Brevet FR2604705A1 — publié le 19880408

La présente invention concerne les composes biologiquement actifs et, plus précisément, la 4-[4-(4éthylpipérazinyl-1)phénylamino]-benzo(g)quinoléine pos sédant des propriétés antipaludique améliorées et son procédé de préparation. A l'heure actuelle, on utilise largement pour le traitement du paludisme des dérivés de la au i- noléine et, particulibrement, le diphosphate de 4-(1-mothyl-4-diethylaminobutylamino)-7-chloroquinole- ine tLekarstvennye sredstva M. D. Mashkovsky, 42, str. 279, Moseou, Ed: Meditsina, 1977, 3revet allemand n. 683692 (1939), CA 36,4973 ; Brevet des E.U.A. N. 2 233970 (1941 CA 35 3771) ; J. Am. Chem. Soc., 68, 1214, 1946) On utilise ce composé en médecine comme médicament sous le nom de chloroquine. La chloroqui- ne est dotée d'une haute efficacité et est utilisée pour le traitement des manifestations graves du pa- ludisme de tous les types et dans la chinioprophyla- xie individuelle. Cependant, ce médicament présente une largeur insuffisante du spectre d'action thérapeuti aue. On observe, lors de son administration, certains effets indésirables : apparition de dermatite, altératinn de l'accomodation, diminution de l'acuité visuelle, rétinopathie. On s'est donc proposé de créer un compo- sé organique nouveau possédant une activité antipalu- digue élevée et une bonne efficacité chimiotherapeu- tique. Ce composé est, conformément à la présen te invention, la 4-[4-(4-éthylpipérazinyl-1)phénylami- no2-benzo (g) quinoléine de formule Ce composé nouveau est une substance pul vérulente finement cristalline de couleur jaune, insoluble dans l'eau et soluble à chaud dans des solvants organiques ; il est stable pendant un long stockage à l'abri de la lumière à la température ambiante. L'étude de l'action antipaludique de la 4-[4-(4-éthylpipérazinyl-1)phénylamino]-benzo (g) qui noléine a été réalisée dans des expériences sur des animaux sur un modèle de paludisme des rongeurs (souris) provoqué avec une souche de Plasmodium berghei d'une sensibilité normale au médicament, dans des essais de type curatif et prophylactique. Des souris blanches bâtardes des deux sexes pesant de 12 à 14 g ont été utilisées pour les essais. Le phosphate de 4- ( 1-méthyl-4-diéthylaminobutylamino) -7-chloroquino- léine(chloroquine) a servi de médicament de comparaison, les doses de la chloroquine étaient calculées d'après la base. Les résultats finals des essais sont présentés ci-dessous. Dans les essais du type curatif, les composés ont été introduits en une fois par voie interne, au stade de l'infection développée, 2 jours après une infection avec du sang contenant les parasites de la malaria des animaux d'expérience par voie intrapéri- tonéale. L'essai a porté sur 4 lots d'animaux, chacun de 8 souris.Le premier lot d'animaux a reçu le compo- sé de l'invention à la dose de 75 mg/kg de poids corporel ; le 2ème lot le méme composé à la dose de 50 mg/kg de poids corporel ; le 3ème lot a reçu le mais cament de référence (la chloroquine) à la dose de 50 mg/kg de poids corporel ; le 4ème lot n'a reçu aucun médicament (témoins). La chloroquine a été administrée sous forme de solution aqueuse et le composé de l'invention sous forme de suspension dans de l'amido aqueux. Les composés ont été administres aux souris, selon leur poids corporel, en partant de ce que la dose pour 20 g de poids corporel est contenue dans 0,2 ml de liquide.Le développement de l'infection a été évalué, à partir de préparations de sang colorées d'après Romanovsky-Guimza prises à partir de la queue, (prélèvements fins) par calcul des pa- rasites du paludisme selon le système de Sh. D. Moshkovsky, en points ("Meditsinskaya parazitologia i parazitarnye bolezni", 1964, N. 4). Pour évaluer l'action antipaludique des composés, on a utilise 5 critères dans l'essai du type curatif (voir le Tableau I). Conme le montrent les données d'expérien- ce