Brevet FR2600251A1 — publié le 19871224

La présente invention concerne des médicaments activateurs des ostéoblastes contenant des composés organogermaniques comme ingrédients actifs. Depuis peu, des maladies osseuses métaboliques, 5 telles que l'ostéoporose sénile et l'ostéodystrophie rénale, qui sont liées au métabolisme du calcium ou à d'autres causes apparentées, sont devenues plus fréquentes. De plus, ces maladies ont acquis un grand intérêt dans le domaine médical car la physiopathologie de ces 10 maladies osseuses métaboliques et des méthodes analytiques les concernant, précédemment inconnues, ont été établies. On déclare généralement que les maladies osseuses précitées sont étroitement apparentées au métabo15 lisme du calcium et à ses anomalies. Par exemple, on considère que l'ostéoporose sénile est 'provoquée par-une diminution de l'ostéogenèse relativement à la résorption osseuse due à un déséquilibre entre l'ostéogenèse et la résorption osseuse résultant de combinaisons du métabo20 lisme du calcium et d'autres facteurs. Comme cette sorte de maladies provoque des douleurs qui sont généralement difficiles à calmer avec les analgésiques courants, ou s'accompagne d'une fragilité osseuse provoquant des fractures dont la consolidation 25 est difficile, un remède rapide est nécessaire. Cependant, comme les maladies métaboliques osseuses décrites ci-dessus ne sont pas une maladie isolée mais constituent une pathologie particulière dont les causes n'ont pas été encore déterminées ou pour les origines desquel30 les diverses hypothèses ont été proposées, l'établissement d'une thérapeutique et de médicaments pour ces maladies osseuses pose des problèmes difficiles. D'autre part, bien que la calcitonine et la vitamine D active aient été récemment proposées pour 35 traiter les maladies osseuses métaboliques, on ne peut pas considérer que leurs effets soient puissants et elLes ont pour inconvénients des effets secondaires importants et un empLoi difficile. L'invention, qui a été réalisée dans le contexte 5 décrit ci-dessus, consiste en des médicaments contenant comme ingrédient actif des composés organogermaniques représentés par La formule suivante: R1l3 (Ge-C-CH-COX) 2Y3.......... () I R M R2' (dans laquelle R1, R2 et R3 représentent respectivement un atome d'hydrogène, un radical alkyle inférieur, tel 15 que méthyle ou éthyle, ou un radical phényle substitué ou non substitué; X représente un radical hydruxy, O-alkyle inférieur ou amino; et Y représente un-atome d'oxygène ou de soufre). En d'autres termes, à la suite de recherches 20 approfondies concernant La pathologie et les origines des maladies métaboliques osseuses, la demanderesse s'est intéressée aux ostéoblastes et a établi que, par exemple, un déséquilibre entre L'ostéogenèse et la résorption osseuse dans l'ostéoporose peut être corrigé 25 par activation des ostéoblastes et que-.cette activation constitue une thérapeutique utile de ces maladies, et a effectué des recherches actives pour découvrir des composés susceptibles d'activer les ostéoblastes et ainsi réaliser la présente invention. Le germanium (Ge) qui est un métal connu constitue un sujet classique de recherches dans les domaines de la physique et de la chimie minérale. Des recherches portant sur les composés organiques du germanium ont été récemment effectuées et les résultats de ces recherches 35 ont été abondamment publiés, si bien que ces composés organiques ont attiré l'attention dans divers domaines techniques. Par exemple, il est maintenant bien connu dans le domaine des produits pharmaceutiques que le sesqui5 oxyde de carboxyéthylgermanium (GeCH2 CH2COOH)203, qui est un composé organogermanique et dans Lequel les dérivés de l'acide propionique du germanium et les atomes d'oxygène sont liés dans un rapport de 2/3, présente des effets d'abaissement de la pression sanguine et de dimi10 nution de la dégénérescence amyloide, provoque d'excelLentes réactions physiologiques, telles qu'une activation des macrophages, et a un effet antitumoral s'exerçant par induction d'interférons tout en étant dépourvu totalement de toxicité- et d'effets secondaires, et ce 15 composé est en cours d'essai clinique. Comme les activateurs des ostéoblastes- de l'invention contiennent les composés organogermaniques illustrés par la formule (I) ci-dessus comme ingrédients actifs, ces composés sont tout d'abord décrits ci-après. 