Brevet FR2669535A1 — publié le 19920529

UTILISATION A TITRE DE MEDICAMENT DE MACROMOLECULES POLYSULFONEES La présente invention concerne l'utilisation à titre de médicament des macromolécules polysulfonées. On entend selon la présente invention, par "macromolécule polysulfonée", des molécules de masse moléculaire compris entre 1 500 et 50 000 Dalton et comportant de préférence au moins 5, de préférence encore au moins 7 radicaux sulfonique ou sulfonate, c'est-à-dire sous forme acide -SO3H ou anionique -SO3, liés à la macromolécule par une liaison carbone-soufre. Plus particulièrement, la présente invention concerne l'utilisation de ces macromolécules polysulfonées à titre d'agent antiviral et notamment d'agent actif contre les virus HIV 1 et HIV 2 responsables du SIDA. Selon l'invention, l'activité antivirale notamment contre le virus HIV1 la plus importante est obtenue pour des macromolécules de masse moléculaire entre 2 500 et 10 000 Dalton. Les macromolécules préférées selon l'invention auront une faible toxicité avec notamment une valeur de CD50 supérieure à 1 mg/ml de préférence encore supérieure à 2,5 mg/ml. Dans un mode de réalisation préférentiel, les macromolécules selon l'invention, sont constituées de la répétition ou enchaînement d'unités ou maillons "monomériques", identiques ou différents, sulfoné(e)s, de préférence comportant chacun(e) au moins un radical sulfonique ou sulfonate. Le terme "monomère" s'entend au sens large et recouvre aussi bien des monomères chimiques de synthèse conventionnels, que des aminoacides ou des unités saccharidiques. Ainsi, la présente invention concerne en particulier les polymères polysulfonés mais aussi les polypeptides polysulfonés ou encore les polysaccharides polysulfonés. Parmi les polymères, on cite les homopolymères par exemple, le poly(styrène sulfoné), le poly(éthylène sulfoné), le poly(propylène sulfoné), le poly(butylène sulfoné), le poly(uréthane sulfoné), le poly(acrylamide sulfoné). Parmi les polymères, on peut également citer les polymères biodégradables du type polylactides et polyglycolides sulfonés c'est-à-dire d'une manière générale, les polymères résultant de la polymérisation de monomères choisis parmi les esters cycliques intermoléculaires des acides alpha hydroxycarboxylique sulfonés. Parmi les polypeptides, on préfère les homopolypeptides c'est-à-dire les poly(amino acides sulfonés). On cite à titre illustratif, la poly(tyrosine sulfonée), la poly(lysine sulfonée), la poly(alanine sulfonée) notamment le poly(acide cystéique) et la poly(phenylalanine sulfonée). Parmi les polysaccharides on cite les dextrines sulfonées telles que le dextran polysulfoné, ou encore le pentosan polysulfoné, le mannan polysulfoné ou encore des mucopolysaccharides tels que les héparines sulfonées. De façon appropriée, on utilise des cyclodextrines polysulfonées. Les macromolécules polysulfonées selon l'invention sont disponibles dans le commerce étant utilisées pour d'autres applications ou peuvent être préparées si nécessaire par des procédés connus de l'homme de l'Art (Journal of Organic Chemistry, Vol 55, nd 14 - July 6, 1990 "Synthesis of carbohydrate sulfonates and sulfonates Ester"). Ainsi, de façon appropriée, le radical sulfonique ou sulfonate peut être greffé directement notamment sur un noyau aromatique ou par substitution d'un groupement hydroxyle d'une unité monomérique de la macro molécule (avec tout d'abord substitution par un halogène puis substitution de l'halogène par un groupe sulfonate via la réaction de Strecker). Le radical sulfonique ou sulfonate peut aussi être greffé indirectement sur l'unité monomérique de la macromolécule c'est-à-dire notamment par l'intermédiaire du greffage d'un groupe alkyle sulfone, aminoalkylsulfoné ou encore