dans le Tableau I, le composé de l'invention exerce un effet égal à celui de la chloroquine, à la dose de 75 mg/kg de poids corporel L'avantage du composé de l'invention est Évalué selon le coefficient chimiothérapeutique (Q), le Q du témoin (chloroquine) étant alors pris pour unit. Le coefficient chimiothérapeutique représen- te la gamme d'action chimiothérapeutique du médicament à essayer par comparaison avec le témoin. Le Q du composé de l'invention a été calculé d'après la formule : Q = e t, dans laquelle e est le rapport de l'activité relative, calculé d'après la formule e = #### DEp t est le rapport de la toxicité relative, calculé d'après la formule : DTst t = -----, DEst DTst c'est-à-dire que Q est le rapport ---- : --- DEp DTp dans laquelle DE est la dose du composé donnant un effet conventionnel , DT est la dose du composé caractérisant la toxicité du médicament ; st est le médicament témoin de comparaison ; p est le médicament à essayer. La dose trouvée du composé de l'invention donnant un effet conventionnel DE est de 75 mg/kg (pour la chloroquine elle est de 50 mg/kg). La dose du médicament caractérisant la toxicité du médicament (DT) , dans ce cas la dose maximale tolérable déterminée chez les animaux d'expé- rience, est égale à 1800 mq/kg (pour la chloroquine elle est de 192,6 mg/kg) . De ce fait, lors du calcul d'après la tolerance du composé de l'invention chez les souris DEst DTst ~ 50 192,0 = 6,2 DEp : DTP = 75 : 1800,0 Tableau 1 EFFICACITE DU COMPOSE DE L'INVENTION DANS LES ESSAIS DU TYPE CURATIF (P.BERGREI-SOURLS) VALEUR MOYENNE POUR CHAQUE LOT D'APRES LES CRITERES D'EVALUATION I II III IV V Médica- Dose, ment mg/kg Composé 75 4,6 -3,5a Effet 1,5 Effet 4,5 Effet 9,1 Effet 13,1 Effet égal égal égal égal égal Composé 50 4,8 -2,8a Effet 1,4c Effet 2,7c Effet 7,7c Effet 10,8 Effet égal égal égal égal égal Chloro- 50 4,7 -3,2a 1,8 4,3 9,2 13,7 quine Témoin 4,7 +1,0b - - - 6,5 a - diminution du niveau de parasitemie; b - augmentation du niveau de parasitémie; c - les parasites ont disparu chez 6 souris aur 8 chez 2 souris ond observe une réduction brusque du nombre de par@@ite. sans dispàrition; d'on niveau de parasitemie égal à point@ considere comme critique, étant donne qu'en cas d'un niveau plus bas les parasites ne sont pas vus dans chaque champ. visuel du microscope. ce qui diminue la possiblilite d'un cvaluation plus exacte du niveau de parasitémie. La comparaison des effets présentés dans le Tableau I et de la valeur du coefficient chimiothérapeutique, montre l'avantage du composé de l'invention par rapport à la chloroquine d'après la largeur du spectre d'action thérapeutique, même si la dose du médicament de l'invention qui exerce un effet conventionnel (DE) est supérieure à la dose de chloroquine (75 mg/kg et 50 mg/kg respectivement), grâce à une plus faible toxicité. Dans les essais du type prophylactique, on a évalué les actions protectrices des composés, c'est-à-dire la durée de leur action dans l'organisme des animaux (capacité d'inhiber le développement de l'infection). Le composé de l'invention et la chloroquine ont été administrés en une fois par voie interne avant l'infection des animaux à des doses égales (l'infection des animaux, l'administration et la dissolution des composés ont été réalisées comme il a été décrit plus haut).L'essai a porté sur trois lots de souris de 50 animaux dans chaque lot , le ler lot a reçu le compose de l'invention à la dose de 150 mg/kg du poids corporel ; le 2ème lot a reçu de la chloroquine à la dose de 150 mg/kg du poids corporel les animaux du 3ème lot n'ont rien reçu (témoin) . Puis de 3 à 6 souris de chaque lot ont été successivement infectées à un intervalle de 24 heures. L'examen des préparations de sang et le calcul des parasites ont été réalisés quotidiennement, dès le jour suivant l'infection des animaux, pendant 30 jours. L'effet protecteur des composés