Brevet FR2464957A1 — publié le 19810320

"Psoralènes, leur procédé de préparation et compositions pharmaceutiques les contenant" Les psoralènes ont été utilisés pendant des an- nées à titre d'agents photosensibilisateurs dermiques, par exemple dans le traitement du vitiligo. Leur application locale et/ou orale, suivie d'une irradiation par de la lu- mière, a pour effet une stimulation de la mélanine, et donc une production d'un effet bronzant. Plus récemment, on a découvert des psoralènes utiles dans le traitement photochimiothérapeutique du psoriasis, o ils sont admi- nistrés oralement ou localement au patient dont la peau est ensuite soumise à un rayonnement ultraviolet contrô- lé, comme dans un appareil Psoralite (TM). Un grand pourcentage de rémissions de cette affection a été réa- lisé de cette manière. L'efficacité d'un psoralène dans de telles uti- lisations et pour de tels buts est associée à sa capacité de produire des érythèmes sur la peau après irradiation. Les psoralènes ont également d'autres usages, et ceux-ci, ainsi que les raisonnements et la théorie fondamentale, sont partiellement décrits dans le brevet aux Etats-Unis d'Amérique 4.124.598 et ils sont d'autre part bien connus dans la technique grâce à diverses publications préexis- tantes. Etant donné 1' existence croissante de traite- ments photochimiothérapeutiques dans divers buts avec l'utilisation de psoralènes et une application contrôlée de lumière ultraviolette, les besoins en psoralènes photosensibilisateurs efficaces d'une manière optimum sont devenus plus évidents. Pour éliminer la nécessi- té d'applications ou de dosages excessifs et peut-être dangereux de lumière ultraviolette, une photosensibili- sation maximum est un critère évident. Cependant, pour éliminer les périodes excessives d'attente avant que la photochimiothérapie ne puisse être commencée, un rapide démarrage de la photosensibilisation après une adminis- tration locale ou orale de l'agent photosensibilisateur est également important. Un critère peut-être encore plus important consiste dans le déclin rapide de l'acti- vité photosensibilisatrice de l'agent photosensibilisa- teur après qu'on ait atteint des niveaux de photosensi- bilisation maximum et/ou efficaces après administration. Evidemment, si l'effet de photosensibilisation ne décline pas relativement rapidement ou au moins dans une période de temps raisonnablement limitée après l'effet maximum, le patient devra être confiné pendant des périodes de temps non économiques et peu souhaitables, après trai- tement, de façon que la photosensibilisation ne continue pas après le traitement à la lumière ultraviolette sou- haité, étant donné le danger distinct d'une continuation excessive et indésirable de la photochimiothérapie due à l'exposition aux rayons de lumière normalement rencontrés lorsqu'on quitte la zone de traitement. Donc, les critè- res d'un démarrage rapide,-de l'obtention rapide de l'ef- fet maximum et du déclin rapide de l'effet de photosensi- bilisation ont déjà été établis comme des critères sou- haitables pour l'agent photosensibilisateur dans ce do- maine relativement nouveau mais en rapide expan- sion de la photochimiothérapie et comme étant certai- nement d'une importance égale au seul critère précédem- ment important de l'activité de photosensibilisation maximum élevée uniquement. Bien que certains psoralènes, tels que le tri- méthylpsoralène (4,5',8-triméthylpsoralène ou trioxosa- lène) soient caractérisés par une activité locale consi- dérable, ils ont un régime diminué d'activité orale, ou au moins l'activité orale a une part modique dans