Brevet FR2092064A1 — publié le 19720121

i 2092064 La présente invention concerne des composés chimiques favorisant la croissance de bifidobacterium bifidum (Lactobacillus bifidus) et, plus particulièrement, elle concerne l'acide pantéthéine-S-sulfonique, l'acide phospho-4' pantéthéine-S-sulfonique, leurs sels et leurs procédés 5 de préparation. On peut représenter les composés selon l'invention par la formule générale suivante (i) : fa/011 Y-CH -C-CH-C0NHCHo-CH -CONHCH -CH -S-SO-M (i) 2 | 2 2 2 2 3 io CH3 dans laquelle Y représente un groupe hydroxy, un groupe phosphoryle ou un radical phosphate et H représente un atome d'hydrogène, un atome de métal alcalin, un atome de métal alcalinoterreux, le groupe ammonium ou 15 un atome d'aluminium. Le terme "radical phosphate" représente, dans cette description, le radical de formule -O-PO'CoM')^ dans laquelle M' représente un atome de métal alcalin, un atome de métal alcalinoterreux, le groupe ammonium ou l'aluminium. On peut donner comme exemples de ces atomes métalliques pour 20 M ou M' : le calcium, le sodium, le baryum, le potassium,etc. L'invention a pour objet des composés que l'on peut appliquer à un usage clinique pour favoriser la croissance de bifidotocterium bifidum (que l'on représente plus brièvement dans ce qui suit par "B. bifidum"). La mortalité et la morbidité des enfants nourris au sein sont 25 d'environ la moitié à environ le tiers de celles des enfants nourris au biberon, et on a pensé que les B. bifidum existant dans les intestins des enfants nourris au sein peuvent contribuer à leur santé. C'est pourquoi il est souhaitable- d'accroître le nombre de B. bifidum dans les intestins des enfants. On a effectué quelques recherches 30 sur les facteurs de croissance de ce microbe. En particulier, on a constaté au cours d'essais in vitro, que la pantéthéine, la pantéthine ou autres ont une influence considérable pour améliorer la croissance des-B. bifidum. Cependant, les résultats obtenus par usage clinique de ces composés n'apparaissent pas en accord avec les 35 effets obtenus dans l'essai in vitro. La raison de ce désaccord n'a pas encore été trouvée. 71 14014 2 2092064 La demanderesse suppose que le désaccord est dû principalement à une diminution de ces facteurs de croissance par passage à travers la paroi intestinale dans le sang lorsqu'ils se dirigent vers l'endroit de l'intestin où se trouvent les B. bifidum. 5 Les composés selon l'invention de formule (i) ont un radical acide sulfonique dans la molécule qui est fortement acide dans l'intestin lorsqu'on les administre dans un but clinique. Dans l'utilisation clinique, par conséquent, on pense que les composés selon l'invention atteignent la colonie de microbes sans avoir subi de perte, car ils 10 ont des propriétés acides marquées dans l'intestin. L'invention a également pour objet un procédé dé préparation des composés de formule (i) avec un haut rendement. Le procédé selon l'invention correspond au schéma réactionnel suivant : 15 20 CH^OH I 3/ Y-CH2 - j; - CH-C0NHCH2 - GH2 - C0NHCH2 - CH2 - S-(II) ch3 S03 ^ Y- CH2 -C—CH- C0NHCH2 - CH2 - C0NHCH2-CH^S-SO^ CH- 3 (I) dans lequel Y et M sont tels que définis plus-haut. 25 Selon le schéma réactionnel précédent, la sulfonation s'effectue sur l'atome de soufre de la pantéthine, de la phospho-4 panthétine ou de son sel (il) par action de sulfites ou de bisulfites. On peut utiliser comme sulfite ou bisulfite tout sel