Brevet FR2830015A1 — publié le 20030328

La présente invention concerne des dérivés de stéroïdes et leur utilisation dans des compositions pharmaceutiques, cosmétiques ou alimentaires. La famille des stéroïdes hormonaux 3-hydroxylés comprend la prégnénolone connue comme 3-hydroxy 5-prégnène 20-one (PREG), la déhydroépiandrostérone connue comme 3-hydroxy 5-androstène 17-one (DHEA), l'androstènediol connu comme 5-androstène 3,17-diol (5-Diol), l'isoandrostérone ou épiandrostérone connue aussi comme 3-hydroxy 5androstane 17-one (EpiA) et l'androstanediol connu comme androstane 3,17-diol (Adiol). L'utilisation des stéroïdes naturels à des fins médicales est largement répandue, compte tenu de leurs nombreux effets physiologiques. Ainsi dans la famille des prégnanes et des androstanes, les dérivés hydroxylés en position 7 présentent des propriétés intéressantes : ils sont revendiqués pour le traitement de la maladie d'Alzheimer (WO 94/03176), comme stimulateur de l'immuité (WO 93/20696), comme agent anti-glucocorticoïde (WO 94/08588) et pour le traitement de l'obésité (WO 92/03925). Cependant ces stéroïdes ont pour inconvénient de présenter des effets hormonaux parfois indésirables. Il est alors apparu que l'emploi de dérivés de stéroïdes de fin de métabolisme pourrait présenter des avantages dans leur utilisation, car ces molécules au métabolisme irréversible possèdent des activités biologiques sans les inconvénients hormonaux propres aux stéroïdes. Parmi ces dérivés de stéroïdes d'origine biologique, les dérivés hydroxylés en position 3,6 et 7 semblent les plus intéressants car ils sont dépourvus d'activité hormonale. En effet le processus d'hydroxylation effectué par l'organisme sur le PREG ou la DHEA est irréversible et de ce fait les hormones stéroïdes ne peuvent plus être produites à partir des dérivés 7-hydroxylés. De nombreux travaux sur des stéroïdes 7-hydoxylés ont montré qu'ils étaient dénués d'effets hormonaux propres tant androgènes qu'oestrogènes ou sur la sécrétion des hormones hypophysaires (Celotti J. Steroid Biochem. 18, p. 397-401,1983 ; Sund J. Steroid Biochem. 16, p. 483-488,1982). Il en est de même pour les dérivés hydroxylés en 6 (Jacolot F. J. Steroid Biochem. 28, p. 257-263, 1987 ; Isaacs J. Steroids, 33, p. 639-657,1979). Ces hydroxylations en 6 ou en 7 sont spécifiques des stéroïdes 3hydroxylés et le processus opère de manière irréversible. Il en ressort donc que les stéroïdes 6-ou 7-hydroxylés formés ne peuvent pas donner naissance aux hormones stéroïdes classiques et ils sont apparus comme inactifs dans le domaine hormonal. Cependant l'utilisation des dérivés stéroïdes hydroxylés se heurte à un obstacle : ils sont difficiles à obtenir par synthèse chimique (Starka L., Coll. Czech. Chem. Comm. 26, 2452, 1961 ; Morand P., Steroids, 21, 1, 65,1973 ; Marwah P., Steroids, 61,453, 1996 ; Hardy H., Steroids, 6, 158, 1998 ; Brevet US 5 869 709) ou par extraction des milieux biologiques (Dodson R. M., J. Amer. Chem. ; Soc. 81,6295, 1959). La présente invention a donc pour but de proposer des précurseurs simples de certains dérivés hydroxylés de stéroïdes tels que la DHEA ou la PREG, et en particulier les dérivés de formules (1), (II), (III) ou (IV) ci-après : formule (1) formule (II) formule (III) formule (IV) dans lesquelles : Ri est choisi parmi l'hydrogène, les groupements sulfate, phosphate, acétyle substitué ou non, carbonyle portant un radical aromatique benzénique substitué ou non, ou carbonyle portant un radical hétérocyclique, substitué ou non, à 5 ou 6 atomes, à caractère aromatique, renfermant un ou plusieurs hétéroatomes ; R2 et R5 sont choisis parmi les groupements sulfate, phosphate, acétyle substitué ou non, carbonyle portant un radical aromatique benzénique substitué ou non, ou carbonyle portant un radical hétérocyclique, substitué ou non, à 5 ou 6 atomes à caractère aromatique, renfermant un ou plusieurs hétéroatomes ; RI et R2 n'étant pas simultanément des groupements acétyle ; R3 est choisi parmi un atome d'hydrogène, ou un des groupements suivants : =0, (O)-R4,-CHOH-R4, =CH-CH3,-CHR4-CH3, dans lesquels R4 est un groupe alcoyle substitué ou non ; Ces dérivés sont