des 2 64957 buts d'utilisation photochimiothérapeutique pratique. Au contraire, le 8-méthoxypsoralène est caractérisé par une activité orale importante. Les composés de psoralène des bre- vets aux Etats-Unis d'Amérique 4.124.598 et 4.130.568 sont également caractérisés du point de vue structure par la présence d'un substituant sur l'atome de carbone en position 8, par exemple d'un substituant 8-méthoxy ou 8- méthyle, qui a auparavant été considéré notoirement sou- haitable pour une activité photosensibilisatrice sub- stantielle, que ce soit pas voie orale ou localement, et cela naturellement conjointement avec d'autres substi- tuants présents dans les positions 4', 4 et 5', dans ces composés de psoralène suivant la technique antérieure dont on a auparavant découvert qu'ils avaient une acti- vité photochimiothérapeutique souhaitable. La présente invention a pour objet des 8-amino- alkyl-4-alkylpsoralènes qui présentent une activité pho- tosensibilisatrice augmentée, spécialement une activité par voie orale, comprenant un démarrage rapide, un maxi- mum augmenté et un déclin rapide ainsi qu'une faible to- xicité en comparaison des psoralènes de structure diffé- rente. On envisage en particulier des 4-alkyl inférieur- 8-amino primaire alkyl inférieur-psoralènes, en particu- lier des 4-alkyl inférieur-8-aminométhylpsoralènes, et spécialement du 4méthyl-8-aminométhyl-psoralène. Il faut noter que les composés de la présente invention n'ont pas de substituant méthyle ou méthoxy sur l'atome de carbone en position 8 comme les composés de la technique antérieure le trisoralène (4,5',8-triméthylpsoralne), le 8-méthoxy-psoralène, ou les composés suivant les bre- vets aux Etats-Unis d'Amérique 4.124.598 ou 4.130.568. Aucun substituant sur l'atome de carbone en position 4' ou 5' n'est essentiel comme dans le brevet aux Etats- 24 64957 Unis d'Amérique 4.124.598. Un groupe 8-aminoalkyle in- férieur est uniquement présent, ce dernier étant cepen- dant absent de tous les composés mentionnés précédemment. Ces nouveaux composés sont caractérisés par une excellen- te activité photosensibilisatrice conforme aux différents critères précités, ainsi que par une relativement faible toxicité. Les composés suivant l'invention répondent à la formule suivante: aminoalkyle inférieur alkyle inférieur Ces composés sont des 4-alkyl inférieur-8- amino primaire alkyl inférieur-psoralènes, dans lesquels les radicaux alkyle inférieur représentent de préférence le groupe méthyle Les préparations et exemples qui vont suivre sont donnés uniquement à titre illustratif. Les 4-8-dialkylpsoralènes de départ et leur procédé de préparation sont connus, voir à ce sujet Caporale et Bareggi, Gazz. Chim. Ital. 98, 444457 (1968). Leur préparation est effectuée à partir de 7-allyloxy-4,8-dialkyl-coumarines connues par l'inter- médiaire de 6-allyl-7-hydroxy-4,8-dialkylcoumarines, composés également connus ayant un procédé de prépara- tion connu (Rangaswami et Seshadri, Proc. Indian Acad. Sci. 7A, 8-12 (1938). La réaction du 4,8-dialkylpso- ralène de départ avec un agent d'halogénation approprié, par exemple du Nbromosuccinimide, du N-bromoacétamide, du N-chlorosuccinimide ou du Nchloroacétamide, en vue d'introduire un atome d'halogène dans le groupe alkyle en position 8, et la réaction ultérieure du 4-alkyl-8- haloalkylpsoralène avec un sel de métal alcalin ou alca- lino-terreux d'un imide, de préférence d'un poids molécu- laire relativement élevé, par exemple du phtalimide de sodium ou de potassium, en vue de produire le dérivé imi- do correspondant, ainsi que la séparation ultérieure du groupe 8-imidoalkyle