20 Les squelettes fondamentaux de ces composés sont constitués d'acide germylpropionique, o des dérivés d'acide propionique ayant trois substituants R1 à R3 et l'oxygène des groupes fonctionnels OX des molécules sont fixés à des atomes de germanium. Les atomes de germanium 25 de ces squelettes fondamentaux sont liés à des atomes d'oxygène (Lorsque Y = 0) ou des atomes de soufre (lorsque Y = S) dans Le rapport de 2/3. Dans ces composés, les substituants R1, R2 et R3 représentent respectivement un atome -d'hydrogène, un 30 radical alkyle inférieur, tel que méthyle, éthyle, propyle ou butyle, ou un radical phényle substitué ou non substitué; et le substituant X représente un radical hydroxy, 0-alkyle inférieur ou amino. De plus, les substituants R1 et R2 sont liés à 35 la position m par rapport à l'atome de germanium et le substituant R3 est Lié à La position e par rapport à ce même atome. Donc des exempLes des composés organogermaniques utilisés comme activateurs de L'invention comprennent Les composés suivants: (Ge-CH2-CH2-COOH) 203 CH3 (Ge-CH-CH2-COOH)203 CH3 (Ge-CH2-CH-COOH)203 CH3 (Ge-CH-CH-COOH)203 CH3 CH 13 (Ge-C-cH2-COOH)203 20 I C-3 - .(Il) (I2) (I3) (I4) (I5) (I6) (Ge-CH-CH2-COOH)20 3 C6H5 CH3 (Ge-CH- HCOOH) 203 C61i5 (Ge-CH2-CH2-COOCH3)203 (Ge-CH2-CH2-CONH2)203 (Ge-CH2-CH2COOH)2S3 (I7) (I8) (I9) ( o10) 15 20 CH3 (Ge-CH-CH2-COOH)2S3 CH3 (Ge-CH2-CH-COOH)2S3 CH3 (Ge-CH-CH-COOH)2S3 CH3 CH3 (Ge-C-CH2-COOH)2S3 CH3 (Ge-CH-CH2-COOH)2S3 C6H5 CH (Ge-CH-CH-COOH) 2S3 C6H5 (Ge-CH2-CH2-COOCH3)2S3 (Ge-CH2-CH2-CONH2)2S3 . (Ill) (I12) .(I13) .(I14) .(I15) (I16) .(I17) (I18) Les composés organogermaniques ayant les structures décrites cidessus peuvent etre produits selon divers procédés. Par exempLe lorsque X = OH et Y = O dans la formule I décrite ci-dessus, on peut hydrolyser un acide 30 trihalogénogermylpropionique tel que l'acide trichlorogermylpropionique (1) dans lequel les substituants R1 à R3 ont été précédemment introduits comme illustré par la formule réactionnelle 1 suivante: Formule réactionnelle 1 R1R3 H2O R1R3 13 2 131 Ci3GeC-CHCOOH, (Ge-C-CHCOOH)203 R2 (1) R2 Lorsque X = OH et Y = S dans La formule I ci-dessus, on peut faire réagir un acide trihalogénogermyLpropionique, tel que l'acide trichlorogermylpropionique (1) ci-dessus, avec le sulfure d'hydrogène H2S comme indiqué dans la formule réactionnelle 2 suivante: Formule réactionnelLe 2 R R3 RR 11 13 gR113 C13GeC-CHCOQH + H2S (Ge-C-CHCOOH)2S3 R2 (1) R2 D'autre part, lorsque X est unradical O-alkyle inférieur dans la formule I, on peut par exemple faire 20 réagir le composé (1) décrit ci-dessus avec le chlorure de thionyle pour Le transformer en l'halogénure d'acide correspondant que l'on- peut ensuite faire réagir avec l'alcool correspondant au radical alkyle inférieur ci-dessus, puis avec le sulfure d'hydrogène et que l'on 25 peut ensuite faire- réagir avec l'ammoniac puis le sulfure d'hydrogène lorsque X = NH2 dans la formule I. Les résultats des analyses instrumentales, telles que le spectre de résonance magnétique nucléaire CRMN) et le spectre d'absorption infrarouge (IR), des 30 composés organogermaniques obtenus dans les procédés mentionnés ci- dessus confirment- bien que ces composés sont ceux représentés par la formule I. Les activateurs des ostéoblastes de l'invention contiennent comme ingrédients actifs les composés organogermaniques synthétisés 3-5 selon les procédés mentionnés ci-dessus. On n'observe aucune difficulté lors de leur administration sous une forme orale ou parentérale, mais, dans le cas de l'administration orale, il est possible d'utiliser des formes classiques telles que les comprimés, les capsules, les poudres ou les granules. Les ostéoblastes des os qui sont activés par les activateurs de l'invention obtenus selon les procédés décrits ci-dessus sont des cellules disposées pour former une couche monocellulaire cylindrique sur la surface 10 d'ostéogenèse et, en ce qui concerne l'ostéogenèse, ils synthétisent des substrats organiques tels que le collagène et les glycoprotéines et forment des vésicules supports sur lesquelles se déposent les sels des os tels que l'hydroxyapatite. Lorsqu'on laisse les activateurs 15 de l'invention agir sur ces ostéoblastes, on observe une activation directe. De plus, comme la concentration des composés nécessaires pour que l'effet décrit ci-dessus apparaisse est extrêmement faible et que les composés organogerma20 niques ont en soi une faible toxicité, on peut déclarer que les activateurs de l'invention sont puissants et sans danger. Les activateurs peuvent donc corriger le déséquilibre entre l'ostéogenèse et la résorption osseuse et etre utilisés pour remédier à l'ostéoporose. 