type N-acétylglucosamine, une unité B de type glucosamine et une unité de type C de type glucosamine fonctionnalisée par un agent chélatant (de type Rc) lié par un liant (de type Z) à l’azote de la glucosamine. [0059] Le polysaccharide selon l’invention est un polymère statistique. En d’autres termes, l’enchaînement des différentes unités monomériques A, B et de type C est aléatoire.

[0060] Dans les formules I et II, x représente la proportion d’unités A et x peut être compris entre 0,05 et 0,7, de manière préférée, x est compris entre 0,2 et 0,6, de manière plus préférée x est compris entre 0,25 et 0,4.

[0061] Dans les formules I et II, y représente la proportion d’unités de type C et y peut être compris entre 0,01 et 0,7.

[0062] Le reste des unités monomériques des formules I et II sont des unités B. Ainsi, dans les formules I et II, la proportion d’unités B est égale à 1-x-y.

[0063] Conformément à l’invention, dans les formules I et II, le rapport y/x peut être supérieur ou égal à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,15. En effet, l’efficacité du produit est déterminée par le nombre de site de chélation, directement lié au nombre de métaux nécessaires par exemple pour une détection par imagerie.

[0064] Pour pouvoir être introduit sous forme liquide dans un organisme tout en produisant les effets désirés, le polysaccharide selon l’invention doit être soluble à pH physiologique. Pour ce faire, la somme x + y peut être supérieure ou égale à 0,30, de préférence supérieure ou égale à 0,35.

[0065] La combinaison du rapport particulier entre le nombre d’unités A et le nombre d’unités de type C et de la somme de la proportion d’unités A et de la proportion d’unité de type C, permet d’obtenir une chélation et une solubilité adéquates pour permettre l’utilisation du polysaccharide selon l’invention dans des domaines variés tels que la dialyse pour la captation d’au moins un métal, l’imagerie IRM, la Curie thérapie et le marquage anti-contrefaçon de denrées alimentaires.

[0066] De manière avantageuse, x est compris entre 0,2 et 0,6, de manière plus préférée x est compris entre 0,25 et 0,4.

[0067] De manière avantageuse, y est compris entre 0,01 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,2. [0068] Conformément à l’invention, z est compris entre 0,5 et 1 . En d’autres termes les unités de type C peuvent être exclusivement des unités comportant comme liant Zi et comme groupement portant un agent chélatant Rci.

[0069] Le polysaccharide selon l’invention a une masse moléculaire moyenne en poids comprise entre 100kDa et 1000kDa, de manière avantageuse, la masse moléculaire moyenne en poids du polysaccharide selon l’invention est comprise entre 250kDa et 750 kDa, de manière plus avantageuse entre 400 kDa et 600kDa et de manière encore plus avantageuse, entre 450kDa et 550kDa.

[0070] Selon un mode de réalisation, le polysaccharide est choisi parmi les polysaccharides suivants :

- polysaccharide de formule II où z = 1 , Rci est DOTAGA et Zi est une liaison;

- polysaccharide de formule II où z = 1 , Rci est DTPA et Zi est une liaison; et

- polysaccharide de formule II où 0,5 < z < 1 , Rci est DOTAGA et Zi est une liaison, et RC2 est DFO et Z2 est sélectionné dans le groupe constitué par : une liaison et une chaîne alkyle linéaire ou ramifiée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne alkyle pouvant être interrompue par un ou plusieurs groupes aryle en C6-C10, et/ou par un ou plusieurs hétéroatomes ou groupes sélectionnés dans le groupe constitué par -O-, -S-, -C(O)-, -NR’-, -C(0)NR’-, -NR’-C(O)-, -C(S)NR’-, -NR’- C(S)-, -NR’-C(S)-NR’, chaque R’ est indépendamment H ou un alkyl en C1-C6.

Procédé d’obtention du polysaccharide selon l’invention

[0071] Le polysaccharide de formule I ou II selon l’invention peut être obtenu à partir de chitosane, partiellement acétylé ou non, en particulier par acétylation d’une partie des fonctions amines puis fonctionnai isation d’au moins une partie des fonctions amines toujours présentes après l’acétylation.

[0072] Dans un mode de réalisation particulier, le procédé d’obtention du polysaccharide selon l’invention comporte au moins les trois étapes successives suivantes :

• Etape 1 : solubilisation d’un chitosane dans une solution acide à un pH compris entre 4 et 5 ; • Etape 2 : acétylation partielle des fonctions amines du chitosane solubilisé en étape 1 (formation des unités A) ;

• Etape 3 : fonctionnai isation d’au moins une partie des fonctions amines toujours présentes à l’issu de l’étape 2 (formation des unités de type C).

