Brevet FR2483407A1 — publié le 19811204

La présente invention concerne une nouvelle catégorie d'alcoxy-acyl-carnitines, leur procédé de préparation, les compo- sitions pharmaceutiques contenant de tels composés et leur emploi en thérapeutique. Plus particulièrement, l'invention concerne des alcoxy- acyl-carnitines de formule générale (I) + (CH3)3N-CH2-CH-CH2-COOH X - OR dans laquelle X- est un anion halogène choisi parmi les anions de chlore et de brome, de préférence un anion chlore; et R est un radical alcoxy-acyle de 4 à 6 atomes de carbone, choisi de préfé- rence parmi les radicaux 2- et 3-méthoxy-propionyle, 2- et 3-étho- xypropionyle, propoxyacétyle et 4-méthoxybutyryle. Il va de soi que la formule générale (I) englobe les composés selon l'invention aussi bien sous leurs formes optiquement actives que sous forme racémique. On a constaté que les composés se'lon l'invention possèdent des propriétés pharmacologiques intéressantes et qu' ils peuvent de ce fait être utilisés en thérapeutique. Plus particulièrement: les composés de formule (I) possèdent une action inotrope efficace et prolongée, en l'absence d'un effet quelconque de nature à abaisser l'excitabilité du myocarde. 25. les composés de formule (I) possèdent en-outre un effet d'antifibrillation. L'activité antiarythmique directe du type quinidine est complétée par une activité antagoniste à l'adrénaline. les composés de formule (I) rétablissent à la valeur normale le rapport des d- et 1- lipoprotéines. En conséquence, on peut utiliser thérapeutiquement les composés selon l'invention dans les cas suivants: (a) hypocontractilité du myocarde, comme par exemple dans un choc cardiogène provoqué par une absence primaire de la force contractile; (b) pour le traitement des arythmies fonctionnelles et des arythmies secondaires aux processus de sclérose du myocarde; et (c) pour le traitement des hyperlipidémies et des hyper- lipoprotéinémies. 248340? Le procédé de préparation des halogénures d'alcoxy-acyl- carnitines de formule générale (I) consiste: (a) à dissoudre un sel de carnitine, soluble dans des solvants organiques, dans un solvant organique avanta- geusement choisi parmi l'acide trifluoracétique et lacétonitrile; (b) à ajouter à la solution ainsi obtenue un halogénure d'alcoxy-acyle de formule RX, dans laquelle R est tel que défini plus haut et X est un atome d'halogène choisi parmi le chlore et le brome et à conserver le mélange de réaction résultant à une température comprise entre la température ambiante et 40 C environ pendant environ 2 à 16 jours, pour obtenir ainsi le sel correspondant d'alcoxy-acyl-carnitine; et, si nécessaire, (c) à convertir le sel d'alcoxy-acyl-carnitine obtenu au stade (b) en halogénure d'alcoxy-acyl-carnitine de formule(I) en traitant une solution aqueuse de ce sel avec une résine échangeuse d'ions activée sous forme X De préférence, le sel de carnitine du stade' (a) est choisi parmi le perchlorate de carnitine (si le solvant organique est l'acétonitrile) et le chlorhydrate de carnitine (si le solvant organique est l'acide trifluoracétique). Les exemples suivants servent à illustrer la préparation de certaines alcoxy-acyl-carnitines selon l'invention, sans aucunement en limiter la portée. Toutes les proportions sont en poids sauf stipulation contraire. EXEMPLE 1 Préparation du chlorhydrate de 3-éthoxypropionyl-carnitine (1) Préparation du chlorure de 3-éthoxypropionyle: On ajoute 7,7 cm3 (0,09 mole) de chlorure d'oxalyle à 3,3 cm3 (0,03 mole) d'acide 3- éthoxypropionique. On laisse le mélange au repos pendant 4 heures environ à température ambiante sous agitation magnétique. A ce moment, la réaction paraît être complète. On évapore l'excès de chlorure d'oxalyle sous vide et on effectue plusieurs lavages avec l'éther éthylique anhydre. (2) Préparation de perchlorate de 3-éthoxypropionyl-carnitine: On dissout 3,9 g (0,015 mole) de perchlorate de carnitine dans 50 cm3 de CH3GN anhydre. A cette solution, on ajoute goutte à goutte à l'aide d'une ampoule à robinet du chlorure de - 3-éthoxypropionyle tout en refroidissant à environ O0 C dans un bain de glace. On laisse le mélange de réaction au repos pendant 48 heures a température ambiante [chromatographie en couche mince (en abrégé CCM) chlordforme-méthanol-eau-NH40H = 