par de l'hydrate ou de l'acétate d'hydrazine (hydrazinolyse), fournissent le 4-alkyl-8- aminoalkylpsoralène souhaité, dans lequel les différents groupes alkyle correspondent à ceux de la matière de dé- part. Suivant l'invention, des variations dans les groupes alkyle du produit final sont effectuées par des variations dans le 4,8dialkylpsoralène de départ, les autres phases réactionnelles restant les mêmes. Une chromatographie en couche mince est effec- tuée sur du Analtech, gel de silice254 de 250 microns, support de verre, agent éluant: benzène/2-butanone: 17/3.Iespectre de résonance magnétique nucléaire est ef- fectué sur un Perkin Elmer Model R-24B. Tous les points de fusion sont non corrigés. 4-Méthyl-8-aminométhylpsoralène 7-Allyloxy-4,8-diméthylcoumarine. On ajoute de la 7- hydroxy-4,8-diméthylcoumarine (91,075 g, 0,497 mole), du K2C03 anhydre (302,9 g, 2,190 mole) et du bromure d'allyle (217,1 ml, 2,51 moles) à 2,5 litres d'acétone de qualité "réactif". Pendant 8 heures on chauffe au reflux le mélange laiteux avec agitation en haut, on le filtre et on concentre le filtrat à sec à l'aide d'un évaporateur rotatif, ce qui donne de la 7-allyloxy- 4,8-diméthylcoumarine (113,5 g, 0,493 mole, 103%). Le produit brut fond à une température de 94,0 à 100 C (point de fusion selon la littérature: 108 C) et il est utilisé dans la phase suivante. 6-Allyl-7-hydroxy-4,8-diméthYlcoumarine. On dissout la 7-allyloxy-4,8diméthylcoumarine brute (113,4 g, 0,493 mole) dans 600 ml de diéthylaniline, tout en chauffant, et on laisse la solution refluer pendant 2 heures. Après que la solution s'est refroidie et qu'un peu de produit a précipité, on ajoute de l'éther de pétrole (point d'ébullition: 30-60 C, 1200 ml), on recueille un préci- pité blanc par filtration, et on le recristallise dans 650 ml d'éthanol à 95%, ce qui donne des cristaux incolo- res (38,88 g, 0,204 mole, 41%) présentant un point de fu- sion de 166,0 à 167,0 C (point de fusion selon la litté- rature: 168-170 C). 4,8-Diméthylpsoralène. On ajoute de la 6-allyl-7- hydroxy-4,8-diméthylcoumarine (23,00 g, 0,1 mole) et du KIO4 (54 g, 0,23 mole) à 650 ml de méthanol. A ce mé- lange on ajoute du OsO4 (1,o00 g,3,93mmoles) dissous dans 100 ml d'eau et on l'ajoute goutte à goutte en un espace de temps de 15 minutes. On agite le mélange pendant 4,5 heures, on le dilue avec 1100 ml de CH2C12, et on filtre pour éliminer les matières solides insolubles. On lave le filtrat avec deux portions de 500 ml de saumure satu- rée, on le sèche sur du Na2SO4 anhydre, et on concentre à sec sur un évaporateur rotatif, ce qui donne du 4',5'- dihydro-4,8-diméthyl-5'-hydroxypsoralène, sous la forme d'une substance solide brune (22,33 g, 0,096 mole). On chauffe la totalité de cette substance solide sur un bain de vapeur, pendant 2 heures, avec du H3P04 à 85% (384 ml) et on ajoute la solution brune à environ 2 litres de glace et d'eau. Une filtration donne une substance so- lide brune qu'on lave avec de nombreuses portions de H20, et après séchage (80 C, 1 mm) on obtient un produit brut (18,90 g, 0,0882 mole, 88%). On place la totalité du produit brut, en solution dans du CHC13 (qualité HPLC, 900 ml), sur une colonne d'alumine (1890 g, Fisher A-540). On poursuit l'élution avec du CHC13 et les fractions (225 ml) sont contrôlées par chromatographie en couche mince. Du 4,8-diméthylpsoralène pur (Rf 0,47) apparait dans la fraction 14 et dans les fractions suivantes jusqu'au numéro 30, o des impuretés à faible Rf apparaissent dans la chromatographie en cou- che mince. La concentration des fractions 14 à 29, par l'utilisation d'un évaporateur rotatif, donne du 4,8- diméthylpsoralène (12,8 g; 0,0597 mole, 60%), dont le point de fusion est de 203 à 204 C (point de fusion selon la littérature: 206 C). 