Brevet FR2704858A1 — publié le 19941110

La Carpaïne (1), alcaloïde principal du Carica papaya (famille Caricaceae), est connue pour ses effets biologiques. Par exemple, une activité antiparasitaire a été décrite par J. D. Phillipson et M.J.O' Neill [Acta Pharm. Nord. , 131(1989)], une activité cardiovasculaire par C.A. Hornick, L.I. Sanders et Y.C. Lin. [Res Commun. Chem. Pathol. Pharmacol., 22, 277 (1978)], une activité antimicrobienne par F.M. Hashem, M.Y. Haggag et A.M.S. Gabal [Egypt.J. Pharm. Sci. 21, 199 (1982), 22, 23 (1983)], et une activité cytotoxique a été démontrée in vitro par L. Oliveros-Belardo et al. (Asian J. Pharm., 2,26 (1972)]. Les méthodes d'extraction de la Carpaïne à partir des feuilles de Carica papaya et d'autres plantes ont également été étudiées [Brevets US 3,248,300 (1964), US 3,274,072 (1964)]. Carpaïne 1 Nous avons confirmé l'activité cytotoxique de la Carpaine sur une gamme de lignées celluIaires cancéreuses et nous avons trouvé, d'une manière inattendue, que la présence des fonctions basiques au sein de la molécule n'est pas indispensable, puisque certains diamides dérivés de la Carpaine sont également dotés d'une activité cytotoxique importante. Aussi, la présente invention a pour objet de nouveaux composés chimiques apparentés à la Carpaine, leur préparation et leur application en thérapeutique. Les composés de l'invention répondent à la formule générale 2 dans laquelle Ar représente un cycle phényle, naphtyle, furyle, thiényle, benzofuryle ou benzothiényle; ces cycles pouvant être substitués ou non par un ou plusieurs substituants choisis parmi un atome d'halogène, un groupe alkyle linéaire ou ramifié en C1-C4, un groupe alkoxy en C1-C4, un groupe nitro, un groupe cyano, un groupe trifluorométhyle, ou un groupe trifluorométhoxy; X représente * soit une liaison directe; * soit une chaine -(CH2)n-, où n peut prendre les valeurs de 1, 2, ou 3; * soit une chaine -CH2-Y- où Y représente un atome d'oxygène ou un atome de soufre. Les composés de formule générale 2 peuvent être préparés par réaction de la Carpaine l) avec un chlorure d'acide de formule générale 3, ou par réaction avec un anhydride d'acide de formule générale 4, ou encore par réaction avec un acide carboxylique de formule générale 5 en présence d'un agent de couplage , selon le schéma: 53C o H3C HN NH Carpaïne I t 90 CH3 Ar-X-COCI 3 ou (Ar-X-CO)2O 4 ou Ar-X-COOF{ 5 ci H ; ÉN o r 2 où Ar et X sont définis comme ci-dessus. La réaction entre la carpaine (1) et un chlorure d'acide de formule générale 3, de préférence employé en excès, est effectuée au sein d'un solvant inerte tel que le dichlorométhane, I'éther, ou le tétrahydrofuranne en présence d'une base telle qu'une amine tertiaire, et à une température comprise entre 0 C et le reflux du solvant. La réaction entre la carpaine (1) et un anhydride d'acide de formule générale 4 de préférence employé en excès, est effectuée au sein d'un solvant inerte tel que le dichlorométhane, l'éther, ou le tétrahydrofuranne, à une température comprise entre 20"C et le reflux du solvant. La réaction peut être accélerée par l'addition d'un catalyseur tel que la diméthylaminopyridine (DMAP). La réaction entre la carpaine (O et un acide carboxylique de formule générale 5, de préférence employé en excès, est effectuée au sein d'un solvant inerte tel que le dichlorométhane ou le tétrahydrofuranne, à une température comprise entre 0 C et 40 C. La réaction est réalisée en présence d'un agent de couplage tel que la dicyclohexylcarbodiimide (DCC). Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. Les analyses élémentaires et les spectres IR et RMN confirment la structure des composés obtenus selon l'invention. Exemple 1: N,N'-dibenzylcarpaïne (2a) Dans un ballon de 25 mi surmonté d'un réfrigérant, on dissout 1 g (2 mmoles) de Carpaine O et 0,98 g (4,1 mmoles) d'anhydride benzoïque dans 5 ml de dichlorométhane. On y ajoute 0,05 g (0,4 mmoles) de diméthylaminopyridine, et on chauffe à reflux sous atmosphère d'azote. Après 12 heures environ, le brut réactionnel est versé dans 50 ml d'une solution de carbonate de sodium à 10 %, puis on extrait par 25 ml de dichiorométhane. On sépare la phase organique, que l'on évapore et redissout dans 100 ml d'acétate d'éthyle.Après lavage par 50 ml d'acide chlorhydrique 1 N puis 50 ml d'eau distillée, le solvant est séché sur MgSO4 et évaporé. La N,N' dibenzoylcarpaïne (2a), obtenue sous forme de poudre vitreuse (1,05 g; 77 %), est séchée sous 10-2 mm;Hg . C42 H58 N2 06 : 686,94 Pt de fusion : 69 - 76 C IR (KBr) :1732 cm-1 (C=O lactone); 1633 cm-1 (C=O amide) RMN 1H (CDCl3) 1,25 - 1,62 (massif, 38 H); 2,29 (massif, 4 H); 3,60 (m, 1 H); 4,10 (m, 1 H); 4,90 (massif, 4 H); 7,33 - 7,39 (m, 10H). RMN 13C (CDCl3): 14,45 15,63 20,46 24,73 26,70 27,98 29,31 34,19 34,98 46,66 47,84 51,63 53,57 70,95 126,01 126,32 128,29 128,65 129,32 129,92 137,05 172,17 172,62. Analyse élémentaire: %Calc. C 73,43 H8,51 N4,07 % Tr. C72,90 H 8,49 N 4,08 Exemple 2: N,N' - bis(triméthoxy - 3,4,5 benzoyl)carpaïne (Z) Dans un ballon de 100 ml, on introduit 5 g (10,4 mmoles) de Carpaine (1) dissous dans 40 ml de dichlorométhane. On y ajoute 3,0 ml (21,8 mmoles) de triéthylamine, puis sous atmosphère inerte (azote ou argon), on verse goutte-à-goutte une solution de 5,04 g (21,8 mmoles) de chlorure d'acide triméthoxy- 3,4,5 benzoïque dans 15 ml de dichlorométhane. Après 24 heures d'agitation à température ambiante, on lave le milieu réactionnel par 2 fois 25 ml d'acide tartrique à 3% dans l'eau. La phase organique est décantée, séchée sur MgSO4, filtrée et évaporée. Le solide obtenu est alors trituré dans 10 ml d'éther isopropylique, filtré et séché sous vide. On récupère 6,5 g (72 %) de N,N' bis(triméthoxy - 3,4,5 benzoyl)carpaïne (2g) sous forme de poudre vitreuse. C48 H70 N2 012 : 867,08 Pt de fusion : 83 - 87 C IR (KBr) : 1734 cm- (C=O ester), 1631 cm-l (C=O amide). RMN 1H (CDCl3) :1,32 - 1,62 (massif, 39 H); 2,31 (massif, 4 H); 3,65 (s, 18 H); 4,21 (m, 1 H); 4,69 (m, 1 H); 4,99 (massif, 3 H); 6,54 (s, 4 H). RMN 13C (CDC13) 14,26 15,94 20,46 24,68 26,16 26,90 27,98 29,27 34,24 34,60 35,22 35,33 46,73 48,27 51,55 53,66 56,24 60,94 70,76 .103,29 103,56 115,93 132,12 132,49 136,68 153,41 171,59 171,99 172,62. Spectre de masse (Impact Electronique) : m/e = 866 ( M+), 795, 723, 671, 195 Analyse élémentaire: %Calc. C 66,49 H 8,14 N 3,22 %Tr. C 66,33 H 8,20 N 3,14 Exemple 3: N,N' - bis(méthoxy-7 benzo[b]furoyl-2)carpaïne (2r) Dans un ballon de 50 ml placé dans un bain de glace, on