55:35:5:5]. Pendant cette période, on insuffle un courant d'azote dans le mélange de réaction à des intervalles d'environ 5 minutes pour éliminer l'acide-chlorhydrique formé pendant la réaction. On verse- lentement le mélange dans 300 cm3 d'éther éthylique. On obtient- un précipité qu'on reprend dans l'acétone anhydre et on laisse au repos pendant plusieurs heures la solution résultante. On filtre et on ajoute de l'éther éthylique, ce qui donne un précipité. Après séchage sous vide, le précipité a l'aspect d'une huile visqueuse transparente constituée de perchlorate de 3-éthoxypropionyle-carnitine. (3) Conversion en chlorhydrate de 3-éthoxypropionyl- carnitine: On fait passer une solution aqueuse de perchlorate de 3éthoxypropionyl-carnitine à travers une résine "IRA 402" sous forme CI-, pour obtenir ainsi le composé désiré. Le chlorhydrate de 3éthoxypropionyl-carnitine est une matière-solide blanche, microcristalline. Rendement: 92%; P.F. 169-170 C. -X RMN D20 65,40-5,86 (1H,m, -CH-); 3,33-3,86 (6H,m,CH20CH2-;,-C); 2. - 22 OCO CH 3 3,20 (9H,s, i; CH3); CH3 2 60-2,90 (4H,m,-CH2CH2CO-,-CH2COOH); 113(3H,t,CO2C!4 CCM CHC3, - MetOH, H20, NH40H 35 5 5 EXEMPLE 2 Préparation de 4-méthoxybutyryl-carnitine (1) Préparation de l'acide 4méthoxybutyrique On ajoute 70,5 g (082 mole) de Y-butyro-lactone à une solution de 18,9 g (0,82 mole) de sodium métallique dans 210 ml de méthanol. On soumet le mélange au reflux pendant 36 heures-et on concentre sous vide. On dissout le résidu dans de l'eau, on acidifie avec de l'acide chlorhydrique concentré, on extrait la solution aqueuse résultante à trois reprises avec de l'éther éthylique, on concentre la solution éthérée sous vide et on distille le résidu. La fraction distillée à 112-115 C sous 12 mm de mercure est constituée d'acide 4- méthoxy-butyrique pur, comme il est confirmé par l'analyse RMN. (2) Préparation du chlorure de 4-méthoxybutyryle On met en suspension 27 g (0,23 mole) d'acide 4-méthoxy- - butyrique dans 150 cm3 d'éther de pétrole et on ajoute lentement au mélange résultant une solution de 25 cm3 de chlorure de thionyle dans 50 cm3 d'éther de pétrole. On maintient le mélange sous agi- tation pendant 16 heures à température ambiante et on utilise le produit'brut ainsi obtenu tel quel pour la réaction suivante. (3) Préparation de 4-méthoxybutyryl-carnitine: -On dissout 4,5-g (0,02 mole) de chlorhydrate de carnitine dans 6 ml d'acide trifluoracétique et on ajoute à cette solution le chlorure de 4-méthoxybutyryle. On maintient le mélange résultant sous agitation à température ambiante pendant 15 jours. On ajoute ensuite à ce mélange l'éther t-butyl-méthylique. On observe la sépa- ration d'une huile que l'on traite avec de l'acétonitrile anhydre pour éliminer la carnitine qui n'a pas réagi. A la solution dans l'acétonitrile, on ajoute l'éther t-butyl-méthylique et on observe la précipitation de la 4-méthoxybutyryl-carnitine avec un rendement de 50 %. RMN D20 ô 5t6 (1H,s,-CH-); 3,8 (2H,d,-CH2OCH3); OCO 3,5 (2H,d, 3 I-CH -); 3 3 (3Hs,-OCH9; 2 3 CH3 3,2 (9H,s, CH3 -); 2,8 (2H,d,-CH2COOH); CH3 2,5 (2H,t,-OCOCH2-); 1,8 (2H,m,-CH2CH2OCH3) ACTIVITES PHARMACOLOGIQUES On a étudié les propriétés pharmacologiques des composés selon l'invention par les techniques suivantes: a) Toxicité aiguë tDL 50) On a étudié la toxicité aiguë par la méthode de Weil C.S. décrite dans "Tables for convenient calculation of median-effective dose (LD50 or ED50) and instructions in their use", Biometrics 249-253, 1952. On a étudié la tolérance des composés examinés chez les souris après administration par voie i.p. ou orale. Les résultats obtenus ont montré que la tolérance des composés était excellente. (voir tableau ci-après). b) Effet inotrope On a perfusé les coeurs de lapir isolés par le procédé de Langendorff à l'aide d'une solution oxygénée de Ringer à 38,2 C. On a enregistré les contractions isométriques, l'électrocardio- gramme et l'écoulemept dans les coronaires en utilisant un poly- graphe "Battaglia-Rangoni". En éliminant l'oxygène du fluide de perfusion, on a provoqué une lésion métabolique du muscle cardiaque avec une réduction pouvant atteindre 80% de la force contractile cardiaque. Dans ces conditions d'anoxie prolongée, la glycolyse par voie aérobie du myôcarde est devenue plus lente et s'est