Brevet FR2171313A1 — publié le 19730921

Le méthotrexate, acide N- /(2,4-diamino-6-ptéridinyl)méthyl/- méthylamino benzoxylj glutamique est un agent antinéoplastique bien connu. I1 est décrit dans le brevet des Etats-Unis d!Amérique nO 2.512.572 Le méthotrexate peut être administré par voie interne; mais aux doses normales, il possède souvent des effets sévères de toxicité. On l'a utilisé par voie interne pour le traitement des maladies néoplastiques et du psoriasis. Son utilisation topique possede les effets thérapeutiques recherchés associés à une toxicité beaucoup moins forte. Mais les formes de méthotrexate dont on dispose, et qui sont l'acide libre et le méthotrexate de sodium, sont inefficaces en application topique. La présente invention concerne de nouveaux sels de méthotrexate qui possèdent å la fois de bonnes solubilités en milieux aqueux et en milieux lipidiques, ce qui permet l'absorption percutanée alors que les formes connues ne sont pas solubles dans les lipides; il n'est donc pas surprenant qu'elles se soient averées inefficaces en administration topique. La demanderesse a maintenant trouvé de nouveaux sels de méthotrexa te qui possèdent de bonnes propriétés de solubilité dans l'eau, les solvants organiques acceptables pour l'usage pharmaceutique et les agents lipidiques. Ces sels permettent une plus grande diversité dans les formulations pharmaceu tiques de méthotrexate. On peut ainsi réaliser des préparations très variées pour l'application topique, y compris des solutions, ces préparations permettant le traitement de patients par des applications topiques d'un agent néoplastique important et de produits de traitement du psoriasis avec une meilleure absorp tion percutanée de la molécule de méthotrexate. Les sels de méthotrexate qui présentent de bonnes propriétés de solubilité sont formés avec des ions d'ammonium quaternaire contenant des radicaux hydrocarbonés à channe droite et/ou ramifiée et qui présentent des propriétés lipophiles. Parmi ces ions d'ammonium quaternaire, on citera ceux qui se trouvent dans les produits du commerce vendus sous la marque générale Arquad, et qui sont constitués de sels d'alkylammonium et de dialkylammonium quaternaires vendus par la firme Armour and Company, 1355 West 31st Street, Chicago, Illinois. Dans les sels d'ammonium quaternaire vendus sous la marque Arquad, le nombre et la longueur des groupes alkyle à longue chaîne fixés å l'atome d'azote varient, ce qui permet l'utilisation du produit le mieux approprié a l'usage particulier. La structure des composés de l'invention peut être représentée par la formule suivante dans laquelle R, R1, R2 et R3 représentent des chaînes aliphatiques droites ou ramifiées, saturées ou insaturées, qui peuvent être identiques ou différentes, et X est un nombre dont la valeur va de 1 è 2. La Ic-zm.ule ci-dessus représente le sel neutre mais on peut préparer le sel acide par utilisation de la quantité stoechiométrique voulue de composé d'ammonium quaternaire et ce sel acide entre également dans le cadre de l'invention. Chaque ion d'ammonium quaternaire contient d'environ 8 è 40 atomes de carbone et de préférence de 12 à 38 atomes de carbone. Dans la formule ci-dessus, R et R1 peuvent représenter des chaînes hydrocarbonées indiquées dans le tableau I ci-après, et les proportions de ces différentes chaînes sont indiquées dans les colonnes du tableau placées en dessous de la mention "Arquad", les indications figurant dans les têtes de colonnes correspondant aux désignations commerciales des différents types. Pour la détermination