[0073] Lorsque le polysaccharide comprend plusieurs groupements différents de type Rc, l’étape 3 du procédé peut être répétée plusieurs fois. Par exemple, si le polysaccharide de formule II comprend un groupement Rci et un groupement RC2, le procédé peut comprendre deux étapes 3 de fonctionnalisation d’au moins une partie des fonctions amines, une première pour introduire les groupements Rci et une deuxième pour introduire les groupements Rc2_.

[0074] L’étape 3 peut être subdivisée en plusieurs sous étapes, notamment lorsque le liant Z est une chaîne hydrocarbonée telle que définit précédemment.

[0075] Dans les modes de réalisations où le liant de type Z est une chaîne hydrocarbonée telle que définit précédemment, l’étape 3 peut comprendre une sous étape 3-1 consistant à greffé ladite chaîne hydrocarbonée sur au moins une partie des fonctions amines toujours présentes à l’issue de l’étape 2, puis une sous étape 3-2 consistant au greffage du groupement de type Rc sur ladite chaîne hydrocarbonée. De manière alternative, l’étape 3 ne comporte pas de sous étape. Dans cette alternative, ladite chaîne hydrocarbonée est couplée avec le groupement de type Rc préalablement à l’étape 3, ladite étape 3 est alors réalisée avec une molécule comprenant le groupement de type Rc et ladite chaîne hydrocarbonée.

[0076] De manière alternative, le polysaccharide selon l’invention peut être obtenu à partir d’un chitosane présentant le taux d’acétylation souhaité, ainsi, dans ce mode de réalisation les unités A sont déjà présentes et n’ont pas besoin d’être formée. Dans ce mode de réalisation, le procédé d’obtention du polysaccharide selon l’invention comporte au moins les deux étapes successives suivantes :

• Etape 1 b : solubilisation d’un chitosane partiellement acétylé (unité A) dans une solution acide à un pH compris entre 4 et 5 ; • Etape 2b : fonctionnai isation d’au moins une partie des fonctions amines dudit chitosane partiellement acétylé solubilisé à l’étape 1 b (formation des unités de type C).

[0077] De la même manière que précédemment, l’étape 2b du procédé peut être répétée plusieurs fois, lorsque plusieurs groupements différents de type Rc sont présents.

[0078] De la même manière que précédemment pour ladite étape 3, ladite étape 2b peut être subdivisée en plusieurs sous étapes, notamment lorsque le liant de type Z est une chaîne hydrocarbonée telle que définit précédemment.

[0079] Dans les modes de réalisations où le liant de type Z est une chaîne hydrocarbonée telle que définit précédemment, l’étape 2b peut comprendre une sous étape 2b-1 consistant à greffé ladite chaîne hydrocarbonée sur au moins une partie des fonctions amines, puis une sous étape 2b-2 consistant au greffage du groupement de type Rc sur ladite chaîne hydrocarbonée. De manière alternative, l’étape 2b ne comporte pas de sous étape. Dans cette alternative, ladite chaîne hydrocarbonée est couplée avec le groupement de type Rc préalablement à l’étape 2b, ladite étape 2b est alors réalisée avec une molécule comprenant le groupement de type Rc et ladite chaîne hydrocarbonée.

[0080] Lorsque le polysaccharide selon l’invention est sous forme chélaté, le procédé peut comprendre une étape 4 de chélation du polysaccharide avec au moins un métal.

Utilisation du polysaccharide selon l’invention

[0081] Le polysaccharide selon l’invention peut être utilisé dans diverses applications grâce à sa solubilité à pH physiologique. Les groupements de type Rc permettent de chélater un métal, dès lors il peut être envisagé d’introduire ledit polysaccharide dans un organisme sous deux formes différentes, (i) sous forme chélaté, c’est-à-dire que le polysaccharide chélate au moins un métal, ou (ii) sous forme libre, c’est-à-dire que le polysaccharide ne chélate pas de métal. Lorsque le polysaccharide est sous forme libre, cela signifie que moins de 5% des groupements chélatant de type Rc sont complexés, en particulier, moins de 5% des groupements chélatant de type Rc chélatent des ions d’intérêt. Lorsque le polysaccharide est sous forme chélaté, cela signifie qu’au moins 80% des groupements chélatant de type Rc sont complexés avec le ou les métaux d’intérêt.

[0082] Comme indiqué précédemment, l’invention a également trait à l’utilisation dudit polysaccharide dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, dans un procédé d’imagerie IRM, dans un procédé de Curie-thérapie ou encore dans un procédé de marquage anti-contrefaçon de denrées alimentaires.

[0083] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, ledit polysaccharide est sous forme libre, pour permettre la captation d’au moins un métal.

