Brevet FR2527210A1 — publié le 19831125

La présente invention concerne les énantiomères de l'he- xahydro-2,3,3 a,4,5,6 l H-indolo L 3,2,1-deilnaphtyridine-1,5 l leur sels d'addition aux acides pharmaceutiquement accepta- bles,leur préparation et leur application en thérapeutique. La demande de brevet français n 80 24717 décrit, entre autres, le racémate de l'hexahydro-2,3,3 a,4,5,6 1 H-indolo ,2,1-del lnaphtyridine-1, 5 l, qui répond à la formule ( 1) 3 NH 3 lI) Dans la structure de ce composé, l'atome de carbone en position 3 a est substitué asymétriquement, ce qui donne lieu à deux antipodes optiques. Chacun des deux énantiomères peut être isolé grâce à la pré- paration intermédiaire du sel d'addition à l'un des antipodes optiquement actifs d'un acide chiral tel que l'acide bis (méthyl 4 benzoyloxy) 2,3 butanediolque, l'acidebromo-3 camphorsulfonique-8 ou-10, l'acide camphorsulfonique-10, l'acide tartrique, le N-(c-méthylbenzyl) monoamide de l'aci- de phtalique, l'acide malique ou l'acide mandélique. La salification se fait entre la température ambiante et la température d'ébullition du solvant, à partir d'un mélange d'énantiomères de formule (I), par exemple à partir du racé- mate, sous forme de base, dissous dans un solvant approprié tel qu'un alcool, de oréférence l'éthanol. Les deux sels diastéréoisomères ainsi obtenus sont ensuite séparés par cristallisation fractionnée. Après la séparation, ils peuvent être séparés de l'acide chiral, puis remis sous forme de sel d'addition, à tout acide physiologiquement acceptable. Un énantiomère de formule (I) peut aussi être obtenu à partir d'une base partiellement enrichie en l'un des énan- tiomères, provenant par exemple des eaux mères de recristal- lisation d'un mélange de sels diastéréoisomères L'acide chiral utilisé pour la séparation d'un tel mélange enrichi est alors l'antipode de celui qui a permis d'obtenir ledit mélange. La pureté des isomères optiques de formule (I) peut être vérifiée par exemple par chromatographie en phase gazeuse (CPV) ou liquide (CLHP) selon une méthode décrite à propos des aminoacides par B Halpern dans Handbook of Derivatives for Chromatography, pp 457-476, édité par K Bla U et G.S King chez Heyden. La méthode consiste à condenser l'isomère de formule (I) avec le chloroformiate de (-) menthyle, de formule (II), préparé selon la méthode décrite dans l'ouvrage cité, O Cl (II) CH 3 CH 3 de manière à obtenir le carbamate de menthyle correspondant. Ce dernier, examiné en chromatographie CPV ou CLHP, donne lieu à un seul pic si l'on est bien en présence d'un seul énantiomère de formule (I), et à deux pics si le dédouble- ment est incomplet. Les exemples suivants illustrent la séparation des isomères du composé de formule (I), et la vérification de leur pureté. EXEMPLE 1 (+)-hexahydro-2,3,3 a,4,5,6 IH-indolo l 3,2,1-d_ lnaphtyridine-I,i et son méthanesulfonate. a) Formation de sels diastéréoisomères avec l'acide (+)- bis (méthyl-4 benzoylozy) 2,3 butanedioique. Dans un erlenmeyer de 2 1 équipé d'un agitateur magnétique, d'un réfrigérant à reflux et d'un chauffage à bain d'huile, on place 34,41 g de hexahydro 2,3,3 a,4,5,6 1 H indolo l 3,21 -dellnaphtyridine -1,5 l racémique sous forme de base huileuse obtenue selon l'exemple 1 de la demande de brevet n 8024717, en solution dans 250 ml d'éthanol absolu A température ambiante, et tout en agitant, on ajoute lente- ment 32,78 g d'acide (+)-bis (méthyl-4 benzoyloxy) 2,3 butanediolque en solution dans 250 ml d'éthanol absolu Il se produit une cristallisation abondante dès avant la fin de l'addition On chauffe ensuite lentement le mélange jusqu'à la température du reflux, puis on ajoute encore 200 ml d'éthanol pour obtenir la dissolution complète des cristaux On élimine quelques cristaux insolubles par fil- tration, on réchauffe le filtrat et on le laisse refroidir à température ambiante Après quelques heures de repos, on filtre les cristaux formés