des propriétés de solubilité, on a préparé les sels de méthotrexate ci-après I méthotrexate de bis-dodécyltriméthylammonium II méthotrexate de bis-diméthyldioctadécylammonium (75%) + (24%) III méthotrexate de bis-tétrabutylammonium. Les solubilités relatives de ces sels et du méthotrexate acide (IV) sont rapportées dans le tableau II ci-après. Dans des essais de partage, on a utilisé des solutions aqueuses des composés I, II et III avec environ 30 solvants et couples de solvants. On a noté une grande variété de coefficients de partage. Les résultats d'un essai de partage avec l'alcool oléylique rapportés dans le tableau III ci-après mettent en évidence les propriétés très variées des trois sels étudiés. On a comparé l'activité des sels de méthotrexate à celle du méthotrexate acide sur la croissance du lymphosarcome 6C3HED chez les souris. Les composés utilisés étaient les suivants Composé A - méthotrexate acide Composé B - méthotrexate de dodécyltriméthylammonium Composé C - méthotrexate de tétrabutylammonium Composé D - méthotrexate de diméthyldioctadécylammonium (75%) + méthotrexate de diméthylhexadécylammonium (24%) Les essais ont été réalisés sur des souris C3H âgées de 7 9 9 semaines et pesant environ 20 g, atteintes du lymphosarcome 6C3HED. La nourriture et l'eau ont été administrées å volonté. Pour inoculer la tumeur, on a disséqué un lymphosarcome 6C3HED pré-existant en particules de 2 mm qu'on a implantées par voie sous-cutanée dans la région axillaire de la souris hbte. On a laissé développé les tumeurs pendant trois jours au bout desquels on a placé les souris au hasard en groupes de traitement de 8 animaux. On a conservé un groupe témoin de 8 souris. On a pesé les souris au début et à la fin de chaque expérience. Les solutions des composés et la solution témoin ont été administrées par voie intrapéritonéale une fois par jour pendant 6 jours. Le septième jour, on a sacrifié les animaux, on a excisé les tumeurs et on les a pesées. L'effet du traitement sur la croissance de la tumeur a été exprimé par un rapport d'efficacité (poids moyen des tumeurs témoins/poids moyen des tumeurs traitées) pour chaque dose de chacun des composés. Les résultats obtenus sont rapportés dans le tableau IV ci-après. Les résultats rapportés dans le tableau IV montrent que tous les composés provoquent une inhibition marquée, en relation avec la dose, de la croissance du lymphosarcome 6C3HED chez les souris. Le rapport entre la DE50 du méthotrexate et la DE50 des divers composés est très voisin du rapport des poids moléculaires. Ainsi par exemple, dans le cas du composé B, le rapport poids moléculaire du méthotrexate/poids moléculaire du composé B est de 0,50 et le rapport analogue des DE50 est de 0,52. Les sels de méthotrexate de l'invention peuvent entre introduits dans des formulations pharmaceutiques classiques très variées pour l'application topique, à des concentrations de par exemple 0,25 à 12%, exprimées en méthotrexate. Ces formulations peuvent prendre la forme de pommades, de lotions ou d'autres préparations pour l'application topique. On citera en particulier; des solutions, des suspensions, des lotions, des pommades, des crèmes, des onguents, des aérosols, des poudres, des mousses, etc. Les excipients utilisés dans ces préparations peuvent contenir des tampons tels que des tampons phosphates, citrates ou tartrates, des surfactifs tels que du monooléate de sorbitan polyoxyéthyléné ("Polysorbate 80") ou du trioléate de sorbitan ("Span 85") qui est un mélange complexe d'éthers polyoxyéthylénés d'esters oléiques partiels mélangés d'anhydrides du sorbitol et d'un polymère de formaldéhyde et de tert.