Brevet FR2495154A1 — publié le 19820604

La présente invention concerne des psoralènes doués d'une très bonne activité photosensibilisatrice, destinés à être utilisés en thérapeutique photochimique. Des psoralènes sont utilisés depuis des années comme agents de photosensibilisation dermique, par exemple dans le traitement du vitiligo. Leur application topique et/ou orale, suivie d'une irradiation par la lumière, entraîne une stimulation de la mélanine, produisant ainsi - un effet tannant. En conséquence, ils ont aussi été utili- sés pour une application cosmétique de ce genre. Plus ré- cemment, des psoralènes sont apparus utiles au traitement photochimiothérapeutique du psoriasis, auquel cas ils sont administrés par voie orale ou topiquement aux patients dont la peau est ensuite exposée à une radiation ultra- violette réglée, par exemple dans un appareil de marque déposée "Psoralite". Un fort pourcentage de rémissions de cette maladie a été obtenu de cette manière. L'efficacité d'un psoralène pour de tels usages et à de telles fins est au moins partiellement en rela- tion avec son aptitude à produire de l'érythème sur la peau par irradiation. Les psoralènes ont aussi d'autres usages, et ces usages, de même que leur analyse raisonnée et leur théorie, sont partiellement expliqués dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N" 4 124 598, et sont par ailleurs connus dans l'art antérieur grâce à diverses publications déjà existantes. Par suite de l'importance croissante attribuée aux traitements photochimiothérapeutiques utilisant à diverses fins des psoralènes et l'application réglée de la lumière ultraviolette, les conditions requises en ce qui concerne des psoralènes photosensibilisants d'effi- cacité optimale sont devenues plus évidentes. Pour éli- miner la nécessité d'applications ou d'expositions à des doses excessives et peut-être dangereuses de lumière ultraviolette, une photosensibilisation maximale consti- tue un critère évident. Toutefois, pour supprimer des périodes excessives d'attente avant qu'un traitement photochimique ne puisse débuter, un déclenchement rapide de la photosensibilisation par administration topique ou orale de l'agent photosensibilisant présente également de l'importance. Une action longue ou prolongée cons- titue un autre critère important dans quelques cas, par exemple lorsqu'ureirradiation ne peut pas être effectuée sans une certaine période d'attente. Par conséquent, les critères de déclenchement rapide, de maximisation à bref délai et de période prolongée de l'action de l'effet de photosensibilisation sont établis comme des critères désirables pour l'agent photosensibilisant dans ce domaine relativement nouveau mais d'essor rapide de la photochimiothérapie, à coup sûr d'égale importance en contraste avec l'unique critère d'importance primor- diale d'une haute activité de photosensibilisation maxi- male seulement.. - Le 4'-aminométhyl-4,5',8-triméthylpsoralène d'invention récente se caractérise à l'évidence par un haut niveau d'activité photosensibilisante orale, mais il présente un haut degré de toxicité. Une faible toxi- cité est évidemment essentielle. Les composés 5'-amino- méthyl-4'-méthylpsoralène et 8-amino-méthylpsoralène sont par contre essentiellement inaptes à produire un érythème par voie orale, ce qui est vraisemblablement dû à l'absence du groupe méthyle en position 4, ce qui rend donc l'activité photosensibilisante encore plus imprévisible que jamais dans le domaine et au voisinage immédiat de la présente invention. L'un des buts de l'invention est de trouver des psoralènes nouveaux. Un autre but de l'invention est de trouver des psoralènes nouveaux doués de meil- leures caractéristiques comparativement à des psoralènes de structure différente. Un autre objet de l'invention est de trouver des psoralènes nouveaux présentant des caractéristiques photosensibilisantes améliorées confor- mément aux critères établis dans ce qui précède. Un autre but est de trouver des psoralènes nouveaux doués de très bonnes caractéristiques photosensibilisantes et ayant une toxicité relativement faible, et dont la structure diffère essentiellement de celle des psoralènes connus, leurs propriétés avantageuses ne pouvant pas être prédi- tes sur la base de toutes relations structure-activité connues. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description dé- taillée qui va suivre. La présente invention a trait à des 5'-amino- alkyl-4',4)8-trialkylpsoralènes doués d'une très bonne activité photosensibilisante, notamment d'une activité orale, comprenant un déclenchement à bref délai, un maxi- mum élevé et une durée prolongée d'activité, de même qu'une faible toxicité, comparativement à des psoralènes de structure différente. Malgré leur structure différente, les composés sont néanmoins caractérisés par une activité excellente et supérieure de photosensibilisation, confor- mément aux divers critères ci-dessus, ainsi que par une toxicité relativement faible. L'invention concerne en par- ticulier des 5'-aminoalkyl-4',4,8-trialkylpsoralènes à groupe amino primaire et radicaux alkyle inférieurs, et notamment le 5'-aminométhyl-4,4',8-triméthylpsoralène. Les composés de l'invention sont des 5'-amino- alkyl-4'-alkyl-4-alkyl-8-alkylpsoralènes à fonction amino primaire et à radicaux alkyle inférieurs, de formule: alkyle inférieur amino(alkyle inférieur)- - alkyle- 41 I inférieur alkyle-inférieur/ dans laquelle les restes alkyle inférieurs sont de préfé- rence des restes méthyle. - Les Préparations et les Exemples suivants sont donnés à titre d'illustration seulement et n'ont aucun caractère limitatif. Des umbelliférones convenables de départ (4-alkyl et 4,8-dialkyl-7hydroxycoumarines) sont des composés connus qui peuvent être préparés d'une manière connue et convertis en divers psoralènes à substituants alkyle par un procédé connu (MacLeod et Worth, Tetrahedron Lett., 237-240(1972>). Des variations choisies des subs- tituants 4 (et 8) alkyle de départ et des alkylhalogéno- méthyl-cétones réactionnellès produisent le 4,4',8- triméthylpsoralène connu et/ou des variations du groupe àlkyle dans les positions 4,4' et 8 du psoralène résul- tant, comme cela apparaîtra mieux dans ce qui suit, notamment dans les Exemples donnés ci-après. Une chlor- alkylation avec un éther d'alpha-chloralkyle et de méthyle choisi introduit un groupe chloralkyle désiré et choisi au préalable dans la position 5' du noyau de 4',4,8-tri- alkylpsoralène, après quoi une réaction avec le phtalimi- dure de potassium suivie d'un clivage à l'hydrate d'hydra- zine (hydrazinolyse) donne le 5'-aminoalkyl-4',4,8-tri- alkylpsoralène désiré, dans lequel les divers groupes alkyle correspondent à ceux de la 4,8-dialkyl-7-hydroxy- coumarine de départ, de l'alkylhalogénométhylcétone et de l'agent de chloralkylation utilisés. A titre de variante, l'halogénalkylation peut être --effectuée comme décrit par Olah et Kuhn dans J. Org. Chem. 29, 2317(1964) ou dans Friedel-Crafts and Related Reactions, Vol. II, Partie 2, G. A. Olah, ed., Interscience, New York, New York, 1964, page 749. La structure du 5'-aminoalkyl-4',4,8-trialkyl- psoralène final est confirmée par le spectre de résonance magnétique nucléaire, déterminé à l'aide d'un appareil Perkin Elmer, Modèle R-24B, et par l'analyse élémentaire. Les pointsde fusion n'ont pas été corrigés. 