[0084] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé d’imagerie IRM, dans un procédé de Curie-thérapie ou encore dans un procédé de marquage anti contrefaçon de denrées alimentaires, ledit polysaccharide chélate au moins un métal. [0085] Le polysaccharide selon l’invention peut être utilisé en tant que tel, ou formulé dans une composition. Dans le cas où le polysaccharide est formulé dans une composition, ledit polysaccharide est avantageusement sous forme d’hydrogel.

Utilisation dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal

[0086] Dans un mode de réalisation particulier, la dialyse est une dialyse MARS ou une dialyse du CSF.

[0087] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, le métal appartient de préférence au groupe constitué du cuivre, du fer, du plomb, du zinc, de l’aluminium, du gadolinium et du manganèse et de manière plus préférentielle, dans le groupe constitué du cuivre, du fer et du plomb.

[0088] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, les groupements de type Rc sont de préférence choisis dans le groupe constitué de DOTAGA, DFO, DOTAM et DTPA. [0089] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, x est de préférence compris entre 0,25 et 0,4.

[0090] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, y est de préférence compris entre 0,05 à 0,2.

[0091] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, le rapport y/x est de préférence compris entre 0,15 et 1,5.

[0092] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, la somme x + y est de préférence comprise entre 0,35 et 0,8.

Utilisation dans un procédé d’imagerie IRM

[0093] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé d’imagerie IRM, ledit polysaccharide chélate au moins un métal. Le métal appartient de préférence au groupe constitué du gadolinium, du fer, du manganèse et du dysprosium et de manière plus préférentielle, le métal est le gadolinium.

[0094] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé d’imagerie IRM, z est de préférence égal à 1 et le groupement Rci est de préférence le DOTAGA.

[0095] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé d’imagerie IRM, x est de préférence compris entre 0,05 et 0,35.

[0096] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé d’imagerie IRM, y est de préférence compris entre 0,1 et 0,7.

Utilisation dans un procédé de Curie thérapie

[0097] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de Curie-thérapie, ledit polysaccharide chélate au moins un métal. Le métal est un isotope radioactif.

[0098] Ainsi, lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de Curie thérapie, le métal appartient de préférence au groupe des isotopes radioactifs constitué du ¹⁷⁷Lu, ¹⁶⁶ Ho, ²¹²Bi, ²¹³Bi, ⁹⁰Y et ²²⁵At. [0099] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de Curie thérapie, z est de préférence égal à 1 et le groupement Rci est de préférence choisi dans le groupe constitué de DOTAGA.

Utilisation dans un procédé de marquage anti-contrefaçon de denrées alimentaires

[0100] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de marquage anti contrefaçon de denrées alimentaires, ledit polysaccharide chélate au moins un métal. Le métal appartient de préférence au groupe constitué des lanthanides et du bismuth.

[0101] Lorsque le polysaccharide est utilisé dans un procédé de marquage anti contrefaçon de denrées alimentaires, les groupements de type Rc sont de préférence choisis indépendamment dans le groupe constitué du DOTA, du NOTA, du NODAGA, du DOTAGA, du DOTAM, du NOTAM, du DOTP, du NOTP du TETA et du TETAM. Pour l’utilisation du polysaccharide selon l’invention dans un procédé de marquage anti-contrefaçon de denrées alimentaires, les chélatants cycliques sont en effet avantageux afin d’éviter une transmétallation.

Exemples

Matériel et méthodes

[0102] L’anhydride acétique (>99%) et le propane-1 ,2-diol ont été fournis par Sigma-Aldrich (France), le DOTAGA anhydride, le DTPA-Bisanhydride et le p-NCS- Bz-DFO (N1-hydroxy-N1-(5-(4-(hydroxy(5-(3-(4- isothiocyanatophenyl)thioureido)pentyl)amino)-4-oxobutanamido)pentyl)-N4-(5-(N- hydroxyacetamido)pentyl)succinamide) ont été fournis par CheMatech (France), le DMSO a été fourni par Fischer Chemicals) l’eau ultra-pure (eau Milli-Q) a été obtenue grâce à un système de filtration Eolia. Le chitosane a été fourni par Mahtani, le GdCb par Sanofi, le KBr et tous les sels métalliques utilisés dans l’exemple 4 (nitrates de Al, Mn, Cu, Pb et Zn) par Sigma-Aldrich (France).

