Brevet FR2488253A1 — publié le 19820212

La présente invention concerne de nouveaux peptides ayant une activité importante sur les récepteurs opiacés 6, leur procédé de préparation et leur application en thérapeutique notamment comme analgésiques. La présente invention concerne plus spécialement des penta et hexa peptides ayant une action importante sur les récepteurs opiacés 4. On a déjà décrit des pentapeptides présentant une certaine analogie de structures dans le brevet FR 78 12 543. Toutefois, ces composés connus n'ont pratiquement pas d'activité sur les récepteurs opiacés 6. On sait qu'il existe au moins deux types de récepteurs opiacés (ô et i) dans le cerveau (KOSTERLITZ et al. (1980), Brit. J. Phar- macol., 68, 333-42, CHANG et al. (1979), J. Biol. Chem., 254, 2610-18). Ces deux types de récepteurs sont impliqués dans l'analgésie mais les récepteurs 6 semblent également être impliqués dans le comportement, les états émotionnels, etc... (RISTER et al. (1980) Life Sciences 26, 337-42). Les substances ayant une activité spécifique sur les récep- teurs 6 présentent normalement des effets d'accoutumance et de dépendance très inférieurs à ceux engendrés par les opiacés clas- siques (morphine, pethidine) ou par les dérivés d'enképhalines ac- tuellement décrits. La présente invention vise donc à fournir des composés ayant une activité spécifique importante sur un seultype de récepteurs, à savoir les récepteurs ô. La présente invention a pour objet des dérivés de peptides répondant à la formule générale Tyr - A - Gly - B - C -D (I) dans laquelle A est un reste D.Ala, AzaGly, Aib, D. Ser, D. Thr, D. Cys, homo Sérine, b Phe Ser, /3 OH Leu, 40H Ile, o,,, T OHNor Val ou OH Val dont les groupes OH ou SH latéraux, lorsqu'ils existent, peuvent être libres ou protégés i) par un radical alkyle simple ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, ii) par un radical phénylenon subs- titué ou substitué par un ou plusieurs atomes de fluor, iii) par un radical benzy'enon substitué ou substitué par un ou plusieurs atomes de fluor, iv) par un radical acyle aliphatique ayant de 1 à 6 carbones ou par un radical acyle COX dans lesquels X est un radical phényle, benzyle ou benzyhydryle, éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes de fluor, B est un reste L.Phe, pF.L.Phe ou pentafluoro L.Phe, C estun reste Leu, N.Leu ou Ile, D représente un groupe -NH-CH-Y -NEI-CH-Y ou C CH2OR CÉ2 R SH3 - 2 3 danslequeln = 0, 1 ou2, R est un atome d'hydrogène ou un radical tel que défini pour la pro- tection du groupe OH du reste A, Y est un atome d'hydrogène, un groupe hydroxy, carboxy, carbamoy- le, un groupe ORi, COOR1 ou CONHMR1 dans lequel R1 repré- sente un radical tel que défini pour la protection du groupe OH du reste A, une chaîne phosphatidyléthanolamine R R 13/ 2- ou une chatne NH-(CH2) N dans laquelle n est un nom- o(2)n R2 bre entier de O à 3, R2 est un atome d'hydrogène ou un ra- dical alkyle simple ayant de 1 à 4 atomes de carbone et R3 est un atome d'hydrogène ou d'oxygène ou un reste alkyle simple ayant de 1 à 4 atomes de carbone ainsi que leurs sels pharmaceutiquement acceptables. Les composés de formule (1) peuvent être préparés par les procédés classiques de la synthèse peptidique. Ain- si, on peut les obtenir par condensation fragmentaire ou par couplage en série d'aminoacides convenablement choisis et protégés. La réaction de couplage s'effectue par les méthodes d'activation habituelles et les méthodes de dé- protection classiquement utilisées en synthèse peptidique. 