Brevet FR2367492A1 — publié le 19780512

La présente invention concerne certains dérivés de 1' histidine utilisables comme produits ayant une activité antimicrobienne. Selon un aspect particulier de la présente invention, ces produits ayant une activité antimicrobi,enne sont efficaces contre les infections bactériennes par les coques et les bacilles. Les bactéries telles que les coques et les bacilles constituent un groupe unique d'organismes complexes causant de nombreux problèmes en biologie. On admet que l'importance des infections par staphylocoques ne réside pas tant dans leur Zéveri té à l'exception de certains cas, mais plutôt dans les séquelles de l'infection dues aux caprices imprévisibles de ces organismes. Le résultat en est que la maladie continue à constituer un problême. Le traitement des maladies ayant pour origine une in- fection par staphylocoques se complique par la capacité de ces organismes de développer une résistance. L'ampleur du problème est, en outre, accrue par la difficulté extreme d'obtenir une élimination totale de ces organismes et la réapparition fréquente de la meme souche, méme après une élimination apparemment réalisée avec succès. L'incapacité d'éliminer cet état de porteur selon l'un quelconque des procédés habituellement connu et la prédominance de nouvelles souches résistantes aux antibiotiques ont donné une nouvelle dimension à cette situation. La pénicilline G (benzyl-pénicilline) est toujours la drogue de choix pour un traitement des infections causées par certaines souches de coques. Néanmoins, de nombreuses souches sont connues qui fabriquent un enzyme pénidillinase en réponse à la drogue et donc restent insensibles. Ceci conduit à la production de pénicillines synthétiques qui ne sont pas activées par la pénicillinase; une résistance des staphylocoques à ces nouvelles pénicillines a déjà été signalées. En conséquence, il nty aura,3amais de fin à la demande de nouveaux agents efficaces contre les infections R voquees par les coques Un certain nombre de substances sont connues qui influencent la résistance de l'hôte contre les infections provoquées par des coques.Néanmoins, à cause de l'ubiquité des coques et des bacilles, et de la diversification de leur propriétés biologiques et biochimiques, il existe une nécessité constante de fabriquer de nouvelles drogues pour le traitement de ces infections. L'existence de nombreuses souches d'organismes résistants aux antibiotiques implique qu'il est souhaitable de faire des recherches continuelles pour préparer des drogues aptes à combattre l'infection. L'invention fournit un produit antimicrobien pour le traitement des infections par les staphylocoques et les bacilles. Selon la présente invention il a été trouvé que certaines oméga-guanidinoacyl-L-histidines communiquent des de grèssouhaitables de protection contre les infections par les coques et les bacilles. En fait , ces dérivés de l'histidine possèdent une activité contre l'infection par les coques supérieure à celle des oméga-guanidino acides correspondants. Le processus de l'infection conduisant à une maladie est considéré comme étant un problème lié à l'écologie du parasite. On se rend compte de plus en plus que les facteurs déterminants de l'hôte et des bactéries sont étroitement liés. La virulence des staphylocoques provient de l'action combinée de différents facteurs bactériens dont l'efficacité est donditionnée par la réaction de l'hôte. Le facteur probablement le plus impressionnant des rapports hôte-parasite dans les infections par staphylocoques est la réponse immunologique relativement atypique. Pour cette raison des produits supplémentaires ayant une activité antimicrobienne sont toujours nécessaires. Il est donc possible de réaliser une protection des mammifères contre les infections bactériennes en administrant une quantité suffisante pour communiquer une activité antibactérienne, de certaines oméga-guanidinoacyl-L-histidines-aux i mammifères à protéger contre les infections par les coques et les bacilles. Ces dérivés de l'histidine ont la formule (A) H2N-C(=NH)-NH(CH2)n-CO-His