5'-AMINOMETHYL-4',4,8-TRIMETHYLPSORALENE '-chlorométhyl-4,4',8-triméth lpsoralène. On ajoute 200 ml d'éther de chlorométhyle et de méthyle à la température ambiante à une solution de 4, 4', 8-TMP (29,36 g, 0,13 mole) dans l'acide acétique cristal- lisable (1,3 litre). Au bout de 48 heures, un précipité blanc s'est formé et est filtré. Les cristaux sont séchés à l'air en donnant 28,63 g (80 %) de 5'-chlorométhyl-4, 4' 8-triméthylpsoralène; point de fusion 169-171"C; RMN (CDCl3) 2,29 (s, 3H), 2,46 (s, 3H), 2,54 (s, 3H), 4,67 (s, 2H),-6,14 (s, 1H), 7,3 (s, 1H)... '-N-phtalimidométhyl-4,4'e8-triméthylpsoralène. Une solution de 5'-chlorométhyl-4,4',8-triméthyl- psoralène (13,63 g, 0,05 mole) et de phtalimidure de potassium (11,1 g, 0,06 mole) dans 1,4 litre de diméthyl- formamide est agitée à 100C pendant 6 heures. Après re- froidissement et dilution avec de l'eau (3,0 litres), on recueille le précipité et on le sèche pour obtenir 17,95 g (92,7 %) de 5'-N-phtalimidométhyl-4,4',8-tri- méthylpsoralène. '-aminométhyl-4,4',8-triméthylpsoralène. Un mélange de 5'-N-phtalimidométhyl-4,4,,8- triméthylpsoralène (17,95 g, 0,046 mole), d'hydrate d'hydrazine (21,2 ml) et d'éthanol à 95 % (2 litres) est chauffé au reflux pendant 6 heures et concentré à l'évaporateur rotatif jusqu'à l'obtention d'un résidu qui se dissout dans NaOH O,lN (4,0 litres). Trois por- tions (300 ml) de CHC13 extraient 5,8 g (49 %) d'une matière solide jaune fondant à 193-201,C. La matière solide est sublimée à 179C pendant 36 heures en donnant 2,5 g de matière qui, après recristallisation dans un mélange benzène/ligrolne, donne 1,9 g d'une matière davantage purifiée; point de fusion 197-199"C; réso- nance magnétique nucléaire (CDC13) g 1,7 (large s, 2H), 2,21 (s, 3H), 2, 44 (s, 3H), 2,48 (s, 3H), 3,93 (s, 2H), 6,15 (s, 1H), 7,35 (s, 1H). Le produit a été soumis à l'analyse élémentaire et s'est révélé être le 5'amino-j méthyl-4,4',8-triméthylpsoralène. Analyse: C % H % N % Calculé pour C15H15NO3: 70,02 5,88 5,44 Trouvé: 69,74 6,14 5,68 '-AMINOETHYL-4'-ETHYL-4,8-DIMETHYLPSORALENE. En procédant de la manière indiquée ci-dessus, mais en utilisant le 4'éthyl-4,8-diméthylpsoralène et l'éther d'alpha-chloréthyle et de méthyle dans l'Etape 1, on produit le composé indiqué dans le titre. '-AMINOMETHYL-4',8-DIMETHYL-4-PROPYLPSORALENE. En procédant de la manière indiquée ci-dessus, mais en utilisant le 4',8diméthyl-4,-propylpsoralène dans l'Etape 1, on produit le composé indiqué dans le titre. 5'-AMINOMETHYL-4',4-DIMETHYL-8-ETHYLPSORALENE. En procédant de la manière indiquée dans ce qui précède, mais en partant du 4',4-diméthyl-8-éthylpsoralène dans l'Etape 1, on produit le composé indiqué dans le titre. En suivant le même mode opératoire que ci-dessus, d'autres variations dans le choix des matières de départ permettent d'obtenir encore d'autres5'-amino-(alkyle infé- rieur)-4',4,8-tri(alkyle inférieur)psoralènes dans le cadre de la présente invention, dans lesquels un, deux ou la tota- lité des groupes alkyle inférieurs présents dans le composé varient. Le terme "alkyle inférieur" utilisé dans le présent mémoire couvre des radicaux ou groupes à chaîne droite ou à chaine.ramifiée ayant I à 8 atomes de carbone, de préférence 1 à 4 atomes de carbone, par exemple méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, etc. 20.- -Le 5'aminométhyl-4'-méthylpsoralène a été préparé de la même manière à.partir de 7-hydroxycoumarine, à des fins de comparaison. PHARMACOLOGIE L'activité de biophotosensibilisation des composés de la présente invention a été déterminée par l'estimation visuelle de la réponse érythémateuse conformément à une version modifiée de la méthode décrite par Pathak et Fitzpatrick dans J. Invest. Dermatol. 