Brevet FR2792635A1 — publié le 20001027

DERIVES DE CYCLOBUTENE-3,4-DIONE LEUR PREPARATION ET LEUR APPLICATION EN THERAPEUTIQUE La présente invention a pour objet des dérivés de cyclobutène-3,4-dione, leur préparation et leur application en thérapeutique. Les composés répondent à la formule générale (I) dans laquelle : R1 et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène, un groupe CI-6 alkyle, un groupe C2-6 alkényle, un groupe -(CH2)n-C3-6 cycloalkyle, R3 représente un atome d'hydrogène, un groupe CI-6 alkyle, W représente un groupe NR4R5, dans lequel R4 représente un groupe phényle lorsque R5 représente un atome d'hydrogène, un groupe C1-6 alkyle ou un groupe C2-6 alkényle, ou R4 et R5 forment ensemble avec l'azote les portant un hétérocycle azoté tel qu'un indole, une indoline ou une quinoléine, et n représente 0,1 ou 2. Les composés préférés selon l'invention sont les composés pour lesquels : R1 et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène, un groupe C1-4 alkyle, de préférence méthyle ou éthyle, ou un groupe -(CH2)n-C3-6 cycloalkyle, de préférence -CH2-cyclopropyle et/ou R3 représente un atome d'hydrogène, un groupe C1-4 alkyle, de préférence un méthyle, et W représente un groupe NR4R5, dans lequel R4 représente un groupe phényle lorsque R5 représente un atome d'hydrogène, un groupe C1-6 alkyle ou un groupe C2-6 alkényle, ou R4 et R5 forment ensemble une indoline. Dans le cadre de la présente invention, on entend par le terme C1-6 alkyle (de préférence CI~4 alkyle), un groupe aliphatique saturé, linéaire ou ramifié, comprenant de 1 à 6 (de préférence 1 à 4) atomes de carbone, tel que par exemple un groupe méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, tert-butyle, etc... Le terme C2-6 alkényle désigne un groupe aliphatique, linéaire ou ramifié, comprenant de 2 à 6 atomes de carbone et 1 ou 2 insaturations éthyléniques. Le terme C3-6 cycloalkyle désigne un système aliphatique saturé cyclique comportant de 3 à 6 atomes de carbone. Les composés de formule générale (I) peuvent comporter un ou plusieurs atomes de carbone asymétriques. Ils peuvent donc exister sous forme d'énantiomères ou de diastéréoisomères. Ces enantiomères, diastéréoisomères, ainsi que leurs mélanges, y compris les mélanges racémiques font partie de l'invention. Les composés de formule (I) peuvent être préparés selon le procédé décrit dans le schéma. Selon ce procédé, on fait réagir un dérivé bis-ester de l'acide squarique (3,4-dihydroxy-3-cyclobutène-1,2-dione) de formule V, dans laquelle R représente un groupe C1-4 alkyle, avec une amine NHR4R5 de formule VI, pour donner un dérivé squarate de formule IV. La réaction peut être réalisée au sein d'un solvant organique tel que le tétrahydrofurane, habituellement à température ambiante, les réactifs étant en quantité stoechiométrique. Puis de façon similaire, le dérivé squarate de formule IV réagit avec un ester de l'acide tranéxamique (acide trans-4-(aminométhyl)-cyclohexanecarboxylique) de formule III, dans laquelle R' représente un groupe Cl-4 alkyle, pour fournir, après saponification selon des méthodes classiques connues de l'homme du métier, le bisamide de l'acide squarique de formule II. Les significations de R3, R4 et R5 dans chacun des composés de formule II, III, IV, VI et VII sont celles indiquées pour la formule (I). Alternativement et lorsque R3 ne représente pas un hydrogène, le composé de formule