3. Des détails concernant ces techniques classiques peuvent être trouvés dans les références bibliographiques suivantes: 1. C. GARBAY-JAUREGUIBERRY, B.P. ROQUES, R. OBERLIN, M. ANTEUNIS etA.K. LALAB.B.R.C., 71, 558-565, 1976. 2. C. GARBAY-JAUREGUIBERRY, B.P. ROQUES, R. OBERLIN. M. ANTEUNIS, S. COMBRISSON et J.Y. LALLEMAND FEBS Letters, 76, 93-98, 1977. 3. J.D. BOWER et al, J. Chem. Soc. Perkin Trans I, 2488-92. 4. W. WOELTER et al, Augen. Chem., Int. Ed. Engl., 15, 297(1976). 5. E. PIETRZIK et al., Liebigs. Ann. Chem. p. 609 (1977). A titre d'exemple général, les composés de la formule I peu- vent être préparés par condensation d'un résidu M Tyr-OH dans le- quel M représente un groupe de protection de la fonction amino (tertiobutyloxycarbonyle, benzyloxycarbonyle, fluorénylméthyl- oxycarbonyle) avec un résidu H-A-N o N est un groupe protecteur de la fonction acide (ester par exemple). La combinaison s'effectue par utilisation des agents d'acti. vation classique et plus particulièrement du dicyclo- hexylcarbodiimide et de l'hydroxybenzotriazole. L'élimination sélective du groupe protecteur N permet de continuer la synthèse par condensation successive jusqu'à l'obtention du peptide désiré. Dans le cas de la synthèse par fragment les procédés utilisés sont semblables mais des ensembles de résidus sont alors couplés selon le schéma, M Tyr-A-OH + H-Gly-B-C-D-N. L'invention est illustrée par les exemples suivants. Dans ces exemples, les abréviations suivantes ont été utilisées. Boc = tertio-butyloxycarbonyle t.bu = tertiobutyle DCC = dicyclohexylcarbodiimide HOBT = hydroxybenzotriazole Z = benzyloxycarbonyle DCU = dicyclohexylurée AcOEt = acétate d'éthyle THF = tétrahydrofuranne NET = triéthylamine TFA = acide trifluoroacétique Les divers composés obtenus ont été caractérisés par réso- nance magnétique nucléaire (270-MHz) et leur pureté testée par chromatographie en couche mince (CCM) dans les solvants suivants: C1 BuOH/ACOH/H20, 4/1/1 C2 CHCl 3/MeOH, 7/3 C = CHC13/MeOH, 9/1. ou par chromatographie liquide haute performance (HPLC). EXEMPLE 1 L. Tyr-D. Ser-Gly-Phe-Thr (XI) On prépare ce composé en suivant le schéma suivant: 3O0 Tyr D. Ser Gly Phe Leu Thr Bo e--OH H OCH3 Boc- OCH3 Otbu IV Boc- H H -OCH3 Boc OH H-OCH3 I Otbu V BOCJ /OCH3 Boc. OCH3 II Otbu VI Boc - H H OCH Otbu Qu VII| Boc-C Boc Otbu OCH3 Otbu Bo OH H /OCH3 Otbu IX Otbu Boc /,__ /OCH3 Otbu X i Otbu oc [ / OH OH _ il, i 1 i- i - __ _ TT NBoc-L. Tyrosyl-(Otbu) D. Sérine méthyl ester I On place 3, 37 g de Boc L. Tyr dans 20 ml de THF anhydre. On ajoute à 0 C successivement 2, 54 g de chlorhydrate de (Otbu) D. Sérine méthyl ester et 1, 88 g de NEt en solution dans 20 ml de CHC13 anhydre, puis 1, 84 g de HOBT dans 10 ml de CHC13 anhydre et en- fin 2,47 g de DCC en solution