[0103] La filtration tangentielle est réalisée au moyen d’une machine de filtration tangentielle Sartoflow Smart avec des membranes Sartocon Slice 200 en polyethersulfone avec un seuil de coupure de 100 kDa. [0104] L’HPLC-UV est réalisée avec un appareil Agilent 1200 avec un détecteur DAD. La colonne d’exclusion stérique utilisée est une Polysep-GFC-P-4000 avec comme éluant un tampon à 0,1 M acétique acide/acétate d’ammonium. La détection est opérée par un détecteur UV à une longueur d’onde de 295 nm. La substance à analyser est injectée à une concentration d’environ 10 g. L^-1.

[0105] Les études de spectrophotométrie UV-Visible ont été réalisées sur un appareil Cary 50 UV-VIS de la société Varian.

[0106] La spectroscopie RMN du proton a été réalisée sur un Brucker Avance III 400 MHz à température ambiante. Tous les échantillons ont été dissous à 8 mg/mL dans l’eau deutérée (D2O) comprenant 5 pL d’HCL 12N et placés dans des tubes RMN de 5 mm. Le TMPSA est utilisé comme référence interne.

[0107] L’analyse élémentaire a été faite à l’Institut des Sciences Analytiques, UMR 5280, Pôle Isotopes & Organique, 5 rue de la Doua 69100 Villeurbanne.

[0108] Les études de luminescence en temps résolu ont été réalisées à l’aide d’un appareillage de type Cary Eclipse de chez Agilent.

[0109] La relaxivité à 1 ,5T a été réalisée avec un appareillage de type Minispec mq- 60 de chez Brucker (Karlsruhe, Allemagne).

Exemple 1 : Préparation d’un polysaccharide selon l’invention avec un taux d’acétylation de 40% (x=0,4) et un taux de greffage de DOTAGA de 10% (y=0,1) à partir d’un chitosane de masse moyenne 250 kDa

[0110] Dans l’étape 1 , 60 g de chitosane, 4 L d’eau ultra-pure et 45 mL d’acide acétique glacial sont introduits dans un réacteur de 10 L et placés sous agitation pendant une durée de 16 heures à un pH de 4,5 ± 0,5. Une solution jaune pâle est obtenue.

[0111] Dans l’étape 2, 1 ,2 L de propane-1 ,2-diol sont ajoutés à la solution jaune pâle obtenue à l’étape 1 et l’agitation est maintenue pendant 1 h. Une solution composée de 14 mL d’anhydride acétique dissous dans 600 mL de propane-1 ,2- diol est ensuite ajoutée lentement en 10 min afin d’obtenir une acétylation homogène le long de la chaîne polymérique, le milieu réactionnel est maintenu sous agitation pendant 4 h. [0112] Le taux d’acétylation peut être déterminé par analyse élémentaire. L’unité non acétylée du polysaccharide (unité B) présente une masse molaire de 161 ,2 g. mol ¹ (C6NO₄H₁₁) tandis-que l’unité acétylée (unité A) présente une masse molaire de 203,2 g. mol ¹ (C8NO5H13). L’analyse élémentaire du polysaccharide obtenu à l’issue de l’étape 2 d’acétylation est la suivante : C 39,22% ; H 7,55% et N 6,77%, ce qui correspond à un taux d’unités acétylées (unités A) de 40% (x=0,4)

[0113] Dans l’étape 3, 2 L de la solution obtenue à l’étape 2 d’acétylation, sont placés dans un réacteur sous agitation. 120 g de DOTAGA anhydride sont ensuite ajoutés et l’agitation est maintenue pendant 16 h. A l’issue de cette réaction, la solution est diluée par 10 dans de l’eau ultra-pure et purifiée par filtration tangentielle en utilisant une membrane de 100 kDa. Après une première étape de re concentration jusqu’à 16 L, la solution est filtrée par 480 L de solution à 0,1 M en acide acétique à volume constant (16 L), suivi par 320 L d’eau ultra-pure et par une autre étape de re-concentration jusqu’à 8 L. L’HPLC-UV permet de vérifier que le DOTAGA a bien été éliminé (Figure 1 ). Le pic aux alentours de 7 min correspond au polymère tandis que le pic aux alentours de 11 min correspond aux DOTAGA non greffés. La solution à une concentration de polysaccharide de 10 g/L est ensuite filtrée sur un filtre nylon (0,4 pm) avant lyophilisation.