accompagnée d'un emmagasinage des catabolites acides aussi bien par suite de l'accumulation de l'acide pyruvique que de sa conver- sion en acide lactique qu'on ne peut pas utiliser par suite de la dépression des enzymes de la pyridine, telles que LDH (lactodéshy- drogénase). Ceci a des répercussions sur la glycolyse anaérobie agissant sur un nombre toujours croissant d'enzymes, s'accompa- gnant d'un épuisement progressif et de plus en plus critique du myocarde. Ainsi on a constaté toute une série de niveaux de fatigue du muscle cardiaque qu'on a pu observer par le comportement des paramètres examinés, à savoir la force ccntractile, le débit des coronaires, la vitesse du coeur et le rythme cardiaque. Aussit6t que la force contractile a été réduite de 80%, on a oxygéné è nouveau le fluide de perfusion sans addition d'autres composés (témoins) ou bien avec addition des composés en cours d'examen. On a examiné la force contractile du coeur, ce qui a fait ressortir un effet inotrope positif 10 minutes après l'in- terruption de la période anoxique (rétablissement des myocardes). Les résultats estimés par le test "t" de Student montrent que les composés examinés donnent lieu à un effet inotrope positif statiquement important par rapport aux témoins. Dans le tableau, on a indiqué les pourcentages d'aug- mentation par rapport aux témoins. c) Effet antiarythmique Pour estimer l'activité antiarythmique des dérivés de carnitine selon l'invention, étudiée par des essais in vivo en plus des essais usuels in vitro et par comparaison avec ces derniers, on a employé le procédé décrit par Nwangwu et al. (Arch. Int. Pharmacodyn., 1977, 229, 219). Selon ce procédé, on a injecté une solution d'aconitine dans la veine caudale des souris et on a enregistré le moment du débit de l'arythmie et de la tachycardie après 2 à 60 minutes à partir de l'administration des composés à tester. Dans le tableau on a également indiqué t'activité"anti- arythmique calculée à partir de l'augmentation du temps de latence du début de l'arythmie chez les animaux traités par comparaison avec les témoins. d) Effet antagoniste à l'adrénaline On a administré par voie i.p. à des groupes de dix souris mâles Albino Swiss pesant de 12 à 22 g, soit les esters selon l'invention, soit une solution saline (témoins) et après 30 minutes, on leur a administré de l'adrénaline à une dose capable de provoquer la mort d'environ 100% des animaux témoins par suite d'une fibrillation ventriculaire et des lésions cardiaques provenant d'une augmenta- tion de la fréquence, de la pression et de l'absorption d'oxygène à partir du myocarde. On a contrôlé la mortalité pendant 36 heures et on a présenté dans le tableau l'effet des composés exprimé ccmme un pourcentage des animaux ayant survécu. T A B L E A U TABLEAU Activité pharmacologique de certaines alccxy-acyl-carnitines. DL 50 par voie i.p. chez les souris, activité antifibrillatoire chez les souris, activité antagoniste à l'adrénaline chez les souris, activité inotrope sur les coeurs isolés de lapins. + (CH3)3N-CH2-CH-CH2-COOH OR DL 50 mg kg 1 i.p. % de réduction de l'activité antifibrillatoire (dose mg kg'1 i.v.) Activité antiadrénalin (dose mg kg'1 i.p.) (% de réduction de la mortalité) e Effet inotrope (dose 10-5 g1-1) % par rapport aux témoins R = 3-éthoxypropioryle R = 4-méthoxybutyryle + 95 + 85 w cr- 1 300 1 850 (300) ( 25) Ili (450) 78 ( 50) 2 483407 On a administré les compositions selon l'invention par voie orale ou parentérale sous l'une des formes pharmaceutiques usuelles préparées par des techniques classiques bien connues des experts en pharmacie. On peut utiliser notamment des doses unitaires solides ou liquides pour la voie orale, tels que des-comprimés, des gélules, des solutions, des sirops, etc... ainsi que des formes injectables telles que des solutions stériles pour ampoules et fioles. Pour préparer un tel produit pharmaceutique, on a utilisé les solvants, les diluants et les excipients habituels. De façon facultative, on peut incorporer des agents de conservation, des édLlcorants et des arômatisants. Comme exemples non limitatifs de telles substances, on peut citer la carboxyméthylcellulose sodique, le polysorbate de sodium, le mannitol, le sorbitol, les amidons, l'avicel, le talc et d'autres substances bien