des esters simples faciles à préparer et à mettre en oeuvre. En outre, sous l'action d'enzymes spécifiques d'hydrolyse, les estérases, ils peuvent redonner dans l'organisme, ou in vitro, les dérivés hydroxylés correspondants avec leurs propriétés biologiques respectives. Ce sont donc des précurseurs effectifs des dérivés hydroxylés des stéroïdes. Les esters préférés de la DHEA ou de la PREG selon l'invention sont : - soit des monoesters en position 7 : c'est à dire que dans les formules (1) ou (II), RI est H, et R3 est =0 ou-C (O)-R4. - soit des diesters en positions 3-7,3-6 ou 6-7 : c'est à dire que dans les formules (1), (II) ou (IV), R3 est =0 ou-C (O)-R4 ou encore dans la formule (III), RI est H et R3 est =0 ou-C (O)-R4 (R4 ayant la signification ci-dessus). - ou même des triesters, simultanément estérifiés en positions 3, 6 et 7. De manière avantageuse, RI est un groupement acétyle. De préférence, R2 et/ou R$ est un groupement benzoyle. Un groupe de composés préférés de l'invention sont les dérivés 7benzoylés, c'est à dire ceux dans lesquels l'acide benzoïque a été introduit en position 7 sous forme de benzoate, notamment la 3-acétyl 7benzoxy DHEA (ou 3-acétoxy 7-benzoxy 5-androstène 17-one) et la 3acétyl 7-benzoxy isoandrostérone où R3 est une fonction cétone. Il a été constaté que la présence des groupes esters introduits conférait à ces dérivés une stabilité à l'air et à la lumière intéressante. De manière avantageuse, ces groupes ne sont éliminés que lorsqu'ils sont placés dans les conditions physiologiques où ces compositions doivent agir, ce qui permet d'exploiter leurs propriétés dans des conditions optimales. Ces précurseurs trouvent par conséquent des applications intéressantes dans des compositions pharmaceutiques, cosmétiques ou alimentaires. La présente invention concerne donc l'utilisation des dérivés de stéroïdes précités dans des compositions pharmaceutiques, cosmétiques et/ou alimentaires. Dans les préparations pharmaceutiques, les dérivés selon l'invention sont associés à un véhicule inerte, les préparations pouvant en outre contenir d'autres principes actifs, en particulier des produits à effet protecteur supplémentaire vis à vis des réactions d'oxydation, par exemple de l'acide ascorbique ou de la vitamine E. Les préparations pharmaceutiques selon l'invention peuvent être sous toute forme appropriée pour leur administration par voie orale : pilules, tablettes, gélules ou gouttes, ou pour leur administration par voie cutanée, sous cutanée, intradermique, intramusculaire ou intraveineuse, notamment sous forme de gels, ou solutions. Les composés selon l'invention sont également avantageusement utilisables en association avec des excipients appropriés permettant leur application topique, pour l'élaboration de préparations cosmétiques. En effet, la présence des groupes esters dans les composés selon l'invention leur confère des propriétés liposolubles intéressantes, ce qui permet de les incorporer aisément aux produits utilisés classiquement en cosmétique. Les préparations cosmétiques selon l'invention peuvent se présenter sous forme de crème, pommade, émulsion, gel, liposomes ou lotion. Les composés selon l'invention sont également avantageusement utilisables dans le domaine alimentaire en tant qu'additifs ou principes actifs pour divers produits tels que boissons et produits laitiers. On peut également les utiliser sous forme de pâtes, de granulés ou de gels. L'invention est illustrée ci-après par les exemples suivants : Exemple 1 : Estérification de la fonction alcool en position 3 de la DHEA : La DHEA est solubilisée dans un solvant tel que le chloroforme, le DMF ou le dioxane en présence d'une base comme la pyridine, la triéthylamine ou le DMAP. Sur ce milieu réactionnel, l'acide, sous forme d'anhydride ou de chlorure, est ajouté à froid au goutte à goutte puis chauffé à reflux pendant 15 heures. En fin de réaction le milieu réactionnel est évaporé, repris par de l'eau puis extrait trois fois avec de l'acétate d'éthyle. La phase acétate d'éthyle est évaporée pour conduire au mono ester qui est purifié par chromatographie. Exemple 2 : Introduction d'un ester en position 7 de