4-Méthyl-8-bromométhylpsoralène. On dissout du 4,8- diméthylpsoralène (5,50 g, 25,7 mmoles) dans 550 ml de CCl4 bouillant. A cette solution bouillante on ajoute du N-bromosuccinimide (4,57 g, 25,7 mmoles) et du per- oxyde de dibenzoyle (0,622 g, 2,57 mmoles) et on chauffe le mélange au reflux pendant 4 heures tout en le contrô- lant avec du papier iodoamidonné humide. On filtre le mélange bouillant, on laisse le filtrat chaud refroidir et on le maintient à 0 C pendant 48 heures. On recueille des cristaux jaunes sur un filtre, on les reprend dans 400 ml de CHC13 et on extrait avec quatre portions de 400 ml d'eau. On sèche la solution au CHC13 sur du MgSO4 anhydre et on concentre à l'aide d'un évaporateur rotatif, ce qui donne du 4-méthyl-8bromométhylpsoralène (4,315 g, 14,72 mmoles, 57%), dont le point de fusion-est de 194 à 196 C. Une sublimation sous vide donne un échantillon d'analyse dont le point de fusion est de 193,5-195 C. Analyse: Calculé pour C13H903Br: C: 53,26; H: 3,09; Br: 27,27. Trouvé: C: 53,00; H: 2,85: Br: 27,05. 8-Phtalimidométhyl-4-méthylpsoralène. A 100 C on chauffe un mélange de 4méthyl-8-bromométhylpsoralène (1,000 g, 3,411 mmoles) et de phtalimide de potassium (0,758 g, 4,09 mmoles) dans 80 ml de diméthylformamide pour dissou- dre le phtalimide de potassium, et on maintient le tout à cette température pendant 10,5 heures. On verse la so- lution dans 230 ml d'eau, on recueille un précipité blanc par filtration, on le lave à deux reprises avec de l'eau, et on le sèche jusqu'à l'obtention d'un poids constant (80 C, 1 mm de Hg), ce qui donne un produit brut (1,047 g, 2,91 mmoles, 86%), dont le point de fusion est de 217,5- 218 C. La recristallisation de cette matière (0,560 g, 1,56 mmole) dans 45 ml d'éthanol absolu donne un échan- tillon d'analyse (0,357 g, 0,99 mmole, 55%), dont le point de fusion est de 223,5 à 224,5 C. Analyse: Calculé pour C21H1305N: C: 70,19; H: 3,65; N: 3,90. Trouvé: C: 69,97; H: 3,89; N: 3,76. 4-Méthyl-8-aminométhylpsoralène. On amène à l'ébulli- tion un mélange de 8-phtalimidométhyl-4-méthylpsoralène (5,90 g, 16,4 mmoles), d'acide acétique glacial (20,5 ml, 359 mmoles) et d'hydrate d'hydrazine à 85% (7,50 ml, 131 mmoles) dans 708 ml d'éthanol à 95%, après quoi tous les réactifs entrent en solution, et on chauffe le tout au reflux pendant 12 heures. Un contrôle en chromato- matographie en couche mince de cette réaction, à une relativement petite échelle, indique qu'une période de reflux de 4 heures est suffisante. On concentre la so- lution sur un évaporateur rotatif, ce qui donne une gom- me visqueuse et on ajoute du HC1 1F (500 ml), puis suf- fisamment de NaHCO3 pour obtenir une solution présentant un pH d'environ 8. On extrait ce mélange avec 3 por- tions de 500 ml de CHC13 qu'on combine, sèche sur du Na2SO4 anhydre et concentre pour obtenir un produit brut 03,215 g, 14,03 mmoles, 86%), dont le point de fu- sion est de 151 à 154 C. On recristallise cette matiè- re (3,127 g, 13,64 mmoles) dans un mélange de solvants à base de benzène/ligroïne (EK-P 1628): 80 ml/40 ml, ce qui donne du 4-méthyl-8aminométhylpsoralène pur (1,61 g, 7,02 mmoles, 44%), dont le point de fusion est de 154 à 156 C. Analyse: Calculé pour C13Hll03N: C: 68,11; H: 4,84; N: 6,11. Trouvé: C: 68,23; H: 5,07; N: 5,87. 