sur verre fritté, et on les sé- che sous vide à 50 C On recueille 43,56 g de cristaux blancs. b) Recristallisation On recristallise plusieurs fois les cristaux ainsi obtenus dans de l'éthanol à 95 % Après chaque recristallisation, on prélève environ 0,25 g de cristaux, dont on libère la base par un mélange d'ammoniaque dilué et de chloroforme, et l'on détermine le pouvoir rotatoire Au bout de quatre recristallisations le pouvoir rotatoire de la base reste stable à environ 2 LD = + 63,290 (c=l dans Me OH). Le sel duquel cette base était libérée a alors un pouvoir rotatoire d'environ LOD = + 84,51 (c=l dans Me OH). c) Méthanesulfonate. Dans un erlenmeyer de 250 ml muni d'un agitateur magnétique on place 5,78 g du sel obtenu selon b) avec 100 ml d'ammonia- que à 10 % et 100 ml d'acétate d'éthyle Après une agitation de quelques minutes on sépare la phase organique, on reprend la phase aqueuse par 100 ml d'acétate d'éthyle, on réunit les deux phases organiques obtenues, on les lave à l'eau, on les sèche sur sulfate de magnésium, on les concentre dans un éva- porateur rotatif et les sèche sous vide On recueille ainsi la base sous forme de 2,96 g d'un mélange de cristaux blancs et d'une huile. Dans un ballon de 250 ml, avec agitation magnétique, on dissout cette base dans 60 ml d'éther éthylique et on lui ajoute la quantité équivalente d'acide méthanesulfonique, soit 1,34 g, en solution dans 15 ml d'éthanol absolu Il se forme aussitôt une cristallisation abondante On agite encore pendant une demi heure à température ambiante puis on filtre les cristaux sur verre fritté et on les sèche sous vide à 50 C Une recris- tallisation dans 60 ml d'éthanol absolu chaud, suivie d'une nuit de repos à température ambiante fournit, après filtration et séchage sous vide, 3, 03 g de cristaux de méthanesulfonate qui fondent à 222-224 C Pouvoir rotatoire: l l = + 21,58 (c=l dans Me OH) L'analyse élémentaire et les spectres RMN et IR confirment la structure du composé. d) Vérification de la pureté. Dans un ballon de 100 ml muni d'un agitateur magnétique et d'une garde à chlorure de calcium on place 140 mg de (+)-hexahy- dro-2,3,3 a,4,5,6 l H-indolol 3,2,1-del lnaphtyridine-1,5 len solu- tion dans 10 ml d'acétate d'éthyle avec 66,7 mg ( 1 équivalent) de triéthylamine, et on refroidit le mélange dans un bain de glace et d'eau On ajoute alors un équivalent de (-)-chlorofor- miate de menthyle en solution dans du toluène, soit 1 ml à 6,6 10-4 mole/ml, et on poursuit l'agitation 15 minutes à 0 C puis 20 minutes à températ re ambiante On élimine l'in- soluble par filtration, et on lave la phase organique à l'eau, puis avec une solution aqueuse à 5 % de bicarbonate de sodium, puis encore avec de l'eau Ensuite on la sèche sur sulfate de magnésium, on la concentre dans un évaporateur rotatif puis sous vide On obtient 251 mg d'une huile jaunâtre dont on prépare une solution à 0,1 mg/ml dans de l'acétate d'éthyle. La chromatographie en phase gazeuse de cette solution fournit une courbe présentant un seul pic. EXEMPLE 2 (-) -hexahydro-2,3,3 a,4,5,6 LH-indolo l 3,2,1-del lnaphtyridine-1,5 l a) libération de la base à partir de la liqueur mère de recristallisation de l'isomère dextrogyre sous forme de bis (méthyl-4 benzoyloxv)-2,3 butanedioate. Dans un évaporateur rotatif on assèche le filtrat de la première recristallisation effectuée selon l'exemple lb). On lui ajoute ensuite 200 ml d'ammoniaque à 10 %, puis ml d'acétate d'éthyle On agite le mélange pendant quel- ques minutes puis on le filtre sur verre fritté On sépare la phase organique, on la lave à l'eau, on la sèche sur sulfate de magnésium et on la concentre dans un évaporateur rotatif puis sous vide On obtient ainsi environ 9,11 g d'une huile orangée. b) formation de sels diastéréoisomères avec l'acide (-) bis (méthyl-4 benzoyloxy)-2,3 butanedioique. Dans un erlenmeyer de 500 ml muni d'un agitateur magnétique et d'un réfrigérant et placé dans un