VII peut être préparé par couplage entre un dérivé bis-ester de l'acide squarique de formule V et l'ester de l'acide tranéxamique de formule III dans un premier temps, selon la méthode décrite ci-dessus, suivi du couplage avec l'amine NHR4R5 de formule VI en excès. Ce dernier couplage peut être réalisé en absence de solvant, habituellement en chauffant vers 100 C. On prépare ensuite le composé de formule (I) selon l'invention à partir du bis-amide de l'acide squarique de formule II, après saponification selon des méthodes classiques connues de l'homme du métier, en faisant réagir celui-ci avec une amine NHR1R2 et un agent de couplage tel que le BOP (benzotriazol-1-yloxy-tris(diméthylamino)phosphonium hexafluorophosphate)selon des méthodes connues de l'homme du métier. Les significations de R1, R2, R4 et R5 dans chacun des composés de formules II, IV, VII et des amines NHR1R2 et NHR4R5 sont celles indiquées pour la formule (I). Le composé de formule V tel que défini précédemment peut être préparé selon des méthodes connues de l'homme du métier et notamment selon le procédé décrit par Liebeskind et al J. Org. Chem. 1988,53, 2482-2488. Les exemples suivants illustrent les procédés et techniques appropriés pour la préparation de cette invention, sans toutefois limiter l'étendue de la revendication. Les microanalyses et les spectres de masse, RMN et IR confirment les structures des composés. Exemple 1 :4-[[[2-(2,3-dihydro-1-H-indol-1-yl) -3,4-dioxocyclobut-1-én-1-yllméthylaminolméthyllcyclohexane- carboxamide (1) . Acide trans-4-(N-carbobenzyloxy-aminométhyl)- cyclohexane-carboxylique On dissout 15 g (95 mmoles) d'acide trans-4-(aminométhyl)cyclohexane-carboxylique dans 39 mL d'une solution aqueuse à 10% de NaOH. A cette solution, refroidie au bain de glace, sont additionnés 19,5 g de chloroformiate de benzyle (115 mmoles) et 48 mL de solution aqueuse à 10% de NaOH par ampoule de coulée. L'agitation se poursuit pendant 1 h. Le milieu est ensuite acidifié au bain de glace avec HCl à 35%. Le produit obtenu est filtré, lavé à l'eau, essoré et séché sur P2O5 avant d'être repris par du CH2C12, séché sur Na2S04, filtré et évaporé pour donner 32,5 g (111,5 mmoles) d'acide trans-4-(N-carbobenzyloxy-aminométhyl)-cyclohexanecarboxylique, sous forme de solide blanc. Rendement quantitatif. Point de fusion : 100 - 110 C. (2).Trans-4-(N-carbobenzyloxy-méthylaminométhyl)-cyclohexane carboxylate de méthyle. Dans un tricol de 500 mL, muni d'un thermomètre et d'une ampoule d'addition, on place 2,12 g (88,34 mmoles) d'hydrure de sodium (95%) dans 60 mL de DMF (diméthylformamide anhydre). Dans l'ampoule, on place solution de 11 g (37,75 mmoles) d'acide trans-4-(N-carbobenzyloxy-aminométhyl)cyclohexane-carboxylique dans 82 mL de DMF et on l'ajoute goutte à goutte. Le mélange est chauffé à 80 C pendant 20 min puis refroidi à 0 C par un bain de glace et on ajoute, par l'ampoule d'addition et au goutte à goutte, 5,9 mL d'iodure de méthyle. Le mélange est chauffé à 50 C pendant 30 min. Puis hydrolysé par ajout de 400 mL d'eau. On procède à une extraction par de l'éther, les phases organiques sont rassemblées, lavées à l'eau, séchées sur MgS04, concentrées et purifiées sur colonne de silice (éluant : Dichlorométhane) pour fournir 12 g de trans-4-(N-carbobenzyloxyméthylaminométhyl)-cyclohexane carboxylate de méthyle sous forme d'un solide blanc. Rendement = 