Brevet FR2587214A1 — publié le 19870320

La présente invention concerne l'application d'hétéropolytungstates comme anticoagulants in vitro et in vi vo. Les polyanions dérivés du tungstène sont connus; ce sont des composés dont le squelette globulaire est cons titubé de sous-unités polytungstiques, enchainements d'atomes W et O qui ont certains atomes d'oxygène en commun avec des anions formés d'oxydes des éléments des groupes IVA et VA de la classification périodique; ces anions minéraux dont la formule brute serait (RrWnOp)X dans laquelle R représente un élément du groupe IVA ou VA et r, n, p, x sont des nombres entiers, peuvent se présenter sous forme d'acides, ou de sels alcalins, alcalino-terreux, d'ammonium ou d'autres cations; on préfère que R soit As, P, B,Sb ou Si et mieux As. Ces anions peuvent aussi former des complexes de coordination avec d'autres cations métalliques, dont la nature et le nombre dépend de la structure du polyanion et donc de R.Tous ces composés forment de nombreux hydrates. On a aussi mis en évidence divers isomères de ces hétéropolyanions, de type alpha et bêta notamment, parfois métastables. A titre illustratif, on citera parmi les composés de l'art antérieur, les tungstosilicates de formule (SiW11039)8 dont la préparation est décrite par TEZE A. et HERVE C. dans J. Inorg. Nucl. Chem 39 999-1002 (1977); elle consiste essentiellement à faire réagir du tungstate de sodium Na2WO4,2H2O et du métasilicate de sodium Na2SiO3, 5H20 en milieu acide chlorhydrique aqueux. Des sels de l'anion tungstoantimoniate, pour l'antimoine à la valence IV, de formule (Sb9W21e86)l9 sont décrits, ainsi que les complexes résultant de l'occupation de leurs si tes de coordination, dans l'article de MICHELON M. HERVE G. et LEYRIE M. dans J. Inorg. Nucl. Chem. 42 p.l583-1586 (1980). Certains complexes de cet ion répondant à la formule (MSbgW21086)18 dans laquelle M représente un cation alcalin; ils correspondent alors à l'occupation d'une cavité bicyclique, du type de celle présente dans les cryptant s; certains cations alcalino-terreux peuvent remplacer le cation alcalin.D'autres complexes répondent à la formule (MSb9W21O86M'n) (18-zn) dans laquelle M est défini comme précédemment, et M' est le cation d'un métal de transition de charge z, tel que Fe3+ ou V02+, M' pouvant occuper chacun des deux sites adjacents de coordination présents sur chacune des sous-unités tungstiques, et dans laquelle n est inférieur ou égal à 8.On prépare par exemple le sel d'ammonium du polyanion (Sb9W21O0ç)1 9- par action de Sb2O3 en présence de HCI ou de SbCl3 sur WO3 et NH40H en milieu aqueux vers 80 C, tandis que les coordinats peuvent résulter de l'action des cations choisis sur ce sel; on obtient ainsi (NH4)17(CaSb2W21086) par addition de CaC12 à une solution aqueuse chaude de (NH4)18(NH4Sb9W2lo86) Les tungstoarséniates de formule (As4W400140)28 ont été étudiés par LEYRIE M. et HERVE G. qui indiquent la méthode de synthèse, la complexation métallique et les propriétés spectrales et électrochimiques de ces composés dans Nouveau journal de Chimie 2 (3) p; 233-237 (1978).Le polyanion (As4W40O140)28- présente essentiellement trois si tes de coordination; I'un au centre de l'édifice est susceptible de recevoir le cation d'un métal alcalin ou alcalino-terreux pour donner un complexe de formule (MAs4W40O140) (28-q)- dans laquelle M est ledit cation et q sa charge; les deux autres, à la périphérie, peuvent fixer les cations de métaux de transition, tels que Co2+, Ag+, Fe3+, et les ions correspondants' ont pour