donnant des ions sulfite ou bisulfite dans la solution réactionnelle, par exemple 30 des sels de sodium, des sels de potassium, des sels d'ammonium ou du dioxyde de soufre gazeux introduit dans l'eau. La réaction de sulfonation est en général effectuée dans une solution aqueuse de (il). La présence d'un ion métallique eatalytique dans la solution réactionnelle tel qu'un ion cuivreux, cuivrique, ferreux, ferrique, 35 cobalteux ou cobaltique, permet d'achever la réaction de façon régulière avec un haut rendement en (l). Comme donneur d'ions catalytiques, on peut utiliser les sels constitués de l'un de ces ions et d'un groupe correspondant à l'acide sulfurique, l'acide carbonique, l'acide chlorhydrique 71 14014 3 2092064 ou l'acide sulfureux. En plus de la présence de ces ions, une introduction d'air ou d'oxygène dans la solution réactionnelle contribue également à augmenter, dans une large mesure, le rendement de la réaction. On effectue la réaction à une température comprise entre la température ambiante et 5 40°C, pendant quelques heures à plusieurs dizaines d'heures. On peut aisément séparer du mélange réactionnel par un procédé usuel les composés (i) ainsi préparés. On peut également transformer les produits (i) en un sel souhaitable, tel qu'un sel de calcium, de sodium, d'aluminium ou de baryum, en faisant passer une solution aqueuse de (I) 10 à travers une colonne remplie d'une résine échangeuse d'ionsayant la forme du métal désiré. Les composés selon l'invention montrent naturellement, dans un essai in vitro, une activité de croissance considérable pour les B. bifidum. Des essais cliniques effectués avec les composés (i) montrent 15 l'accroissement des B. bifidum dans l'intestin des enfants. On effectue ces essais de la manière suivante. On recueille de façon aseptique des échantillons des selles de huit enfants nourris au biberon avant sevrage (âgés de deux à quatre mois) pendant des périodes de contrôle et d'administration. Au cours de la période 20 de contrôle, on nourrit les enfants avec du lait en bouteille, alors qu'au cours de la période d'administration, on les nourrit avec du lait contenant du sel de calcium de pantéthéine o u phospho- 4' pantéthéine-S-sulfonate de calcium à raison de 8 mg/kg de poids de corps/jour. On met en suspension les échantillons de sèDes recueillis dans une solution saline physiologique" 25 à une certaine dilution. On détermine le nombre de B. bifidum dans les selles en cultivant les B. bifidum dans une solution en suspension à 37°G pendant 48 à 78 h dans un milieu Negishi pour B. bifidum, dans des conditions anaérobies, et on vérifie le nombre de colonies. Les résultats expérimentaux sont indiqués dans les figures 1 30 et 2 dans lesquelles le nombre de B. bifidum par mg de selles est représenté sur l'axe vertical par son logarithme. On a observé sur les enfants d'autres effets favorables au cours de la période d'administration, par exemple, un accroissement sensible du poids du corps, un accroissement des réticulocytes, un accroissement des 35 sotérocytes, et une diminution de la teneur sanguine en cholestérol et en azote provenant de l'urée. 71 14014 4 2092064 Comme il a été décrit ci-dessus, les composés (I) peuvent être utilisés comme facteurs de croissance des B. bifidum, même dans le cas d'une administration clinique, et en outre le procédé de préparation de ces composés a l'avantage d'avoir un haut rendement. 