-octylphénol oxyéthylé possédant des propriétés d'abaissement de la tension superficielle. On peut également introduire des préservateurs tels que du para-hydroxybenzoate de méthyle ou de propyle, du sorbate de potassium, de l'alcool benzylique et des composés analogues.Des huiles, cires, graisses, etc., peuvent faire fonction d'émoilients; on peut également faire appel à des bases de pommades et d'émulsions telles que la vaseline, la lanoline anhydre, le squalène, le spermacéti, etc.; à des stabilisants tels que le talc, des argiles, des collotdes végétaux, de la carboxy méthyl cellulose, du carboxy polyméthylène et des composés analogues; des parfums ou arômes tels que la lavande, le citron, le gardénia, etc., peuvent présenter de l'utilité. Ces préparations peuvent être mises dans des aérosols, accompagnées d'un propulseur tel que le trichlorofluorométhane, le dichlorodifluorométhane ou le 1,2-dichloro-1,1,2,2-tétrafluoréthane, couramment utilisés à cet effet. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter; dans ces exemples, les indications de parties et de % s'entendent en poids sauf mention contraire. EXEMPLE 1 Préparation du mélange de méthotrexate de bis-diméthyldioctadécylammonium (75"/.)etdeméthotrexate de bis-diméthylhexadécylammonium (24%) On dilue h volume final de 60 ml par de 1 'eau, 8,0 g d'une solution d 50% d'Arquad 2HT / chlorure de diméthyldioctadécylammonium (75%) + chlorure de diméthylhexadécylammonium (2470) /. On introduit dans une colonne en verre d'environ 1 cm de diamètre intérieur, 10 g de résine Dowex 21K. On fait passer sur la colonne 250 ml d'hydroxyde de sodium en solution à 4%. On lave la colonne à l'eau jusqu'à ce que le pH de l'éluat se situe entre 9,0 et 9,4. On fait passer sur la colonne la solution diluée d'Arquad et on recueille 80 ml d'éluat. On ajoute å cet éluat 1,25 g de méthotrexate acide pour usage pharmaceutique et on agite le mélange pendant 15 mn. On filtre le mélange et on lyophilise le filtrat. On mélange par rotation en flacons 4 lots de produit préparé comme ci-dessus. Le poids du mélange est de 15,7 g; à l'analyse par chromatographie en couche mince et par spectrographie ultraviolette, le produit contient 15,3% de méthotrexate base. formule moléculaire : (NC38H80)2 . N8O5C20H20 (75%) (NC34H72)2 . N8O5C20H20 (24%) En ajoutant deux fois la quantité de méthotrexate acide, on obtient des sels neutres. Formule moléculaire : NC38H80N8O5C20H20 (75%) NC34H72N8O5C20H20 (24%) EXEMPLE 2 Préparation du méthotrexate du bis-dodécy1triméthlammonium On dilue à un volume final de 60 ml par l'eau, 4,72 g d'une solution à 50% d'Arquad 12 (chlorure de dodécyltriméthylammonium). On fait passer sur une colonne préparée comme décrit dans l'exemple 1. Aux 80 ml d'éluat, on ajoute 2,0 g de méthotrexate acide pour l'usage pharmaceutique et on agite. On filtre le mélange et on lyophilise le filtrat. On mélange par rotation en flacons 4 lots de produit préparé comme décrit ci-dessus. On obtient au total 13,5 g de mélange contenant, h la chromatographie en couche mince et à la spectrographie ultraviolette, 35,5 % de méthotrexate base. Formule moléculaire : (NC15H34)2 . N805 C20H20 L'addition de 4,0 g de méthotrexate donne le sel de mono-dodécyltriméthylammonium. Le méthotrexate de bis-(tétraméthylammonium) a été préparé par un mode opératoire analogue. EXEMPLE 3 Préparation du méthotrexate de bis-tétrabutylammonium On disperse 2,0 g de méthotrexate acide pour l'usage pharmaceutique dans 80 ml d'eau. On