acylsulfoné. La polysulfonation de la macromolécule peut résulter de la sulfonation d'unités monomériques (y compris aminoacide ou saccharidique) la constituant par réaction sur un groupe OH ou amino (-NH-) desdites unités avec substitution de l'hydrogène dudit groupe par un groupe -(CH2)mSO3H avec notamment m = 1 à 5 de préférence 2 ou 3. Cette réaction se fait à partir du réactif pour m = 3 ou Cl(CH2)mSO3H pour m = 1 à 5, en milieu basique. Autrement, l'hydrogène d'un groupe OH peut être substitué par un groupe acylsulfoné tel que en le substituant d'abord par en faisant d'abord réagir ladite fonction hydroxyle avec le réactif de formule suivi par une réaction de Strecker (substitution du C1 par SO 3 ou à partir d'une forme activée de l'acide sulfoacétique Ar est un groupe aryle notamment phényle notamment à partir de l'anhydride sulfobenzoïque. Dans d'autres modes de réalisation, le groupe OH de la macro molécule peut être substitué par - un groupe alkylsulfoné tel que -(CH2)mSO3H, l'introduction de la chaîne alkylsulfonée pouvant se réaliser par alkylation d'un intermédiaire iodé par l'anion isopropyl mésylate suivie d'une déprotection par l'ammoniaque ou - un groupe aminoalkylsulfoné tel que -NH(CH2)mSO3H, l'incorporation de la chaîne aminoalkylsulfonée pouvant se réaliser par transformation d'un intermédiaire tosylate par l'acide aminoalkylsulfonique. Ainsi, lorsque le polysaccharide est du type cyclique, on cite en particulier une cyclodextrine sulfonée de formule avec de préférence n = 5 à 10 - R = H, acyle, benzoyle ou alkyle, - W = OH ou X-Y-SO3H avec de préférence au moins 5 unités dans lesquelles W = X-Y-SORH avec R' = alkyle en C1-C7 ou aryle, notamment phényle - Y = un groupe hydrocarboné en C1-C20 tel que alkyle, aryle, éventuellement substitué par un groupe alkyle, aryle ou carboxylique et pouvant contenir un hétéroatome. On cite plus particulièrement les cyclodextrines de formule I avec W = -(CH2) m5 O3H, -O-(CH2)m-S03H, -O- C-(CH ) S03H, O -O- C-Ar-SO3H, -NHAlkSO3H, avec de préférence m = 1 à 5, Alk qui est un groupe hydrocarboné en C1 à C20 tel qu'un alkyl en C1 -C7, éventuellement substitué et Ar est un aryle notamment phényle. Les macromolécules selon l'invention sont utilisées à titre d'agents antiviraux. Ils sont notamment actifs contre les virus HIV 1 et HIV 2 responsables du SIDA, les virus SIV et FIV (simian immunodeficiency and Feline immunodeficency), les virus HSV-1 et HSV-2 responsables de herpès, le cytomégalovirus, le virus vaccinia (virus à DNA) ainsi que le virus de la polio, le virus coxsackie B4, le virus Sindbis, le virus semliki Forest, le virus de l'Influenza, le virus de la varicelle, le virus du Para-Influenza, le virus syncytial respiratoire, le virus Junin, le virus Tacaribe, le virus de la stomatite vésiculaire, le Reovirus, le virus du Sarcome murin de Moloney (virus à RNA). I1 semble que les macromolécules polysulfonées selon l'invention agissent en inhibant l'adhésion du virus sur la cellule. Certains polyanions polysulfatés ont été décrits dans la littérature comme possédant des propriétés antivirales notamment le Dextran-sulfate. Toutefois, on a découvert que les macromolécules polysulfonées selon l'invention possèdent cette même propriété à un degré supérieur. Tous les composés selon l'invention ou leurs sels pharmaceutiquement acceptables lorsqu'ils sont en quantité thérapeutiquement efficace sont particulièrement utiles contre le virus HIV1 responsable du SIDA. Ils pourront dont être utilisés pour la préparation d'une composition pharmaceutique pour le traitement du SIDA. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lumière des exemples qui suivent EXEMPLE 1 : Polysulfonation de macromolécules 1 - Comme on l'a vu, la sulfonation pourra consister notamment dans la substitution de l'hydrogène d'un groupe OH ou -NH des unités "monomériques" par un groupe-(CH2)m-SO3H à partir du réactif pour m = 3 ou Cl-(CH2)m-CH2-SO3H pour m = 1 à 5, en milieu basique. 1) Poly(aminoacide sulfoné) Ainsi de cette manière par exemple, le poly(tyrosine sulfonée) de formule pourra être obtenu à partir de la polytyrosine. Avec notamment m = 1 à 5 de préférence 2 ou 3. 2) Polymères polysulfonés De même par exemple, le polvuréthane de formule permet d'obtenir le poly(uréthane sulfoné) de formule avec m = 1 à 5 de préférence 2 ou 3. R2 de la formule générale est déterminé par le diol : qui est utilisé pour la formation diisocyanate (dans lequel polyuréthane selon le shét du polyuréthane, tandis que R1 dépend du R=R1) utilisé pour la formation du a suivant: nO=C=N-R-N=C=O + nHO-R-OH - Ce sont les groupes NH qui sont utilisés après pour le greffage de la fonction sulfonique par exemple via la propane sultone. On donne ci-après deux exemples Ref. Macromolécules, 1988, 21, 998-1004 Ref. Polymer, 1989, Vol. 30, 1204 et suivantes. 3) Cyclodextrines polysulfonées 3-1) On peut préparer comme décrit dans US 3426011 des dérivés de cyclodextrines contenant des groupements fonctionnels sulfones. Par réaction de la cyclodextrine avec le 2-chloroethanesulfonate de sodium et la pyridine dans le toluene, on obtient un mélange de dérivés de cyclodextrines dans lesquels un certain nombre de groupements hydroxyles ont été transformés en fonctions sulfoethyl ether. Des dérivés sulfopropyl ether peuvent également être préparés par réaction avec la propanesultone et l'hydroxide de sodium 50 % selon le schéma 1 suivant dn 7 50 o/o NaOH Pyridine, Toluène 50 COH Pyridine, Toluène acide 2-Chloroéthanesulfonique -sq ~ rPz o.n n c.a'(;;Ô5 à 10 SCHEMA 1 3-2 Des dérivés de cyclodextrines peuvent aussi être obtenus par acyl sulfonation.Ces dérivés acylés résultent d'un traitement de la cyclodextrine par : - l'anhydride sulfobenzoîque ou - une forme activée de l'acide sulfoacétique ou - le chorure de l'acide chloroacétique suivie d'une réaction de substitution de l'halogène par un ion sulfite (selon la réaction de Strecker), selon le schéma 2 ci-après ? OH ~I Soit SO3 ccI,CooHctj \ o Â;;C Ivel 1~Vh Soit SO~ 3-((S mCOOH('2acti3vé) \ c Q 50 (Ç 3 È. SCHEMA 2 3-3) Substitution d'un groupe OH par -S03H. Les synthèses de cyclodextrines tosylates, mésylates et iodées sont décrites. L'hexakis (6-0-tosyl)- cyclodextrine et l'analogue heptakis (6-0-tosyl)-B cyclodextrine ont été préparés à partir des molécules parentes par traitement avec six ou sept équivalents de chlorure de tosyle dans la pyridine. La peracétyl heptakis (6-iodo)-B cyclodextrine a été obtenue par réaction du dérivé heptakis totylate avec l'iodure de sodium dans l'anhydride acétique selon le schéma 3 ci-après. 5 s 'OH 3 3 Z OH n CHLORURE DE TOSYLE YRIDINE L)os NaI 6 6 5 Nal s ' OH AC2O ' OAc 3 z 3 z OH OAc n SCHEMA 3 Ces dérivés peuvent être utilisés comme intermédiaires pour la synthèse d'analogues de cyclodextrines sulfonées selon le schéma 4. En effet, l'introduction d'une chaîne alkylsulfonée peut aussi se réaliser par alkylation d'une 6-iodo cyclodextrine par l'anion isopropylmesylate suivie d'une déprotection par l'ammoniaque selon le procédé décrit dans J. Org-Chem. 1990, 55, 4231. SCHEMA 4 3-4) L'incorporation d'une chaîne aminoalkylsulfonée peut se réaliser par transformation de cyclodextrines tosylates par l'acide amino-2-ethanesulfonique (ou son sel), par l'acide N-(2-aminoethyl)-2 aminoethane sulfonique (ou son sel) ou encore par un dérivé de l'acide L-cystéique selon le schéma 5 ci-après : Avec par exemple R = -(CH2) 2SO H R=-CH-CH2-SO3H COOR SCHEMA 5 4) Autres exemples de polysulfonation de macromolécules: - les poly alkylène sulfonates