5 Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. EXEMPLE 1 On dissout 555 mg de pantéthéine dans 100 ml d'une solution 0,2 M d'ammoniaque contenant0,2 mole de sulfite de sodium. On maintient 10 la solution à température ambiante pendant 22 h en introduisant de l'air. On concentre la solution réactionnelle à sec sous vide. On extrait le résidu au méthanol et on concentre les extraits dans le méthanol à sec sous vide. Le résidu dissous dans l'eau passe à travers une colonne remplie de Sephadex-QAE (forme CO^, 1,5 x 19 cm). On lave alors la colonne à l'eau 15 et on l'élue avec 500 ml d'eau et une solution de 500 ml de NH.HC0_ 0,5 M, 4 3 selon la méthode d'élution par gradient linéaire. On recueille l'éluat par fractions de 50 ml. On réunifies fractions N° 5 et N° 6 et on concentre à sec sous vide. On fait passer la solution aqueuse du résidu à travers 40 ml de la colonne remplie avec de la résine Sephadex-SE 20 (forme Ca) et on élue la colonne à l'eau. On concentre l'éluat à sec et on dissout le résidu dans le méthanol. 'On élimine par filtration la substance insoluble dans la solution de méthanol et on élimine le méthanol du filtrat. On concentre à sec la solution aqueuse du résidu. 25 On sèche le résidu sous vide à 40°C pour obtenir 213 mg de pantéthéine-S-sulfonate de calcium ayant un point de fusion de 174°C (avec décomposition). — ?n /.oc_/DU + 13,9 (1,95% : H20) Analyse élémentaire pour C22H^20^N^S^Ca 30 Calculé : C 35,00 : H 5,59 : N 7,38 Trouvé : C 34,85 : H 5,73 : N 7,09 EXEMPLE 2 On dissout dans l'ordre, dans 60 ml d'eau, 8,05 g de sulfite d'ammonium, 5,55 g de pantéthine et 500 mg de sulfate de cuivre, puis on 35 ajoute 15 ml de méthanol. On introduit de l'air dans la solution pendant une nuit. On concentre la solution réactionnelle à sec sous vide et on dissout le résidu dans le méthanol. 71 14014 5 2092064 Après élimination par filtration de la substance insoluble, on concentre le filtrat à sec. On fait passer la solution aqueuse du résidu à travers une colonne remplie d'Amberlite 120 (forme Ca) et on élue à l'eau. Après avoir concentré l'éluat à sec, on dissout le résidu 5 dans le méthanol et on élimine la substance insoluble de la solution. La concentration de la solution aqueuse du résidu donne 7,2 g de pantéthéine-S-sulfonate de calcium sous forme d'une poudre. Les propriétés physiques de ce composé sont pratiquement identiques à celles du composé décrit dans l'exemple 1. On fait passer 10 la solution aqueuse du sel de calcium obtenu par la méthode décrite ci-dessus à travers une colonne d'Amberlite IR-120 (forme H) et on élue à l'eau. Une concentration rapide de l'éluat à sec, à basse température, donne une poudre"incolore d'acide pantéthéine-S-sulfonique. . Analyse élémentaire pour cnH22°7^2S2'fI20 15 Calculé : C 35,07 : H 6,43 : N 7,44 Trouvé : C 35,00 : H 6,16 : N 7,70 EXEMPLE 3 On répète le mode opératoire de l'exemple 2 en utilisant la forme Ba de la résine à la place de 1'IR-120 (forme Ca). On concentre 20 l'éluat à sec et on extrait le résidu au méthanol. L'addition d'acétone à la solution de méthanol donne 8,1 g de pantéthéine-S-sulfonate de baryum. Analyse élémentaire pour jCH^COCH^ Calculé C 32798 : H 5,32 : N 6,16 ' * - " 4 Trouvé : C 33,39 : H 5,55 : N 6,77 25 EXEMPLE 4 Dans 25 ml d'une solution aqueuse contenant 3 g de sulfite de sodium, on dissout un mélange de 1,1 g de pantéthine et de 30 mg de sulfate de cuivre. On ajoute 6 ml de méthanol à la solution