formule (MAs4W40O140M'n) (28-q-zn)- dans laquelle M' représente le cation de transition, z est sa charge et n est 2 ou 4, et lorsque n est 4 deux types de cations peuvent être présents. Des polyanions, de formules brutes différentes, plus ou moins stables, peuvent apparaître en solution aqueuse lorsque le pH est modifié. Ainsi M. LEYRIE, J. MARTIN FRERE et G. HERVE ont décrit dans C.R. Acad. Sc. Paris-t 279 série C p.895-897 (25/11/1974) d'autres polyanions arséniotungstiques : (As2W21O69)6-, $(AsW10O34)n 5n- et (AsW10O58)' avec As de valence 3. Ces composés présentent des activités antivirales in vitro et pour certains in vivo et font l'objet des brevets : - FR-A-2245374; FR-A-2372633; et et Fr-A-2424028. Le sel d'ammonium du 21-tungsto-9-antimoniate de formule (NaSb9W21O80) (NH4)18, dénommé HPA23, a été utilisé dans le traitement du syndrome immunodéficitaire acquis comme décrit dans la demande USSN 678240 déposée le 3 Décembre 1984. La présente invention est relative à une nouvelle application de ces anions sous forme dXun acide; d'un sel de formule (RrWnOp)x- (Z)+ dans laquelle (Z)+ représente des cations métalliques alcalins alcalino-terreux ou NH4+ en nombre suffisant pour asssurer la neutralité électrique; ou d1un sel d'un complexe de coordination de formule (MmRrWnOp)y (Z)+ dans laquelle M est choisi parmi les métaux alcalins, alcalino-terreux ou de transition et peut représenter simultanément plusieurs de ceux-ci, m est un nombre entier et Z a la même signification que ci-dessus. On a en effet mis en évidence qu'ils présentaient une activité anticoagulante in vitro et in vivo et l'invention concerne l'utilisation de ces composés à titre d'agent anticoagulant in vitro, c'est-à-dire d'agents préve- nant la coagulation spontanée d'un prélèvement sanguin et donc le procédé de traitement du sang ex-vivo qui consiste à ajouter une quantité suffisante de l'un quelconque des hétérôpolyanions tungstiques au prélèvement sanguin; le sang d'origine animale ou humaine ainsi traité pourra ultérieure- ment être utilisé soit pour déterminer des paramètres biologiques, par les méthodes de dosages classiques, soit pour des transfusions. En effet, on a constaté que les resul- tats des mesures des paramètres biologiques, notamment lors de la mesure du glucose, n'étaient pas modifiées si le sang étai t prélevé sur l'un des présents composés au lieu de l'être sur héparine. t'invention concerne également l'utilisation de ces composés à titre d'agent anticoagulant pour le traite ment de tout matériel destiné à entrer en contact avec du sang humain ou animal. Ces composés ne provoquent pas d'hémolyse et sont parfaitement tolérés. Ainsi le HPA 23 a été utilise chez l'homme à la dose de 200 mosans manifestations secondaires toxiques; et on peut administrer 200 mg/kg, par voie 1V, à des souris sans constater aucune mort, Pour prévenir la coagulation d'un prélèvement sanguin, on ajoutera de 0,01 à 10 mg d'hétéropolyanion tungstique, sous forme de l'un de ses sels ou complexes, par ml de sang. Un autre objet de l'invention est l'application du produit à l'obtention d'une composition anticoagulante destinée-au traitement des sujets humains ou animaux présentant des risques de thromboses ou d'embolies dus à une intervention chirurgicale ou à une immobilisation prolongée, une artérite, coronarite, phlébite ou autres; un tel traitement consistera notamment, dans l'administration par voie intraveineuse d'une dose journalière de 35 mg à 350 mg d'un sel ou complexe comportant l'hétéropolyaniontungstique, les quantités