Brevet FR2587702A1 — publié le 19870327

2587702- La présente invention concerne des dérivés bicycliques du catéchol, un procédé pour leur préparation ainsi que des compositions thérapeutiques à base de ces dérivés. L'invention concerne, plus particulièrement, les dérivés bicycliques du catéchol répondant aux formules générales I et II R10 R20 Z RO10 Z R20 I II dans lesquelles chacun des substituants R1 et R2, indépendamment, représente un atome d'hydrogène ou un radical méthyle, R3 représente un radical aromatique ou un radical hétérocyclique mono- ou poly-insaturé, éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène ou par des groupements trifluorométhyle et Z représente une liaison de valence ou des groupements bivalents carbonyle, méthylène hydroxy, méthylène, méthylène carbonyle, éthylène hydroxy ou éthylène, la liaison carbone oxygène, dans le cas des radicaux méthylène carbonyle et éthylène hydroxy, impliquant l'atome de carbone adjacent à celui intervenant dans-la cyclisation. - 2 - Les composés répondant aux formules I et II ci-dessus sont des inhibiteurs de la lipoxygénase et de la cyclogénase. Ils peuvent être utilisés en thérapeutique humaine pour leurs propriétés antiinflammatoire non stéroidique, antithrombo- tique, antiallergique, antiischémique et anti-anaphylactique. L'invention concerne, en outre, un procédé de préparation des composés ci-dessus, ledit procédé comprenant l'étape de la réaction d'un composé de formule III R10 R20 SH dans laquelle R1 et R2 ont les mêmes significations que ci-dessus (ce composé est préparé par sulfochloration du noyau aromatique selon la méthode décrite par JUSIUS, LIEBIGS ANN. CHEM 1929-, 468! -2-- suivie d'une réduction à l'hydrogène naissant par la réaction de CLEMMENSEN) sur un acide ou un ester propionique ou butyrique convenablement substitué de formule IV I I I R3 (C) - C-- C02H IV I I I dans laquelle R3 a la même signification que ci-dessus. En milieu alcalin, ceci conduit à un composé de formule V H02C- (C) H R I V R20 - 3 - que l'on cyclise à l'aide d'agents déshydratants tels que l'anhydride phosphorique, les esters ou acides poly- phosphoriques, l'acide sulfurique, l'acide chlorosulfonique ou tout autre acide de LEWIS. Pour l'obtention des composés de formule II, le procédé comprend l'étape de réaction du composé de formule VI ci-dessous sur un j-butyrolactone R3 substitué de formule VII NH HO NH. HO S C_ -C R3 O , NH2 VI VIIl selon la méthode décrite par K.W. BENTLEY et W.I. RUSHVOETH, dans le brevet anglais No. 1 428 110, ce qui conduit au composé de formule VIII HO C R2O.1 VIII R20 S R3 qui, après cyclisation sur le groupement carboxyl, donne le composé II désiré. Les composés I et II dans lesquels Z est un radical bivalent méthylène, éthylène, méthylène hydroxy, éthylène hydroxy, peuvent être obtenus par les méthodes usuelles de réduction. Le groupement carbonyle peut ainsi être converti, soit en un groupement méthylène, par traitement en proportions -4 - stoichiométriques par le trichlorure d'aluminium et l'hydrure double de lithium et d'aluminium selon la méthode de H.NAKAZUMI, T.VEYAMA et T.KITAO, J. OF HETEROCYCLIC CHEMISTRY 1984, 21, 193 ou par l'hydrazine selon la méthode de WOLL-KISHNER-HUANG MINLON, soit en un groupement méthylène hydroxy, par réduction au borohydrure de sodium selon la méthode de V.J. TRAYNELIS et