mélange 1,60 g (8,34 mmoles) d'acide méthoxy-7 benzo[b]furannique-2 et 0,72 ml (8,34 mmoles) de chlorure d'oxalyle dans 5 ml de dichlorométhane. Sous une agitation efficace, on y verse ensuite goutte-à-goutte 3,4 ml (25,02 mmoles) de triéthylamine dilués dans 5 ml du même solvant. Après 30 mn, on ajoute une solution de 1,90 g (3,97 mmoles) de Carpaïne (1) dissous dans 15 ml de dichlorométhane, et on laisse agiter à température ambiante pendant 24 heures. Le milieu réactionnel est alors lavé par 2 fois 25 ml d'acide tartrique à 3 % dans l'eau. La phase organique est séparée, séchée sur MgSO4, filtrée et évaporée. Le solide obtenu est purifié par chromatographie sur colonne de silice éluée par un mélange CHCl3 : EtOH (95 : 5). On obtient ainsi 2,23 g (68 %) de N,N' - bis(méthoxy-7 benzol[b]furoyl-2) carpaïne(2r) sous forme de poudre blanche, partiellement hydratée C48H62N2O10 . 1,5 H2O : 854,04 Pt de fusion : 75 - 82 C IR (KBr) 1736 cm-l (C=O lactone), 1624 cm-l (C=O amide). RMN 1H (CDC13) 1,35 - 2,05 (massif, 40 H); 2,34 (massif, 4 H); 3,99 (s, 6 H); 4,32 - 5,11 (massif, 4 H); 6,88 (m, 2 H); 7,23 (m, 6 H). RMN 13C (CDCl3) : 14,82 16,39 20,49 24,76 26,73 28,10 29,46 34,28 34,95 35,95 70,73 71.31 108,03 111,37 112,03 114,19 124,31 128,83 144,06 145,84 150,06 161,37 172,65. Analyse élémentaire: %Calc. C 67,50 H 7,67 N3,28 % Tr. C 67,65 H7,26 N 3,28 Exemple 4: N,N' - bis(furoyl - 2)carpaine (2p) Dans un ballon de 50 ml, on introduit 1,9 g (3,9 mmoles) de Carpaïne (1) dissous dans 10 mi de dichlorométhane. On y ajoute 1,17 ml (8,2 mmoles) de triéthylamine, puis sous atmosphère inerte (azote ou argon), on verse goutte-à-goutte une solution de 0,81 ml (8,2 mmoles) de chlorure de furoyle-2 dans 5 mi de dichlorométhane. Après 72 heures d'agitation à température ambiante, on lave le milieu réactionnel par 2 fois 25 ml d'acide tartrique à 3% dans l'eau. La phase organique est décantée, séchée sur MgSO4, filtrée et évaporée. Le résidu obtenu est trituré dans 5 ml d'éther isopropylique, filtré et séché sous 10-2 mm Hg. On récupère ainsi 1,7 g (65 %) de N,N' - bis(furoyl - 2)carpaïne (2p) sous forme de poudre blanche. C38 H54 N2 8 : 666,84 Pt de fusion: 141 - 143 C IR (KBr) :1736 cm-l (C=O lactone), 1620 cm-l (C=O amide). RMN 1H (CDC13) 1,31 - 1,63 (massif, 38 H); 2,33 (m, 4 H); 4,90 (massif, 6 H); 6,46 (dd, 2 H); 6,97 (d, 2 H); 7,46 (s, 2 H). RMN 13C (CDCl) : 14,00 16,13 20,43 24,77 26,63 28,02 29,47 34,20 35,16 47,13 48,15 50,67 52,46 71,12 111,34 116,06 143,51 148,34 160,82 172,64. Analyse élémentaire % Calc. C 68,44 H 8,16 N 4,20 % Tr. C 68,45 H 8,21 N 4,22 Exemple 5: N,N' - bis(phénoxyacétyl)carpaïne (2v) Dans un ballon de 50 mi, on introduit 1,9 g (3,9 mmoles) de Carpaine (1) dissous dans 10 ml de dichlorométhane. On y ajoute 1,17 ml (8,2 mmoles) de triéthylamine, puis sous atmosphère inerte (azote ou argon), on verse goutte-à-goutte une solution de 1,13 mi (8,2 mmoles) de chlorure d'acide phénoxyacétique dans 5 ml de dichlorométhane. Après 72 heures d'agitation à température ambiante, on lave le milieu réactionnel par 2 fois 25 ml d'acide tartrique à 3% dans l'eau. La phase organique est décantée, séchée sur MgSO4, filtrée et évaporée. Le résidu obtenu est punfié par chromatographie sur colonne de silice éluée