et on introduit de l'air pendant une nuit. On concentre la solution réactionnelle à sec 30 sous vide; On extrait le résidii àu méthanol et on concentre la solution dans le méthanol à sec sous vide. On dissout le résidu dans l'éthanol et on ajoute de l'éther à la solution. On recueille par filtration le précipité obtenu et on le dissout dans l'eau. Le résidu obtenu par concentration de la solution aqueuse sous vide est séché sous vide pour donner 1,4 g de 35 pantéthéine-S-sulfonate de sodium. Analyse élémentaire pour C^H2jO^N2S2Na, 1/2^0 Calculé : C 33,92 : H 5,69 : N 7,19 : Na 5,91 Trouvé : C 33,98 : H 5,47 : N 6,93 : Na 6,06 71 14014 6 2092064 EXEMPLE 5 On dissout dans l'eau le pantéthéine-S-sulfonate de sodium obtenu dans l'exemple 4 et on fait passer la solution aqueuse du sel de sodium à travers une colonne d'Amberlite IR-120 (forme Al) et on élue à l'eau. 5 On concentre l'éluat à sec sous vide. On dissout le résidu dans le méthanol et on ajoute de l'acétone à la solution. On sèche sous vide le précipité obtenu pour obtenir 1,3 g de pantéthéine-S-sulfonate d'aluminium sous forme d'une poudre. Analyse élémentaire pour C^H^O^NgSgAljC&jCOCIlj 10 Calculé : C 37,36 : H 6,01 : N 7,26 Trouvé : C 37,85 : H 6,26 : N 7,25 EXEMPLE 6 On dissout dans un mélange de 20 ml d'eau et de 5 ml de méthanol, 1,11 g de panthétine, 1,25 g d'hydrogénosulfite de sodium et 200 mg de sulfate 15 de cuivre. On introduit de l'air dans la solution pendant une nuit. Après neutralisation à l'hydroxyde de sodium, on concentre la solution à sec sous vide, on extrait le résidu au méthanol pour obtenir lé pantéthéine-S-sulfonate de sodium. On fait passer la solution aqueuse du sel de sodium à travers une 20 colonne d'Amberlite IR-120 (forme Ca) et on élue à l'eau. On concentre l'éluat à sec sous vide pour obtenir 1,3 g de pantéthéine-S-sulfonate de calcium. EXEMPLE 7 Dans 30 ml d'eau, on dissout 1,11 g de pantéthine, 2,1 g de sulfite 25 d'ammonium et ÎOO mg de sulfate ferrique. On introduit de l'air dans la solution pendant 48 h. On élimine par filtration la substance insoluble et on concentre le filtrat à sec sous vide. On extrait le résidu au méthanol et on élimine sous vide le méthanol de la solution dans le méthanol. Un traitement du résidu selon un mode opératoire similaire à celui de l'exemple 2, 30 donne 935 mg de pantéthéine-S-sulfonate de calcium. EXEMPLE 8 Dans 30 ml d'eau, on dissout 1,11 g de pantéthine, 1,6 g de sulfite d'ammonium et 100 mg de carbonate de cobalt. On introduit de l'air dans la solution pendant 48 h. On concentre la solution réactionnelle à sec sous vide 35 et on extrait le résidu au méthanol. Après décoloration de la solution de méthanol à l'aide de charbon, on élimine le méthanol du filtrat. Le traitement du résidu selon un mode opératoire semblable à celui de l'exemple 2 donne 990 mg de pantéthéine-S-sulfonate de calcium. 71 14014 7 2092064 EXEMPLE 9 On dissout dans 20 ml d'eau 1,1 g de pantéthine et 2,1 g de sulfite d'ammonium et on laisse reposer la solution à température ambiante pendant une nuit. On concentre la solution réactionnelle à sec sous vide et on extrait le 5 résidu au méthanol. On élimine par distillation le méthanol des extraits dans le méthanol. On fait passer la solution aqueuse du résidu à travers une colonne d'Amberlite IR-120 (forme Ba) et on élue à l'eau. On concentre l'éluat à sec sous vide. L'addition d'alcool isopropylique au résidu dissous dans