R.F. LOVE, J. Org. Chem. 1961, 26, 2728. L'invention concerne, enfin, des compositions thérapeutiques dans lesquelles l'un des ingrédients actifs est une quantité suffisante d'au moins un des composés ci-dessus définis. L'invention sera, d'ailleurs, mieux comprise grâce à la description des exemples qui suivent. Exemple 1 Dihydroxy-6,7 phényle-2 oxo-4 thiachromène (I: R = R2 = H, Z = CO, R3= C6H5) Dans un bicol de 50 ml, équipé d'un agitateur magnétique et contenant 10, 5 ml d'acide sulfurique concentre, on introduit, par petites portions, 5 g (0,017 mole) d'acide $-(dihydroxy-3,4 phényle thio)-cinnamique. Le mélange réactionnel est refroidi à la glace et la suspension obtenue est séchée puis lavée au benzène. Après recristallisation par l'éthanol, à chaud, on obtient une poudre orange (rendement 13 %). Ce composé fond au-dessus de 250 C (Tottoli). Son identité et sa structure ont été confirmées par spectroscopie PMR et micro-analyse élémentaire. C H % Calculé 66,65 3,73 % Trouvé 66,71 3,81 - 5 - Exemple 2 Dihydroxy-6,7 (o-trifluorométhyle phényle)-2 oxo-4 thiachromène (I: R1 = R2 = H Z = CO, R3 = O-CF - C6H41 Dans un tricol de 50 ml, équipé d'un agitateur magnétique, sous circulation d'azote, et contenant 15 ml de chloroforme anhydre, on dissous 1 g (0,028 mole) d'acide o-trifluorométhyle f-(dihydroxy-3,4 phényle thio)-cinnamique. On ajoute ensuite, à 20 C, une solution de 3,25 g (0,075 mole) de polyphosphate d'éthyle dans 1 ml de chloroforme anhydre puis l'on porte au reflux le mélange réactionnel pendant 2 heures. Après refroidissement sur la glace et alcalinisation à l'aide d'ammoniaque, on sépare la phase organique que l'on lave à l'eau. Après évaporation du solvant, il reste une gomme orange que l'on purifie par chromatographie sur gel de silice, éluant chlorométhylène (rendement 12 %). Ce composé est un solide fondant à 131 C (Tottoli). Son identité et sa structure ont été confirmées par résonnance magnétique nucléaire 13C et par micro-analyse élémentaire. C H % Calculé 56,80 2,70 % Trouvé 56,64 2,69 Exemple 3 Diméthoxy-6,7 phényle-2 oxo-4 thiachromène (I: R1 = R2 = CH3, Z = CO, R3 = C6H5_ En procédant comme décrit dans l'exemple 2, mais en utilisant l'acide p(diméthoxy-3,4 phényle thio)-cinnamique au lieu de l'acide otrifluorométhyle $-(dihydroxy-3,4 phényle thio)-cinnamique, on obtient le composé ci-dessus avec un rendement de 15 %. C'est un produit solide fondant à 212 C (Tottoli) dont l'identité et la structure ont été confirmées -6- par résonnance magnétique nucléaire 13C et micro-analyse élémentaire. C H % Calculé 68,44 4,73 % Trouvé 68,44 4,74 Exemple 4 Diméthoxy-6,7 (o-trifluorométhyle phényle)-2 oxo-4 thiachromène (I: R1 = R2 = CH3, Z = CO, R3 = 0-CF3-C64 En procédant comme dans l'exemple 2 mais en employant l'acide otrifluorométhyle p-(diméthoxy-3,4 phényle thio)-cinnamique au lieu de l'acide o-trifluorométhyle p-(dihydroxy-3,4 phényle thio)-cinnamique, on obtient le composé ci-dessus avec un rendement de 50 %. C'est un solide blanc fondant à 194C (Tottoli) dont l'identité et la structure ont été confirmées par résonnance magnétique nucléaire 13C et micro-analyse élémentaire. C H % Calculé 59,01 3,57 % Trouvé 58,84 3,56 Exemple - Diméthoxy-7,8 phényle-2 oxo-5 benzorbl thiépane (II R1 --= R2 = CH3 Z = CH2. CO, R3 = C6H5 En procédant comme dans l'exemple 2 mais en employant l'acide phényle-4 (diméthoxy-3,4 phényle thio)-4 butyrique au lieu de l'acide otrifluorométhyle 6-(dihydroxy-3,4 phényle thio)-cinnamique, on obtient le composé ci-dessus avec un rendement de 27 %. La purification est effectuée par décantation en utilisant l'éther éthylique. Ce composé est un solide blanc fondant à 135 C (Tottoli), dont l'identité et la - 7 - structure ont été confirmées par résonnance magnétique nucléaire 13C et micro-analyse élémentaire. C H % Calculé 68,76 5,77 % Trouvé 68,63 5,84 Exemple 6 Diméthoxy-6,7 (o-trifluorométhyle phényle)-2 4H-thiachromène (I:R1 =R2 =CH3, Z = CH2, R3 = O-CF3-C6H41 Dans un tricol de 100 ml, équipé d'un agitateur magnétique et sous circulation d'azote, on verse 32 ml de tétrahydrofurane anhydre, 204,9 mg (5,4 mmoles) d'hydrure double de lithium et d'aluminium et 720 mg (5,6 mmoles) de chlorure d'aluminium, à la température ambiante. On verse ensuite, à 25C, en solution dans 9 ml de tétrahydrofurane, 1 g (2,7 mmoles) de diméthoxy-6,7 (o-trifluorométhyle phényle) -2 oxo-4 thiachromène, préparé comme décrit dans l'exemple 4. Le mélange réactionnel est agité pendant 2 heures à 20-25 C puis hydrolysé par addition de 0,54 g d'eau et de 1,35 ml d'acide sulfurique concentré. Le mélange obtenu est ensuite filtré puis extrait à l'éther éthylique. Après évaporation des solvants organiques, on obtient un produit rouge (rendement %) fondant à 94 C (Tottoli). Son identité et sa structure ont été confirmées par résonnance magnétique nucléaire 13C et micro-analyse élémentaire. C H % Calculé 61,36 4,29 % Trouvé 61,52 4,35 - 8 - PHARMACOLOGIE Les lipoxygénases (LOs) convertissent l'acide arachidonique (AA) en dérivés hydroxy et leucotriènes. Ces produits sont des agents pharmacologiques puissants susceptibles de jouer des rôles importants dans les désordres inflammatoires ou d'hypersensibilité. Plusieurs LOs agissent sur le AA et principalement la 5 LO conduit aux leucotriènes la 12 LO conduit à l'acide hydro-12 péroxy- eicosatétraénoique (12 HPETE) et à d'autres composés hydroxy-12, la 15 LO conduit à 15 HPETE et à d'autres composés hydroxy-15, et, en proportions sensiblement inférieures, les 8 LO et 11 LO. 1) Recherche "in vitro" d'activité inhibitrice potentielle de 7 composés sur la lipoxygénase de la fève de soja La méthode employée a été celle de Corey E.J. et al. (J. Amer. Chem. Soc, 104, 1750-1752; 1982). Dans un volume final de 1,8 ml, on a mélangé 0,2 M de tampon Borax aéré avec 500 unités de lipoxygénase de fèves de soja. Au moment de tester les inhibiteurs, on les ajoute dans 0,6 ml de liquide pour que les concentrations finales s'étagent entre 10 3M et -8M puis on procède à une préincubation pendant 10 minutes à la température ambiante. La réaction est démarrée par l'addition d'acide arachidonique à 10 -4M. On procède ensuite à l'incubation à la température ambiante pendant 90 minutes et on détermine la 15-HPETE par mesure d'absorbtion à 236 nm. Pour chaque expérience, on a utilisé comme contrôle la _ _ 30 lipoxygénase portée à ébullition afin de tenir compte de toute absorbtion éventuelle de ces composés à la longueur d'onde de l'expérience. Le pourcentage d'activité enzymatique a été calculé pour chaque concentration et la quantité de substance requise pour inhiber 50 % de l'activité d'enzymes a été calculée par régression linéaire sur un ensemble de points de données correspondant