[0114] La RMN du proton permet de déterminer le taux y de fonctionnalisation par le DOTAGA sur le polysaccharide en connaissant le taux x d’acétylation. L’unité non greffée et non acétylée (unité B) est constituée de 7 protons, liés de manière covalente à des atomes de carbone, présentant un déplacement chimique compris entre 2,9 et 4,3 ppm. L’unité acétylée (unité A) présente ces 7 mêmes protons ainsi que 3 protons, liés de manière covalente à un atome de carbone, présents sur l’acétyle caractérisés par un déplacement chimique compris entre 2 et 2,2 ppm. Enfin, l’unité greffée avec le DOTAGA (unité C) inclut 34 protons, liés de manière covalente à des atomes de carbone, dont 32 intègrent entre 2,9 et 4,3 ppm et 2 intègrent entre 2 et 2,2 ppm. Le spectre RMN représenté à la figure 2 permet grâce aux intégrations des différents massifs de déterminer les valeurs de y grâce à l’équation suivante :

[Math. 1] [0115] Le taux d’unité greffée (unité C) est d’environ 0,1.

[0116] Ainsi, le polysaccharide obtenu à un taux d’unité A d’environ 0,4 (x=0,4), un taux d’unité B d’environ 0,5 (1 -x-y=0,5) et un taux d’unité C d’environ 0,1 (y=0,1 ). [0117] Le taux d’unités greffées (unité C) peut également être déterminé par fluorescence avec de l’europium. L’europium présente en effet une luminescence principalement centrée autour de 590 (⁵Do -> ⁷Fi) et 615 nm (⁵Do -> ⁷F2). Cette luminescence est éteinte lorsque l’ion europium est coordonné seulement avec des molécules d’eau. Le principe de la méthode de détermination du taux d’unités greffées est d’ajouter des quantités croissantes d’europium, afin que celui-ci soit chélaté, la luminescence augmente alors, lorsque tous les sites de chélation sont remplis, la luminescence atteint un plateau. En pratique, le polysaccharide obtenu à l’issue de l’étape 3 a été placé dans un tampon acétate à pH 5, un sel de chlorure d’europium dissous dans le tampon acétate a ensuite été ajouté. Une courbe de dosage est ensuite tracée en excitant à 396 nm et en relevant l’émission à 590 nm (Figure 3). Ce dosage permet de remonter à une quantité de chélate de 0,4 pmol par mg de polymère, soit un taux d’environ 10% (y=0,1).

Exemple 2 : Préparation d’un polysaccharide selon l’invention avec un taux d’acétylation de 0,5% (x=0,005) et un taux de greffage de DOTAGA de 60% (y=0,6) à partir d’un chitosane de masse moyenne 600 kDa présentant un taux d’acétylation de 0,5%_>

[0118] Dans l’étape 1b, 3 g d’un chitosane de masse moyenne 600 kDa présentant un taux d’acétylation de 0,5%, 150 mL d’eau ultra-pure et 2,1 mL d’acide acétique glacial sont introduits dans un réacteur de 1 L et placés sous agitation pendant une durée de 16 heures à un pH de 4,5 ± 0,5. Une solution jaune pâle est obtenue.

[0119] A la suite de l’étape 1b de solubilisation, 150 mL de propane-1 ,2-diol sont ajoutés à la solution précédente et l’agitation est maintenue pendant 1 h. 11 g de DOTAGA anhydride sont ensuite ajoutés et l’agitation est maintenue pendant 16 h. A l’issue de cette réaction, la solution brun claire est diluée par 10 dans l’eau ultra- pure et purifiée par filtration tangentielle en utilisant une membrane de 100 kDa. Ce premier cycle de purification est suivi d’un second en utilisant l’eau ultra-pure pour une purification d’un facteur 50. Les filtrations suivantes sont effectuées dans HCl 0,01 M pour un facteur final de purification de 1250.

[0120] Le greffage par le DOTAGA (unités C) a été montré par analyse thermogravimétrique à l’aide d’un appareil TA Instruments TGA-Q500 avec un chauffage de 10°C/min, sous atmosphère inerte, de 30°C à 700°C. Le greffage du DOTAGA induit une diminution de la température de dégradation proportionnelle au taux de greffage. Ainsi, la comparaison des analyses thermogravimétrique (graphique (A) de la figure 4) du chitosane de départ et du polysaccharide selon l’invention et des courbes dérivées (graphique (B) de la figure 4) permet de déduire que l’étape de fonctionnalisation a bien été effective.

[0121] Les spectres IR sont normalisés en utilisant la bande présentant un maximum d’absorption (1072 cm^-1) (Figure 5). Par déconvolution du spectre et en regardant l’aire de la bande à 1590 cm^-1 (bande d’élongation de la liaison NH2 des amines), il est possible de valider la formation de liaisons amides et de les quantifier. Le calcul est effectué en comparant les aires des bandes des spectres situées vers 1590 cm^-1. Pour la détermination du facteur z= 100*(1-x-y) de l’équation suivante, il est nécessaire de déterminer le degré de fonctionnalisation du produit chitosane / DOTAGA par d'autres techniques. Dans cet exemple, le spectre IR de chitosane + DOTAGA (6,0%) a été utilisé comme spectre de référence (spectre (A)).