de formule - le polyacrylamide sulfoné de formule lucide (poly (2-acrylamido -2 méthyl -1 propane sulfonique)) référence 19, 1973-3 de la firme ALDRICH. - un polymère avec squelette biodégradable de formule Ce polymère peut être obtenu notamment par dégradation oxydative d'un polysaccharide Il s'agit d'une dégradation du polysaccharide (par exemple le dextran) par du périodate de sodium. On rompt dans ces conditions les liens 2-3 et 3-4, le carbone 3 disparaît sous forme d'acide formique et les deux autres sont oxydés en aldéhydes. Une réduction au borohydrure permet d'obtenir le diol correspondant. Ce procédé est décrit dans "The Polysaccharides" Vol. 1 p.81 et suivantes. Academic Press 1982, Schéma Dextran Puis : .Soit une sulfonation directe (via une réaction de Strecker intermédiaire) selon le schéma HO+H2-CHOCH-iH Sulfonation directe H-O+H2-CFHOCH+H HH2 l H2 via une Réaction de H2H OH OH Strecker O3 i: 503 Soit une sulfonation à la propane sultone selon le schéma HO+H2-1CHOCH-+H Sulfonation à la W =HZÇH-O-H-C -H 2 C::H2 propane sultone CH2 CH2 OH OH I I (cl2)3 (cl2)3 I I so3 503 n - la polyphénylalanine sulfonée - la polylysine sulfonée avec m = 1 à 5 de préférence 2 à 3. (CH2)4-NH-(CH2)m-SO3- le poly(glucose pyranosyl sulfoné) ou dextran polysulfonate - le poly(mannose pyranosyl sulfoné) ou mannan polysulfonate - le poly(xylose pyranosyl sulfoné) ou pentosan polysulfonate EXEMPLE 2 : Activité anti HIV de différents polymères de polystyrène polysulfonate. de formule des différents poids moléculaires suivants : 1800, 5400, 8000, 18 000, 35 000, 46 000 et 100 000. Ces polymères sont commercialisés notamment par la firme MACHEREY-NAGEL. 1. Résultats sur cellules MT-4 infectées par le virus HIVI. Les produits à différentes concentrations ont été mis en présence de cellules MT4 (3x104 cellules par puits de microtray) infectées ou non avec 100 CCID50 de virus HIV-1 (souche HTLV-IIIB). Après 5 jours d'incubation à 37"C, le nombre de cellules vivantes a été déterminé par la méthode au MTT, basée sur la réduction par les cellules vivantes du 3'-(4,5-diméthylthiazol-2-yl)-2,5-diphényltetrazoliumbromide, jaune, en formazan, bleu. CD50 = dose cytotoxique 50 = dose qui tue 50 % des cellules. ED50 = dose effective 50 = dose qui protège 50 % des cellules de l'infection virale. Ces deux valeurs peuvent être facilement obtenues par mesure de la viabilité cellulaire. CD50 SI = index de sélectivité = ED50 TABLEAU 1 Macromolécules (P.M.) CD-50 ED-50 SI ug/ml Imi SPS 1600 1000 0.56 1788 SPS 5400 1000 0.12 8644 SPS 8000 450 0.15 2987 SPS 18000 219 0.66 333 SPS 35000 624 0.63 998 SPS 46000 j 167 2.14 78 SPS 100000 140 3.74 37 DS 5000 1000 0.39 2564 PVAS 1000 0.18 5555 SPS: : polystyrène sulfonate de PM différents. DS 5000 : dextran sulfate de PM 5000 D. PVAS : polyvinylalcoolsulfate de PM 20000 D. Référence pour valeurs DS et PVAS : Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1990, 34, 1, pp. 134-138. En règle générale, le SPS de PM 5 400 donne donc les meilleurs résultats. 2) Inhibition de la formation de cellules géantes Protocole 1- 100 ul de milieu RPMI complet, contenant les produits à tester aux concentrations voulues, sont ajoutés dans chaque puits d'une plaque de 96 puits. 