dans 20 ml de CHC1 sec. On agite 1 h à 0 C puis 12 h à temps ordinaire. On filtre la DCU, on évapore à sec sous vide. On reprend par 50 ml deAcOEt. On filtre la DCU insoluble. On lave avec 3 x 20 ml d'acide citriquel x 20 ml de H20, 3 x 20 ml de NaHCO3 solution saturée puis 2 x 20 ml de H2 0. On sèche sur Na2SO4 sec. On évap'ore à sec. On obtient un produit blanc. (4, 68 g), Rdt 89 %, Rf=0, 55 (C3). N-Boc-L. Tyrosyl-(Otbu) D. Sérine II 2,19 g (5mM) de Boc Tyr-D.Ser (Otbu) méthyl ester sont dissous dans 10 ml de méthanol et agités à 0 C durant 3 h avec 10 ml de NaOH 2N. On évapore MeOH, on ajoute 10 ml d'eau, filtre la DCU et acidifie par HC1 (pH 2). On extrait avec AcOEt (3 x 30 ml). On sèche le solvant organique et évapore à sec. On obtient un solide blanc. Rf = 0, 52 (C2). Boc-Glycyl-L. Phénylalanine méthyl ester III On dissout à 0 C 5,25 g de Boc glycine dans 25 ml de THF anhydre. On ajoute successivement 6, 47 g de L. Phe méthyl ester dans 20 ml de CHC13 sec, puis 4, 2 ml de NET3 dans 10 ml de CHC13. Après agitation 10 mn, on ajoute 4,6 g de HOBT dans 20 ml de TIF puis 6, 19 g de DCC dissousdans 50 ml de CHC13. On agite 1 h à 0 C puis 12 h à température ordinaire. On traite comme pour l'obtention du composé I. On obtient 10 g de produit. Rf = 0,45 (C). 3. Boc-GLycyl-L. Phénylalanine IV 10. g du composé précédent sont dissous dans 60 ml de MeOH. On agite à sec durant 1 h puis 3 h à temps ordinaire. On traite comme pour l'obtention de Boc-Tyr-(Obtu) D. Ser. On obtient un solide recristallisé dansAcOEt - (7, 2 g). Boc-Gly-L. Phe-L.Leu méthyl ester V La réaction de condensation est effectuée comme pour le composé I à partir de 6,7 g de tboc Gly-Phe OH et 3, 81 g de L. Leu méthyl ester (chlorhydrate). On obtient 7, 64 g d'un composé recristallisé dans AcOEt. Rf= 0,7 (C3). Trifluoroacétate de BocGly-L. Phe-L. Leu-OCH3 VI 4, 64 g du composé V sont mis en solution dans 15 ml de TFA. On laisse agiter 30 mn à 0 C puis 30 mn à température ordinaire. On chasse TFA sous vide poussé (0, 1 mmHg). Le résidu sirupeux est agité avec 20 ml d'éther sec (10 fois successivement) et l'éther est séparé par filtration. Lorsque l'éther est neutre, la poudre blanche obtenue est essorée rapidement puis séchée sous vide poussé. On obtient 3, 07 g de produit. Rf = 0, 5 (C2) 2' Boc-Tyr-(Otbu) D. Ser-Gly-Phe-Leu-OCH VII 1, 69 g du composé II sont dissous dans 15 ml de THF sec. On ajoute à 0 C, une solution de 1, 85 g de VI et 0, 56 ml de NET3 dans 15 ml de CHC13. Après 10 mn, on ajoute successivement 0, 61 g de HOBT dans 5 ml de THF puis 0, 82 g de DCC dans 5 ml de CHC13. On agite à 0 C 1 h, puis 20 h à tempirature ordinaire. On traite comme dans l'exem- ple I. On obtient 1, 75 g d'un solide blanc. Rdt = 60 % - Rf = 0, 65 (C3). Boc-Tyr-(Otbu) D. Ser-Gly-Phe-Leu-OH VIII 1,73 g de VII sont agités à 0 C dans 70 ml de MeOH et 4, 6 ml de NaOH N. Après 1 h à 0 C, on laisse 12 h à température ambiante. On obtient un solide (1, 33 g) - Rdt = 80 % - Rf = 0, 45 (C2). Boc-Tyr-(Otbu) D.Ser-Gly-Phe-Leu-(Otbu)Thr-OCH IX Le couplage est effectué entre 1, 33 g de VIII et 0, 41 g de l'ester méthylique de la L. Threonine (HC1) dans des conditions similaires à l'obtention de I ou VII. On obtient 7, 5 g d'un solide blanc. - Rdt = 90 % - Rf = 0, 67 (C3). 