D_s = 100

Où D_sest le degré de substitution du chitosane analysé, A’₍1590₎ est l’aire de la bande à 1590 cm ¹ du spectre IR du chitosane à analyser, A’T est l’area totale du spectre IR du chitosane à analyser, A_ref (1590) est l’aire de la bande IV à 1590 cm ¹ du spectre IR du chitosane de référence, A-n-e_f est l’aire totale du spectre du chitosane de référence et z est le pourcentage de groupes d’amines libres du chitosane (x = 0.02 ; y = 0.06) utilisée comme référence (z = 92). On obtient alors un taux de greffage de DOTAGA proche de 60% (spectre (B)). Exemple 3 : Préparation d’un polysaccharide selon l’invention avec un taux d’acétylation de 60% (x=0,6) et un taux de greffage de DTP A proche de 5% (y~0,05) à partir d’un chitosane de masse moyenne 250 kDa

[0122] Dans l’étape 1 , 0,25 g de chitosane, 25 ml_ d’eau ultra-pure et 0,18 ml_ d’acide acétique glacial sont introduit dans un réacteur de 250 ml_ et placés sous agitation pendant une durée de 16 heures à un pH de 4,5 ± 0,5. Une solution jaune pâle est obtenue.

[0123] Dans l’étape 2, 5 ml_ de propane-1 ,2-diol sont ajoutés à la solution jaune pâle obtenue à l’étape 1 et l’agitation est maintenue pendant 1 h. Une solution composée de 0,045 ml_ d’anhydride acétique dissous dans 5 ml_ de propane-1 ,2- diol est ensuite ajoutée lentement en 10 min afin d’obtenir une acétylation homogène le long de la chaîne polymérique, le milieu réactionnel est maintenu sous agitation pendant 4 h.

[0124] Dans l’étape 3, une solution composée de 0,346 g de DTPA-Bisanhydride dissous dans 15 ml de propane-1 ,2-diol et 16,58 pl_ d’eau ultra-pure est maintenu sous agitation pendant 1 ,5 h. Ensuite cette solution est ajoutée à la solution obtenue à l’étape 2 et l’agitation est maintenue pendant 16 h. À l’issue de cette réaction, la solution est diluée par 10 en ajoutant de l’eau ultra-pure et purifiée par filtration tangentielle en utilisant une membrane de 100 kDa. Les filtrations suivantes sont effectuées dans de l’eau ultra-pure pour un facteur final de purification de 6250. La solution à une concentration de 5 g/L est ensuite lyophilisée.

Exemple 4 : utilisation du polymère de l’exemple 1 pour la captation de métaux

[0125] Le polysaccharide synthétisé dans l’exemple 1 a été formulé pour être incorporé dans un dialysat d’hémodialyse dans le but de démontrer sa capacité à procéder à une extraction métallique dans le cadre d’une hémodialyse conventionnelle. Pour les besoins de l’expérience, un hémodialyseur à haut flux Dialife DIAPH06, une pompe péristaltique Cole Parmer 7555-05 Masterflex, des tubulures Masterflex L/S PharMed BPT Tubing, L/S #16 ont été utilisés. La solution métallique utilisée ici a été réalisée pour présenter un taux d’environ 50 ppb de Cu, de Zn, de Pb, d’AI et de Mn dans 5 L d’eau. Le débit est de 200 mL/min et la température de 37°C. Un dialysat ne comprenant que de l’eau a été comparé à un dialysat comprenant 0,001 mol.L ¹ de DOTAGA, correspondant à 1 ,6 g/L du polysaccharide synthétisé dans l’exemple 1 . Pour tous les métaux à l’exception de l’aluminium, une captation supérieure est observée pour le fluide de dialyse comprenant le polymère fonctionnalisé 25 min après le début de la dialyse par analyse ICP/MS (Figure 6). La quantité de métal présente dans la solution à dialyser est en effet de 30 contre 42 ppb pour le manganèse, de 18 contre 46 ppb pour le zinc, de 7 contre 46 ppb pour le cuivre et de 8 contre 55 ppb pour le plomb après dialyse avec la solution du polysaccharide de l’exemple 1 en comparaison avec une dialyse effectuée avec une solution aqueuse ne contenant pas de polysaccharide selon l’invention.