la DHEA : 2-1) Un mélange de 3,3 g (0,01 M) d'ester de DHEA et de 2,15 g de N-bromosuccinimide (NBS) dans 50 ml de tétrachlorure de carbone et 75 ml d'éther de pétrole est mis à reflux sous irradiation lumineuse pendant cinq minutes. Le mélange est refroidi puis filtré. L'évaporation du filtrat donne directement le produit brome en position 7 qui est utilisé sans purification dans l'étape de substitution. L'étape de substitution met en jeu le dérivé 3-ester 7-bromo DHEA dans un solvant tel que le dioxane à reflux en présence d'un excès de l'acide (que l'on souhaite introduire en position 7) sous sa forme chlorure ou anhydride et ceci accompagné d'une base comme la pyridine ou la triéthylamine. Le milieu est chauffé à reflux pendant 15 heures puis e évaporé, repris par de l'eau, extrait à l'acétate d'éthyle puis évaporé. Le résidu est purifié par chromatographie pour conduire au diester en positions 3 et 7 de la DHEA. 2-2) L'introduction de l'ester en position 7 sur l'ester en 3 de la DHEA peut se faire par oxydation à l'aide du sel de plomb de l'acide correspondant : dans 20 ml de chloroforme on introduit l'acétate de DHEA puis on agite à température ambiante jusqu'à dissolution complète. On ajoute par petites fractions le benzoate de plomb puis on agite pendant une heure environ. On filtre sur célite puis on évapore jusqu'à l'obtention d'une poudre. Le dérivé 3-acétoxy 7-benzoate de DHEA est obtenu à partir de cette poudre par purification par chromatographie. 2-3) Une réaction identique peut être menée à l'aide du dioxyde de sélénium et de l'anhydride correspondant à l'ester que l'on souhaite introduire en position 7. 2-4) Une adaptation de la réaction de Friedel-Crafts à partir du 3ester de DHEA en présence de chlorure d'aluminium et du peroxyde (correspondant à l'ester que l'on souhaite introduire en position 7) donne également après purification un diester de DHEA en position 3 et 7. Exemple 3 : Les dérivés esters en positions 6 et 7 ainsi que les dérivés triesters sont obtenus après transformation du 3-ester DHEA en 3-ester-L\. 6- androstène. Ce dérivé (0,004 mole) dans l'éther est mis en présence d'une quantité catalytique de pyridine et de 1 g (0,004 mole) de tétroxyde d'osmium. Le mélange est agité pendant 15 heures à température ambiante. Le milieu réactionnel est ensuite filtré, le filtrat est complété avec 300 ml d'éthanol et 7 g de sulfite de sodium dans 50 ml d'eau. Le mélange est chauffé pendant 15 heures à reflux. Le mélange est à nouveau filtré et le filtrat est évaporé. Le résidu obtenu est directement estérifié avec les acides souhaités selon les conditions décrites plus haut. Le triester obtenu est purifié par chromatographie. Des dérivés estérifiés en positions 3,6 ou 7 sont obtenus selon des procédés similaires, à partir de la PREG. Exemple 4 : Compositions cosmétiques selon l'invention, pour le traitement d'irritations de la peau. Des compositions cosmétiques (crème de protection de la peau et crème hydratante et anti-âge) ont été préparées en mélangeant un dérivé de stéroïde selon l'invention à raison de 0,1 à 1 % avec un excipient pour crème. Les formulations d'excipients suivantes ont été utilisées (% en poids de crème) : a) Crème de protection de la peau : A) Steareth-2.................................................. 3, 00 % Steareth-21 .................................2,00 % Stéarate de glyceryl 3, 00 % Acide stéarique 2, 00 % Triglycéride caprique 3, 00 % Parahydroxylbenzoate............................... 0, 15 % B) Eau 69, 85 % C) Cyclométhicone......................................... 4, 00 % D) Glycérine................................................... 5, 00 % Ether de perfluoro polyméthyl isopropyl.. 2,00 % E) Imidazolidinyl urée................................... 0, 30 % Déhydroacétate de sodium 0, 10 % Eau 5, 60 % La formulation A est préparée séparément à 75 C puis incorporée, sous forte agitation, à l'eau B préalablement portée à 75 C. D est ensuite préparée à température ambiante et C et D sont ajoutées au mélange AB à 45 C sous forte agitation. Puis E est préparée à température ambiante et ajoutée au mélange ABCD à 35 C. L'ensemble est agité et ramené lentement à la température ambiante. b) Crème hydratante et anti-âge : A) Glycérine 5, 00 % Panthénol................................................... 