par un mélange hexane : AcOEt : MeOH (4 : 2: 1). On récupère 1,8 g (63 %) de N,N' - bis(phénoxyacétyl)carpaïne (2y) sous forme de poudre blanche. C44H62N2O8 : 746,99 Pt de fusion : 144 - 146 C IR (KBr) : 1731 crn-l (C=O lactone), 1651 cm-1 (C=O amide). RMN 1H (CDCl3) 1,22 - 1,30 (massif, 22 H); 1,61 - 1,75 (massif, 16 H); 2,28 (m, 4 H); 3,92 (m, I H); 4,38 (m, 1 H); 4,65 - 5,00 (massif, 8 H); 6,94 (m, 6 H); 7,29 (m, 4 H). RMN 13c (CDCî3): 14,61 15,76 20,26 24,71 26,49 26,82 27,07 27,86 28,00 29,37 29,48 34,17 34,67 35,35 46,28 47,76 49,86 51,73 68,07 70,39 71,30 71,41 114,61 114,69 121,64 129,67 158,03 167,81 167,96 172,54 172,67 172,74. Analyse élémentaire: %Calc. C 70,75 H 8,37 N 3,75 % Tr. C70,27 H 8,39 H8,39 N3,76 Exemple 6: N, N1 - bis(thiophénoxyacétyl)carpaïne (2z) Dans un ballon de 50 ml placé dans un bain de glace, on mélange 0,77 g (4,6 mmoles) d'acide thiophénoxyacétique et 1,00 g (2,1 mmoles) de Carpaine (1) dans 20 ml de dichlorométhane. On ajoute ensuite petit à petit 0,95 g (4,6 mmoles) de N,N'dicyclohexylcarbodiimide (DCC). On laisse agiter pendant 30 mn à froid, puis 6 heures à température ambiante. Le milieu réactionnel est alors filtré pour éliminer la dicyclohexylurée, puis lavé par 2 fois 25 ml d'acide tartrique à 3 % dans l'eau. La phase organique est séparée, séchée sur MgSO4, filtrée et évaporée. Le résidu obtenu est purifié par chromatographie sur colonne de silice éluée par un mélange CHC13 : EtOH (98 : 2). On récupère ainsi 0,95 g (58 %) de N,N' - bis(thiophénoxyacétyl)carpaïne (2Z) sous forme huile vitreuse solvatée par de l'éthanol. C44 H62 N2 6 S2, 2(C2H6O) : 871,24 Analyse élémentaire: % Calc. C 66,17 H 8,56 N 3,21 % Tr. * C 66,23 H 8,46 N 3,26 Pt de fusion: (huilé) IR (KBr) : 173Z cm-l (C=O lactone), 1639 cm-1 (C=O amide). RMN 1H (CDC13) : 1,24 (t, J = 6,7 Hz, 6 H, EtOH); 1,12 - 1,74 (massif, 38 H); 2,30 (massif, 4 H); 3,71 (q, J = 6,7 Hz, 4 H, EtOH); 3,80 (m, 5 H); 4,26 (m, 1 H); 4,60 - 4,95 (massif, 4 H); 7,28 (m, 6 H); 7,41 (m, 4H). RMN 13C (CDCl3): 14,51 15,88 18,49(EtOH) 20,06 24,73 26,13 26,61 26,91 28,01 29,34 29,52 34,22 34,68 35,31 37,68 38,10 46,26 47,93 50,60 52,72 58,33(EtOH) 70,52 71,25 127,01 127,26 I29,14 130,26 130,68 134,90 135,11 168,31 168,44 168,56 172,62 172,71 172,80. Le tableau 1 ci-après résume les principaux produits synthétisés qui illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. Tableau 1 Produit X Ar Point Fusion n0 ( C) 2a liaison phényl 69-76 2b liaison méthyl-2 phényl 98-101 2c liaison méthyl-4 phényl 117-120 2d liaison méthoxy-4 phényl 146-148 2e liaison diméthoxy-3,4 phényl 130-132 2f liaison diméthoxy-3,5 phényl 150-153 2g liaison triméthoxy-3,4,5 phényl 83-87 2h liaison chloro-3 phényl 83-86 2i liaison chloro-4 phényl 87-92 2j liaison fluoro-4 phényl 88-94 2k liaison nitro-4 phényl 106-113 21 liaison trifluorométhyl-4 phényl 81-85 liaison cyano-4 phényl 103-108 2n liaison trifluorométhoxy-2 phényl 82-85 2O liaison (naphtyl-2) 106-110 2p liaison (furanyl-2) 141-I 43 2q liaison butyl-4 phényl 57-62 2r liaison méthoxy-7 benzo[b]fÙrannyl-2 75-82* 2s liaison (chloro-5 méthoxy4 thiényl-2) 85-90 2t liaison (chloro-3 benzotb] thiényl-2) 108-113 2u -CH2- phényl 99- 103 2v -CH2- (thiényl-2) 42-50 2w -(CH2)2- phényl 89-92 2x -(CH2)3- méthoxy-4 