Exemple 5 : utilisation du polymère de l’exemple 1 dans un procédé de dialyse de sang de porc pour la captation de métaux

[0126] Afin de démontrer la capacité de captation en milieu biologique, une expérience similaire à celle décrite à l’exemple 4 a été réalisée avec du sang de porc à la place de la solution aqueuse métallique présentée à l’exemple 4. Pour les besoins de l’expérience, un hémodialyseur à haut flux Dialife 20HP, trois pompes péristaltiques Cole Parmer (7555-05, 7523-80 and 7523-90) Masterflex, des tubulures Masterflex L/S PharMed BPT Tubing, L/S #16 et Ismatec SC0328 PharMed BPT Tubing ont été utilisés. 10 L de sang de porc ont été dialysés à différents débits : 200 mL/min (de 0 à 10 min et de 70 à 80 min), 100 mL/min (de 10 à 30 min) et 50 mL/min (de 30 à 70 min) respectivement. Le fluide de dialyse a été formulé par le polysaccharide synthétisé à l’exemple 1 à une concentration de 0,001 mol.L ¹. Les résultats de l’étude après analyse par ICP/MS sont présentés en figure 7. Une forte augmentation des taux de Zn, Fe et Pb est observée dans le fluide de dialyse comprenant le polysaccharide synthétisé à l’exemple 1 en comparaison avec une dialyse réalisée sans le polysaccharide synthétisé à l’exemple 1 . La quantité de métal présente dans la solution de dialysat est ainsi de 83 contre 20 ppb pour le zinc, de 257 contre 55 ppb pour le cuivre et de 2604 contre 62 ppb pour le fer.

Exemple 6 : Ajout de gadolinium pour l’obtention d’un polymère imageable en IRM [0127] Après la purification de l’exemple 2, 4,9 g de chlorure de gadolinium hexahydrate sont ajoutés à la solution, le pH est ensuite ajusté à 5 et la solution est laissée sous agitation à 80°C pendant 48 heures. Continuellement le pH est ajusté à 5 avec de la soude à 0,5 M jusqu’à ce qu’il devienne stable, indication que le DOTAGA a complexé tous les ions Gd³⁺.

Exemple 7 ; utilisation du polysaccharide complexé avec du gadolinium

[0128] Le polysaccharide selon l’invention complexé avec du gadolinium à l’exemple 6 a été mis en œuvre dans un procédé d’imagerie par IRM.

[0129] L’efficacité du polymère complexé avec le gadolinium pour l’IRM a été évalué par la mesure de sa relaxivité longitudinale (n = 15.2 mM ¹s ¹ par gadolinium) et de sa relaxivité transversale {Î2 = 21 .5 mM ¹.s ¹ par gadolinium) à 37°C sous un champ de 1 .5T. Le rapport r2/n est de 1 .4 ce qui est typique d’un agent de contraste positif. La relaxivité longitudinale est un peu moins de 4 fois plus importante que celle des agents de contraste commerciaux (~4 mM ¹.s ¹).

Exemple 8 Préparation d’un polysaccharide selon l’invention avec un taux d’acétylation de 40% (x-0,4) et un taux de greffage de DOTAGA et de DFO de 11% en tout (y-0, 11) à partir d’un chitosane de masse moyenne 250 kDa

[0130] Le chitosane-DOTAGA a été préalablement synthétisé comme décrit dans l’exemple 1 .

[0131] Un volume de 720 mL de chitosane-DOTAGA purifié à une concentration de 7 g/L est inséré dans un ballon de 2L. Cette solution (pH entre 6 et 6.5) est complétée avec de l’eau ultra-pure pour atteindre un volume total de 900 mL. En parallèle, 143.1 mg de p-NCS-Bz-DFO sont pesés et dissous dans 100 mL de DMSO. Cette solution est ensuite ajoutée goutte à goutte à la solution de chitosane- DOTAGA. La solution est maintenue sous agitation et chauffée à 40°C pendant une nuit. La solution est ensuite purifiée à l’eau ultra pure à l’aide de la machine de purification STARTOFLOW SMART avec une membrane en PES avec un seuil de coupure de 100 kDa jusqu’à un taux de purification de 545. La solution à une concentration de 5.1 g/L est ensuite lyophilisée.

[0132] L’analyse HPLC-UV du produit permet de confirmer le greffage du DFO et l’élimination du p-NCS-Bz-DFO résiduel. En effet, la comparaison des analyses HPLC-UV du chitosane-DOTAGA et du chitosane-DOTAGA-DFO montre une augmentation de l’absorption du pic polymère (autour de 7 min) lorsque le p-NCS- Bz-DFO est greffé (Figure 8).