ot n est un nombre entier de 1 à 5, c'est-à-dire un nombre entier inférieur à 6, et His est l'histidine, c'est-à-dire l'acide alpha-amino-4-imidazol-propionique.Les composés suivant appartiennent à cette catégorie; guanidînoacétyl-L-histidine (n=l), béta-guanidino-propionyl-Lhistidine (n=2), gamma -guanidino-butyryl-L-histidine (n=3), delta-guanidinovaléryl-L-histidine (n=4), et epsilon-guanidinohéxanoyl-L-histidine (n= 5). L'activité des omëga-guanidinoacyl-L-histidines contre les staphylocoques sera mieux mise en évidence dans les résultats-: des essais suivants. Il a été trouvé que les amino acides disparaissent du courant sanguin dans les six heures après leur admini stration par voie subcutanee. Dans le procédé employé, on administre en conséquence un total de 5 mg de chaque drogue par voie subcutanée sous forme de doses également divisées, deux heures avant et quatre heures après l'injection du Staphylococcus aureus. La souche de Staphylococcus aureus employée dans ces recherches et appelée souche ir originale" était isolée à partir d'une amygdale infectée et a été maintenue dans le laboratoire dans un état lyophilisé. Elle est résistante à la pénicilline, est fortement chromogène et fermente un certain nombre du sucres, y compris le mannitol, le mannose, le maltose, le lactose, le gala ce tose, le glucose et produit la coagulase, la catalase, la gélatinase, la déoxyribonucléase, la phosphatase, l'uréase, et l'alphatoxine. Les conditions de la culture étaient standardisées et la troisième sous-culture provenant de la culture lyophilisée a été employée. On laissait se développer les sous-cultures à 370C durant 24 heures sur un milieu appelé "Staphylococcus Medium 110" (Difco). On lave deux fois les organismes de la troisième sous-culture et on les met en suspension dans une solution "TC Tyrode Solution" (Difco), et la concentration a été ajustée turbidimetriquement au moyen d'un néphélomètre pour pouvoir l'injecter dans les animaux. Les valeurs des pourcentages de transmission donnée sur l'échelle de l'instrument était prise comme référence de la densité des suspensions et étaient proportionnelles au nombre de bactéries. On inocule par voie subcutanée les animaux, avec 0,5 ml d'une suspension indiquant un pourcentage de transmission de 70% c'est-à-dire 2 x 108 organismes par dose. Cette dose correspond à environ 1,5 fois la valeur de la dose LD50 (dose létale provoquant le décès de 50% des animaux inoculés) Des souris femelles albino suisse sous régime Rockland, âgées de 8 à 10 semaines et pesant 20 à 25 grs étaient employées dans tous les-essais. Toutes les souris étaient choisies au hasard. Ces souris se sont reproduites dans le laboratoire à partird'un stock de départ provenant de la firme Texas Inbred Mice Co, Houston, Texas. Les effets de l'oméga-guanidinoacyl-L-histidine contre les staphylocoques sont donnés ci-après sous forme de table. Dans la table, le nombre du composé correspond à la valeur de n dans la formule A ci-dessus. Ces produits sont comparés avec la L-argi n-ine et la gamma-aminobutyryl-L-histidine (homocarnosine). Le pourcentage de protection (mortalité du groupe de contrôle moins la mortalité du groupe traité) x 100 / (mortalité du groupe de contrôle) est mesuré le quatrième jour après l'injection des bactéries du type Staphylococcus aureus. Effet des oméga-guanidinoacyl-L-histidines contre les staphylocoques. Composé nombre d'animaux Poureentage de protection Moyenne écart-type 1 30 45 9 2 t 30 58 18 3 30. 