connues des spécialistes de la pharmacie. La dose à administrer doit être déterminée par le médecin traitant, en tenant compte de l'âge, du poids et de l'état général du patient et en faisant appel à un jugement professionnel sérieux Bien qu'on puisse oLtenir des résultats efficaces même à des doses journalières aussi faibles que 5 à 8 mg/kg de poids corporel, on préfère une dose journalière d'environ 10 à 50 mg/kg. Si nécessaire on peut administrer des doses plus élevées en raison de la faible toxicité des composés selon l'invention. Exemple non limitatif des doses: Fioles: 5 à 500 mg Comprimés: 15 à 500 mg Gélules 15 à 50 mg Solutions orales: 15 à 50 mg REVENDICATIONS 1.- Halogénures d'alcoxy-acyl-carnitine, caractérisés en ce qu'ils répondent à la formule (I): + (CH3)3N-CH2-CH-CH2-COOH (I) X OR dans laquelle X- est un anion halogène choisi parmi les anions chlore et brome et R est un radical alcoxy-acyle de 4 à 6 atomes de carbone. 2.- Halogénures selon la revendication 1, caractérisés en que que le radical alcoxy-acyle R est chcisi parmi les radicaux 2- et 3-méthoxypropionyle, 2- et 3-éthoxypropionyle, propoxyacé- tyle et 4-méthoxybutyryle. 3.- Halogénures selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce qu'ils sont sous leurs formes optiquement actives.- 4.- Halogénures selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce qu'ils sont sous forme racémique. 5.- Procédé de production d'halogénures d'alcoxy-acyi- carnitine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce qu'il consiste: (a) à dissoudre dans un solvant organique un sel de carnitine soluble dans les solvants organiques (b) à ajouter à la solution ainsi obtenue un halogénure d'alcoxy-acyle de formule RX, dans laquelle R est tel que défini dans la revendication 1 ou 2 et X est un atome de chlore ou de brome et à maintenir le mélange de réaction résultant à-une tempé- rature comprise entre environ la température ambiante et 40 C pendant environ 2 à 16 jours pour obtenir ainsi le sel correspon- dant de l'alcoxy-acyl-carnitine; et (c) à convertir le sel d'alcoxy-acylcarnitine obtenu, au stade (b) en un halogénure d'alcoxy-acyl-carnitine de formule (I) par traitement d'une solution aqueuse de ce sel avec une résine échangeuse d'ions activée sous forme X-. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le sel de carnitine du stade (a) est le perchlorate de carni- tine et ledit solvant organique est l'acétonitrile. 7.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le sel de carnitine est le chlorhydrate de carnitine et ledit solvant organique est l'acide trifluoracétique. 8.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans le stade (b) on maintient le mélange de réaction sous agitation et on le soumet de façon répétée à des traitements pour éliminer les sous-produits gazeux de réaction. 9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le traitement pour éliminer les sous-produits gazeux de la réaction consiste à insuffler dans le mélange de réaction un courant de gaz inerte. 10.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le traitement pour éliminer les sous-produits gazeux de la réaction consiste à traiter le mélange de réaction-par une résine échangeuse d'ions activée sous forme OH-. 11.- A titre de produit intermédiaire servant à la prépa- ration d'un halogénure d'alcoxy-acyl-carnitine selon la revendi- cation 1, le perchlorate d'alcoxy-acyl-carnitine. 12.- Composition pharmaceutique pour le traitement des troubles cardiaques, caractérisée en ce qu'elle comprend une dose thérapeutiquement efficace d'un halogénure d'alcoxy-acyl-carnitine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et un excipient pharmacologiquement acceptable. 13.- Composition pharmaceutique pour le traitement des hyperlipoprotéinémies, caractérisée en ce qu'elle comprend une dose thérapeutiquement efficace d'un halogénure d'alcoxy-acyl- carnitine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et un excipient pharmacologiquement acceptable. 14.- Composition pharmaceutique pour le traitement des hyperlipidémies, caractérisée en ce qu'elle comprend une dose. thérapeutiquement efficace d'un halogénure d'alccxy-acyl-carnitine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et un excipient pharmacologiquement acceptable.