ajoute 22,8 g d'hydroxyde de tétrabutylammonium à 10% et on agite. La solution est lyophilisée. On combine deux lots de produit préparé comme ci-dessus, on redissout dans 150 ml d'eau et on lyophilise. On obtient 6,5 g de mélange contenant, d l'analyse par chromatographie en couche mince et par spectrographie ultraviolette, 36,4% de méthotrexate base. Lorsqu'on utilise la moitié de la quantité d'hydroxyde de tétrabutylammonium, on obtient le sel acide (1:1). EXEMPLE 4 Solution du sel d'Arquad 12 de méthotrexate pour l'application topique On prépare une solution pour l'application topique la formule suivante Constituant ~~~ méthotrexate de bis-dodécyltriméthylammonium * (à 35,5% de base) (méthotrexate d'Arquad 12) 1 à 100 propylèneglycol 800 eau purifiée, complément à 1 litre calculé en méthotrexate. La quantité totale de méthotrexate d'Arquad 12 est dissoute dans 90% environ de la quantité nécessaire d'eau purifiée. On ajoute ensuite la totalité du propylèneglycol et on agite. On porte au volume final par de l'eau purifiée. On filtre le produit sur une membrane Millipore (0,45 micron) 3 et on conditionne en récipients individuels de 1,0 cm On peut préparer de la meme manière des solutions topiques des autres méthotrexates d'Arquad. EXEMPLE 5 Pommade d base de méthotrexate de tétrabutylammonium pour l'usage topique On peut préparer une pommade à partir de la formule suivante Constituant méthotrexate de tributylammonium (à 36,4% de base) 0,1 à 10,0 t huile minérale légère N.F. 10 trioléate de sorbitan 1 eau purifiée 5 vaseline blanche pharmaceutique, complément 9 100 e calculé en méthotrexate. La quantité totale du méthotrexate d'ammonium est dissoute dans l'eau purifiée. On ajoute l'huile minérale et le trioléate de sorbitan et on agite jusqu'à formation d'une émulsion. On ajoute la vaseline par portions en mélangeant. On obtient un produit homogène qu'on conditionne dans des récipients appropriés. On peut préparer des formulations analogues à partir d'autres sels de méthotrexate. EXEMPLE 6 Préparation pour l'usage topique Constituant méthotrexate d'Arquad 12 (à 38,0%) * 1,0 méthotrexate d'Arquad 2HT (à 18,95%) @ 1,0 méthotrexate d'Arquad tert.-butylamine (à 38,6%) ss 1,0 mélange de polyglycol 400 (68%) et de polyglycol 4.000 (32%)s complément à 100,0 s calculé en méthotrexate. On mélange intimement les sels de méthotrexate avec les polyglycols et on conditionne en tubes d'aluminium ou en flacons. Les sels de méthotrexate mentionnés ci-dessus peuvent entre solubilisés dans 3 à 5 % d'eau puis mélangés avec la vaseline blanche; on observe alors dans la préparation finale une dispersion de globules d'eau présentant une dimension d'environ 10 à 25 microns. Lorsqu'on solubilise les sels de méthotrexate ci-dessus dans 3 å 5% d'eau et qu'on ajoute 1% de Tween 80, en mélangeant ensuite avec soin avec de la vaseline blanche, on obtient une pommade bien lisse. EXEMPLE 7 Pommade pour l'usage topique Constituant méthotrexate d'Arquad 12 1,0 g polyéthylèneglycol 400 pour l'usage pharmaceutique 68,0 g polyéthylèneglycol 4.000 pour l'usage pharmaceutique 100,0 g * calculé en méthotrexate. On fond le polyéthylèneglycoî 4.000 avec 58 g du poîyéthylèneglycol 400 et on mélange lentement en refroidissant à 35-380C. On dissout le méthotrexate dans les 10 g restants de poîyéthylèneglycol 400. On ajoute la solution de méthotrexate au mélange des polyéthylèneglycole et on homogénéise à 25-300C. On obtient une pommade bien lisse qui peut être éliminée facilement par lavage avec un savon doux et de l'eau. EXEMPLE 8 Pommade pour l'usage topique Constituant méthotrexate d'Arquad 12 (à 38%) * 1,0 méthotrexate d'Arquad 2HT (à 18,95X) * 1,0 Constituant méthotrexate d'Arquad tert.