78 lo 4 30 65 4 5 31 71 2 Gabu-His* 72 65 11 Arginine 22 6 5 *Gamma-aminobutyryl-L-histidine -Les effets souhaités contre les infections par staphylocoques des oméga-gaunidinoacyl-L-histidines selon l'invention apparaissent clairement dans la table.La gamma-guanidinobutyryl L-histidine et l'epsilon-guanidinohéxanoyl-L-histidine communiquent de manière inattendue une protection élevée, en ayant une activité contre les staphylocoques même supérieure à celle de l'homocarnosine. En outre, ainsi qu'on peut le voir dans la table suivante, les oméga-guanidinoacyl-L-histidines étaient généralement plus actives que leurs oméga-guanidinoacides correspondants et toujours plus actives que leurs oméga-amino acides correspondants. Comparaison des effets des guanidino-histidines avec ceux des guanidino acides et amino acides correspondants Composé Pourcentage de protection après 4 jours (moyenne} Histidine (n=l) 45 Glycine 12 Acide guanidinoacétique 50 Histidine (n=2) 58 Béta-alanine 12 Composé Pourcentage de protection après 4 jours (moyenne) Acide béta-guanidinopropionique 32 Histidine (n=3) 78 Gaba 32 Acide gamma-guanidinobutyrique 44 Histidine (n=4) 65 Dava 51 Acide delta-guanidinovalérique 66 Histidine (n=5) 71 Eaha 33 Acide epsilon-guanidinohexanoXque 57 Les histidines sont celles de la formule A et ont les valeurs de n données entre paranthèses dans la table Gaba est l'abréviation de l'acide gamma-aminobutrique. Dava est l'abréviation de l'acide delta-aminovalérique. et Eaha est l'abréviation de l'acide epsilon-aminohexanolque. Certains anino acides et guanidino acides sont disponibles en partie dans le commerce. D'autres étaient préparés par synthèse. Les oméga-guanidinoacyl-L-histidines étaient preparées par tra- tement des oméga-aminoacyl-L-histidines correspondantes avec la S-éthylisothiourée selon le procédé suivant, qui est une variante de celui décrit par Takahashi et al dans le brevet du Japon No. 20564 et dans Chemical Abstr. 60,2786 (1964). Exemple 1 La guanidinoacetyl-L-histidine.H20 (n=l) était préparée à partir de la glycyl-t-histidine et S-éthylisothiourée.H2S04. Les pH des solutions de 1,50 grs de S-éthylisothiourée.H2S04 dans 5 ml d'eau et 1,74 g de Gly-His.HCl dans 3 ml d'eau était ajusté à pH 8-9 avec du NaOH 4 N. On mélange ces composés et on les maintient à température ambiante durant l semaine. On filtre la suspension trouble et le filtrat est concentré à sec sous vide. Le résidu après addition d'une petite quantité de EtOH était séché sous vide. On ajoute une petite quantité d'eau pour dissoudre le résidu sec et la solution résultante était versée sur une colonne (diamètre interne 2,5 cm x 30 cm, Amberlite CG-120, dimension de grains 0,037 à 0,074 cm, forme pyridine).H20, de la pyridine 1,0 M, la pyridine 2,0 M et de la pyridine 1,0 M ainsi que NH40H 0,5 M étaient employés comme éluants.Chaque fraction était soumise à l'essai à la ninhydrine et aux réactions de Pauli et Sakaguchi. Les fractions contenant une guanidinoacétyl-L-histidine étaient rassemblées et concentrees à sec sous vide. On réalise une cristallisation à partir d'un mélange H20-EtOH; le rendement est de 69,2%, point de fusion 108--1110C: décomposition. L'hydrolyse (HC1 6N, 110 C, 24 heures) a donné de l'acide guanidino-acétique et de l'histidine, ce qui a été confirmé par la chromatographie sur couche. mince. Exemple 2 Pour préparer la beta-guani,dinopropionyl-L-histidine- H20, (n=2), on fait réagir la S-éthylisothiourée.H2S04 (5,0 grs) et béta-Ala-His (5,3 grs) selon le procédé décrit dans l'exemple 1 : rendement 38,8%; point de fusion 121-124 C décomposition. L'hydrolyse comme dans l'exemple 1 a donné de l'acide bétaguanidinopropionique et de l'histidine ce qui a été confirmé par la chromatographie sur couche mince. Exemple 3 Pour préparer la gamma-guanidinobutyryl-L-histidine. H2S04 (n=3) on fait réagir la S-éthyîisothiourée.H2S04 (10,0 grs) et la gamma-Abu-His (11,0 grs) de la même façon que dans l'exemple 1 à l'exception des changements suivants qui ont été apportés. Lors de la cristallisation finale, la solution aqueuse était ajustez à pH5 avec du H2S04 2N et de l'alcool absolu a été ajouté pour former des cristaux fins blancs. rendement 51,7% point de fusien ; 119-1240C, decomposition. L'hydrolyse a donné de l'acide gamma-guanidinobutyrique et de l'histidine, ce qui a été confirmé par chromatographie sur couche mince. Exemple 4 Pour préparer la gamma-guanidinovaléryl-l-histidine. H2S04.H20 (n=4), on fait réagir la S-éthylisothiourée.H2S04 (0,8 grs) et la gamma-Avl-His (1,0 gr ) de la même manière que dans l'exemple 3: rendement 50,6%; point de fusion 80-820C, décomposition. L'hydrolyse comme ci-dessus