Brevet FR2499408A1 — publié le 19820813

La présente invention concerne des compositions pharmaceutiques et plus par- ticulièrement des compositions pharmaceutiques destinées aux traitements de l'ostéopathie. Les compositions selon la présente invention corz1inmnb à titre d'agent actif, l'acide 6 - amino - 1 - hydroxyhexane - 1, 1diphosphonique et / ou *es sels, esters et complexes de chelation avec le cuivre. En outre, l'invention concerne l'emploi de l'acide 6-amino-1hydroxyhexane-1, 1-diphosphonique et / ou deses sels, esters et complexes de chélation avec le cuivre dans la thérapie de l'ostéopathie. Par le terme " emploi ", au sens o on l'entend dans la présente invention, on doit comprendre l'emploi dans toutes les opérations relatives à la préparation, la purification de l'agent actif, de même que sa confection et / ou sa formulation dans des compositions et formulation convenables pour l'administration aux malades souffrant.. d'ostéopathie. On sait depuis quelques temps que les concentrations faiblesde phosphates condensés peuvent empêcher le dépôt de carbonate de calcium dans les solu- tions; outre cette action, les phosphates condensés et parmi eux lespyro- phosphatessont capables d'inhiber la précipitation du phosphate de calcium quand ils sont ajottés même à de très faibles concentrations à des solutions de phosphate de calcium. Cette action d'inhibition se manifeste aussi bien dans des solutions libres de cristaux d'apatite, qu' en présence de cris- taux préformés. De plus, les phosphates condensés ralentissent te degré de transformation du phosphate de calcium de la phase amorphe à la phase cristalline sans influencer la formation dela phase amorphe. L'effet significatif du pyro- phosphate (PP) sur le phosphate de calcium in vitro à des concentrations proches de la concentration que l'on trouve dans le fluide biologique, amène à penser que le pyrophosphate peut protéger les tissus mous de la minéralisation. En outre, dans les os, PP peut réguler le développement de la même calcification afin d'influencer la transformation du calcium et du phosphate. Une autre action de PPdans les os déjà minéralisés semble être l'influence du degré de mouvement du calcium et du phosphate vers l'intérieur et l'extérieur des os. En dépit de toutes les connaissances acquises sur PP, son emploi thérapeutique se révèle impossible à cause de la rapide hydrolyse qul subit lorsqu'il est administré soit par voie orale soit par voie systé- mique. Pour cette raison et pour le grand intérêt apporté à PP, on a mené à différents moments, de nombreuses études sur la préparation de substances possédant une action similaire mais qui résistentàl'hydrolyse. A présent, on a au moins partiellement atteint cet objet avec la synthèse de diphosphona- tes, substances qui contiennent une liaision P-C-P au lieu de P-O-P. L'éffet des diphosphonates sur les sels de calcium ressemble étrangement à l'action induite par PP même à de faibles concentrations. En fait: - Ils inhibent la précipitation du phosphate de calcium des solutions; - Ils bloquent la transformation du phosphate de calcium amorphe en phase cristalline, sans cependant inhiber la formation de la phase initiale; Ils bloquent l'aggrégation de cristaux d'hydroxy-apatite; - Ils ralentissent le degré de dissolution des cristaux d'hydroxy-apatite après l'absorption par cesderniem des diphosphonates des solutions. De nombreuses études cliniques et pharmacologiques décritent dans la litté- rature scientifique montrent cependant que malgré une certaine analogie d'ac- tivité, les divers diphosphonates utilisés jusqu'à présent dans le traitement de 1 'ostéopathie présentent certaiSinconvénients, qui ne sont pas négligeables dans la mesure ou ils concernent la toxicité chez les animaux et la tolérance ou l'induction des effets secondaires chez l'homme. On