32, 509-518 (1959), intitulée"Bioassay of Natural and Synthetic Furocoumarins (Psoralens)". (Les psoralènes sont naturellement des iso- mères "linéaires" de la famille des furocoumarines). Confor- mément à cette épreuve biologique de pouvoir photosensibi- lisant, la production d'un érythème sur la peau de cobayes albinos est estimée visuellement et la réponse est évaluée d'après l'échelle de notation O, +, 1, 2, 3 et 4. La modi- fication utilisée implique une variation du temps écoulé entre l'administration du composé d'essai et l'exposition à la lumière ultraviolette, permettant ainsi de mesurer les temps de déclenchement et disparition de l'effet de photosensibilité induite. PROTOCOLES Application topique: Chaque médicament est testé topiquement à une concentration de un pour cent (1 %) en solution éthanolique.'Des sites d'essai de 1 cm2 de peau reçoivent chacun 0,1 ml-d'une solution d'essai particulière choisie trente minutes avant l'exposition à une radiation ultraviolette "A" de deux joules. Trois animaux sur quinze dans chaque groupe de cobayes sont testés avec chaque pro- duit pour en venir à une réponse moyenne appelée "Intensité de Réaction" qui est déterminée par observation et évalua--* tion 24 heures et 48 heures après l'administration. - Application orale: Chaque médicament est testé oralement par administration d'une dose de quarante (40) mg/kg de poids corporel'à-des groupes de quinze-cobayes. La dose qui convient à chaque animal est placée dans une capsule en gélatine et engagée profondément dans le pharynx de'l'animal. La déglutition est assistée par l'introduction à la seringue de trois millilitres-d1eau. On prive les animaux de nourriture et de boisson pendant six heures avant et après l'administration de chaque produit. L'exposition à la radiation ultraviolette "A"-est effectuée à une dose de deux joules par centimètre carré à différents moments après l'administration, par exemple 10, 20, 30, 45, 60, 90, , 180, 240 et 360 minutes après l'administration. Les lec- tures et les évaluations sont effectuées 48 heures après l'ingestion. Lorsqu'un produit particulier est exception- nellement actif dans ce test, la dose par voie orale peut naturellement être réduite de moitié, à nouveau réduite de moitié ou réduite d'une autre façon. Evaluation: Les réponses sont évaluées comme suit: 0, pas de réponse; +, faible érythème; 1+, éry- thème; 2+, érythème et léger oedème; 3+, érythème et oedème intense; et 4+, réaction vésiculobulleuse. RESULTATS Les composés de l'invention déploient une certaine activité topique génératrice d'érythème, comme on le cons- tate après 24 heures et 48 heures. Ils montrent une acti- vité orale, mesurée à 48 heures, qui est remarquable avec des maximums élevés, un déclenchement presque immédiat et une longue durée d'effet photosensibilisant. Le 5'-amino- méthyl-4',4,8-triméthylpsoralène est particulièrement re- marquable, maintenant une réponse vésiculobulleuse au-delà de 240 minutes et jusqu'à 360 minutes, avec un déclenche- ment à bref délai d'un érythème intense au bout de 10 minu- tes seulement, maintenant le maximum pendant un intervalle de 30 minutes à 360 minutes. Il n'a été que légèrement moins actif à 20 mg/kg et il s'est montré encore intéressant à cause de son activité rapide, intense et prolongée, même à 10 mg/kg. I- s'est montré très supérieur par son maximum photosensibilisant, sa montée jusqu'au maximum et la durée de ce maximum comparativement au 4'-aminométhyl-4,5',8- triméthylpsoralène. Son efficacité photosensibilisante-est encore très grande à tous points de vue à la dose orale divisée par quatre de 10-mg/kg. En contraste, le 5'-amino- méthyl-4'-méthylpsoralène (préparé à partir de 7-hydroxy- coumarine) ne présente essentiellement aucune réponse photosensibilisante génératrice d'érythème par voie orale, bien qu'il montre une réponse topique 1+, 2+ à 24 heures et 48 heures. Les composés de l'invention n'ont pas de toxicité orale, aucun animal n'étant mort à l'un quelconque des taux de dose qui ont été testés. En revanche, le 4'-aminométhyl-4,5', 8-triméthylpsoralène présente un haut niveau de toxicité orale, de très nombreux animaux recevant mg/kg de ce composé étant morts au cours de leur période d'observation, la dose DL50 pour ce composé particulier étant manifestement bien inférieure à ce taux de dose. L'activité biophotosensibilisante des composés de