-butylamine (à 38,6%) 1,0 polyéthylèneglycol 400 5,0 (V) vaseline blanche : complément h 100,0 * calculé en méthotrexate. Les méthotrexates sont dissous dans le polyéthylèneglycol. On ajoute la vaseline blanche en mélangeant avec soin jusqu'g homogénéité. Le produit est conditionné en quantités de 10 g dans des tubes d'aluminium de 15 g pour l'usage topique. EXEMPLE 9 Comprimés de méthotrexate de bis-diméthyldioctadécylammonium (75%) et méthotrexate de bis-diméthylhexadécylammonium (24%) On prépare des comprimés pour administration orale à partir de la formule suivante Constituant % méthotrexate de bis-diméthyldioctadécylammonium (75%) et méthotrexate de bis-diméthylhexadécylammonium (24%) (à 15,3% de base) 33,33 * phosphate dicalcique N.F. 37,11 amidon de mats pour usage pharmaceutique (pour mélanger) 16,926 caroube 1,222 amidon de mais (pour empatage) 4,037 amidon de mats (lubrifiant) 6,481 stéarate de magnésium 0,741 calculé en méthotrexate base. On mélange les sels de méthotrexate, le phosphate de calcium et l'amidon de mais (pour mélanger). On dissout par ailleurs le caroube dans l'eau. On met en suspension l'amidon de mais (pour l'empatage) dans l'eau. On chauffe la solution de caroube 9 l'ébullition et on ajoute la suspension d'amidon sous agitation. On met le mélange contenant les méthotrexates à l'état de granulés avec l'empois d'amidon. On fait passer les granulés humides sur tamis et on les sèche. On retamise les granulés secs en ajoutant du stéarate de magnésium au cours du tamisage. On ajoute l'amidon de mais lubrifiant en mélangeant. On met le produit å l'état de comprimés par des techniques classiques. EXEMPLE 10 Préparation de méthotrexate de tétrabutylammonium à reconstituer pour l'administration parentérale On prépare une solution parentérale lyophilisée à la formule suivante Constituant méthotrexate de tétrabutylammonium ( 36,4% de base) 0,250 * para-hydroxybenzoate de méthyle 0,080 para-hydroxybenzoate de propyle 0,020 chlorure de sodium 0,861 eau pour injection : complément å 100 calculé en méthotrexate. On chauffe à 700C les deux tiers environ de l'eau nécessaire. On ajoute les para-hydroxybenzoates et le chlorure de sodium et on les dissout. On refroidit la solution à 25"C. On ajoute le méthotrexate de tétrabutylammonium et on le dissout en agitant. On ajoute en agitant le reste de l'eau pour injection. On passe la solution sur filtre stérile et on remplit en récipients appropriés à la concentration voulue puis on lyophilise. Pour l'administration, le produit est reconstitué avec de l'eau stérile pour injection en doses de 2 ml. EXEMPLE 11 Préparation de méthotrexate de bis-diméthyldioctadécylammonium (75%) et de méthotrexate de bis-diméthylhexadécylammonium (24%) prete à l'emploi pour administration parentérale Constituant méthotrexate de bis-diméthyldioctadécylammonium (75%) et méthotrexate de bis-diméthylhexadécylammonium (24%) 0,1 å 5,0 * alcool benzylique pur 0,9 chlorure de sodium pur 0,63 solution d'hydroxyde de sodium å 20% : q.s. pour pH 8,5 eau pour injection : complément à 100 5 calculé en méthotrexate. On dissout le méthotrexate dans 2/3 environ de la quantité totale d'eau pour injection. On ajoute le chlorure de sodium et l'alcool benzylique et on dissout. On regle le pH h 8,5. On porte à volume final par de l'eau pour injection et on remplit en récipients stériles de 2 ml. TABLEAU I Groupes R Longueur de Arquad (composition moyenne %) chaîne