76%. (3).Trans-4-(N-carbobenzyloxy-méthylaminométhyl)-cyclohexane carboxylique acide. Dans un ballon, on place 16,8 g (52,6 mmoles) de trans-4-(Ncarbobenzyloxy-méthylaminométhyl)-cyclohexane carboxylate de méthyle, 200 mL de dioxane ainsi que 200 mL d'une solution de soude molaire. Le milieu réactionnel est laissé à agiter à température ambiante pendant 1 h puis le solvant est évaporé. On ajoute au résidu 200 mL d'eau et de l'acide chlorhydrique jusqu'à l'obtention d'un pH proche de 1. Le milieu est alors extrait par de l'éther et les phases organiques sont rassemblées, lavées à l'eau, séchées sur MgS04 et concentrées pour fournir 12,6 g de trans-4-(N-carbobenzyloxyméthylaminométhyl)-cyclohexane carboxylique acide sous forme d'un solide blanc. Rendement = 79%. (4).Trans-4-(N-carbobenzyloxy-méthylaminométhvl)-cyclohexane- carboxamide A une solution de 3,05 g (7,0 mmoles) de trans-4-(Ncarbobenzyloxy-méthylaminométhyl)-cyclohexane carboxylique acide dans 85 mL de tétrahydrofurane (THF) sont ajoutés 2,5 mL de triéthylamine. Le mélange est refroidi à 0 C par un bain de glace et on ajoute 1,42 mL de chloroformiate d'isobutyle. Après 15 min d'agitation, on fait buller de l'ammoniaque anhydre dans la solution pendant 40min. Le mélange réactionnel est concentré sous vide, on ajoute de l'eau et de l'acétate d'éthyle et on procède à une extraction. Les phases organiques sont rassemblées, lavées à l'eau, séchées sur MgS04 et concentrées pour fournir 2,5 g trans-4-(N-carbobenzyloxy-méthylaminométhyl)-cyclohexanecarboxamide sous forme d'un solide blanc. Rendement = 82%. Point de fusion : 98 C (5).Chlorhydrate de trans-4-méthylaminométhyl-cyclohexanecarboxamide. Dans un flacon de Parr, on place 2,5 g (8,2 mmoles) trans-4- (N-carbobenzyloxy-méthylaminométhyl)-cyclohexane-carboxamide, 50 mL de méthanol (MeOH) ainsi que 1,8 mL de HCl 35%. Puis on rajoute le catalyseur Pd-C à 10% (humide à 50%). Le milieu réactionnel est laissé à agiter à température ambiante pendant 30 min, sous 35 psi. Une fois la réaction terminée, le catalyseur est filtré et rincé avec de l'éthanol. Le milieu réactionnel est évaporé à sec pour donner un sirop qui cristallise et que l'on reprend dans 20 mL de MeOH. 30 mL d'acétone sont ajoutés et on observe l'apparition d'un précipité cristallin qui est lavé à l'acétone puis essoré et séché sous vide à l'étuve sur P2O5, vers 70 C. On obtient finalement 1,1 g de chlorhydrate de trans-4méthylaminométhyl-cyclohexane-carboxamide sous forme d'un solide blanc. Rendement = 79%. Point de fusion : 143-144 C (6). 1-(méthoxy)-2-[trans-4'-(méthylaminométhyl)-cyclohexane- carboxamidel-cyclobutène-3,4-dione. Une solution de 2,13 g de 1,2-di-(méthoxy)-cyclobutène-3,4dione et de 2,55 g de trans-4-méthylaminométhyl-cyclohexanecarboxamide dans 15 mL de THF est agité à température ambiante pendant 96 h. Le solvant est évaporé et le résidu purifié sur colonne de silice (éluant : dichlorométhane:métanol 95 :5) pour fournir 1,60 g de 1- (méthoxy)-2-[trans-4'-(méthylaminométhyl)-cyclohexane- carboxamide]-cyclobutène-3,4-dione sous forme d'un solide blanc. Rendement : 55% Point de fusion : 225 C (7).4- [ [[2- (2,3-dihydro-1-H-indol-1-yl) -3,4-dioxocyclobut-1-én-1-yl] méthylamino]méthyl]cyclohexanecarboxamide A une solution de 0,56 g de 1-(méthoxy)-2-[trans-4'- (méthylaminométhyl)-cyclohexane-carboxamide]-cyclobutène-3,4- dione dans 30mL de méthanol sont ajoutés 8,5 mL d'indoline Le milieu réactionnel est chauffé