une petite 10 quantité de méthanol permet d'obtenir 0,8 g de pantéthéine-S-sulfonate de baryum sous forme d'une poudre. Les propriétés physiques de ce composé sont identiques à celles décrites dans l'exemple 3. EXEMPLE 10 13 On dissout dans 20 ml d'eau environ 1,73 g de sel de calcium de la phospho-4 pantéthine. On ajoute à la solution 20 ml d'une solution aqueuse contenant 50 mg de sulfate de cuivre. On introduit de l'air dans la solution pendant une nuit. On élimine par filtration le précipité obtenu et on concentre le filtrat à sec sous vide. On dissout le résidu dans l'eau. On fait passer 20 la solution aqueuse à travers une colonne d'Amberlite IR-120 (forme H) et on élue la colonne à l'eau. On neutralise l'éluat avec une solution aqueuse d'hydro-xyde de calcium et on concentre sous vide. On dissout le résidu dans une petite quantité d'eau et on élimine par filtration la substance insoluble. On concentre le filtrat à sec sous vide. On sèche le résidu à l'aide d ' anhydride phospho-25 rique sous vide pour obtenir 1,8 g de sel de calcium de phospho-4' pantéthéine-S-sulfonate de calcium. /~a_7p2 + 7,2 (C=l,95, H20) Analyse élémentaire pour C22H40°20N4F2S4Ca3 Calculé : C 26,66 : H 4,08 : N 5,65 30 Trouvé : C 26,61 : H 4,08 : N 5,53 On fait passer le sel de calcium ainsi obtenu à travers une colonne d'IR-120 (forme H) et on élue à l'eau. On concentre l'éluat sous pression réduite pour obtenir de l'acide phospho-4' pantéthéine-S-sulfonique. Analyse élémentaire : pour C^^H220^qN2PS2,2 ï^O 3b Calculé : C 27,84 : H 5,74 : N 5,90 Trouvé : C 28,28 : H,5,60 : N 6,20 EXEMPLE 11 Selon un mode opératoire semblable à celui de l'exemple 10, mais en utilisant l'hydroxyde de baryum à la place de l'hydroxyde de calcium, on obtient 2,3 g de sel de baryum de phospho-4' pantéthéine-S-sulfonate de baryum. 71 14014 8 2092064 Analyse élémentaire pour C22H^q02qN^P2S^B33,21^0 Calculé : C 20,04 : H 3,36 : N 4,25 Trouvé . C 20,11 : H 3,58 : N 3,98 EXEMPLE 12 5 On dissout dans 5 ml d'eau environ 431 mg de sel de calcium de la phospho-4 pantéthélne. On ajoute dans la solution une solution aqueuse contenant 504 mg de sulfite de sodium puis une solution aqueuse contenant 20 mg de sulfate de cuivre. On introduit de l'air dans la solution pendant une nuit. On élimine par filtration le précipité. On concentre le filtrat 10 à sec sous vide et on extrait le résidu au méthanol, puis on élimine le méthanol de la solution dans le méthanol. On fait passer la solution aqueuse du résidu à travers une colonne d'Amberlite IR-120 (forme Na) et on élue à l'eau. La concentration de l'éluat à sec sous pression réduite donne 490 mg de sel de sodium de phospho-4' pantéthéine-S-sulfonate de sodium, sous forme ô d'une poudre. Analyse élémentaire pour cnH20°10N2PS2Na352H2° Calculé : C 24,45 : H 4,48 : N 5,18 Trouvé : C 24,50 : H 4,60 : N 4,90 EXEMPLE 13 20 Selon un mode opératoire semblable à celui de l'exemple 12 précédent, mais en utilisant une colonne d'IR-120 (forme Al) à la place de la colonne d'IR~120 (forme Na), on obtient 420 mg de sel d'aluminium de phospho-4' pantéthéine-S-sulfonate d'aluminium. Analyse élémentaire pour C1jH2Q0^0N2pS2Al^t^O 25 Calculé : C 25,58 : H 5,08 : N 5,43 Trouvé : C 25,56 : H 5,10 : N 5,30 EXEMPLE 14 On dissout dans 5 ml d'eau environ 431 mg de sel de calcium de phospho-4 pantéthine. On ajoute à la solution une solution aqueuse contenant 833 mg 30 d' hydrogénosulfite de sodium puis une solution