a à présent trouvé de façon surprenante que l'acide 6-amino-lhydroxyhexane -1, 1 diphosphonique de formule: Po3H2 H N-CH -CH -CH -CH -CH - C - OH (I) 2 2 2 2 -2 2 \Po H 32 que l'on désignera dans ce brevet AHEDP et ses dérivés tels que, sels, esters, et complexes de chelation avec le cuivre conviennent tout à fait pour la thérapie des diverses formes d'ostéopathie, et ceci sans présenter des effets secondaires non désirables que l'on rencontre avec les diphosphenates sem- blables déjà connus dans le domaine. On peut préparer le composé (I) en chauf- fant à une température comprise entre 80 C et 90 C pendant 3-4 heures, un mélange d'acide 6-amino-hexanoique, d'acide orthophosphoreux et de trichlorure de phosphore dans un rapport molaire de 1:1:2 dans du chlorobenzène. On refroidit, puis on verse le mélange de réaction dans la glace, on élimine le chlorobenzène avec un courant gazeux, on refroidit le produit et on filtre à la pompe. On purifie le solide ainsi obtenu par dissolution dans NaOH dilué, filtration et reprécipitation avec HCl à un pH d'environ 4,5. On obtient le produit de formule sous forme d'une poudre cristalline blan- che; il contientune moléculed'eau de cristal]isation et fond à une température comprise entre 130 et environ 230 C, en fonction de la vitesse de chauffage. Il estpeusoluble dans l'eau ou il se dissout complètement par addition d'un équivalent de NaOH; il se dissout dans HCI de concentration moyenne. Les résultats d'analyse élémentaire concordent totalement avec la formule C6H 7NO7P.H O.. Le spectre infrarouge dans le bromure de potassium donne 17 7 2 2 -1 une bande complexe entre 3700 et 2400 cm, ( superpositionde l'étirement du OH de l'acide et de l'alcool et NH);3000-2700 cm- (étirement du groupe CH); 1635 et 1520 cm- ( déformation du groupe amino partiellement salifié -1 cause de la présence dè groupes phosphoniques); 1470 cm ( déformation de CH); 1200 cm-1 ( étirement de P=O associé); 1150 cm (étirement de C-O d'un groupe alcoolique); ll00 -900 cm- (étirement de P-O associé); 850 700 (blaneffrntde CH2 structurellement différencié); 600 - 400: (bandesdu squelette intéressant essentiellement la partie de la chaine conte- nant les atomes de phosphore.) RMN dans D20 ( neutralisation avec NaOH): multiplet entre 1,2 et 2,4 ppm, correspondant à 4CH2; idem à 2,8 - 3,1 ppm ( CH2 lié à NH2); bandes secondairesduesàl'eau entre 3,8 et 5,1 ppm. Les études toxicologiques et pharmaco-cliniques décritent ci-dessous mon- trent'à l'évidence les propriétés thérapeutiques de AHEDP. Activité toxicologique et pharmacologique L'objet de cette étude a été de rechercher l'effet de AHEDP sur des cellules du crâne en culture et sur la réabsorption osseuse et la minéralisation in vivo; la toxicité a en outre été évaluée sur la souris. Expériences sur des cellules de Sinciput. Culture cellulaire:on cultive d'abord les cellules selon la méthodedàcrite par Fast et collaborateurs, (Biochemical journal, 172,97- 107, (1978). En bref, les crânes prélevés sur des rats Wistar agés de 1 jour sont digérés avec les collagenases. On place les cellules libérées sur des plaques à une concentration de 200 000 cellules par ml de milieu dans des boites de Pétri de 3,5 cm de diamètre contenant 1,5 ml de milieu dans des cristallisoirs de 1,6 mde diamètre contenant 0,5 ml de milieu. On cultive les cellules dans le milieu minimum essentiel contenant 10 % de sérum de veau foetal dans une atmos- phère à 5%de CO2 à 37 C jusqu'au 7 ou 8ème jour. On ajoute lesdiphosphonates le ler jour jusqu'à la fin de l'expérience. On compte les cellules à l'aide d'un compteur Coulter après qu'elles aient été libérées des cristallisoirs par digestion avec un mélange de collagénase et de trypsine. Le 7ème jour, le mélange est changé et les cellules incubées pendant 16 heures. On mesure le lactate ainsi obtenu au cours de cette pé- riode selon la méthode de Fast et collaborateurs. 