3. Boc-Tyr-(Otbu)D. Ser-Gly-Phe-Leu4Otbu)Thr-OH X La saponification est effectuée sur 1, 5 g du composé IX et donne, selon la méthode fournissant le composé VIII, un produit solide (1,26 g) - Rf = 0,8 (C1). H-Tyr-D. Ser-Gly-Phe-Leu-Thr-OI XI 0, 96 g de X sont mis à agiter 30 mn à 0 C dans 1 ml de TFA saturé d'HCl gazeux. On évapore à sec sous 0, 1 mm Hg. On ajoute de l'éther sec et on triture 15 fois avec 10 ml. On obtient un produit blanc crème (0, 41 g). Le composé est purifié par passage sur une colonne de LH 20, en utilisant le MeOH comme solvant. Le produit blanc obtenu est lyophylisé. Sa pureté est contrô- lée par HPLC. (Colonne microbondapak C18) solvant: ACO(-) NH4(). M, pH = 4,2 (80 %) et CH3CN (20 %). Débit 1, 2 ml mn -1. Temps rétention 10,2 mn. EXEMPLE 2 Tyr-D. Ala-Gly-Phe-Leu-Thr XVIII On prépare ce composé en suivant le schema suivant. Boc-Tyr-D.Ala méthyl ester XII Il est obtenu par condensation de 4, 2 g de Boc Tyr avec 1, 74 g de chlorhydrate de l'ester méthylique de D. alanine dans les conditions d'obtention du composé I. On obtient un produit solide qui est saponi- fié par la soude N pour donner XII (3,92 g) - Rf = 0,51 (C2). Tyr D.Ala Gly Phe Leu Thr XIII Otbu Boc -OH H--OCH3 Boc- OH __OCH lxfV Otbu Boc O CH3 Boc03 XII XV Otbu Bo -OH H é- 1OCH XVI Otbu Boc-., ___. OCH3 XVII Otbu Bo. -C..... Boc/ -OCH XVIII Y-L [ OH Boc-Gly-Phe-Leu XII Il est obtenu comme pour le composé IV en partant de 6, 4 g de V. On obtient 5, 2 g. Il cristallise dans AcOEt. Rf = 0, 48 (C3). Boc-Gly-Phe-Leu-(Otbu)Thr-OCH3 XIV Il est obtenu comme pour le composé VIII en condensant 5, 2 g de XIII avec 1, 7.0 g de chlorhydrate de l'ester méthylique de la (Otbu) thréonine. On obtient un solide jaune pâle (3, 27 g) - Rf = 0, 61 (Cs). Gly-Phe-Leu-(Otbu)Thr-OCH3 XV Le composé XIV est agité dans le TFA (1, 8 ml) à O C durant 1 h puis traité dans les mêmes conditions que celles utilisées pour obtenir VI. La suite de la synthèse emprunte les méthodes illustrées dans l'e- xemple 1. Le composé final, XVIII, est un solide blanc - Rf = 0, 33 (C1) Le tableau I suivant donne les formules des composés de formule générale I que l'on a préparés selon les procédés des exemples dé- taillés précédemment ou par des variantes des techniques classique- ment employées dans la synthèse des peptides. TABLEAU I N FORMULE Rf 1 Tyr-D. Ser-Gly-Phe-Leu-Thr 0,51 (C) 2 Tyr-D. Ala-Gly-PheLeu-Thr 0,33 (C1) 3 Tyr-D. Ser-Gly-Phe-Leu-Ser 0,62 (C1) 4 Tyr-D. Thr-GlyPhe-Leu-Ser 0,58 (cl) Tyr-Aib-Gly-Phe-Leu-Ser 0,35 (C1) 6 Tyr-AzaGly-GlyPhe-Leu-Ser 0,44 (C1) 7 Tyr-Aib-Gly-Phe-Leu-Thr 0,57 (C1) 8 Tyr-AzaGlyGly-Phe-Leu-Thr 0,40 (Cl) 9 Tyr-D. Ser-Gly-Phe-Leu-NH(CH) OH 0,30 (C1) Tyr-D. Ser-Gly-Phe-Leu-NH(CH2)3OH 0,30 (Cl) Tyr-D. Ser-Gly-Phe-Leu-NH(CH > sOH 0,30 (C1) 11 Tyr-D.Ser-Gly-Phe-Leu-Thr NH2 0,12 (C1) 12 Tyr-D.Ser (Obenzyl)-Gly-Phe-Leu-Thr 0,50 (C2) al.zuaqoonuT C[N -xa q O-tjS-nI- eMdMD- (CH3XO)aS '(a-.J& GN ( D) oL'o (io) ( Do) (1D) (T) SL 'o g'0 0g 0 (Co) 8i '0 (Z) 55'0 (?ZO) 05'0 ( co) 18'o0 (úco) Lg'o ( o) (to) (to) ( 1D) (Co) ( co) ( o) 