au logarithme du pourcentage de la concentration molaire d'inhibition. - 10 - CI50 (Concentration Composés correspondant à 50 % d'inhibition Exemple 1 7,25 10-5 Exemple 2 8,23 10-5 Exemple 3 1,21 10 -6 Exemple 4 1,35 10-6 Exemple 5 2,29 10-6 Exemple 6 1,42 10-6 Diphénylthiocarbazone 1,61 10-6M - -11 - 2) Etude de l'inhibition potentielle "in vitro" de l'anion supéroxide (O2- La méthode employée a été identique à celle de Del Maestro, R.F., J. Bjork et K.E. Arfors (Microvascular Res. 22, 239-254; 1981), c'est-à-dire la réduction du cytochrome c3+(Cyt c3+) a été effectuée dans un système comprenant 0,96 mM d'hypoxanthine, 5.10-5M de Cyt c3+ dans un tampon de bicarbonate pH = 7,35 (0,132M NaCl, 4,7 10-3M KCl, 2 10-3M CaC12, 1,2 103M MgSO4, 0,018M NaHCO3). La réaction est démarrée par l'addition de xanthine oxydase à la concentration de 0,07 U/ml. L'augmentation d'absorbtion à 550 nm a été mesurée à 37 C dans une cellule spectrophotométrique thermostatique, toutes les minutes, pendant 4 minutes. Chaque composé expérimenté était ajouté avant la xanthine oxydase. L'unité d'activité était définie comme un changement de 0,001 unité/minute. Le pourcentage d'activité enzymatique a été calculé pour chaque concentration de chaque composé expérimenté et la quantité de substance nécessaire pour inhiber à 50 % l'enzyme (CI50) a été calculée par régression linéaire sur un ensemble de points de données correspondant au logarithme du pourcentage de la concentration molaire d'inhibition. Les valeurs correspondantes sont reportées dans le tableau ci-après. - 12 - 02 Scavenger CI50 Composés concentration correspondant à 50 % d'inhibition Exemple 1 6,64 10 -6 -Exemple 2 6,33 10-6 Exemple 3 2,22 10- 5 Exemple 4 3,67 10-5 Exemple 5 5,81 10- 6 -6 Exemple 6 4,12 106 Camphérol 9,05 10 6M Dihydroxy-3,4 phényle 3.87 10-5 M acétique acide 3.87 - 13 - 3) Expérimentation "in vitro" des composés sur le métabolisme de la cascade arachidonique de microsomes de plaquettes humaines Cette expérimentation enzymatique a été conduite dans de la verrerie siliconée selon la méthode de P. Ho, P. Walters et H, Sullivan (Prostaglandine 12, 951; 1976). Le mélange réactionnel contenant 50 mM de tampon Tris HCl, pH = 7,9, 5mM de tryptophane-2, 2 M de méthémoglobine, 0,2 mg de poudre de microsomes, plus le composé à tester, dans un volume total de 0,2 ml, a été incubé à 37 C pendant 5 minutes avant l'addition de 10 pi de 20 SM d'acide arachidonique C14 (0,08 pCI). Après 5 autres minutes d'incubation, la réaction est ensuite arrêtée par addition de 10 pl d'acide citrique M. Le mélange réactionnel a été ensuite extrait quatre fois par 0,5 ml d'éther éthylique anhydre puis séché sur sulfate de sodium. Le résidu a été ensuite remis en suspension dans environ 40 pl d'éther puis chromatographié sur plaques de gel de silice. L'éluant utilisé était l'éther éthylique / méthanol / acide acétique (90/1/2). Les valeurs de RF ont été mesurées par rapport à l'acide arachidonique. Les chromatographies en plaques minces ont été ensuite exposées sur ultra- film LKB pendant environ 24 heures. L'identification des différentes taches a été effectuée selon les méthodes classiques (PGA2, PGB2, PGE2, PGF2c, PXB2, acide arachidonique) dans le même système de solvants. Les résultats quantitatifs ont été obtenus par mesure de densité du film développé à l'aide d'un densitomètre