bain d'huile on intro- duit 9,08 g de l'huile obtenue selon l'exemple 2 a) dissoute dans 65 ml d'éthanol absolu puis, à température ambiante et en l'espace d'une heure, on y ajoute une solution d'acide (-) bis (méthyl 4 benzoyloxy) 2,3 butanediolque dans ml d'éthanol absolu Une cristallisation abondante se produit dès avant la fin de l'addition Ensuite on chauffe lentement le mélange jusqu'à la température de reflux, et on ajoute 140 ml d'éthanol absolu pour obtenir la dissolu- tion totale des cristaux On élimine quelques cristaux inso- lubles par filtration, on réchauffele filtrat et on le laisse reposer à température ambiante Après cristallisation, on filtre sur verre fritté et on sèche sous vide à 50 C On recueille ainsi 11,2 g de cristaux blancs. c) recristallisation On recristallise plusieurs fois les cristaux ainsi obtenus dans de l'éthenol à 95 % Après chaque recristallisation on en prélève environ 0,25 g dont on libère la base au moyen d'ammoniaque et de chloroforme, afin de déterminer le pou- voir rotatoire Au bout de cinq recristallisations, le pou- voirrotatoire de la base reste stable à environlol = -63,38 (c= 1,39 dans Me OH) Le sel a alors un pouvoir rotatoire d'environ l 1 = -89,21 (c=l dans Me OH). EXEMPLE 3 (-) hexahydro-2,3,3 a,4,5,6 1 H-indolo l 3,2,1-d_ lnaphtyridine-l,l et son méthanesulfonate. a) formation de sels diastéréoisomères avec l'acide (-) bis (méthyl 4 benzoyloxy) -2,3 butanedioique De manière analogue à celle de l'exemple la, on fait réagir 34,41 gde base huileuse en solution dans 250 ml d'éthanol absolu, avec 32,78 g d'acide (-) bis (méthyl-4 benzoyloxy) -2,3 butanediolque en solution dans 250 ml d'éthanol absolu, le tout dans un erlenmeyer de 2 1 avec agitation magnétique, réfrigérant à reflux et chauffage à bain d'huile Une cristal- lisation abondante se produit dès avant la fin de l'addition du diacide, à la température ambiante On chauffe ensuite au reflux et l'on ajoute au mélange 220 ml d'éthanol absolu pour obtenir la dissolution Quelques cristaux insolubles sont éliminés par filtration On réchauffe le filtrat et on le laisse reposer à température ambiante oour la cristal- lisation, après quoi on filtre sur verre fritté et on sèche sous vide à 50 C On recueille ainsi 35,47 g de cristaux. b) recristallisation On procède comme dans l'exemple 1 c) Après quatre recristallisations,le pouvoir rotatoire de la base reste àIP i D = 60,5 (c= 1,15 dans Me OH) et celui du sel à environ D = 87,9 (c= 1 dans Me OH). c) méthanesulfonate Dans un ballon de 250 ml muni d'une agitation magnétique on place 1,15 g de l'énantiomère (huile) en solution dans ml d'éther éthylique et on y ajoute rapidement l'équiva- lent, soit 0,52 g d'acide méthanesulfonique en solution dans m' d'-thanol Il se forme des cristaux, que l'on continue d'agiter pendant une demi heure avant de les essorer et de les sécher sous vide à 50 C Ensuite on les recristallise dans 19 ml d'éthanol absolu On recueille finalement 1, 12 g de methanesulfonate qui fondent à 219-221 C. Pouvoir rotatoire: lEl = 22,0 ( = 1 dans Me OH). D L'analyse élémentaire et les spectres RMN et IR confirment la structure du composé. d) vérification de la pureté On procède comme à l'exemple 1 d Le carbamate de menthyle obtenu donne, en chromatographie en phase gazeuse, une 21 courbe présentant un seul pic. Les composés de l'invention ont été soumis t des essais phar- macologiques destinés à mettre en évidence leur intérêt en thérapeutique. Hypoxie hypobare Des souris de souche CD 1 sont maintenues dans une atmosphère appauvrie en oxygène, par réalisation d'un vide partiel ( 190 mm de mercure correspondant à 5,25 % d'oxygène). Le temps de survie des animaux est noté Ce temps est augmenté par les agents capables de favoriser l'oxygénation tissu- laire et en particulier cérébrale Les composés étudiés sont administrés, à plusieurs doses, par voie intrapéritonéale, minutes avant l'essai Les pourcentages d'augmentation