étant fonction de la nature de l'anion et de la sévérité du risque. L'utilisation des présents anticoagulants est d'autant plus intéressante que l'on a pu montrer qu'ils agissent au niveau de la coagulation intrinsèque, notamment par une inhibition de type thrombinase, ce qui est une action d'un type inhabituel, différente de celle de l'héparine ou des antivitamines K. Dans ce qui suit, on décrit l'étude de l'activité anticoagulante de composés représentatifs de l'invention; les formules de ceux-ci sont indiquées dans la Figure suivante 1. Dans le tableau I figurent les résultats pour I 'activité anticoagulante; dans le tableau II, ceux pour l'hémolyse, et dans le tableau III, ceux pour le temps de céphaline activée. FIGURE 1 COMPOSE TYPE PORMULE DE L'ANION FORMULE DU COMPLEXE N ETUDIE 1 tungstosilicate (SiW11O39)8- SiW11O39K8 2 tungstophosphate (PW11O39)7- PW11O39K7 3 tungstoborate (BW11O39)5- BW12O40H5 4 tungstoantlmoniate (Sb9W21O86)19- NaSb9W21O86 (NH4) 18 5 tungstoarséniate (As4W40O140)28- KAs4W40O140Na27 6 tungstoarsénlate (As4W40O140)28- BaAs4W40O140Na26 Etude de l'activité anticoagulante in vitro Les essais ont été effectués avec du sang de lapin, auquel on a ajouté une quantité donnée des composés à l'étude; le tableau I, qui suit, indique la présence ou l'absence d'une coagulation spontanée 2 heures après le prélèvement et après 24 heures de conservation à + 40C. On a par ailleurs vérifié que l'introduction dans du sang total, des anticoagulants de l'invention à diverses concentrations, n'entraînait pas d' hémolyse en mesurant la densité optique (D.O.) à 541 nm du plasma obtenu à partir du sang recueilli sur ces composés et après dilution des plasmas avec un volume d'eau distillée. Le tableau II, qui suit, donne les résultats obtenus pour différentes concentrations des composés, 2 heures et 24 heures après le recueil du sang et indique la présence d'un trouble éventuel dans le plasma avant sa dilution. Etude du mécanisme d'action Lorsque l'on a ajouté les produits I à 5, à diverses concentrations, dans du sang total citraté, ou du plasma, on a observé un allongemént du temps de céphaline activée (TCA) puis à doses plus élevées, une diminution du fibrinogène avec allongement du temps de Quick lorsque le taux de fibrinogène était inférieur à 0,8g/l. Dans le tableau III sont indiqués les concentrations minimales de composé qui entralnent un allongement important du TCA, c'est-à-dire donnent un TCA supérieur à 120 secondes, alors qu'il est de 37 secondes pour le témoin; les concentrations minimales entralnant une diminution du fibrinogène en dessous de 1 g/l figurent aussi dans ce tableau. Comme par ailleurs on a constaté - que le TCA n'est pas corrigé par addition de plasma normal en parties égales au plasma traité (ce qui signifie que la génération de prothrombinase à par tir du plasma traité est anormale) - que la génération de prothrombinase dans un plasma normal est arrêtée quand on ajoute du plasma traité - qu1il y a diminution importante des facteurs XII > Xl, V111 et IX de la coagulation dans le plasma traité mais qu'elle est plus faible pour des concentra tions plus faibles des composés, on peut considérer que les produits de l'invention ont un effet inhibiteur sur la coagulation, présentant les caractéristiques d'une anti-prothrombinase TABLEAU I :ETUDE DE LA COAGULATION Concentration COMPOSE COMPOSE COMPOSE COMPOSE HEPARINE du composé N 1 N 4 N 5 N 6 (mg/ml de sang) 2h 24h 2h 24h 2h 24h 2h 24h 2h 24h 0,10 + + + + + + + + 0,50 + + + + + + - 0,75 - - + + - 1,00 - - + - - + + 5,00 - - - - - - - 10,00 - - - - - (+) coagulation (-) pas de coagulation TABLEAU II :Recherche d'une hémolyse Concentration COMPOSE COMPOSE COMPOSE COMPOSE HEPARINE du composé N 1 N 4 N 5 N 6 (mg/ml de sang) 2h 24h 2h 24h 2h 24h 2h 24h 24h D.O. H. D.O. H. D.O. H. D.O. H. D.O. H. D.O. H. D.O. H. D.O. H. D.O. H. 0,10 - - - - - - - - - - - - - - - - 0,50 0,16 0,5* 0,185 0,6* 0,75 0,06 0,15* 0,14 0,45 - - 0,105 0,35 0,23 1,5 1,99 0,2 0,9 0,07* 0,2 0,105 0,35 0,22 1,3* 5,00 0,08 0,25 0,135 0,42* 0,06 0,15* 0,14 0,45* 0,22 1,3* 10,00 0,055 0,12* 0,14 0,45* 0,08 0,25* 0,23 1,50* 0,12 0,38 0,21 1,1* D.O. : densité optique mesurée H : % d'hémolyse calculé (le plasma n'est coloé quau-delà de 1%) * : plasma trouble TABLEAU III COMPOSE N ACTION SUR TCA FIBRINOGENE lg/l (concentration en (concentration en mg/ml) mg/ml) 1 0,5 0,5 2 0,5 0,5 3 0,5 0,5 4 0,15 # 0,5 5 0,06 0,25 REVENDICATIONS 1. Application d'hétéropolyanions tungstiques de formule I : (RrWnOp) x- dans laquelle R estun élémet des groupes IVA ou VA de la classification périodique et r, n, p, x sont des nombres entiers, à l'obtention d'agents anticoagulants, dans lesquels les anions sont présents sous forme d'un acide ; d'un sel de formule (RrWnOp)x- (Z)+ dans laquelle (Z)+ repr6sente des cations métalliques alcalins alcalino-terreux ou NH4+ en nombre suffisant pour asssurer la neutralité électrique; ou d'un sel d'un complexe de coordination de formule (MmRrWnOp)Y- (Z)+ dans laquelle M est choisi parmi les métaux alcalins, alcalino-terreux ou de transition et peut représenter simultanément plusieurs de ceux-ci, m est un nombre entier et Z a la même signification que ci-dessus. 2. Application selon la revendication 1 des hétéropolyanions à ltobtention d'une composit-ion destinée à pratiquer un traitement anticoagulant de sujets humains ou animaux présentant un risque d'hypercoagulation ou un ris que thrombotique. 3. Application selon la revendication 1 des hété ropolyanions à la prévention de la coagulation. spontanée de prélévements sanguins et au traitement des matériels destinés à être en contact avec du sang. 4. Application selon l'une des revendications 1 à 3 pour laquelle dans la formule I, R est choisi parmi Si, P, B, Sb, As. 5. Application selon la revendication 4 pour laquelle R dans la formule I représente Sb. 6. Aplication selon la revendication 5 mettant en oeuvre l'hétéropolyanion de formule (Sb9W21I86)19- sous forme de l'acide correspondant; de ses sels alcalins, alcalinoterreux ou d'ammonium; ou d'un de ses complexes métalliques choisis parmi ceux de formule (MSbgW21Og6)l8-, dans laquelle M représente un cation alcalin ou de formule (MSb9W21O86M'n) (18-zn) dans laquelle M' représente le cation d'un métal de transition et z sa charge, n étant un nombre entier inférieur à 8 et fonction de M'. 7. Application selon la revendication 4, dans laquelle R dans la formule I représente As. 8. Application selon la revendication 8 mettant en oeuvre le polyanion de formule (As4W40O140)28- sous forme d'acide; de sel alcalin, alcalino-terreux ou d'ammonium; ou d'un de ses complexes de coordination métalliques choisis parmi ceux de formule (MAS4W40O140) (29-q)-, dans laquelle M est un cation alcalin ou alcalino-terreux et q la charge dudit cation ou encore de formule Il (MAs4W40O140Mt )(28~q~Zn)- dans laquelle M' représente le cation d'un métal de transition, z est sa charge et n est 2 ou 4. 9. Application selon la revendication 8 mettant en oeuvre un complexe de formule II dans lequel M' est Co ou Ag ou leur mélange et n est 2 ou 4.