a été évalué selon les critères présentés dans le Tableau II. TABLEAU 2 EFFICACITE DU COMPOSE DE L'INVENTION DANS LES ESSAIS DU TYPE PROPHYLACTIQUE (P. BERGHEI, SOURIS) I critère II critère III critère Intervalle Médicament entre l'ad- Nombre Prévention complé- Temps d'apparition Délai de la mort ministration de te du développement de perasites des souris du médicament souris de l'infection, (jours) (jours) et l'infec- dans le @@@@re de souris tion (jours) lot Composé de l'invention 1 4 4 30+ # 30+ # Chloroquine 1 4 0 6,7+ 12,0+ Témoin 5 0 1.0+ 6,2 Composé de l'invention 2 4 4 30+ # 30+ # Chloroquine 2 5 0 1,0- 6,6 Témoin 4 0 1,0 6,5 Composé de l'invention 3 6 0 6,7+ 12,0+ Chloroquine 3 5 0 1,0- 6,6 Témoin 5 0 1,0 6,4 TABLEAU 2 (Suite) Composé de l'invention 4 5 0 3,2+ 9,0+ Témoin 5 0 1,0 5,6 Composé de l'invention 5 6 0 1,5- 7,5+ Témoin 5 0 1,2 6,4 Composé de l'invention 6 6 0 1,0- 6,3 Témoin 5 0 1,0 6,0 Note : + effet présent ; - effet absent ; # les parasites ne sont pas apparus dans les limites du délai d'observation (30 jours). Comme il découle du Tableau 2, en cas d'infection des animaux 1 et 2 jours après l'administration à ceux-ci des composés, le composé de l'invention a provoque une prévention complète du dévelopDe- ment de l'infection chez tous les animaux du lot dans les limites du délai d'observation (30 jours). On n'a pas observé cela dans les lots d'animaux recevant la chloroquine. Les données d'essais obtenues témoignent qu'un certain degré d'action protectrice du composé de l'invention se révèle jusqu'à 5 jours , tandis que l'action de la chloroquine ne se manifeste plus déjà 2 jours après l'administration. On a également étudié l'action toxique du composé de l'invention par comparaison avec celle de la chloroquine. Les essais ont été réalisés sur des souris blanches bâtardes pesant 16-17 g des deux sexes. Les composés ont été administrés en une fois par voie intra-stomacale sous la forme d'une suspension dans une solution aqueuse à 1 % d'amidon. Les doses léthales moyennes DL16 ont été déterminées par la méthode de Litchfield-Wilcoxon et les doses maximales tolérées directement d'après les données d'essai. Les composés ont été testés en 5 à 7 doses diverses. 6 animaux ont été utilisés pour chaque dose. Le lot témoin a été constitué de 12 animaux. Le lot témoin a recu une solution à 1 % d'amidon. On a observé 1' état des animaux d'essai et témoins pendant 10 jours dès le moment de l'administration des composés. Les résultats des essais sont résumés dans le Tableau 3. TABLEAU 3 RESULTATS DE L'ESSAI SUR LA TOXICITE AIGUE DU COMPOSE DE L'INVENTION COMPARATIVEMENT A LA CHLOROQUINE Paramètres de la toxicité aiguë, Composé g/kg Dose maximale DL16 DL50 tolérée Composé de l'invention 1,8 2,05 2,45(2,16-2,78) chloroquinee 0,192 0,26 0,34(0,29-0,41) * Les doses pour la chloroquine sont calculées sur la base. Les résultats de l'étude de l'action toxique du composé de l'invention par comparaison à la chloroquine (Tableau 3) montrent également l'avantage de ce composé par rapport à la chloroquine. Le compo- se de l'invention s'est avéré considérablement oins toxique pour les animaux de laboratoire que la chloroquine. Les doses maximales tolérées et les doses mortelles moyennes du composts de l'invention dépassent de 7 à 9 fois celles de la chloroquine. Conformément à l'invention, le procedé de préparation de la 4-[4-(4-éthylpipérazinyl-1)phényl- amino]-benzo (a? quinoléine consiste à redire la 1-éthyl-4-4-nitrophényl -pipérazine de formule par de l'hydrogène dans un solvant orqanicue en pré- sence d'un catalyseur, à savoir du palladium sur cnarbon, à une température de 80-100 C avec obtention d'une solution de 1-éthyl-4-(4-aminophényl)-pipéra- zine, qu'on soumet à une interaction avec de la 2,3dihydrobenzo (g) quinoléine-4(1H)-one en présence de composés nitrés de la série benzénique en portant à l'ébullition la masse