25 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit faite en regard des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un graphique illustrant l'activation d'ostéoblastes clones par les activateurs de 30 l'invention; et la figure 2 est un graphique montrant la relation entre la dose et l'effet des activateurs de l'invention. Exemple expérimental 1: Synthèse 1 d'un composé organo- germanique On ajoute 500 ml d'eau à 50,4 g (0,2 mole) 26O0251 d'acide trichLorogermylpropionique et on agite le mélange pendant 1 heure puis on Laisse reposer pendant 24 heures. On filtre les cristaux séparés et on recristallise dans l'eau pour obtenir 28,0 g du composé I1. 5 Les valeurs des propriétés physiques du composé I1 obtenucorrespondent aux valeurs indiquées dans la Littérature. On prépare les autres composés selon les procédés décrits par exemple dans la demande de brevet japo10 nais publiée non examinée n 226592/1985. Exemple expérimental 2: Synthèse 2 d'un composé organogermanique On dissout 25,2 g (0,1 mole) d'acide trichlorogermylpropionique dans 200 ml de benzène anhydre et on 15 ajoute à la solution obtenue 2,4 g (0,1 mole) de pyridine anhydre. On agite le mélange obtenu et on y f-ait passer du sulfure d'hydrogène gazeux sec pendant 60 minutes. On chasse le benzène du méLange en prenant soin de la substance huileuse que l'on dissout ensuite 20 dans le méthanol. On ajoute 300 ml d'eau purifiée à la solution obtenue et on recristallise les cristaux séparés dans le méthanol pour obtenir 17,1 g du composé I10. Les valeurs des propriétés physiques du composé I10 obtenu correspondent aux valeurs indiquées dans la 25 littérature. On prépare les autres composés selon les procédés décrits par exemple dans la demande de brevet japonais publiée non examinée n 35916/1984. Exemple: Examen de L'effet pharmaceutique (Méthode) On utilise comme culture d'ostéoblastes un clone de cellules MC3T3-E1 provenant de la voûte du cràne de souris nouveau-nées. On introduit les cellules dans de l'o-MEM contenant 10 % de sérum de veau foetal pour 35 obtenir une concentation de 105/bo+te et on cultive à 37 C et dans un méLange de 95 % d'air et 5 % de C02 jusqu'à confluence. Pour examiner Les effets des activateurs de l'invention, on ajoute les activateurs contenant respec5 tivement comme ingrédient actif un des composés I1 à I18 dans de l'm-MEM contenant 0,3 % de sérum-albumine bovine pour que la concentration finale de ces composés soit de Ig/ml. On utilise la phosphatase alcaline comme indica10 teur de l'activation des ostéoblastes et on la mesure après 1 à 4 jours de culture. (Résultats) Lorsqu'on ajoute les activateurs de l'invention, comme le montre la figure 1, l'activité de phosphatase 15 alcaline du clone MC3T3E1 atteint un pic après 4 jours de culture lorsqu'on utilise le composé I1 comme ingrédient principal (agent 1 de l'invention) et atteint un pic après 1 jour de culture lorsqu'on utilise le composé I10 comme ingrédient principal (agent 10 de 20 l'invention) une différence significative apparaissant entre les agents respectifs et un échantillton témoin. L'effet décrit ci-dessus confirme que les activateurs de l'invention sont capables d'accrottre l'activité d'ostéoblastes clones. De plus, lorsqu'on utilise 25 les activateurs de l'invention contenant les autres composés comme ingrédients actifs, les résultats obtenus sont essentiellement les mêmes que ceux décrits ci-dessus. Comme l'activité de phosphatase alcaline atteint 30 un pic après 4 jours et I jour dans le cas respectivement des agents 1 et 10 de l'invention, l'étude de la relation entre la dose et l'effet dans chaque cas a révélé que les agents 1 et 10 de l'invention produisent l'effet requis à des concentrations aussi faibles que 35 respectivement 100 ng/ml et 10 pg/ml comme le montre la figure 2. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par L'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre 5 d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Nouveaux médicaments utiles notamment comme activateurs des ostéoblastes caractérisés en ce qu'ils contiennent comme produit actif au moins un des composés organogermaniques repésentés par la formule suivante: R 1R3 (GeC-CH-COX) 2Y3.........() (I) R2 dans laquelle R1, R2 et R3 représentent respectivement un atome d'hydrogène, un radical alkyle inférieur, tel que méthyle ou éthyle, ou un radical phényle substitué ou non substitué; X représente un radical hydroxy, 15 O-alkyle inférieur ou amino; et Y représente un atome d'oxygène ou de soufre.