Brevet FR2458534A1 — publié le 19810102

La présente invention a pour objet un nouveau composé à activité antiépileptique et anticonvulsivante. Plus parti- culièrement, l'invention concerne le 2-propyl-pentanoate de pivaloyloxyméthyle, de formule: C l3-Cl 2-CItt-CH--------0 -CH2-0-c-C (Cil) J-,, ,,,l.3 I 03 Il est connu que l'acide 2-propylpentanoique, également appelé acide valproique, est un agent antiépileptique et anticonvulsivant, qui agit par un mécanisme physiologique com- me inhibiteur métabolique sur les "sites de fixation" de l'enzyme qui catalyse l'inactivation de l'acide y-aminobuty- rique (GABA), avec pour conséquence une élévation des teneurs cérébraes enGABA, lequel exerce une régulation biochimique sur les mécanismes qui déclenchent la crise épileptique. Il est toutefois également bien connu que l'acide valproique n'est pas absorbé de façon uniforme dans l'intestin à cause du groupe carboxylique, partiellement dissocié. Des tentatives faites dans le passé pour modifier la molécule de l'acide valproique (sel de sodium ou amide de l'acide) n'ont pas résolu le problème de l'uniformité de l'ab- sorption entérique. Les tentatives pour améliorer la formulation pharmaceu- tique se sont également avérées vaines, car l'absence d'uni- formité de l'absorption est due au groupe polaire dissociable de l'acide carboxylique et est par suite liée à la structure intrinsèque de la molécule d'acide valproique. On a maintenant trouvé, d'une manière inattendue, selon l'invention, que l'ester pivaloyloxyméthylique de l'acide 2-propyl-pentanoique ou valproate de pivaloyloxyméthyle (I) présente l'activité antiépileptique et anticonvulsivante élevée de l'acide valproique, tout en étant en même temps caractérisé par une absorption nettement plus élevée et plus précoce, mais surtout plus uniforme. Par suite, l'invention a également pour objectif les compositions pharmaceutiques à activité antiépileptique et anticonvulsivante, contenant l'ester de formule (I) comme principe actif. Enfin, l'invention vise également un procédé pour la préparation du 2propyl-pentanoate de pivaloyloxymnéthyle, caractérisé par le fait que l'on fait réagir l'acide 2-propyl- pentanoique (II) avec le pivalate de chlorométhyle (III), de préférence en présence d'un accepteur d'acide, selon le schéma réactionnel suivant: CiI I3.-CI2 -Cil 2-C0-CO1I Q1CH2O-CC (CH3)3 7 " I C3H7 (II) (:IIi) *----4 (I) +}îIo- Comme accepteurs d'acide, on peut utiliser des bases inorganiques, par exemple des hydroxydes, des carbonates ou bicarbonates de métaux alcalins ou alcalino-terreux, ou des bases organiques, par exemple des amines tertiaires. L'exemple qui suit illustre le procédé de l'invention sans nullement limiter celle-ci dans son cadre et son esprit. EXEMPLE Dans un ballon tricol, muni d'un agitateur, d'un thermomètre et d'un réfrigérant à reflux, on place 36,77 g (0,255 mole) d'acide valproique dissous dans un litre d'acétone. A la solution, on ajoute 35 g de K2CO3 et, successive- ment, sous agitation, 39,15 g (0,260 mole) de pivalate de chlorométhyle. On chauffe au reflux le mélange réactionnel pendant heures, on le refroidit et on le verse, sous agitation, dans deux litres d'eau maintenue à la température d'environ C. Il se sépare alors une huile que l'on dissout dans 200 ml d'acétate d'éthyle, on lave deux fois avec une solution satu- rée de bicarbonate (50 ml chaque fois) et 2 fois avec de l'eau (50 ml à chaque fois). On sèche sur Na2SO4 anhydre. On évapore le solvant et l'on obtient une huile incolore que l'on distille sous vide avec une pression de 0,5 - 1,0 mmHg. On recueille la fraction qui distille à 143-150 C. L'analyse élémentaire et les valeurs spectroscopiques (IR, RMN) confirment la structure du produit. Les propriétés pharmacologiques et toxicologiques du composé (I), désigné ci-après par l'abréviation PEV, sont maintenant décrites ci-après. I. TOXICITE AIGUE On évalue la toxicité aiguë du PEV chez la souris albinos Swiss d'un poids moyen de 20 g environ et chez le rat Wistar d'un poids moyen de 150 + 10 g, en utilisant l'ad- ministration par voie orale et par voie endopéritonéale. Tous les animaux sont mis à jeun 12 heures avant 1 'expérience. On utilise pour l'expérience 10 animaux (5 mâles et femelles) pour chaque niveau de dose de traitement. On calcule les