8 ' Lg'o I9 'O zS'o 0çú'0 OC (CH3)2I Dans ce tableau, les groupes entre parenthèses correspon- dent à des substituants fixés sur les chaifes latérales. Comme indiqué précédemrnent, les composés de formule I présentent des propriétés pharmacologiques particulièrement inté- ressantes, à savoir principalement une action préférentielle sur les récepteurs u des opiacés et une action analgésique.. Leur toxicité n'apparaît qu'à des doses très supérieures aux doses pharmacologi- quement actives, ce qui permet leur utilisation en thérapeutique, notamment comme analgésiques, psychotropes et antidiarrhéiques. On donnera ci-après des résultats des études pharmacologi- ques et toxicologiques qui mettent en évidence ces propriétés. 1) Action in vitro sur les récepteurs Uet C L'étude de l'action soit sur les récepteurs I-soit sur les récep- teurs 6 a été faite en fonction de l'effet sur l'iléon isolé de cobaye ou sur le vas deferens de souris. L'action sur les récepteurs t a été déterminée par mesure de la concentration inhibitrice 50 % (IC 50) de la contraction de l'iléon isolé de cobaye, induite par stimulation coaxiale (PATON W.D.M., Brit. J. Pharm. 1959, 12, 119). L'action sur les récepteurs6a été déterminée par mesure de la concentration inhibitrice 50 % (IC 50) de la contraction du vas deferens de souris induite par stimulation électrique. Les concentrations inhibitrices 50 sont exprimées en con- centration nanomolaire/litre. Chaque produit est testé par rapport à la Met-Enképhaline comme substance de référence et le résultat est exprimé également en % d'activité par rapport à la Met-Enképha- line = 100. L e rap p rt R I1 50 iléon Le rapport % = IC 50 vas deferens permet de voir si le produit étudié est P ou espécifique.. Les résultats sont donnés dans le tableau suivant. Dans ce tableau, le nombre d'essais est indiqué entre parenthèses. TABLEAU II ILEON VAS DEFERENS R PRODUIT IC 50 iléon IC 50 Act. IC 50 Act. (nM) relative (nM) relative IC 50 V.D Met-Enképha- 354 (6) 100 18 (4) 100 19,6 line Exemple 2 500 (3) 80 2 (2) 900 250 Exemple 25 1050 (2) 34 1,2 (2) 1500 875 Exemple 13 du brevet FR I 320 110 650 2,7 0,49 78 12 543() t! (t) Composé de formule Tyr -D. Ala-Gly-Phe-Met-NH- (CH2)5 -SO2 NH / CH3 CH3 Ce tableau met en évidence l'effet S spécifique des composés de formule I. 2) Activité analgésique Les composés ont été testés "in vivo" par voie intraveineuse (i.v.) dans l'épreuve de la plaque chaude à 65 C chez la suris, selon la méthode de JACOB et BLOZOVSKI (Arch. Int. Pharmacodyn. 1961, 33, 296) par mesure du réflexe de lèchement à 15 minutes, de bond à minutes et de saut ajusté à 69 et à 90 minutes. La substance de référence était le DAla2Met-Enképhaline. Les résultats sont donnés au Tableau III. TABLEAU III Temps de réaction (s) Traitement N ' so30' 60' 90' Lèchement Bond Saut ajusté Saut ajusté Témoins i.v. 6 4,5 - 0,8 2,9 - 2,2 13,4 - 6,6 13,4 - 5, 3 D. Ala2Met-Enképhaline mg/kgi.v. 6 5,5 - 1 5,5 _ 1,6 5,5 - 1,2 5,6 - 2 Ex. 2 100 mg/kg i.v. 6 38,2 - 4,5 35,7 - 6,4 34,9+ - 5,1 29,8+ - 2,6 Ex. 25 75 mg/kg i.v. 6 37,4 - 1,6 34,6 - 6,3 35,4 -+ 8 30,4 - 9 p 4 0,05 t-' co Co n Lw 3) Action antidiarrhéique Elle a été recherchée par l'épreuve à l'huile de ricin chez le rat selon la méthode de Niemegeers et coll. (Arzn. - Forsch. 