réactionnelle avec élimination de l'eau forme de la zone de réaction et avec isolement ultérieur du produit visé. La synthèse du composé de l'invention peut être représentée par le schéma suivant Ii est recommandable d utiliser en qua- lite de solvant organique le cyclohexanol ou le 3 méthylbutanol-l. I1 est avantageux d'utiliser en qualité de composés nitrés de la série benzenicue le nitrobenzène, l'ortho-nitrophénol ou la 1-éthyl-4-(4-ni- trophényl)-pipérazine. Le procédé suivant l'invention permet d'obtenir le produit visé à un degre de pureté suffisant et avec un bon rendement. Le procédé n'exige pas d'appareillage spécial. Le procédé de préparation de la 4-[4-(4- éthylpipérazinyl-1) phénylamino]-benzo (g) quinoléine est simple du point de vue technologique et il est mis en oeuvre de la manière suivante Dans un ballon à fond rond muni d'un thermomètre et d'un tube d'amenée d'hydrogène, on introduit de la 1-éthyl-4-(4-nitrophényl)-pipérazine, un solvant organique et un catalyseur d'hydrogénation. On amène ensuite de l'hydrogène dans le ballon pour le déplacement de l'air, après quoi on chauffe le contenu du ballon jusqu'à une température de 80-100 C tout en introduisant continuellement de l'hydrogène. L'absorption de l'hydrogène terminée, on achève la réaction d'hydrogénation. On refroidit la masse réactionnelle, on chasse le catalyseur de celle-ci, par exemple par filtration. La l-éthyl-4-(4-aminophényl) - pipérazine forméc dans le processus d'hydrogénation est placée en solvant dans un ballon à 3 cols muni d'un agitateur et d'un réfrigérant à reflux avec un séparateur d'eau du type Dean-Stark. On charge dans le même ballon de la 2,3-dihydrobenzo (g) quinole- ine-4 (lH)-one et un oxydant organique. On porte le contenu du ballon à l'ébullition et on fait bouillir jusqu a cessation de l'élimination de l'eau qu'on évacue en continu à partir de la zone de réaction. On refroidit ensuite le contenu cu ballon et on isole le produit visé par des mLtnod-s connues, par exemple par dilution à l'éther ou par distillation du solvant sous vide. Les exemples non limitatifs suivants sont donnés à titre d'illustration de l'invention. EXEMPLE 1 Dans un ballon à fond rond de 250 ml de capacité muni d'un thermomètre et d'un tube d'amenée de gaz, on place 11,75 g (0;05 mole) de l-éthyl-4-(4- nitrophényl)-pipérazine, 40 ml de cyclohexanol et 0,39 de catalyseur à 10 % de palladium sur le charbon. On déplace l'air du ballon par de l'hydrogène, après quoi on réalise l'hydrogénation à la pression atmos sphérique et à une température de 80-850C jusqu'à ab sorption de la quantité d'hydrogène théoriquement nécessaire. On filtre le catalyseur. La solution dans le cyclohexanol de la 1-éthyl-4-(4-aminophényl)-pipérazine formée est placée dans un ballon à trois cols à fond rond de 150 ml de capacité muni d'un agitateur mécanique, d'un thermomètre et d'un réfrigérant à reflux avec un garnissage de Dean-Stark pour la séparation de l'eau qui se forme dans la réaction. On introduit dans le ballon 9,86 g (0,05 mole) de 2,3-dihydrobenzo (g) quinoléine -4 (IH)-one et 3 ml de nitrobenzène. On fait bouillir la masse réactionnelle jusqu'à cessation de la sépara- tion de l'eau dans le garnissage de Dean-Stark, après quoi on refroidit le contenu du ballon, on dilue avec trois volumes d'éthanol et on abandonne pendant 12 heures dans le réfrigérant. On filtre le précipité formé, on lave à l'éther et on sèche à l'air.On cristallise le produit techniaue dans du para-xylène. On obtient 11,7 g (61,1 %) de 4-[4-(4-éthylpipérazinyl-1) phénylaminoJ-benzo (g) quinoléine sous la forme de cris taux jaunes ayant un point de fusion de 250-2520C. Analyse élémentaire Trouvé, % : C 78,1 ; H 6,8 ; N 14,7 Calculé pour C25H26N4, % : C 78,5 H 5,8 ; N 14,6 EXEMPLE 2 On prépare le produit visé selon le mode opératoire décrit dans l'Exemple 1, mais en remela- çant le cyclohexanol par du 