valeurs de la DL50 exprimées en mg/kg d'après la mortalité déterminée dans les huit jours après l'administration, par la méthode de Lichtfield et Wilcoxon. Les résultats sont rassemblés dans le tableau I suivant. TABLEAU I Espèce animale Voie d'administration DL50 mg/kg et limites de confiance Souris orale 1214 (1109 - 1327) Souris endopéritonéale 510 ( 461 - 577) Rat orale 1438 (1327 - 1562) Rat endopéritonéale 608 ( 502 - 716) Les valeurs relevées se superposent à celles qui sont connues d'après la littérature au sujet de l'acide valproique (acide 2-propyl-pentanoique). En fait, dans un cas (à savoir le rat, par voie orale), la valeur de PEV de 1438 mg/kg est nettement meilleure que celle décrite dans Merck Index, 9ème Edition, page 1237, N 9574 o la DL50 enmg/kg est de 670. II. HYDROLYSE ENZYMATIQUE IN VITRO On effectue l'hydrolyse sur une collection de sang et une collection de foies prélevés chez 6 rats. Dans le cas du foie, on opère sur un homogénéisat ob- tenu à partir de 1 g de tissu et 9 ml de tampon à pH 7 (16,45 ml de Na2HPO4 0,2 M et 3,53 ml d'acide citrique 0,1 M). On dissout l'ester (I) dans un mélange d'éthylèneglycol: alcool éthylique = 65: 35 (v/v) à la concentration de 10 mg/ ml. On ajoute des parties aliquotes de cette solution au sang et à l'homogénéisat de foie afin d'obtenir une concentration de lig d'ester par ml de sang ou par gramme de foie. On effectue l'incubation à 370C à intervalles répartis comme suit: 2, 5, 10, 15, 30, 60, 120, 240 minutes. On effectue chaque essai dans un tube à essai séparé. A la fin du temps prescrit, on immerge le tube à essai dans de la glace. On effectue l'extraction en ajoutant dans chaque tube à essai, une trace de HC1, 4 ml de HC104 0,33 N (par ml de sang incubé) et 1 ml de n-hexane. On retire les tubes à essai de la glace et on les agite pendant 10 minutes. On les centrifuge pour séparer les phases et on injecte directement la phase hexanique dans l'appareil pour chromatrographie gazeuse. Taux de récupération à partir de l'extraction On procède à l'extraction décrite ci-dessus, dans tous les essais de l'expérience en cours. Le taux de récupération à partir de l'extraction du sang et de l'homogénéisàt de foie est respectivement de 97% dans le cas de l'acide valproique et de 99% dans le cas du PEV. III. PHARMACOCINETIQUE On effectue l'étude des niveaux plasmatiques chez le rat albinos SpragueDawley, d'un poids du corps moyen de 215 g (200-230 g). Avant l'expérience, les rats sont maintenus à jeun pendant 12 heures. On administre l'acide par voie orale ainsi que par voie intraveineuse, tandis que l'administration de l'ester est effectuée par voie orale seulement. Les doses sont équimolaires, à savoir de 1,39 mmole/kg, qui correspond, pour l'acide (administré en tant que sel de sodium), à une dose de 230 mg/ kg et pour le PEV, à une dose de 360 mg/kg. On dissout l'acide ainsi que l'ester dans un mélange d'éthylèneglycol: alcool éthylique = 65: 35 (v/v). On calcule la concentration de la solution de façon à administrer 2 ml/kg. Aux instants représentés dans le tableau II, on sacri- fie les rats, par groupes de 6, par décapitation. On récolte le sang et on le centrifuge en obtenant le plasma que l'on extrait et analyse comme décrit ci-dessus. TABLEAU II Niveaux plasmatiques de l'acide valproique chez les rats traités par l'acide valproique (administré en tant que sel de sodium) par voie orale et intraveineuse et par le PEV par voie orale à des doses équimolaires de 1,39 mmole/kg. Intervalles Acide valproique Acide valproique PEV de temps i.v. + d.s. * os + d.s. os + d.s. 15 minutes minutes 1 heure 2 heures 3 heures 4 heures 8 heures 449 + 49.g. m] 172 + 17 Il 4 + 4 pg.ml-1 + 10 ' 11 + 8 + 7 24 + 3 22 + 4 14 + 3 " 23 + 9 " 22 + 8 " 20 + 8 t. et " 12 + 5 12 + 2 pg.ml-1 + 8 " 44 + 5 " +3 " 22+2 14+2 " 14 heures 24 heures 7 + 1 2 + 1 8+5 I! 2+2 et 8+1 3 + 1 si et le -. _l - AUC* 479 q.ml -lheure 239pg.ml lheure 374 g.ml- lheure * Aire sous la courbe sa Degré de dispersion Résultats Le tableau II illustre les niveaux plasmatiques mesurés chez les rats après traitement par le valproate de sodium par voie orale et intraveineuse et après traitement par voie orale par le PEV. Les niveaux sont relatifs à l'acide valproique dans la mesure o aucun des rats traités par l'ester n'a révélé, dans