22 516-518, 1972). Ces essais ont été réalisés avec des rats males de 160 à 220 g. Après un jetune de 18 heures, chaque animal a reçu par voie orale, un millilitre d'huile de ricin. Ces composés en solution dans l'eau ont été administrés par voie orale sous un volume de 0, 5 ml pour 100 grammes, une heure avant l'huile de ricin. Les résultats sont donnés dans le Tableau IV. TABLEAU IV Nombre d'animaux non Séries Nombre diarrhéi ques rats 2 heures 4 heures Témoin X 30 8 2 Exemple 25 3 mg/kg 10 10 6 Codéine base 3 mg/kg 10 7 4 10 mg/kg 10 10 7 Morphine (chlorhydrate) 1 mg/kg 10 9 4 3 mg/kg 10 10 6 XHuile de ricin seule. 4) Toxicité aigle La détermination de la mortalité chez la souris est réalisée à la suite de l'administration unique par voie intra-veineuse de doses croissantes des composés à tester. La DL50 pour tous les composés de formule I étudiés est su- périeure à 300 mg/kg i.v. Les composés de formule I sont administrables à l'homme par voie orale, parentérale et rectale. Chaque dose unitaire contient avantageusement de 0, 2 mg à 100 mg de principe actif, les doses administrables journellement pouvant varier de 0, 5 mg à 200 mg de principe actif. REVENDICATION S 1- Dérivés de peptides de formule Tyr - A - Gly-- B - C - D (I) dans laquelle A est un reste D.Ala, AzaGly, Aib, D. Ser, D. Thr, D. Cys, homo Sérine, 3 Phe Ser, 3 OH Leu, 4OH nle, d,,., T OHNor Val ou OH Val dont les groupes OH ou SH latéraux, lorsqu'ils existent, peuvent *être libres ou protégés i) par un radical alkyle simple ou ramifié ayant de 1 à 6 atomes de carbone, ii) par un radical phénybnon subs- titué ou substitué par un ou plusieurs atomes de fluor, iii) par un radical benzylenon substitué ou substitué par un ou plusieurs atomes de fluor. iv). par un radical acyle aliphatique ayant de 1 à 6 carbones ou par un radical acyle COX dans lesquels X est un radical phényle, benzyle ou benzyhydryle, éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes de luor, B est un reste L.Phe, pF.L.Phe ou pentafluoro L.Phe, C est un reste Leu, N.Leu ou Ile, D représente un groupe -NH-C-Y - -NH-CH-Y ou.I H2)n ou CHOR CH2OR H3 2 3 dans lequel n = 0, 1 ou 2, R est un atome d'hydrogène ou-un radical tel que défini pour la pro- tection du groupe OH du reste A, Y est un atome d'hydrogène, un groupe hydroxy, carboxy, carbamoy- le, un groupe OR1, COOR1 ou CONHR dans lequel R représente 1 1 _.1 un radical tel que défini pour la protection du groupe OH du reste A, une chatne phosphatidyléthanolamine ou une chaîne V3, R2 NH-(CH2)n N dans laquelle n est un nombre entier de R2 O à 3, R2 est un atome d'hydrogène, ou un radical alkyle simple ayant de 1 à 4 atomes de carbone et R3 est un atome d'hydrogène ou d'oxygène ou un reste alkyle simple ayant de 1 à 4 atomes de carbone. 2 - Peptide de formule Tyr-D. Ser-Gly-Phe-Leu-Thr. 3- Peptide de formule Tyr-D.Ala-Gly-Phe-Leu-Thr. 4 - Composition thérapeutique, caractérisée en ce qu'elle contient à titre de principe actif un composé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.