2 - Expériences sur la réabsorption osseuse et la calcification in vivo On traite pendant 7 jours des groupes de 5 rats Wistar pesant entre 180 et grammes avec 0,01-0,1-1,0 et 10 mg P/kg de AHEDP ou avec une solution physiologique par voie sous-cutanée. On alimente les animaux avec de l'Altromine 1314 contenant 1,1 g pour 100 g de calcium, 1,2 g pour 100 g de P et 250 IU pour 100 g de vitamine D. -Le 8ème jour, on tue les animaux et on prélève les os du tibia que l'on fixe dans 50/ d'éthanol. On prépare alors les os du tibia pour l'examen histologique et on prépare des coupes de 70-80 p d'épaisseur pour l'étude microradiologique. Cette procédure permet une estimation de la densité minérale dans la métaphyse ( Schenk, et col, Calc;. Tiss.Res. 11, 196-214, 1973). Résultats Sur la base des concentrations utilisées dans les tests, dans la première expérience seuls 250 pM de la composition se sont révelées posséder un quel- conque effet en réduisant bien que légèrement le nombre de cellules et en augmentant la production de lactate. A des concentrations encore plus faibles, on ne rencontre aucun effet négatif sur le comportement cellulaire. Sur la base des expériences sur la réabsorption osseuse et sur la calcification, il a été possible de noter que la dose de 0,01 mg de P/kg n'a pas d'effet sur la densité de l'os alors que O,1 mg et particulièrement 1 mg P/kg provoque une augmentation dans la densité des métaphyses, ce qui indique une nette inhibi- tion de la réabsorption osseuse. Aucun traitement n'a d'influence sur le poids corporel, sauf à la dose de 10 mg P/kg, ce qui évidemment n'a pas de valeur significative. Les résultats ainsi obtenus montrent que la substance AHEDP est un inhibiteur puissant de la réabsorption osseuse à un degré supérieur ou semblable à celui des autres diphosphbnates bien connus; en particulier, si on la compare avec l'analogue, le 3-AMINO-1-HYDROXYPROPANE-1, 1diphosphonate (APD), la substance présente un degré de toxicité cellulaire nettement inférieur (environ 100 fois moins), ce qui confère à AHEDP une marge de sécurité nettement supérieure. In vivo, on a déterminé le degré de toxicité de AHEDP chez des souris 3wiss à la fois m&leset femelles selon diverses voies d'administration et par compa- raison avec quelques unsdes diphosphonates les plus connus et les plus utilisés. Il ressort des tableaux ci-dessous que la substance AHEDP présente un faible degré de toxicité dans toutes les voies d'administration. Il est particulière- ment intéressant de noter qu'en comparaison avec l'analogue, la substance ADP, AHEDP présente une tolérance supérieure. Ce rapport confirme ce qui a déjà été rapporté dans les expériences in vitro. Tableau 1: Effet de AHEDP et de l'analogue, APD, sur le nombre de cellules in vitro et sur la production de lactate __________________________________________________________________________ ___ : Composé Concent. Nombre de cellules Production de FM % des témoins + E. S. Lactate : AHEDP 0,25 96,6 + 1,7 99,4 + 3,4 : " " 2,5 95,7 + 7,8 90,7 + 2,6 : " " 25 104,4 + 2,1 95,7 + 2,7 " " 250 88,4 + 1,5 (*) 139,0 + 5,4 (*) : APD 2,5 90,8 + 2,1 (*) 118,7 + 3,1 : " 25 64,9 + 4,1 (*) 204,4+ 10,8 (*) : " 250 O (*) signification par rapport au contrble pour PLO.001 Tableau 2: valeur de la DL chez des souris Bwiss à la fois male et femelle de certains diphosphonates. Les valeurs sont exprimées en mg/kg de poids corporel. __________________________________________________________________________ ____ :: OS I.p. I.v. (Voie orale) tà- -- - - - __ -- _--__--t_ _.......