aqueuse contenant 20 ml de sulfate de cuivre. On introduit de l'air dans la solution pendant une nuit. Selon un procédé semblable à celui de l'exemple 10, on obtient 445 mg de sel de calcium de phospho-4' pantéthâ.ne-S-sulfonate de calcium. EXEMPLE 15 35 On dissout dans 15 ml d'eau 431 mg de sel de calcium de phospho-4 pantéthine, 670 mg de sulfite d'ammonium et 50 mg de sulfate ferreux et on 71 14014 9 2092064 introduit de l'air dans la solution pendant une nuit. On traite la solution réactionnelle selon un mode opératoire semblable à celui de l'exemple 10 pour obtenir 450 mg de sel de calcium de phospho-4' pantéthéine-S-sulfonate. EXEMPLE 16 On dissout dans une solution aqueuse contenant 0,2 mole d'ammoniaque et 0,2 mole de sulfite d'ammonium, 431 mg de sel de calcium de phospho-4 pantéthine et on laisse la solution reposer à température ambiante pendant 22 h. On élimine par filtration la substance insoluble et on concentre le filtrat à sec sous vide. On fait passer la solution aqueuse du résidu à travers une colonne (1,5x19 cm) remplie de Sephadex-QAE (forme OH), on lave la colonne à l'eau et on élue à l'aide de 500 ml d'eau > et d'une solution de 500 ml de NH,HC0„ 0,5 mole selon la méthode d'élution 4 3 par gradient linéaire. On recueille l'éluat par fractions de 50 ml. On concentre les fractions N° 9 à 11 à sec sous vide. On fait passer la solution aqueuse du résidu à travers une colonne de 40 ml de Sephadex-SE (forme Ca) et on élue à l'eau. On concentre l'éluat à sec sous vide et on dissout le résidu dans une petite quantité d'eau. On élimine par filtration la substance insoluble. La concentration du filtrat à sec sous vide donne 283 mg de sel de calcium de phospho-4' pantéthéine-S-sulfonate de calcium. [_ a_/p^ + 7,2 (1,94%: H^O).!". supérieur à 300°C. 71 14014 10 2092064 REVENDICATIONS 1 - Composé caractérisé en ce qu'il répond à la formule CH^H 5 Y-CH2-C—-CH-C0NH-CH2-CH2-C0NH-CH2-CH2-S-S03M CH3 dans laquelle Y représente un groupe hydroxy, un groupe pfaosphoryle ou un radical phosphate et M représente un atone d'hydrogène, un atome de métal 10 alcalin, un atome de métal alcalinoterreux, le groupe ammonium ou un atome d'aluminium. 2 - Composés caractérisés en ce qu'ils consistent en acide pantéthéine-S-sulfonique et en ses sels métalliques. 3 - Composés caractérisés en ce qu'ils consistent en 15 acide phospho-4' pantéthéine-S-sulfonique et ses sels métalliques. 4 - Procédé de préparation d'un composé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait réagir un composé de formule 20 CIL OH II Y-CH2"C—CH-C0NH-CH2-CH2-C0NH-CH2-CH2-S-S03M I CH 3 dans laquelle Y est tel que défini ci-dessus avec un composé inorganique 25 pouvant fournir des ions bisulfite ou sulfite en solution aqueuse. 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on effectue la réaction en présence d'un ion choisi parmi les ions ferriques ferreux, cobaltique^ cobalteux, cuivriques et cuivreux, en introduisant de l'air ou de l'oxygène. 30 6 -Nouveaux médicaments utilisa les notamment comme facteurs de croissance de bifidobacterium bifidum (Lactobacillus bifidus) caractérisés en ce qu'ils consistent en composé selon la revendication 1. 7 - Compositions thérapeutiques, caractérisées en ce qu'elles contiennent comme ingrédient actif un médicament selon la revendication 6. 35 8 - Formes pharmaceutiques appropriées à l'administration des compositions thérapeutiques selon la Revendication 7.