phényl (huile) 2y -CH2-O- phényl 144-146 2z -CH2-S- phényl (huile) * forme hydratée Les composés de l'invention ont été soumis à des essais pharmacologiques qui ont mis en évidence leur intérêt comme substances à activité thérapeutique. Aussi, I'activité cytotoxique des produits a été évaluée utilisant le test MIT rr. Mosman, J. Immunol. Method, 65, 55 (1983)] sur différentes lignées cellulaires tumorales. Le test MTT est basé sur la capacité qu'ont les cellules vivantes de réduire, par I'action de leurs enzymes mitochondriales, un sel de tétrazolium jaune en un composé bleu violet, le formazan, mesurable par spectrophotométrie après dissolution dans le diméthylsulfoxide. La quantité de formazan formée (et par conséquent l'intensité de la coloration obtenue) est directement proportionnelle au nombre de cellules vivantes présentes dans le milieu de culture au moment de l'essai.Les lignées utilisées, d'origine humaine, sont commercialisées par l'American Type Cell Collection (ATCC), organisme de référence pour la fourniture de souches standardisées. Lignée code Origine ATCC A549 CCL185 poumon J82 HTB1 vessie T24 HTB4 vesie MCF7 HTB22 sein T47D HTB133 sein Le protocole expérimental utilisé est essentiellement celui décrit par C. Carmichael, W.G. De Graff, A.F. Gazdor, D. Minna, et B. Mitchell [Cancer Res., 47, 936 (1987)]. Les résultats sont exprimés sous forme d'un pourcentage d'inhibition de croissance par rapport aux contrôles. Le tableau 2 donne, à titre d'exemple, les résultats obtenus pour certains dérivés de Itinvention. Tableau 2 Produit % d'inhibition (10-5 molaire) A549 J82 MCF7 T24 T47D 2b 53 68 66 71 54 2c 47 64 61 58 5 2e 63 77 71 86 73 2f 51 68 75 75 49 2u 26 42 50 41 48 2u 39 23 59 43 19 Carpaïne 9 11 15 2 3 Carpaïne à 10-4 molaire 74 74 83 83 72 Compte tenu de leurs propriétés pharmacologiques, les composés de la présente invention peuvent être utilisés en thérapeutique humaine dans le traitement de la pathologie cancéreuse. Les préparations pharmaceutiques contenant ces principes actifs peuvent être mises en forme pour l'administration par voie orale, intraveineuse ou sous-cutanée. Revendications (1) Nouveaux dérivés de la carpaine correspondant à la formule générale 2 dans laquelle - Ar représente un cycle phényle, naphtyle, furyle, thiényIe, benzofuryle, ou benzothiényle; ces cycles pouvant être substitués ou non par un ou plusieurs substituants choisis parmi un atome d'halogène, un groupe alkyle linéaire ou ramifié en C1-C4, un groupe alkoxy en C1-C4, un groupe nitro, un groupe cyano, un groupe trifluorométhyle, ou un groupe trifluorométhoxy; -X représente: * soit une liaison directe; * soit une chaine -(CH2)n-, où n peut prendre les valeurs de 1, 2, ou 3; * soit une chaine -CH2-Y-, où Y représente un atome d'oxygène ou un atome de soufre. (2) Composés de formule générale 2 selon la revendication 1, caractérisés par le fait qu'ils sont choisis parmi - N, N' dibenzoylcarpaine - N, N' bis(méthyl-2 benzoyl)carpaine - N, N' bis(méthyl-4 benzoyl)carpïne - N, N' bis(méthoxy4 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(diméthoxy-3,4 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(diméthoxy-3,5 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(triméthoxy-3,4,5 