le plasma, la présence de PEV. Après l'administration veineuse, les niveaux d'acide valproique diminuent dans le temps suivant une allure bio- exponentielle. Après l'administration par voie orale du valproate de sodium, on observe le pic environ au bout de deux heures, mais les valeurs présentent une dispersion notable (tableau II). Après l'administration du PEV, on observe le pic au bout d'une heure et la dispersion des résultats s'avère net- tement moindre que celle observée après l'administration orale du valproate de sodium, tandis que la dispersion des valeurs plasmatiques après l'administration du PEV et l'administration par voie intraveineuse du valproate, sont du même ordre de grandeur. Le pic des niveaux plasmatiques après l'administration du PEV est plus précoce et plus élevé que celui observé après l'administration du valproate de sodium par voie orale. D'après les aires sous la courbe des niveaux plasmati- ques (AUC), on peut calculer la biodisponibilité absolue, qui s'élève à 49,9% pour le valproate de sodium et à 72,4% pour le PEV. La différence de biodisponibilité entre le valproate de sodium et le PEV est en faveur de l'ester de l'ordre de ,5%. D'après les résultats obtenus, on conclut que le PEV est absorbé de façon plus rapide, surtout de façon plus uni- forme, que l'acide valprolque. On calcule un indice de la dispersion des résultats en déterminant le pourcentage de l'écart type par rapport à la valeur moyenne pour chaque groupe placé sous examen. Pour chaque type de traitement, on calcule la moyenne de cet indice. Les valeurs obtenues sont les suivantes - acide valproique, i.v. = 18,3 acide valproique, oral = 60,5 - PEV, oral = 15,2 La dispersion des résultats, obtenue par l'administra- tion du PEV, est par suite optimisée du fait qu'elle se montre du même ordre de grandeur que celle obtenue par admi- nistration d'acide valproique par voie intraveineuse, 4-5 fois plus basse que celle obtenue par administration de l'acide valproique par voie orale. Egalement, en ce qui concerne la biodisponibilité absolue (calculée d'après les aires sous les courbes des niveaux plasmatiques intégrées par le système trapézoïdal, AUC), le PEV s'avère meilleur que l'acide. Les résultats exposés ci-dessus mettent en évidence l'intérêt thérapeutique du composé de l'invention, qui peut être efficacement utilisé pour soigner les épilepsies généra- Usées ou focalisées, le petit mal, le grand mal, l'épilepsie psychomotrice et des états similaires. A cet effet, on peut formuler le composé (I) en capsules à 200-400-500 mg ou on peut l'administrer sous forme liquide à 20% dans un solvant convenable, de façon à l'admi- nistrer à des doses quotidiennes de 200-2000 mg, suivant la gravité du cas, l'état du patient et les prescriptions médica- les. REVENDICATIONS 1. 2-Propyl-pentanoate de pivaloyloxyméthyle, de formule: CH -CHI -CH -(H-'-O-0-I--O-C(CIi) 3 2 2, -,,3 3 ( 3I) C3il7 O O 2. Compositions pharmaceutiques, notamment dotées d'une activité antiépileptique et anticonvulsivante, contenant comme principe actif le 2-propyl-pentanoate de pivaloyloxymé- thyle (I) selon la revendication 1, en association avec un véhicule pharmaceutique convenable. 3. Formes pharmaceutiques pour l'administration des compositions selon la revendication 2, notamment par voie orale, telle que des capsules à 200400-500 mg de principe actif, ou par voie intraveineuse, en ampoule à 20% dans un solvant convenable, pour administrer notamment le composé actif en doses quotidiennes de 200 à 2 000 mg. 4. Procédé pour la préparation du 2-propyl-pentanoate de pivaloyloxyméthyle (I) selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que l'on fait réagir l'acide 2-propyl- pentanoique avec le-pivalate de chlorométhyle. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on effectue la réaction en présence d'un accepteur d'acide. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que comme accepteur d'acide, on utilise des bases inorganiques, telles que des hydroxydes, des carbonates ou des bicarbonates de métaux alcalins ou alcalino-terreux. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'on utilise le carbonate de potassium en milieu acétonique. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'on utilise comme accepteur d'acide, des bases organiques tertiaires.