du temps de survie par rapport aux valeurs obtenues chez les animaux témoins sont calculés La dose active moyenne qui augmente le temps de survie de 100 % (DA 100)est déterminée graphiquement La DA 100 est de 21 à 23 mg/kg La DA 50 est de 7 à 10 mg/kg. Test de l'ischémie globale chez la souris On mesure le temps de survie des animaux d'essai après leur avoir injecté, dans la veine caudale, 0,1 ml d'une solution saturée de chlorure de magnésium L'arrêt cardiaque qui en résulte provoque l'ischémie cérébrale Le "temps de survie" est l'intervalle de temps entre l'injection du chlorure de magnésium et le dernier mouvement inspiratoire de chaque souris, considéré comme l'indice ultime d'une fonction du système nerveux central. On compare les temps de survie des animaux traités par les composés de l'invention, administrés par voie intrapéritoné- ale 10 minutes avant l'injection du chlorure de magnésium, et les temps de survie des animaux témoins auxquels on n'a ad- ministré que le véhicule des substances actives. Les souris étant étudiées par groupe de 10, les moyennes des résultats de chaque groupe permettent de tracer une courbe, grâce à laquelle on détermine graphiquement la Dose Efficace, exprimée en mg de substance active par kg de poids corporel, qui prolonge le temps de survie de 3 secondes (DE 3) Une augmentation de la durée de survie de 3 secondes est à la fois significative statistiquement et reproductible. Les DE 3 des composés de l'invention sont de 7 à 10 mg/kg. L'étude pharmacologique des composés de l'invention montre qu'ils possèdent une activité antianoxique et qu'ils peuvent être utilisés en thérapeutique pour le traitement des troubles de la vigilance, en particulier pour lutter contre les trou- bles du comportement imputables à des dommages vasculaires cérébraux et à la sclérose cérébrale,en gériatrie, ainsi que pour le traitement des absences dues à des traumatismes crâ- niens, pour le traitement des encéphalopathies métaboliques et pour le traitement des états dépressifs. L'invention comprend par conséquent toutes compositions phar- maceutiques renfermant les composés de l'invention ou leurs sels comme principes actifs, en association avec tous exci- pients appropriés à leur administration en particulier par voie orale ou parentérale. Les voies d'administration peuvent être les voies orale et parentérale. La posologie quotidienne peut aller de 10 à 100 mg. Revendications 1 Procédé de séparation des énantiomères de l'hexahydro- 2,3,3 a,4,5,6 l H-indolo L,2,1-d J Lnaohtyridine-t,5, carac- térisé en ce que l'on fait réagir un mélange d'énantiomères de formule (I) sous forme de base, avec l'un des énantiomères d'un acide chiral, on sépare l'un des deux sels diastéréoisomères ainsi obtenus par cristallisationfractionnée et on le remet sous forme de base et, si on le désire, on transforme cette dernière en un sel d'addition à un acide pharmaceutiquement acceptable. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'acide chiral est l'acide bis (méthyl-4 benzoyloxy)-2,3 butanediolque. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisé en ce que le mélange d'énantiomères de formule (I) est le racémate. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractéri- sé en ce que le mélange d'énantiomères de formule (I) est constitué par les eaux mères d'une séparation précédente. Procédé selon l'un quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on effectue la salification avec l'acide chiral et la recristallisation dans de l'éthanol. 6 La (+) hexahydro-2,3,3 a,4,5,6 1 H indolo l 3,2,1-de lnaphtyridine-l,l et ses sels d'addition à des acides pharmaceutiquement acceptables. 7 La (-)-hexahydro-2,3,3 a,4,5,6 1 H-indolo l 3,2,1-de lnaphtyridine-l,î et ses sels d'addition à des acides pharma- ceutiquement acceptables. 8 Composition pharmaceutique, caractérisée en ce qu'elle contient un composé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7