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(chloro-3 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(chloro-4 benzoyl)carpaine -N,N'bis(fluoro-4 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(nitro-4 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(trifluorométhyl-4 benzoyl)carpaïne N,N' bis(cyano-4 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(trifluorométhoxy-2 benzoyl)carpaine - N, N' bis(naphtoyl-2)carpaïne -N,N' bis(furoyl-2)carpaïne - N, N' bis(butyl4 benzoyl)carpaïne - N, N' bis(méthoxy-7 benzo[b]furoyl-2)carpaine - N, N' bis(chloro-5 méthoxy-4 thénoyl-2)carpa7ne - N, N' bis(chloro-3 benzolb] thénoyl-2)carpaine - N, N' bis(phénylacétyl)carpaïne - N, N' bis(thiényl-2 acétyl)carpaïne - N, N' bis(phényl-3 propionyi)carpaïne - N, N' bis[(méthoxy4 phényl)-4 butyryl]carpaine - N, N' bis(phénoxyacétyl)carpaine - N, N' bis(thiophénoxyacétyl) (3) Procédé de préparation de composés selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on fait réagir la Carpaïne avec un chlorure d'acide de formule générale 3 selon le schéma: Carpaïne 1 2 où Ar et X sont définis comme ci-dessus. (4) Procédé de préparation de composés selon la revendication 3 caractérisé en ce que la réaction dc la carpaïne avec un composé de formule générale , de préférence employé en excès, s'effectue au sein d'un solvant inerte tel que le dichlorométhane, l'éther, ou le tétrahydrofuranne, en présence d'une base telle qu'une amine tertiaire, et à une température comprise entre 0 C et le reflux du solvant (5) Procédé de préparation de composés selon les revendications I et 2, caracterisé en ce que l'on fait réagir la Carpaine (O avec un anhydride d'acide de formule générale 4 selon le schéma: Carpame 1 2 ou Ar et X sont définis comme ci-dessus. (6) Procédé de préparation de composés selon la revendication 5, caractérisé en ce que la réaction de la Carpaine (O avec un anhydride d'acide de formule générale 4 de préférence employé en excès, s'effectue au sein d'un solvant inerte tel que le dichlorométhane, l'éther, ou le tétrahydrofuranne, à une température comprise entre 20 C et le reflux du solvant, et éventuellement en présence d'un catalyseur tel que la diméthylaminopyridine (DMAP). (7) Procédé de préparation de composés selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on fait réagir la Carpaine (1) avec un acide carboxylique de formule générale 5 en présence d'un agent de couplage tel que la dicyclohexylcarbodiimide (DCC) selon le schéma: carpame 1 2 où Ar et X sont définis comme ci-dessus. (8) Procédé de préparation de composés selon la revendication 7, caractérisé en ce que la réaction de la Carpaine (1) avec un acide carboxylique de formule générale 5, de préférence employé en excès, s'effectue au sein d'un solvant inerte, tel que le dichlorométhane ou le tétrahydrofuranne, à une température comprise entre 0 C et 40"C. (9) A titre de médicaments nouveaux utiles, par exemple, en thérapeutique humaine dans le traitement de la pathologie cancéreuse, les composés définis selon l'une des revendications 1 et 2. (10) Composition pharmaceutique caractérisée en ce qu'elle contient à titre de principc actif au moins un composé selon l'une des revendications 1 et 2, associé à un véhicule pharmaceutique acceptable.