----à : AHEDP: > 2000 650 85 : APD: 625 190 45 : EHDP: 2000 250 35 (*) : C2MDP)> 2000 780 75 (*) rats. EHDP: Ethane-1-hydroxy-1,1-diphosphonate disodique APD: 3-Amino-1hydroxypropane-1,1-diphosphonate disodique Cl2MPD: Dichloro méthylènediphosphonate disodique. Aspects cliniques A la suite des résultats toxicologiques et pharmaceutiques favorables, la substance AHEDP a été soumise à une enquête clinique. L'étude concerne les effets sur le métabolisme du phosphore et du calcium du nouveau diphosphonate selon la présente invention utilisé dans le traitement des ostéopathies démi- néralisantes, caractérisées par une vitesse élevéede réabsorption osseuse. Nombre d'individus testés - six individus affectés par la maladie osseuse de Paget, à savoir trois hommes et trois femmes ayant entre 52 et 68 ans; trois individus affectés dtostéolyse métastatique, résultat de carcinomes mammaires, à savoir trois femmes ayant entre 42 et 59 ans. Doses administrées et période de traitement. Dans huit cas, à savoir cinq cas de maladie de Paget et trois cas d'ostéolyse, on a effectué le traitement pendant 15 jours (dans un des cas concernant un individu affecté de la maladie de Paget, on a poursuivi le traitement pendant une quinzaine de jours supplé- mentaires avec un dosage plus élevé); dans le neuvième cas concernant la maladie de Paget, on a poursuivi le traitement pendant trente jours. Les quatre premiers cas, deux individus affectés de la maladie de Paget et deux diostéolyse, ont reçu des doses journalières de AHEDP de 5 mg par voie intraveineuse (infusion lente); dans le cinquième cas, l'individu affecté de la maladie de Paget a reçu une dose journalière de 10 mg pendant 15 jours, puis de 20 mg journaliers pendant une période additionnelle de quinze jours. Trois autres cas, à savoir deux individus affectés de la maladie de Paget et un individu affecté d'ostéolyse, ont reçu des doses journalières de 20 mg pendant quinze jours. Le neuvième individu souffrant de la maladie de Paget a été traité avec des do-ses journalières de 40 mg pendant trente jours. Paramètres métaboliques: on a étudié plusieurs paramètres avant le traitement, au cours du traitement et à la fin du traitement en ce qui concerne les métabolismes du phosphore et du calcium et l'aptitude a être tolérée de la substance. A) métabolisme du phosphore et du calcium: calcémie, phosphatémie, phospha- tasémie -alcaline, PGE2 plasmatique, iPTH plamatique, calciurie, phosphaturie, hydroxyprolinurie, AMP nephrogène cyclique. B) Tolérance: examen hémochromocytométrique, protéhémie, glycémie, azotémie, créatininémie, transaminasémie, immunoglobuline. Résultats Chez tous les individus traités avec la substance selon la présente invention, on a noté que la substance était bien tolérée et ne provoquait pas de variati- on significative dans les paramètres de tolérance étudiés: aucun effet secon- daire significatif n' a été relevé. Pour ce qui concerne les para.nètres du métabolisme du phosphore et du calcium, la substance n'a pas provoqué de variation digne d'être relevée quant au niveau de calcium et de phosphate du plasma à toutes les doses utilisées; on n'a pas observé de phases d'hyper- phosphatémie et seulement sur de très courtes périodes dans quelques traite- ments, on a noté un faible degré en ce qui concerne les valeurs de calcémie les traitements avec des doses journalières de 5-10-20-40 mg n'ont pas pro- voqué de modifications significatives des indices de l'activité paratyroide. ( PTH immunoréactif plasmatique, AMP néphrogène cyclique). La tendance ob- servée a été celle d'une légère augmentation de ces paramètres, qui n'a ja- mais atteint de niveau significatif. Le traitement avec 5-10 mg par jour n'a pas modifié à un degré significatif l'excrétion urinaire de calcium inorgani- que et de phosphates inorganiques; des augmentations significatives de ces deux paramètres ont été observées avec des doses journalières de 20- 40 mg ce comportement a été particulièrement évident pour la phosphaturie; les valeurs élevées de phosphatasémie alcaline présentes