Brevet FR2314930A1 — publié le 19770114

La présente invention concerne un procédé de préparation de substances actives-sous forme polymère. L'objet de l'invention est un procédé de préparation de médicaments macromoléculaires, dont le princire actif est libérable par voie enzymatique. La durée d'action de nombreuses substances actives destinées a' être introduites dans un milieu biologique est limite par leur élimination par la voie rénale ou par leur désactivation, ce qui conduit à une augmentation indésirable des doses. On a, pour éviter cet inconvénient, mis ces substances sous forme de composés ou de complexes difficilement solubles, de fa çon à former localement un dépôt hors duquel la substance active se diffuse lentement. On a, dans d'autres cas, expérimenté la fixation de ces substances sur des polymères, Si la forme polymère de la substance efficace n'est pas active par elle-même, il est nécessaire d'en séparer la forme active à faible poids moléculaire. Le mode opératoire est, dans certains cas, une hydrolyse se Mroulant à une vitesse convenable, cette hydrolyse étant toutefois difficilement contrôlable. D'autres auteurs ont envisagé une hydrolyse enzymatique, mais on n'a pu mettre au point aucune fixation chimique spécifique des enzynes, et la coupure ou dissociation enzyratiq-:e n' a même pas pu être démontrée directement. D'autres travaux ont étudié la possibilité de cette couture enzymatique, mais avec utilisation de polymères naturels, ou de polymères ssnthétiques insolubles. On a maintenant découvert qu'il est possible de réaliser dans des conditions économieues une liaison chimique, spécifique des enzymes, sur la chine latérale de polymères synthétiques, et que, grâce à cette fixation, une substance active contenant le radical - & 2 peut être libérée lentement sous sa forme active, sous l'action d'enzymes présentes dans le milieu biologique. L'invention concerne un procéd de préparation de substances actives contenant le radical - 2 sous forme polymère, caractérisé en ce que le composant actif est relié par son groupe NH2 à une chaîne latérale contenant un g -amino-acide lévogyre spécifique de l'enzyme considérée.Cette chaîne latérale forme une partie d'une unité polymère contenue en proportion comprise entre I et ; moles % dans un copolymère, réticulé ou non réticulé, à ca ractère hydrophile, à base de N-alkyl-méthacrylamide, de N-alkyl- acrylamide, de N,-dialkyl-acrylamide, ces groupes alkyles conte nant d'un à six atomes de carbone, et qui peut contenir un à trois groupes H, ou un méthacrylate ou acrylate de glycol, ce glycol pouvant être l'éthylène-glycol, le propylène-glycol, le butylène-glycol, le diéthylène-glycol, le triéthylène-glycol, ou d'autres polyglycols homologues en C2 à C6, seuls ou en mélanges, avec une channe latérale ayant une longueur minimale de 6 atomes entre la chaîne polyvinylique et le composant actif. Le procédé de préparation de la forme polymère de la substance active suivant l'invention consiste en ce qu'un ester ou un amide Mt-substitué de l'acide acrylique ou méthacrylique, contenant dans une chaîne latérale au moins trois atomes en ligne droite et se terminant par l'atome de carbone du radical carboxyle, est condensé avec le groupe amino en i d'amino-acides à configuration lévogyre, choisis dans le groupe formé par la -phényl- alanine, la tyrosine, le tryptophane, la lysine, l'arginine, la glycine, l'alanine, la leucine, la citrulline, l'ornithine, le composant actif étant ensuite fixé par son radical -NE2 sur le groupe carboxyle de cet amino-acide, et le monomère obtenu étant ensuite copolymérisé avec un monomère hydrophile à base de N-alkyl- méthacrylamide, de N-alkyl-acrylamide ou de N1N-dialkyl-acrylamiaB, dans lesquels le groupe alkyle contient d'un à six atomes de carbone, et pouvant contenir de 1 à 3 groupes -OE, ou un méthacrylate ou acrylate de glycol, ce glycol pouvant être le diéthylèneglycol, le triéthylène-glycol, l'éthylène-glycol, le propylèneglycol, le butylène-glycol, ou d'autres polyglycols homologues en C2 à C6, seuls ou en mélanges, réticulés ou non réticulés. Il est également possible, dans la préparation de la forme polymère de la substance active, de fixer par des procédés connus sur le radical carboxyle de la chaîne latérale ou sur le carboxyle de l'amino-acide terminal, au lieu du composant actif, des composés susceptibles de former un ester actif, de sorte que l'on obtient après la copolymérisation indiquée plus haut un polymère activé, sur lequel on fixe r nouveau par un procédé connu un composant actif par son radical -NX2, ou son dérivé amino-acylé, avec les acides o(-aminés lévogyres