à transmission (EC 910) combiné à un intégrateur Hewlett Packard 3390A. Comme standards positifs pour l'inhibition spécifique de la thromboxane synthétase et de la cyclooxygénase ont été utilisées l'imidazole et l'indométhacine. Les résultats sont reportés dans le tableau ci-après. - 14 - Inhibition de la cyclooxygénase exemple 1 - ---1,51 CI50 (Concentration Composés I correspondant à 50 % d'inhibition I Exemple 2 1,68 10-4 Exemple 3 9,37 10-4 Exemple 4 1,33 10 -5 Exemple 5 3, 56 10-6 Exemple 6 7,39 10-6 Indométhacine 1,12 10-5M Phénylbutazone 2,74 10 4M L'activité des substances de la cyclooxygénase est quantifiée par les deux taches correspondant aux PGE2 et TxB2 (rapport PGE2/TxB2). - 15 - 4) Essai de l'inhibition "'lin vitro" de la prostaglandine synthétase sur les microsomes de vésicule séminale de bélier Cette expérimentation a été conduite selon les méthodes de Baumann et al (Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharm. 307, 73; 1979) et Takeguchi, C. et al (Biochem. 10, 2372; 1971). Le dosage enzymatique par molécules marquées a été effectué dans de la verrerie siliconée. Le mélange réactionnel, contenant mM de tampon Tris HC1, pH = 8,3, en présence de lmM de glutathion réduit (GSH), de 0,55 mM d'hydroquinone, du composé à tester et 50 pg de poudre de microsomes de vésicule séminale de bélier dans un volume total de 0,2 ml, a été incubé pendant minutes à 37'C avant l'addition de 10 pl d'acide arachidonique 106M marqué au carbone 14 (0,08 pCI). Après 30 minutes d'incubation, en agitant de temps à autres, la réaction a été arrêtée par addition de 10 pi d'acide citrique M. Le mélange réactionnel a été ensuite extrait quatre fois à l'aide de 0,5 ml d'éther éthylique anhydre puis séché sur sulfate de sodium. Le résidu a alors été remis en suspension dans environ 40 pl d'éther puis soumis à chromatographie sur plaques de gel de silice. L'éluant était l'éther éthylique / méthanol / acide acétique (45/1/2). Les valeurs de RF ont été mesurées par rapport à l'acide arachidonique. Les chromatographies en plaques minces ont ensuité été exposées-surultra-film -LKB pendant environ 20 heures. L'identification des taches a été effectuée selon les méthodes classiques (PGE1, PGE2, PGGla, PGF2a, PGA1, PGA2, PGB1, PGB2) dans le même système de solvants. Les résultats quantitatifs ont été obtenus par densitométrie et sont reportés dans le tableau ci-après. - 16 - Autoradiographes quantification Composés % variation 3,2 10-6 PGF2a PGE PGD 2 2 2 Exemple 1 - 51,49 - 15,12 - 5,12 Exemple 2 - 59,12 - 17,30 - 6,30 Exemple 3 - 36,26 - 22,47 - 2,11 Exemple 4 - 42,84 - 41,25 - 11,28 Exemple 5 - 28, 10 - 33,33 - 16,75 Exemple 6 - 30,29 - 16,48 - 29,63 Phénylbutazone - 43, 36 - 15,37 - 21,98 2 10 5M - 17 - ) Expérimentation "in vitro" des composés comme inhibiteurs potentiels de la xanthine oxydase L'activité xanthique oxydase a été déterminée par la méthode de H.M. Kalckar (J. Biol. Chem. 167, 429-443, 1947) qui mesure, par voie spectrophotométrique, la formation d'acide urique. Dans une cuvette spectrophotométrique, on a mis de la xanthine oxydase de telle sorte que la concentration finale soit de 0,01 unité/ml, du tampon phosphate 0,05M, pH = 7,4, ou l'inhibiteur. La réaction est démarrée par l'addition de xanthine à la concentration finale de 5.10 5M. La libération d'acide urique a été suivie sous 295 nm