à reflux pendant 48h avant d'être filtré. On obtient ainsi 0,6 g de 4-[[[2-(2,3- dihydro-1-H-indol-1-yl-3,4-dioxocyclobut-1-én-1-yl] méthylamino]méthyl]cyclohexanecarboxamide Rendement = 81%. Point de fusion : 248 C Exemple 2 : En utilisant essentiellement le même procédé que celui de l'exemple 1, en utilisant une amine adéquate à l'étape (4) ou (7), d'autres composés de formule (I) conformes à l'invention peuvent être préparés. Certains de ces composés sont présentés dans le tableau ci-après. W = NR4R5 N Rl R2 R3 R R5~~~~ 1 Et H H Indoline 381 2 Me H H Indoline 367 3 i-Pr H H Indoline 395 4 CH2-c-Pr H H Indoline 407 5 c-Pr H H Indoline 393 6 Et Et H Indoline 409 7 H H H Indoline 353 8 H H Me Indoline 367 '9 H H Me Ph Et 369 Dans ce Tableau: - n-Pr représente un groupe propyle linéaire, - c-Pr représente un groupe cyclopropyle, i-Pr représente un groupe iso-propyle, - Et représente un groupe éthyle, Me représente un groupe méthyle. Les composés selon l'invention ont été soumis à des tests biologiques destinés à mettre en évidence leur activité inhibitrice de la phosphodiestérase 5. Les essais sont réalisés avec une préparation de phosphodiestérase 5 (PDE 5) partiellement purifiée à partir de plaquettes humaines. La purification de l'enzyme est basée sur des méthodes décrites dans la littérature (Grant, P. G., and Colman, R. W. Biochemistry 1984, 23 : 1801-1807 ; Simpson, A. W. M., Reeves, M. L., and Timothy, J. R. Biochem. Pharmacol. 1988, 37 : 2315-2320 ; Ito, M., Nishikawa, M., Fujioka, M., Miyahara, M., Isaka, N., Shiku, H., and Nakano, T. Cellular Signalling 1996, 8 : 575-581). La préparation enzymatique obtenue après purification ne contient pas les autres activités phosphodiestérases trouvées dans les plaquettes (i. e. PDE 2 et PDE 3). La préparation enzymatique est aussi dépourvue d'activités 5'-nucléotidase et/ou phosphatase. L'essai PDE 5 utilisé est basé sur la séparation du GMP cyclique (cGMP, substrat de la PDE 5) du 5'-GMP (produit de la réaction enzymatique) par chromatographie en couche mince sur polyéthylèneimine (PEI) cellulose. Le milieu réactionnel contient 40 mM de Tris-HCl (pH 7,5), 15 mM de MgC12, 1 mM d'EGTA, 0,5 mg/ ml d'albumine de boeuf, 0,25 Ci de [3H]-cGMP, 3 M de cGMP, l'inhibiteur à tester (concentration : 0 à 10 M) et l'enzyme dans un volume total de 100 l. La réaction est démarrée par addition d'enzyme et se fait à température ambiante. La réaction est arrêtée après 30 min (taux de conversion de 10-15%) en introduisant le tube à essai bouché (cône en polypropylène Eppendorf) dans un bain-marie bouillant pendant 3 minutes. Après homogénéisation, une part aliquote de l'échantillon (10 l) est déposée en bas d'une plaque de PEI cellulose en plastique (Merck) sur laquelle du cGMP et du 5'-GMP (10 g de chaque entraîneur) ont été déposés au préalable. La plaque est développée avec une solution de LiCl 450 mM. Le 5'-GMP (Rf = 0,20) et le cGMP (Rf = 0,48) sont visualisés sous lumière ultra-violette. La bande de PEI cellulose contenant le 5'-GMP est découpée et le nucléotide est extrait quantitativement avec 2ml d'une solution 16 M en acide formique et 2 M en formiate d'ammonium dans une fiole de comptage. Après addition de 10 ml de mélange scintillant Aquasol-2 (Packard), la radioactivité de l'échantillon est mesurée avec un compteur à scintillation. Chaque expérience inclut deux essais sans inhibiteur (contrôles) et deux essais arrêtés