mentionnés plus haut. Le choix du procédé de préparation dépend, d'une part du copolymère utilisé, et d'autre part, surtout, de la nature du composant actif. On peut avec avantage estérifier d'abord le monomère sur le carboxyle terminal duquel le composé actif doit être fixé, par le p.nitrophénol, le trichloro-2,3,5 phénol, l'hydroxy- 8 quinoléine, la chloro-5 hydroxy-E quinoléine, le N-hydroxy- succinimîde, le N-hydroxy-phtalimide. Ce manomère est copolymérisé avec un acrylamide ou méthacrylamide substitué, par le procédé décrit dans le certificat d'auteur tchécoslovaque PV 2879-74. Le copolymère résultant est stable à froid et en atmosphère inerte. Dans un solvant approprié, il réagit sur les groupes -JH2 du composant actif, avec formation de la liaison séparable mentionnée plus haut. Le procédé utilisant un ester réactif (Exemple 2) est économique sur le plan de l'utilisation du composant actif, et permet la préparation de supports polymères efficaces pour la fixation de diverses substances actives. La forme polymère préparée conformément à l'invention présente une série d'avantages. Elle permet la régulation du comportement physique et biologique de la substance active, en jouant sur le type et le poids moléculaire du support polymère. La composition de la chaÎne latérale permet d'agir sur la vitesse de libération de la substance active (Exemples 1 et 3). Le composant actif est protégé par sa fixation, non seulement contre son élimination par excrétion, mais aussi contre sa désactivation (Voir par exemple à l'Exemple 4 la fixation de l'histamine, protégée contre l'attaque par lrhistaminase, représentée par la monoaminooxydase). L'invention va être plus complètement -exposée ci-après au moyen d'exemples, qui ne sont nullement limitatifs. EXEMPLE 1 On prépare par polymérisation directe suivant le certificat d'auteur tchécoslovaque PV 2879-74 un copolymère I, formé de 97,6 moles % de N-(hydroxy-2 propyl) méthacrylamide (HPi-1A) et de 2,4 moles % de N-méthacryloylglycyl-phénylalanyl-nitro-anilide (MGPS). On prépare également un copolymère II formé de 98,18 moles % de BPMA et de 1,82 moles k de l'ester nitrophénylique de la N-méthacryloyl-glycine. Le copolymère II est mis en solution à 10 % dans le diméthyl-sulfoxyde, et on lui ajoute une quantité égale d'une solution à 0,5 29 de phénylalanyl-l p.nitro-anilide (-)a, ou de glycine-nitro-anilide (b) dans le même solvant On laisse au repos une nuit à la température de 370 C. Le copolymère est précipité dans un mélange acétone-éther à volutes égaux, en excès de 10 fois. Il est lavé, mis en solution à 10 % dans le diméthyl -formamide, et lyophilisé (Co IIa et Co IIb). Les produits obte nus sont utilisés comme supports pour.la coupure enzymatique. On emploie comme terme de comparaison le N-o(-succinyl- #-phénylalanyl- p.nftro-anilide (SPSA) suivant F. Erlanger, F. Edel et A.G. Coopter (Arch. Biochem. Biophys. 115, p. 206, 1966). Le polymère contenant le glycyl-p.nitro-anilide ne manifeste aucune libération après 24 heures d'incubation. La vitesse de libération du phénylalanyl-l nitro-anilide (SPNA = 100 %) est traduite par le Tableau ci-apres Teneur initiale en nitro-anilide Vitesse de libération dans le copolymère (SPNA = 100 %) Chymotrypsine Pronaza Co I 2,4 moles % 23 % - Co lia 1,25mole % 15 % 82 % Co IIb 1,56 mole % O % o % Ces résultats montrent que la liaison formée entre la chaÎne latérale et le p.nitro-anilide, servant de terme de comparaison pour l'enzyme, peut déjà être obtenue pour une longueur de la chaîne latérale égale à 6 atomes, un produit satisfaisant étant obtenu aussi bien par copolymérisation directe que par une réaction analogue à une polymérisation, effectuée sur le polymère activé. EXEMPLE 2 On prépare par copolymérisation directe comme à l'Exemple 1, suivant le certificat d'auteur tchécoslovaque PV 2879-74, un copolymère IV contenant 96 moles % de HPMA et 4 moles % de N-méthacryloylglycyl-glycyl-(phényl-l alanyl) nitro-anilide. Ce polymère et le polymère décrit à l'Exemple 1, porteur de phényl-l alanyl p.nitro-anilide (Co I) sont utilises à.diverses concentra tions (5.