carbonée R1=R2=R3=méthyle R2=R3=méthyle 12 16 18 C S 2C 2HT Octyle 8 - - - 8 - 8 Décyle 10 - - - 9 - 9 Dodécyle 12 90 - - 47 - 47 Tétradécyle 14 9 - - 18 - 18 Hexadécyle 16 - 90 6 8 10 8 24 Octadécyle 18 - 6 93 5 10 10 75 Octadécényle 18 1 4 1 5 35 - 1 Octadécadiényle 18 - - - - 45 - TABLEAU II Solvant Solubilité en mg/ml à l'état de sel (exprimée en méthotrexate) Composé I Composé II Composé III Composé IV Dipropylèneglycol > 150 (73) > 150 (43) > 150 (75) (5,3) Eau > 150 (73) > 100 (29) > 250 (125) (0,23) TABLEAU III Sel de méthotrexate Concentration initiale en F conc. alcool oléyliqu solution aqueuse, mg/ml conc. eau I 0,43 0,13 I 2,6 1,92 I 4,3 5,55 II 0,45 2,07 II 4,07 0,66 II 8,05 0,76 III 0,48 0,09 III 2,6 0,10 III 5,1 0,10 TABLEAU IV (Résultats moyens de deux expériences) Composé Rapport des poids Dose, Nombre Augmentation Poids Rapport DE50' Rapport des DE50 n moléculaires métho- mg/kg de moyenne de moyen de poids mg/kg méthotrexate/sel trexate/sel de souris poids des sou- la tumeur, tumeur de méthotrexate méthotrexate ris g mg témoin/ traitée Témoin --- --- 16 4,2 1764 --- --- -- A --- 2 16 -1,1 226 7,8 0,94 --1 16 +0,7 784 2,3 B 0,50 4,7 8 -0,5 204 8,6 1,8 0,52 2,3 8 -0,6 603 2,9 2,0 8 +3,8 1537 1,1 1,0 8 +4,3 1748 1,0 C 0,29 8,0 8 -2,3 115 15,3 2,9 0,31 4,0 8 +0,9 890 2,0 2,0 8 +4,5 1484 1,2 1,0 8 +5,6 1768 1,0 D 0,48 4,0 8 -3,6 293 6,0 1,5 0,63 2,0 16 +0,6 560 3,2 1,0 8 +3,5 1671 1,1 R E V E N D I C A T I O N S 1. Sels de méthotrexate (acide N-{ p-{ [2,4-diamino-6-préridinyl) méthyl]méthylamino} benzoxyl} glutamique) répondent à la formule : dans laquelle R, R1, R2 et R3 représentent des chaînes aliphatiques droites ou ramifiées, saturées ou non, identiques ou différentes, contenant au total de 8 à 40 atomes de carbone, et X est un nombre dont la valeur va de 1 å 2. 2. Sel selon la revendication 1: le méthotrexate de bis-dodé cyltriméthylammonium. 3. Sel selon la revendication 1 : le méthotrexate de bis-tétrabutylammonium. 4. Sel selon la revendication 1 : un mélange de méthotrexate de. bis-diméthyldioctadécylammonium et de méthotrexate de bis-diméthylhexadécylammonium. 5. Procédé de préparation des sels selon la revendication 1, le procédé se caractérisant en ce que l'on fait réagir l'acide N- p-t / (2,4- dimino-6-ptéridinyl)méthyl]-méthylamino} benzoxyl} glutamique avec un composé d'ammonium quaternaire de formule dans laquelle R, R1, R2 et R3 ont les significations indiquées dans la revendication 1 et "halo" représente un atome d'halogène. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on effectue la réaction avec un équivalent du composé d'ammonium quaternaire de manière à former le sel monobasique correspondant. 7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on effectue la réaction avec deux équivalents du composé d'ammonium quaternaire de manière å former le sel dibasique correspondant. 8, A titre de médicaments nouveaux, utiles notamment pour le traitement du psoriasis par administration topique, les sels selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 9. Compositions thérapeutiques contenant comme constituant actif, l'un au moins des sels selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 10. Compositions thérapeutiques selon la revendication 9, caractérisées en ce qu'elles contiennent d'environ 0,25 à 12% de méthotrexate acide à l'état de sel selon l'une quelconque des revendications 1 à '* 11. Formes d'administration des compositions thérapeutiques selon les revendications 9 et 10. 12. Formes d'administrations selon la revendication 11 pour l'application topique.