2- On ajoute 50 ,ul par puits de cellules Molt-4 à 1106 cellules/ml 3- On ajoute 50 p1 par puits de cellules HUT72 infectées par le virus HTLVIIIb ou LAV2 à 106 cellules / ml. Avant d'ajouter les cellules, celles-ci sont lavées 2 fois. 4- On effectue une incubation à 37 "C, en présence de 5 % de CO2 durant 20h à 24h. 5- Après incubation, les cellules sont bien remises en suspension, les cellules géantes sont comptées. L'absence de cellules géantes révèle un produit actif. Résultat Le SPS 5400 inhibe totalement la formation de cellules géantes à la concentration de lpg/ml. EXEMPLE 3 : Activité antivirale du polyethylene sulfoné (PESS) de formule mercialisé par la firme ALDRICH (référence 27, 842-4). Les résultats sont présentés au tableau 2 ci-après : TABLEAU 2 Résultats anti-HIV Polymère CD 50 ED 50 SI Virus PESS 19.26 mg/ml 0.15 ,ug/ml 129474 HIV 1 DS 5000 2.5 mg/ml 0.39 pg/ml 6410 HIV I PVAS 2.5 mg/ml 0.18 pg/ml 13889 HIV 1 PESS 13.6 mg/ml 0.076 tug/ml 178525 HIV 2 D55000 2.5 mg/ml 0.07 g/ml 35714 HIV 2 PVAS 2.5 mg/ml 0.28 pg/ml 8928 HIV 2 REVENDICATIONS 1. Utilisation à titre de médicaments des macromolécules polysulfonées. 2. Utilisation à titre de médicaments des polymères, polysaccharides ou polypeptides, polysulfonés, ou de leurs sels polysulfonate. 3. Médicament selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le polymère, polysaccharide ou polypeptide a un poids moléculaire compris entre 1 500 et 50 000, de préférence entre 2 500 et 10 000. 4. Médicament selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les macro molécules sont constituées par la répétition d'unités monomériques identiques ou différentes dont au moins 5 comportent au moins un groupe sulfonique ou sulfonate. 5. Médicament selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'ils sont choisis parmi le poly(styrène sulfoné), poly(éthylène sulfoné), polyl(propylène sulfoné), poly(uréthane sulfoné), poly(acrylamide sulfoné). 6. Médicaments selon l'une des revendications 1 ou 5 caractérisé en ce qu'ils sont choisis parmi les poly(aminoacides sulfonés). 7. Médicaments selon la revendication 6 caractérisé en ce que ils sont choisis parmi la poly(tyrosine sulfonée), poly(lysine sulfonée), poly(alanine sulfonée), poly(acide-L-cystéique), poly(phénylalanine sulfonée). 8 Médicament selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il s'agit d'un polysaccharide telle qu'une dextrine ou une héparine polysulfonée. 9. Médicament selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé len ce que les macromolécules répondent aux formules suivantes 10. Médicament selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que il est constitué par une macromolécule de formule gCH2- . ACH2-CH! 3 ,-CH-2;, SO~ #CHH n, (SOH23)m n avec m = 0 à 3, 50 3 so-3 / O-CH-CH-OCH. 50 3 I j n CH CH SO SO~ SO~ 11. Médicament selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il est constitué par une macromolécule de formule avec m = 1 à 5 de préférence 2 à 3. 12. Médicament selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il s'agit d'une cyclodextrine polysulfonée. 13. Médicament selon la revendication 12 caractérisé en qu'il s agit d'une cyclodextrine de formule avec de préférence n = 5 à 10 - R = H, acyle, benzoyle ou alkyle, - W = OH ou X-Y-SO3H avec de préférence au moins 5 unités dans lesquelles W = X-Y-SO3H avec R' = alkyle en C1-C7 ou aryle, notamment phényle - Y = un groupe hydrocarboné en C1-C20 tel que alkyle, aryle, éventuellement substitué par un groupe alkyle, aryle ou carboxylique et pouvant contenir un hétéroatome. 14. Médicament selon la revendication 13 caractérisé en ce qu:il s'agit d'une cyclodextrine sulfonée de formule (I) dans laquelle avec de préférence m = 1 à 5, avec Alk qui représente un groupe hydrocarboné en C1-C20 et Ar est un aryle notamment un phényle. 15. Composition antivirale caractérisée en ce qu'elle comporte une macromolécule polysulfonée selon l'une des revendications 1 à 14 ou sel de polysulfonate pharmaceutiquement acceptable de celle-ci en quantité thérapeutiquement active. 16. Utilisation des macromolécules polysulfonées selon Itune des revendications 1 à 14 ou de leurs sels de polysulfonate pharmaceutiquement acceptable dans la préparation d'une composition pharmaceutique utile pour le traitement du SIDA lié au virus HIV.