a donné de l'acide gamma-guanidinovalérique et de l'histidine, ce qui a été confirmé par chromatographie sur couche mince. Exemple 5 Pour préparer l'epsilon-guanidinohexanoyl-L-histidine (n=5), on fait réagir la S-éthylisothiouree.H2S04 (1,4 gr)et l'epsilon-Ahx-His ( 1,7 gr) de la même manière que dans 11 exemple 2. rendement 56,1 %; point de fusion 102-1030C. L'hydrolyse comme ci-dessus a donné de l'acide epsilon-guanidinohexanolque et de l'histidine ( confirmation par chromatographie sur couche mince). Les rendements et propriétés physiques et analytiques des composés préparés dans les exemples 1 à 5 sont donnés dans la table suivante. Oméga-guanedinoacyl-L)-histidines Composé Rendement %a Point de fusion C b Solvants Formules Analyse Réaction de colo ration P S N n=1e 69,2 108-111 H2O-EtOH C9H14N6O3.H2O C,H,N + + n=2f 38,8 121-124 H2O-EtOH C10H16N6O3.H2O C,H,N + + n=3g 51,7 119-124 H2O-EtOHh C11H18N6O3.H2SO4 C,H,N,S + + n=4i 50,6 80-82 H2O-EtOHh C12H20N6O3.H2SO4.H2O C,H,N,S + + n=5j 56,1 102-103 H2O-EtOH C13H22N6O3 C,H,N + + a Rendement calculé à partir des oméga-aminoacyl-L-histidines. b les points de fusion étaient déterminés par le procédé au tube capillaire et n'ont pas été corrigés. c les résultats de l'analyse pour C,H,N,S, étaient à # 0,4% de la valeur théorique. d P S et N représentent les abréviations des réactions de Pauli, Sakaguchi, et à laq ninhydrine respectivement. e les pics du spectre infrarouge (cm-1) étaient 620, 660, 818, 935, 984, 1090, 1105, 1109, 1268, 1332, 1398, 1441. f les pics du spectre infrarouge (cm-1) étaient 618, 661, 935, 986, 1086, 1102, 1181, 1250, 1322, 1393, 1431. g les pics du spectre infrarouge (cm-1) étaient 620, 808, 918, 990, 1127, 1266, 1398, 1440. h à pH 5,0 (H2SO4 2N) i les pics du spectre infrarouge (cm-1) étaient 615, 820, 918, 980, 1045, 1114, 1256, 1391, 1435. j les pics du spectre infrarouge (cm-1) étaient 670, 808, 930, 980, 1043, 1082, 1100, 1176, 1260, 1320, 1400, 1430. Les composés réalisés selon la présente invention constituent donc de nouveaux agents ayant un effet significatif contre les bactéries. I1 est envisagé qu'ils doivent être ingérés pendant les périodes où les infections par staphylocoques, streptocoques ou Salmonella typhi sont probables, par exemple pendant un séjour dans un hôpital.La guanidinoacyl-L-histidine peut être administrée par voie orale, sous forme de comprimés de 250 à 500 mgrs. L'omega-guanidino-acyl-L-histidine en elle-même ou combinée à un véhicule aqueux, ou un véhicule d'une huile végétale, d'un monoglycéride ou d'un diglycéride peut être administrée par injec tison, si nécessaire du chlorure de sodium est employé pour rendre la solution isotone.La solution comprendra 0,1 à 15,0 % en poids d' oméga-guanidino-acyl-L-histidine. Dans les cas des comprimés, l'oméga-guanidinoacyl-Lhistidine peut être combinée avec des colorants convenables, des agents liants et des lubrifiants et avec des diluants pharmaceutiques solides par exemple les amidons, le lactose, le surdose et. d'autres diluants pharmaceutiques. Ces comprimés contiendront 0,08 % à 5% en poids d'oméga-guanidinoacy-L-histidine, de préférence 0,08% à 1,3% en poids. On peut également réalisé des capsules. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. Revendications: 1. Dérives de l'histidine utilisables contre les infections bactériennes par les coques et les bacilles caractérisés en ce qu'ils ont la formule de structure NH2-C (=NH)-NH-(CH2)n CO- histidine où n est un nombre entier de 1 à 5. 2. Dérivé selon la revendication 1 caractérisé en ce que n 1, le composé étant la guanidinoacétyl-L-histidine. 3. Composé selon la revendication 1 caractérisé en ce que n=2, le composé étant la béta-guanidinopropionyl-L-histidine. 4. Composé selon la revendication 1 caractérisé en ce que n=3, le composé étant la gamma-guanidinobutyryl-L-histidine. 5. Composé selon la revendication 1 caractérisé en ce que n=4, le composé étant la delta-guanidinovaléryl'l-histidine. 6. Composé selon la revendication 1 caractérisé en ce que n=5, le composé étant 1'epsilon-guanidinohéxynoyl-L-histidine.