[0133] La quantité de p-NCS-Bz-DFO greffé peut être déterminée par dosage spectrophotométrie UV-Visible à la longueur d’onde d’absorption maximale du complexe DFO-fer (425 nm). Des concentrations croissantes de fer (III) sont ajoutées à une solution de chitosane-DOTAGA-DFO à 0.1 g/L dans un tampon acétate à pH 4.5 (0.1 M ammonium acétate et 0.1 M acide acétique). L’absorption mesurée à 425 nm est ensuite tracée en fonction de la concentration en fer et une rupture de pente est observée pour 35 mM de fer (Figure 9). Une molécule de DFO pouvant complexer un seul atome de fer, 1 gramme de polymère contient donc 35 mitioI de DFO. Les groupements chélatant greffés sont donc à 90% du DOTAGA et à 10% du DFO (z=0,9).

Claims

Revendications

[Revendication 1] Polysaccharide statistique de masse moléculaire moyenne en poids comprise entre 100kDa et lOOOkDa de formule I :

Formule I dans laquelle chaque Rc représente indépendamment un groupement comportant un agent chélatant, chaque Z représente indépendamment un liant pouvant être une simple liaison ou une chaîne hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes, x est compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,7, et préférentiellement entre 0,2 et 0,6, y est compris entre 0,01 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,2, le rapport y/x étant supérieur ou égal à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,15, et la somme x + y étant supérieure ou égale à 0,30, de préférence supérieure ou égale à 0,35.

[Revendication 2] Polysaccharide selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque groupement Rc est indépendamment choisi dans le groupe constitué du DOTA, NOTA, NODAGA, DOTAGA, DOTAM, NOTAM, DOTP, NOTP, TETA, TETAM, DTPA et DFO, de préférence dans le groupe constitué du DOTAGA, DFO, DOTAM et du DTPA et de manière plus préférée le groupement Rc est le DOTAGA.

[Revendication 3] Polysaccharide selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est de formule II

dans laquelle :

Rci et RC2 sont différents, et sont des groupements comportant un agent chélatant, Zi et Z2, identiques ou différents, sont des liants pouvant être une simple liaison ou une chaîne hydrocarbonée comportant entre 1 et 12 atomes de carbone, ladite chaîne pouvant être linéaire ou ramifiée et pouvant comporter une ou plusieurs insaturations et pouvant comporter un ou plusieurs hétéroatomes, de préférence choisis parmi l’azote, l’oxygène, le soufre et les atomes de la famille des halogènes, x est compris entre 0,005 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,7, et préférentiellement entre 0,2 et 0,6, y est compris entre 0,01 et 0,7, de préférence entre 0,05 et 0,2, le rapport y/x étant supérieur ou égal à 0,05, de préférence supérieur ou égal à 0,15, la somme x + y étant supérieure ou égale à 0,30, de préférence supérieure ou égale à 0,35, et z est compris entre 0,5 et 1.

[Revendication 4] Polysaccharide selon la revendication 3, caractérisé en ce que Rci et RC2 sont indépendamment choisis dans le groupe constitué du DOTA, NOTA, NODAGA, DOTAGA, DOTAM, NOTAM, DOTP, NOTP, TETA, TETAM, du DTPA et DFO, de préférence dans le groupe constitué du DOTAGA, DFO, DOTAM et du DTPA.

[Revendication 5] Polysaccharide selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que x est compris entre 0,25 et 0,4.

[Revendication 6] Polysaccharide selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que y est compris entre 0,05 et 0,2.

[Revendication 7] Polysaccharide selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il est formulé dans une composition sous forme d’hydrogel.

[Revendication 8] Polysaccharide selon l’une des revendications 1 à 7 pour son utilisation dans un procédé de dialyse pour la captation d’au moins un métal, de préférence une dialyse MARS ou une dialyse du CSF, le métal appartenant de préférence au groupe constitué du cuivre, du fer, du plomb, du zinc, de l’aluminium, du gadolinium et du manganèse.

[Revendication 9] Polysaccharide selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le polysaccharide chélate au moins un métal.

[Revendication 10] Polysaccharide selon la revendication 9 pour son utilisation dans un procédé d’imagerie IRM.

[Revendication 11] Polysaccharide selon la revendication 9 pour son utilisation dans un procédé de Curie-thérapie.

[Revendication 12] Utilisation du polysaccharide selon la revendication 9, dans procédé de marquage anti-contrefaçon de denrées alimentaires.

[Revendication 13] Procédé d’obtention du polysaccharide selon l’une des revendications 1 à 7 à partir de chitosane, comportant au moins les trois étapes successives suivantes :

• Etape 1 : solubilisation d’un chitosane dans une solution acide à un pH compris entre 4 et 5 ;

• Etape 2 : acétylation partielle des fonctions amines du chitosane solubilisé en étape 1 (formation des unités A) ;

• Etape 3 : fonctionnalisation d’au moins une partie des fonctions amines qui n’ont pas été acétylées en étape 2 (formation des unités de type C).