îo5n, 10-4M, 2.10-4M, 7.lOfl, 10-3M, 5.10- 3M, calcu- lées sur le nitro-anilide) comme support pour la libération par la chymotrypsine suivant la néthode décrite à l'Exemple 1. Pour la concentration 7.10 4M, l'incubation est achevée en 24 heures. On mesure le pourcentage de libération Lorsqu'il n'atteint pas 100 %, on rajoute de l'enzyme fraÎche, et on incube à nouveau pendant 2 heures. Dès que la libération n'augmente plus, on considère comme valeur limite le pourcentage obtenu. A partir des résultats obtenus, on calcule les constantes Xm (constantes de Michaelis) qui traduisent l'affinité de l'enzyme vis-à-vis du support, et Vmax (vitesse maximale de libération, traduisant la décomposition du complexe enzyme-support). Les chiffres du tableau ci-après montrent que la vitesse deWibération et le taux limite de libération peuvent être réglés par la longueur de la chaÎne Support Km (mN) Vmax Limite de libération SPNA 0,086 1,00 100 % Co I 2,0 0,7 28,9 % Co IV 2,22 8,7 100 % EXEMPLE 3 On prépare la N-phénylalanyl-histamine par la méthode de H. Arold et L. Rietschel (z.Chem. 9, p. 144, 1969) et on l'utilise dans la réaction analogue à une polymérisation décrite à 1' Exemple 1, avec Co II. On obtient un copolymère (Co V) contenant 1,1 unité % de N-[N'-(méthacryloyl)glycyl]-1-phénylalanylhistamine. On incube avec la chymotrypsine par le procédé décrit à l'Exemple 1. L'histamine mise en liberté est dosée par le procédé de P.A. Shore, A, Burkhalter et V.H. Cohn (Pharmacol.exp.theor. 127, p.182, 1959). La concentration de départ en histamine fixée est de 1. 10 3M, et la concentration de la chymotrypsine de 0,5 /ml. La vitesse initiale delibération varie linéairement pendant 80 minutes, avec un coefficient E = 1,2 . 10-6 mole par minute et par mg. La limite de libération est égale à 28 ayó. EMPLE 4 On met en suspension (5 % en poids) dans le diméthylformamide un copolymère activé préparé suivant le certificat d' auteur tchécoslovaque PV 2879-74, à partir de N-(hydroxy-2 propyl) méthacrylamide et de l'ester nitrophénylique de la méthacryloyl -glycyl-glycine, et réticulé par le triméthacrylate de triméthyl -propane. On ajoute à 2 mI de cette suspension, sous agitation ménagée, 2 ml de solution à 0,5 % de chlorhydrate de N-phényladuut N'isonicotinyl hydrazide, et 0,1 ml de solution à 3 % de triéthyl -amine dans le diméthylformamide. On laisse au repos une nuit à 370C. Le polymère est séparé par centrifugation et lavé à l'eau jusqu'à disparition de la réaction du chlore.La suspension du produit est incubée avec la chymotrypsîne dans les conditions de l'Exemple 1. Au bout de deux heures, on dose par spectrophotométrie l'hydrazide de l'acide isonicotinique libéré, dans le liqui de surnageant. La quantité libérée pendant ce temps, calculée sur la totalité du polymère, est de 1,8 mg. EXEMPLE 5 On prépare, conformément au certificat d'auteur PV 2879-74 les copolymères ci-après, qui sont ensuite précipités et purifiés: a) N-éthylacrylamide (93,2 moles %) et i4GPN (6,8 moles o') (Voir l'Exemple 2) b) N-acryloyl-morpholine (97,3 moles %) et GPN (2,7 moles %) c) monométhacrylate de triéthylène-glycol (92 moles %) et MGPN (8 moles %) On étudie, comme à l'Exemple 1, la capacité de coupure enzymatique du p.nitro-anilide. La libération est obtenue en 15 minutes à 370C, et exprimée par rapport à celle de la SPNA. On trouve les valeurs respectives de 15,2 jc, 23,5 % et 18,7 %. RERENDICADIONS I. Procédé de préparation de substances actives porteuses de groupes -EH2 sous une forme polymère permettant une libération différée du composant actif par coupure ou dissociation enzy mastique, caractrisé en ce que l'on condense un amide substitué ou un ester de l'acide acrylique ou méthacrylique, dans lequel une chaîne latérale contient au moins 3 atomes en ligne droite et se termine par l'atome de carbone d'un groupe carboxyle, avec un groupe amino en okd'amîno-acides de configuration L, tels que la ss -phénylalanine, la tyrosine, le tryptophane, la lysine, 1' argirine, la glycine, l'alanine, la leucine, la citrulline, l'or- nithine, en ce que le composant actif est mis en liaison par son groupe -EH2 avec le groupe carboxyle de cet amino-acide, et en ce que le monomère ainsi obtenu est copolymérisé avec un monomère hydrophile à base de N-alkyl--méthacrylamide, de N-alkyl-acrylamide, de N,N-dialkyî-acrylamide, les dits groupes alkyles contenant d' un à six atomes de carbone, et qui peut contenir éventuellement un à trois groupes -OH ou un acrylate ou méthacrylate de glycol, ce glycol pouvant être l'éthylène-glycol, le propylène-glycol, le butylène-glycol, le diéthylène-glycol, le triéthylène-glycol, ou des polyglycols homologues en C2 à C6, seuls ou en mélange, réticulés ou non réticulés, éventuellement en presence de petites quantités d'autres monomères pouvant jouer le rôle d'agents de réticulation. 2. Procédé de préparation de la forme polymère suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le carboxyle terminal de 1 a(-amino-acide est converti de façon connue en un ester réactif, et en ce que la copolymérisation et la mise en liaison du composent actif sont effectués seulement sur le polymère réactif ache;