l'invention est importante dans le test de réponse érythé- mateuse conformément à la méthode de Pathak et Fitzpatrick, J. Invest. Dermatol., 32, 509-518 (1959) intitulée "Bioassay of Natural and Synthetic Furocoumarins (Psoralens)", et aux versions modifiées classiques utilisées habituellement, comme indiqué dans ce qui précède. Toutefois, attendu que l'expression "activité de biophotosensibilisation" est utilisée dans le présent mémoire de même que l'expression "sensibilité photochimique sur la peau d'un mammifère" et le terme "photochimiothérapie", les composés del'inven- tion sont également des agents biophotosensibilisants actifs d'un autre point de vue, dans la mesure o ils produisent- une addition fonctionnelle dans lestests classiques de photoréactivité de l'ADN. (Voir par exemple Science 1977, 197 (4306), 906-908; J. Mol. Biol. 1977, 116(4), 661-679; Biochemistry 1977, 16 (6), 1058-1064, et les publications en rapport. Les composés sont donc manifestement utiles à l'étude détaillée de réactions et de structures secondaires d'acides nucléiques,et comme inhibiteurs de réplication de 1'ARN, et il est indiqué de les utiliser dans l'inactiva- tion de virus ainsi que dans la photochimiothérapie du psoriasis par la méthode PUVA, dans laquelle ils se sont révélé être tout aussi efficaces que de nombreux composés de psoralène déjà utilisés.-Leur efficacité dépend natu- rellement de nombreux facteurs,tels que la dose d'irradia- tion utilisée, la dose de l'agent photosensibilisant, le mode d'utilisation (topiquement ou oralement) et les sen- sibilités individuelles de la peau des mammifères soumis au traitement PUVA, y compris naturellement les êtres humains, pour lesquels le psoriasis est une maladie remar- quable. Les composés sont donc utiles à toutes les fins indiquées cidessus, mais en particulier pour engendrer une sensibilité photochimique sur la peau d'un mammifère, cette expression, telle qu'on l'utilise dans le présent mémoire, n'étant pas limitée à la production d'un érythème. Ils sont efficaces à la fois oralement et topiquement, et la méthode par laquelle une sensibilité photochimique est engendrée sur la peau d'un mammifère consiste simple- ment à administrer oralement ou topiquement audit mammi- fère une dose photosensibiliSante efficace d'un composé de l'invention. Lorsque le patient est ensuite exposé à des rayons ultraviolets, plus particulièrement à la radia- tion ultraviolette "A" dans une gamme ne produisant pas de brûlures, des produits fonctionnels d'addition avec l'ADN sont formés et le psoriasis est atténué chez les patients humains, comme indiqué ci-dessus. D'autres appli- cations des composés de la présente invention sont égale- ment indiquées dans ce qui précède. Les compositions pharmaceutiques conformes à la présente invention peuvent être utilisées pour engendrer une sensibilité photochimique sur la peau d'un mammifère, notamment d'un patient ou d'un sujet humain, et elles com- prennent une quantité efficace d'un composé de l'invention en association avec un support ou diluant pharmaceutique- ment acceptable. Ces compositions sont bien connues dans l'art antérieur et on peut là encore se référer auxbrevets des Etats-Unis d'Amérique N 4 124 598 et N 4 130 568 pour des exemples représentatifs et des commentaires les concernant. Le mode de préparation de ces compositions est tout à fait classique dans l'art antérieur. Pour le trai- tement oral du psoriasis, l:'ingrédient actif est générale- ment formulé en comprimés ou en capsules de gélatine. Dans ce cas, le diluant peut éventuellement être éliminé, bien qu'il soit généralement'présent. Pour une application topique, on peut préparer et utiliser des solutions ou pommades. On peut les formuler avec l'un quelconque de divers supports pharmaceutiquement acceptables, comme cela est bien connu dans ce domaine. L'administration peut