chez tous les individus traités et les indices de l'activité ostéoblastique accrue n'ont pas été mo- difiés avec des doses journalières de 5-10-20 mg. Une diminution rapide et nette des niveaux de phosphatasémie alcaline a été observée dans le seul cas d'un individu traité avec 40 mg par jour (maladie de Paget dans la phase active). Excrétion urinaire d'hydroxyproline On a constaté que l'excrétion urinaire d'hydroxyproline, qui est un indice des procédés catabOliques du collagène osseux, et qui est élevé chez un grand nombre d'individus traités avant le traitement, est réduite d'une manière si- gnificative chez tous les individus traités: la diminution de l'hydroxypro- linurie est beaucoup plus grande par rapport aux valeurs existant avant le traitement, lorsque le dosage de la substance qui est administré est plus élevé. Dans trois cas de la maladie osseuse de Paget, on constate avant le traitement des niveaux plasmatiques de PGE2 élevés, ce qui est un facteur humoral de l'ostéolyse. Le traitement avec 20-40 mg par jour provoque une di- minution rapide et subtantielle dans le PGE2 plasmatique chez les trois indi- vidus. Pour un de ces individus, un traitement préalable avec des doses de mg par jour n'avait provoqué aucune modification de ce paramètre. Conclusions Dans l'ensemble, le traitement avec AHEDP a été bien toléré dans tous les cas et on n'a pas noté d'effet secondaire non désirable ni de modifica- tion importante de la crase hématique et des fonctions rénales et hépati- ques. La substance s'est révelée efficace pour réduire de manière progressi- ve et prompte l'excrétion urinaire d'hydroxyproline, fait qui démontre l'effet inhibiteur des procédés de dégénération osseuse. Ce qui est très intéres- sant, c'est le fait que les doses de 5-10-20 mg journalières, tout en bloquant l'ostéolyse, n'ont pas provoqué de modifications significatives dans la phosphatage alcaline plasmatique et donc dans l'activité ostéoblastique de néodéposition osseuse; on a constaté une réduction de l'ensemble des paramètres dans le seul cas de l'individu traité avec 40 mg de substance par jour. Un fait très important et qui confirme le degré élevé de tolérance et de sécurité des compositions selon la présente invention, provient de l'obser- vation suivante: chez aucun des individus traités, on a observé une élévation de la température du corps ou une quelconque variation dans la crase hématique. Aussi, pour ces paramètres, la substance diffère de façon notable de l'analogue, 3-amino-1-hydroxypropane-ll diphosphonate (APD), pour lequel on constate des altérations notables dans les paramètres discutés cidessus. Ces résultats cliniques, qui réaffirment les données pharmacologiques, sont d'un intérêt considérable pour décider de l'emploi thérapeutique de AHEDP dans les ostéopathies caractérisées par une augmentation dans les procédés de dégénération osseuse et dans les cas de calcification anormale ou de calcifi- cation dans des sites anormaux. On peut administrer la substance de formule I, AHEDP, telle quelle, par voie orale, systémique et topique. Les formulations pharmaceutiques qui conviennent pour l'administration peuvent être les suivantes: - comprimés, capsules, granulés, dragées, par voie orale. - gouttes par voie orale. - solutions convenables pour l'administration intramusculaire, intraveineuse ou intraarticulaire. - crème pour emploi topique. Les doses en relation avec l'emploi thérapeutique peuvent être les suivantes a) 1-50 mg/kg de poids corporel par voie orale; b) 0,1-20 mg/kg de poids corporel dans l'emploi systémique c) 1-10 % en poids de principe actif par rapport au poids total dans les formulations destinées à l'emploi topique. Les excipients utilisés pour les formulations solides, c'est-à-dire les granulés, capsules scellées, comprimés et dragées, comprennent les éléments