toutes les 30 secondes pendant 2 minutes (phase linéaire). Une unité d'activité a été définie comme changement de 0,001 unité/minute. Le pourcentage d'activité enzymatique a été calculé pour chaque concentration des composés testés ainsi que la quantité de substance nécessaire pour inhiber 50 % de l'enzyme (CI50), par régression linéaire sur un ensemble de points de données correspondant au logarithme du pourcentage de la concentration molaire d'inhibition. Les résultats sont reportés dans le tableau ci-après. - 18 - CI50 (Concentration Composés correspondant à % d'inhibition) Exemple 1 5, 20 10-5 Exemple 2 5,39 10-5 Exemple 3 1,13 10-5 Exemple 4 9,04 10-4 Exemple 5 3,37 10-5 Exemple 6 1,03 10-6 Acide folique 6,76 10 7M Camphérol 7,89 10- 6M - 19 - 6) Inhibition de la lipoxygénase des leucocytes humains a) Inhibition des 5- et 12- lipoxygénases des leucocytes polynucléaires Protocole expérimental 1. Incubation de 15 x 106 leucocytes humains/ml avec 2mM de Ca2+, 0,5 mM de Mg2 en présence des inhibiteurs à 37 C pendant 20 minutes. 2. Stimulation à l'aide de 1 pg ionophore (A23187)/ml pendant 4 minutes. 3. Interruption de l'incubation par addition d'un volume de méthanol. 4. Analyse chromatographique par RP-HPLC, colonne C18, 5 pm. 5. Mesure de la hauteur des pics et comparaison avec l'étalon interne (PGB2). Produits CI50 -HETE LTB4 12-HETE -6 -6 -6 Exemple 1 2.10 M 2.10 M 2.10-6 M Exemple 3 10-6M 10-6M 10-6M Exemple 5 2. 10-6 10-6M 10-6M Exemple 6 3.10-6 10-6M 2.10 6M - 20 - b) Inhibition des 5-, 12- et 15- lipoxygénases des leucocytes polynucléaires Protocole expérimental 1. Incubation de 11 x 106 leucocytes humains/ml 2+ 2 avec les inhibiteurs pendant 20 minutes (2 mM Ca2+ et 0,5 mM Mg2+) à 37C. 2. Stimulation par 10 pg d'acide arachidonique et 1 pg d'ionophore (A23187)/ml pendant 4 minutes. 3. Interruption de l'incubation par addition d'un volume de méthanol. 4. Analyse chromatographique RP-HPLC. 5. Mesure de la hauteur des pics et comparaison avec l'étalon interne. 2REVENDICATIONS REVENDICATIONS. 1 ) Dérivés bicycliques du des formules générales I et II R10 R20 z catéchol répondant à l'une RO10 I z R20 II dans lesquelles chacun des substituants R1 et R2, indépendamment, représente un atome d'hydrogène ou un radical méthyle, R3 représente un radical aromatique ou un radical hétérocyclique mono- ou poly-insaturé, éventuellement substitué par un ou plusieurs atomes d'halogène ou par des groupements trifluorométhyle et Z représente une liaison de valence ou des groupements bivalents carbonyle, _méthylène hydroxy, méthylène, méthylène carbonyle, éthylène hydroxy ou éthylène, la liaison carbone oxygène, dans le cas des radicaux méthylène carbonyle et éthylène hydroxy, impliquant l'atome de carbone adjacent à celui intervenant dans la cyclisation. ) Procédé de préparation des dérivés bicycliques du catéchol selon la revendication 1, consistant à faire réagir un composé de formule III III RlO0 R20 SH dans laquelle R1 et R2 ont les mêmes significations que ci-dessus sur un acide ou un ester propionique ou butyrique de formule IV I I] R3 (C) - C - -CO2H IV ] I I dans laquelle R3 a la même signification que ci-dessus. 3 ) Composition thérapeutique dans laquelle l'un des ingrédients actifs est une quantité suffisante d'au moins un des composés selon la revendication 1, associé à tout diluant ou excipient approprié.