immédiatement après addition de l'enzyme (blancs). La radioactivité associée au 5'-GMP formé dans la réaction enzymatique (radioactivité spécifique) est obtenue en soustrayant la valeur moyenne des blancs de la valeur moyenne des contrôles. La valeur du CI50 (concentration d'inhibiteur qui produit une inhibition de 50 % de la radioactivité spécifique) est déterminée à l'aide d'un graphe sur lequel la radioactivité spécifique mesurée à différentes concentrations d'inhibiteur est reportée en fonction du logarithme des concentrations d'inhibiteur testées. Les produits à tester sont dissous dans le diméthylsulfoxide (solutions mères à 10 mM). Ces solutions sont diluées extemporanément dans le DMSO puis dans le tampon d'essai. La concentration finale du DMSO dans l'essai est de 1%. Des expériences de mesure d'activité avec ou sans DMSO ont montré qu'il ne provoque pas d'inhibition significative de l'activité à cette concentration. Les inhibiteurs de PDE 5 zaprinast et sildénafil (valeurs d'CI50 trouvées = 180 et 0,5 nM, respectivement) sont utilisés comme inhibiteurs de référence. Les composés de l'invention permettent d'obtenir une valeur de CI50 habituellement inférieure à 50 nM. Les résultats des tests biologiques montrent que les composés de l'invention sont des inhibiteurs de la phosphodiestérase 5. Ainsi, ces composés peuvent donc être employés dans le traitement des dysfonctionnements érectiles ou dysfonctionnements sexuels chez l'homme, mais également dans le traitement des dysfonctionnements sexuels chez la femme, tels que les dysfonctionnements orgasmiques. D'autre part, ces composés peuvent également être utilisés dans le traitement de l'angine de poitrine, de l'hypertension pulmonaire, du diabète, de l'hyperlipidémie et des affections de la prostate. Les composés de l'invention, en association avec des excipients appropriés, pharmaceutiquement acceptables, peuvent être présentés sous toutes formes convenant à une administration orale ou parentérale (sublinguale ou buccale), telle que comprimés, dragées, gélules, capsules, suspensions ou solutions buvables ou injectables, et dosées pour permettre une administration de 0,1 à 100 mg/kg par jour. Revendications 1. Composé de formule générale (I) dans laquelle : R1 et R2 représentent, indépendamment l'un de l'autre, un atome d'hydrogène, un groupe C1-6 alkyle, un groupe C2-6 alkényle, un groupe -(CH2)n-C3-6 cycloalkyle, R3 représente un atome d'hydrogène, un groupe C1-6 alkyle, W représente un groupe NR4R5,dans lequel R4 représente un groupe phényle lorsque R5 représente un atome d'hydrogène, un groupe C1-6 alkyle ou un groupe C2-6 alkényle, ou R4 et R5 forment ensemble un indole, une indoline ou une quinoléine, et n représente 0,1 ou 2, et éventuellement sous forme d'énantiomère, de diastéréoisomère, ou de mélange de ces différentes formes. 2. Procédé de préparation d'un composé de formule (I) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait réagir un composé de formule II, dans laquelle W représente un groupe -NR4R5, avec une amine NHR1R2 et un agent de couplage pour donner un composé de formule I, R1, R2, R3, R4 et R5 étant tels que définis dans la revendication 1. 3. Médicament caractérisé en ce qu'il est constitué d'un composé selon la revendication 1. 4. Composition pharmaceutique caractérisée en ce qu'elle comprend un composé selon la revendication 1 et un ou plusieurs excipients appropriés.