être effectuée par exemple sous forme de comprimés, capsules, poudres, sirops ou solutions, ou comme déjà indiqué, sous la forme de pommades, crèmes ou solutions à usage topique. Pour la préparation de comprimés, on peut utiliser les adjuvants classiques pour comprimés tels que de l'amidon de mais, de la fécule de pomme de terre, du talc, du stéarate de magnésium, de la gélatine, du lactose, des gommes, etc., mais on peut aussi utiliser tous autres adjuvants pharma- ceutiques pour la formation de comprimés, pourvu seulement qu'ils soient compatibles avec-l'ingrédient actif. En géné- ral, l'intervalle posologique oral est d'environ 5 mg à environ 50 mg/kg de poids corporel, une dose de l'ordre d'environ 5-10 mg/kg étant généralement préconisée. Cette administration et ce choix de la posologie et de la dose unitaire doivent naturellement être déterminés d'après les principes médicaux établis et sous la responsabilité du médecin chargé du traitement PUVA impliqué. Pour l'usage topique, une dose efficace d'ingrédient actif par unité de surface est seule- impliquée, et elle est administrée par exemple sous la forme d'une solution, d'une suspension ou d'une pommade à 1 %, appliquée par exemple en quantité de l'ordre de 0,1 ml par cm2, conjointement avec un support convenable, par exemple l'éthanol, ou avec un autre sup- port des types déjà mentionnés. Les amines de la présente invention peuvent être utilisées avantageusement sous la forme de leurs sels d'ad- dition d'acides pharmaceutiquement acceptables. Lorsqu'on isole des composés de l'invention sous la forme d'un sel d'addition d'acide, l'acide est de préférence choisi de manière qu'il contienne un anion non toxique et acceptable du point de vue pharmacologique, tout au moins aux doses thérapeutiques usuelles. Des sels représentatifs qui sont inclus dans ce groupe préféré comprennent les bicarbonates, chlorhydrates, bromhydrates, sulfates, acétates, phosphates, nitrates, méthanesulfonates, éthanesulfonates: lactates, citrates, tartrates ou bitartrates, et maléates. D'autres acides sont de même convenables et peuvent être utilisés le cas échéant. Par exemple, les acides fumarique, ben- zoique, ascorbique, succinique, salicylique, bisméthylène- salicylique, propionique, gluconique, malique, malonique, mandélique, cinnamique, citraconique, stéarique, palmitique, itaconique, glycolique, benzènesulfonique et sulfamique peuvent aussi être utilisés comme acides formant des sels d'addition. REVENDICATIONS 1. Un 5'-aminoalkyl-4',4,8-trialkylpsoralène à fonction amino primaire et groupes alkyle inférieurs. 2. Le 5'-aminométhyl-4',4,8-triméthylpsoralène suivant la revendication 1. - 3. Composition pharmaceutique destinée à être utilisée pour produire une sensibilité photochimique sur la peau d'un mammifère, caractérisée en ce qu'elle com- prend une quantité efficace d'un composé suivant la reven- dication 1 et un support ou diluant pharmaceutiquement acceptable. 4. Composition suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le composé est le 5'-aminométhyl- 4 ',4,8-triméthylpsoralène. 5. Procédé de production d'un 5'-aminoalkyl-4',4, 8-trialkylpsoralène à fonctioncamino primaire et radicaux alkyle inférieurs, caractérisé en ce qu'il consiste-à soumettre un 5'-imido(alkyle inférieur)-4',4,8tri(alkyle inférieur)psoralène à l'hydrazinolyse pour produire le 5'-amino(alkyle inférieur)-4',4,8-tri(alkyle inférieur)- psoralène à fonction amino primaire. 6. Procédé suivant l.Ia revendication 5, caracté- risé en ce que le produit est un 5'-aminométhyl-4',4,8- tri(alkyle inférieur)psoralèneet la matière de départ est un 5'-imidométhyl-4',4,8-tri(alkyle inférieur)psoralène. 7. Procédé suivant la revendication 5, caracté- risé en ce que le produit est le 5'-aminométhyl-4',4,8- triméthylpsoralèneet la matière de départ est ie '-phtalimidométhyl-4',4, 8-triméthylpsoralène.