3-méthylbutanol-1. On obtient la 4-J4- (4-éthylpipérazinyl-l) phenylamino- benzo (g) quinoléine ayant une température de fusion de 250-2520C avec un rendement de 58,2 %. EXEMPLE 3 On prépare le oroduit visé selon le mode opératoire décrit dans l'Exemple 1, en remplaçant le nitrobenzène par l'ortho-nitrophénol ; on obtient la 4-[4-(4-éthylpipérazinyl-1)phénylamino]-benzo (g) quinoléine ayant une témpérature de fusion de 2502520C avec un rendement de 57,0 %. EXEMPLE 4 A une solution de 18,8 g (0,08 mole) de 1-éthyl-4-(4-nitrophényl)-pipérazine dans 70 ml de cyclohexanol, chauffé à 800C, on ajoute 0,5 g de catalyseur à 10 % de palladium sur le charbon et on fait passer de l'hydrogène à la pression atmosphéri- que et à une température de 90-1000C jusqu'à l'absorption de la quantité théoriquement calculée d'hy drogène. On filtre le catalyseur.A une solution dans le cyclohexanol de 1-éthyl-4-(4-aminophényl)- pipérazine, on ajoute 19,72 g (0,1 mole) de 2,3-dihydrobenzo (g) quinoleine-4 (IH)-one et 4,7 g (0,02 mole) de 1-éthyl-4-(4-nitrophényl)-pipérazine et on fait bouillir la masse réactionnelle avec un réfrigérant à reflux et sur garnissaae de Dean-Stark jus qu' cessation de l'élimination de l'eau qui se sé- pare à la suite de la reaction. On traite ensuite le contenu du ballon comme dans l'Exemple 1. On obtient la 4-[4-éthylpipérazinyl-1) phenylaminog- benzo (g) quinoléine ayant une température de fusion de 250-2520C. Le rendement en produit visé est de 62,3 %. EXEMPLE 5 On prépare le produit visé selon le mode oratoire décrit dans l'Exemple 4, mais avec la seule différence que le cyclohexanol est remplacé par un volume égal de 3-méthylbutanol-l. On obtient la 4-[4-4-éthylpipérazinyl-1)phénylamino]-benzo (g) quinoléine ayant un point de fusion de 250-2520C et avec un rendement de 59,1 %. Le produit de départ utilisé dans la synthèse, à savoir la 1-éthyl-4-(4-nitrophényl)-pipéra- zine, peut être obtenue de la manière suivante . on fait bouillir un mélange de 141,6 g (0,9 mole) de 4chloronitrobenzène, de 124,2 g (0,9 mole) de potasse anhydre, de 136,8 g (1,2 mole) de 1-éthylpipérazine et de 150 ml de diméthylformamide sous une agitation vigoureuse pendant 10 heures, après quoi on refroidit la masse réactionnelle et on verse dans 1,5 1 d'eau froide. On sépare le précipité, on lave à l'eau et on dissout a l'état humide dans 2 1 d'acide chlorhydrique à 18 % sous chauffage à 50 C. On filtre les impu retés insolubles, on ajoute au filtrat une solution aqueuse à 25 % d'ammoniaque jusqu'à reaction alcaline, on sépare le précipité jaune formé, on lave à l'eau et on sècne à l'air. On obtient 185,0 g de 1-ethyl-4- (4-nitrophenyl)-?iperazine sous la forme de cristaux jaunes ayant un point de fusion de 68-700C. REVENDICATIONS 1. 4-[4-éthylpipérazinyl-1)phénylamino] -benzo (g) quinoléine de formule 2. Procédé de réparation du composé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réduit de la 1-éthyl-4-(4-nitrophényl)-pipérazine de formule dans un solvant organique par de l'hydrogène en pre- sence d'un catalyseur au palladium sur charbon à une température de 80-100 C avec obtention d'une solution de 1-éthyl-4-(4-aminophényl)-pipérazine qu'on soumet à une interaction avec de la 2,3-dihydrobenzo (g). qui- noleine-4 (I')-one de formule en présence de composes nitrés de la série benzénique en portant à l'ebullition la masse réactionnelle avec élimination de l'eau formée de la zone de réaction et isolement ultérieur du produit visé. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on utilise en qualité de solvant organique le cyclohexanol ou le 3-méthylbutanol-1. 4. Procédé suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on utilise en qualité de composé nitré de la série benzénique le nitrobenzène, l'ortho-nitrophénol ou la 1-éthyl-4-(4-nitrophényl)pipérazine. 5. Utilisation du composé suivant la revendication 1 comme médicament antipaludique.