4-Eth l-8-aminométhylpsoralène. De la même manière que celle donnée précédemment, mais en partant de 4-éthyl- 8-méthylpsoralène dans la phase 4 ou de 7-allyloxy-4- éthyl-8-méthylcoumarine dans la phase 2, on produit le composé cité en rubrique 4-Propyl-8-aminométhylpsoralène. On produit le composé cité en rubrique de la même manière que celle donnée pré- cédemment, mais en partant de 4-propyl-8-méthylpsoralène dans la phase 4 ou de 7-allyloxy-4-propyl-8-méthyleouma- rine dans la phase 2. 4-Méthvl-8-aminoéthylpsoralène. On prépare le composé cité en rubrique de la même manière que celle donnée précédemment, mais en partant de 4-méthyl-8-éthylpsoralè- ne dans la phase 4 ou de 7-allyloxy-4-méthyl-8-éthylcou- marine dans la phase 2. De la même manière que celle donnée précédem- ment, d'autres variantes dans la sélection des matières de départ sont productrices d'encore d'autres 4-alkyl inférieur-8-aminoalkyl inférieur psoralènes, et cela dans le cadre de l'invention, l'un des groupes alkyle inférieur ou les deux pouvant être modifiés. Par l'ex- pression "alkyle inférieur" telle qu'utilisée ici il faut entendre des radicaux ou groupes linéaires ou ramifiés comprenant 1 à 8 atomes de carbone, de préférence 1 à 4 atomes de carbone, comme par exemple les groupes méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, etc. Pharmacologie L'activité biophotosensibilisatrice des composés suivant la présente invention est déterminée par une gra- duation visuelle de la réponse sous forme d'érythème con- formément à une modification du procédé de Pathak et Fitzpatrick, J. Invest. Dermatol. 32, 509-518 (1959), sous le titre de "Bioassay of Natural and Synthetic Furo- coumarins (Psoralens)". (Les psoralènes sont naturelle- ment des isomères "linéaires" de la famille de la furo- coumarine). Conformément à cet examen de la puissance photosensibilisatrice, la production d'érythème sur la peau d'un cochon d'Inde albinos estmesurée visuellement et la réponse fournit une valeur de graduation selon l'échelle de 0, +, 1, 2, 3, et 4. La modification uti- lisée développe une variation du temps entre l'adminis- tration du composé d'essai et l'exposition à la lumière ultraviolette, qui permet une mesure des temps de démar- rage et de déclin de l'effet de photosensibilité induite. Protocoles. Application locale: chaque médicament est examiné lors d'une application locale à une concentration de 1% dans une solution éthanolique. Les emplacements d'essai de 1 cm2 de peau reçoivent chacun un dixième de ml d'une solution d'essai choisie particulière, 30 minutes avant l'exposition à 3 joules d'une radiation ultraviolette "A". On examine trois espèces de 15 cochons d'Inde dans chaque groupe avec chaque produit pour arriver à une réponse moyenne désignée par "intensité de réaction", qui est dé- terminée par observation et évaluation 24 heures et 48 il heures après l'administration. Application par voie orale: chaque médicament est examiné lors d'une application par voie orale après ad- ministration d'un dosage de 40 mg/kg de poids de corps aux-groupes de 15 cochons d'Inde. Le dosage approprié pour chaque animal est emballé dans une capsule de géla- tine et il est placé,loin au fond du pharynx de l'animal. La déglutition est assistée par la fourniture à l'aide d'une seringue de 3 ml d'eau. On ne laisse les animaux ni boire ni manger pendant 6 heures avant et après l'ad- ministration de chaque produit. L'exposition au rayon- nement ultraviolet "A" est effectuée à une dose de 4 jou- les par cm à différents moments après l'administration, par exemple 10, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 minutes après l'administration. Des lectures et des évaluations sont effectuées 48 heures après l'ingestion. Lorsqu'un produit particulier est exceptionnellement