constitutifs, par exemple, dans le cas de capsules scellées, de même que les additifs communément utilisés en pharmacie, tels que diluants, poudres, agents de désagrégation, lubrifiants, stabilisants, et conservateurs. Pour illustrer, on peut mentionner les excipients suivants: sucres, (tels que saccharose, glucose, lactose, etc...); amidons et dérivés (tels que amidon de mais, amidon de pommes de terre, etc...); la cellulose et ses dérivés (tels que cellulose microgranulaire en poudre, métylcellulose et ethylcellulose, carbo- xyméthylcellulose); gommes et gélatines ( telles que gomme arabique, gomme adragante), acides gras et dérivés ( tels que acide stéarique, stéarate de magnésium,stéarate de calcium ou stéarate de sodium),les composés polyhydroxy (tels que mannitol, sorbitol, polyéthylèneglycol dans la forme solide); esters aromatiques (tels que p-hydroxybenzoate de méthyle et de propyle, etc...), talc, etc. Parmi les excipients utilisés pour les formulations liquides telles que les gouttes, on peut mentionner les composés polyhydroxy liquides, tels qu'une solution de sorbitol, F.U., propylèneglycol, glycérine, etc... Naturellement, on peut également utiliser l'eau purifiée. En général, on peut utiliser les solutions aqueuses des principes actifs convenablement neutralisés, stabili- sés, et aromatisés. Presque tous les excipients nécessaires pour le prépara- tion de solutions injectables ont déjà été mentionnés parmi les excipients nécessaires pour la préparation des formulations liquides par voie orale. En ce qui concerne les formulations pour l'emploi topique, qui conviennent pour l'application directe sur le derme ou sur les muqueuses, les excipients les plus appropriés comprennent les solvants tels que l'eau stérile, et les composés polyhydroxy; les charges telles que alcools ou acides gras et leurs dérivés; les agents émulsionnants tels que stéarate de polyéthyléneglycol, lécithine,"Tweens"et"Spans"; les agents stabilisants tels que phydroxybenzo- ate et propyl-gallate et tampons. A titre d'exempleS,on peut indiquer les formulations suivantes: Capsules operculées une capsule contient AHEDP 400 mg Lactose en poudre 45 mg Talc 20 mg Gélatine 5 mg Stéarate de Magnésium 5 mg Gouttes - 10 ml contiennent AHEDP 1 g Agent de neutralisation 1 ml Stabilisant et arbmatisant Trace Eeau stérile 10 ml Injectable - 1 ampoule contient AHEDP 20 mg Chlorure de sodium 40 mg Solution de bicarbonate de sodium 0,1 N 0,15 ml Parahydroxybenzoate de méthyle 5 mg Eau stérile q.s.p. 5 ml Granulé - 1 dose contient AFEDP 200 mg Talc 10 mg Stéarate de magnésium 2 mg Gel de silice 4 mg Amidon de mais 9 mg Crème à 3 % AHEDP 3 g Alcool cétylique 18 g Propyléneglycol 10 g Monostéarate de PEG 4 g Colestérine-stéarate 1 g Linol-acide linoléique 1,5 g Conservateurs et stabilisants 0,5 g Eeau distillée q.s.p. 100 g REVENDICATIONS 1.- Médicament, notamment pour le traitement de l'ostéopathie, caractérisé en ce qu'il est constitué par l'acide 6-amino-1-hydroxyhexane1,1-diphosphonique ou ses sels, esters ou complexes de chélation avec le cuivre, pharmaceutiquement acceptables. 2. Composition pharmaceutique, notamment pour le traitement de l'ostéopathie, caractérisée en ce qu'elle contient une quantité efficace de l'ingrédient actif, l'acide 6-amino-1-hydroxyhexane-1,1-diphosphonique ou un de ses sels, esters, ou complexesde chélation avec le cuivre, pharmaceutiquement acceptables et au moins un support inerte. 3.- Composition pharmaceutique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est formulée pour l'administration par voie orale. 4.- Composition pharmaceutique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est formulée pour l'administration par voie systémique. 5.- Composition pharmaceutique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est formulée pour l'administration par voie topique.