actif dans l'essai, le dosage par voie orale peut naturellement être réduit de moitié ou d'une autre valeur. Evaluation: les réponses sont évaluées comme suit O pas de réponse; +: faible érythème; 1+: érythème; 2+ érythème et léger oedème; 3+.: érythème et oedème intense; et 4+: réaction vésiculobulleuse. RESULTATS Les composés suivant l'invention montrent une activité locale érythématique telle qu'indiquée à. la fois à 24 heures et 48 heures. Ils montrent une activité orale telle qu'indiquée à 48 heures qui est remarquable, avec un maximum élevé, un démarrage rapide et un déclin rapide dans l'effet photosensibilisateur. Le composé 4-méthyl-8-aminométhylpsoralène est en particulier remar- quable; en effet il diminue à aucune réponse à 180 mi- nutes, avec un démarrage rapide à uniquement 10 minutes, tout en atteignant un niveau de réaction vésicobulleux à seulement 45 minutes, et une diminution à la graduation 1+ à 120 minutes. Il est supérieur dans le maintien du maximum de photosensibilisation et dans la rapidité du déclin à partir du maximum lorsqu'il est comparé au 4'- aminométhyl-4,5',8triméthylpsoralène et, sous tous les rapports, il est supérieur au méthoxsalène témoin (8-mé- thoxypsoralène) qui en outre ne montre pas un, déclin ra- pide, en fournissant une valeur de 2+ après 240 minutes. Au contraire, le 8-aminométhylpsoralène (réalisé par un procédé identique à partir de 8-méthylpsoralène) ne mon- tre essentiellement pas de réponse de photosensibilisa- tion par voie orale, bien qu'il fournisse une réponse 1+ lors d'une application locale à 24 et 48 heures. Les composés suivant l'invention ne montrent pas une toxicité par voie orale, aucun des animaux n'étant mort pour un quelconque des dosages essayés. Par contre, le 4'-amino- méthyl-4,5',8-triméthylpsoralène donne une valeur élevée de toxicité par voie orale, un grand nombre des animaux recevant 40 mg/kg de ce composé mourant pendant la pério- de de leur observation, la DL50 pour ce composé particu- lier étant apparemment de loin inférieure à ce niveau de dosage. REVENDICATIONS 1. Les 4-alkyl inférieur-8-amino primaire alkyl inférieur-psoralènes. 2. Composé suivant la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il est un 4-alkyl inférieur-8-aminométhyl- psoralène. 3. Composé suivant la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il est du 4-méthyl-8-aminométhyl-psoralène. 4. Procédé de préparation de 4-alkyl inférieur- 8-amino primaire alkyl inférieur-psoralène, caractérisé en ce qu'il comprend l'exposition de 4-alkyl inférieur- 8-imidoalkyl inférieur-psoralène à une hydrazinolyse, ce qui donne le 4alkyl inférieur-8-amino primaire alkyl inférieur-psoralène correspondant. 5. Procédé suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que le produit est un 4-alkyl inférieur-8- aminométhyl-psoralène et en ce que la matière de départ est un 4-alkyl inférieur-8-imidométhylpsoralène. 6. Procédé suivant la revendication 4, caracté- risé en ce que le produit est du 4-méthyl-8-aminométhyl- psoralène et en ce que la matière de départ est du 4-mé- thyl-8-phtalimidométhylpsoralène. 7. Composition pharmaceutique appropriée pour être utilisée dans la stimulation de la sensibilité photochimique de la peau d'un mammifère, caractérisée en ce qu'elle comprend un composé suivant la revendica- tion 1 et un support pharmaceutique pour ce composé. 8. Composition suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le composé est du 4-alkyl infé- rieur-8-aminométhyl-psoralène. 9. Composition suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le composé est du 4-méthyl-8- aminométhyl-psoralène.