0, 50 % Dioxyde de titane 8,00-10, 00 % Oxydes de fer 0,50-2, 00 % Eau q. s. p 100, 00 % B) Polyacrylamide.......................................... 1,50-2, 00 % C) Huile de germe de blé............................... 1, 00 % Acétate de tocophétyl 1, 00 % Ether de perfluoro polyméthyl isopropyl.. 10-0,20 % Antioxydants q. s. Conservateurs q. s. D) Acide hyaluronique................................... 0,05-0, 10 % Ether de perfluoro polyméthyl isopropyl.. 2,00 % Eau 5, 00 % E) Parfum q. s. On prépare la formulation A à 50 C, on ajoute B à A sous torte agitation puis on ajoute C. On revient ensuite à 35 C puis on ajoute D et E. L'agitation est maintenue pendant que la composition revient lentement à la température ambiante. Le dérivé de stéroïde selon l'invention, sous forme de poudre, est dispersé, à raison de 0,1 à 1 % en poids, dans la crème a) ou b) ci-dessus, à l'aide d'un disperseur à température ambiante. Exemple 5 : Tests de toxicité La 3-acétyl 7-benzoxy DHEA (ou 3-acétoxy 7-benzoxy 5androstène 17-one), en tant qu'exemple de dérivé stéroïde selon l'invention, a fait l'objet de tests de toxicité en vue de son utilisation en cosmétologie : 1) Détermination de l'indice d'irritation oculaire chez le lapin L'objectif de l'essai était d'évaluer, qualitativement et quantitativement, la tolérance oculaire après application unique sur la muqueuse oculaire de 0,1 g du dérivé de stéroïde à tester tel quel chez trois lapins. Les réactions oculaires au niveau de la conjonctivite (chémosis, larmoiement, rougeur) de l'iris et de la cornée (opacité) ont été lues 1 h, 24 h, 48 h, 96 h et jours après l'application. Le produit testé a été classé selon les critères définis par l'arrêté du 09 juin 1992, publié au Journal Officiel de la République Française. L'indice d'irritation oculaire maximum déterminé était de 14,3 à une heure. Le dérivé de stéroïde a donc été classé dans la catégorie "faiblement irritant" pour les yeux. 2) Evaluation de l'effet irritant/corrosif aigu sur l'oeil chez le lapin L'objectif de l'essai était d'évaluer, qualitativement et quantitativement, l'effet irritant ou corrosif et son délai d'apparition après une application unique sur la muqueuse oculaire de 0,1 g du dérivé de stéroïde à tester tel quel chez trois lapins. Les réactions oculaires au niveau de la conjonctivite (chémosis, larmoiement, rougeur) de l'iris et de la cornée (opacité) ont été lues 1 h, 24 h, 48 h, 96 h et 7 jours après l'application. La substance testée n'a pas été classée parmi les"substances irritantes pour les yeux", selon les critères définis dans l'arrêté du 20 avril 1994 pris en application de la Directive de base 67/548/CEE du Journal Officiel des Communautés Européennes du 24 juin 1967 et ses amendements successifs. 3) Détermination de l'indice d'irritation primaire cutanée chez le lapin L'objectif de l'essai était d'évaluer, qualitativement et quantitativement, la tolérance cutanée après application unique, sur peau saine et sur peau scarifiée, chez six lapins, de 0,5 g de dérivé de stéroïde à tester, humidifié avec 0,5 ml d'eau distillée, sous pansement occlusif pendant 24 heures. Les réactions cutanées (érythème et oedème) ont été lues 1 h et 48 h après enlèvement des pansements. L'indice d'irritation primaire cutanée déterminé était de 0,04. Le dérivé de stéroïde a donc été classé dans la catégorie"non irritant pour la peau", selon les critères définis par l'arrêté du 1 février 1982, publié au Journal Officiel de la République Française du 21 février 1982. 4) Evaluation de l'effet irritant/corrosif aigu sur la peau de lapin L'objectif de l'essai était d'évaluer, qualitativement et quantitativement, l'effet irritant ou corrosif et son délai d'apparition après une application cutanée unique de 0,5 g de dérivé de stéroïde testé, humidifié avec 0,5 ml d'eau distillée, sous pansement occlusif pendant 24 heures chez trois lapins. Les réactions cutanées (érythème et oedème) ont été lues 1 h, 24 h, 48 h et 72 h après enlèvement des pansements. Le dérivé de stéroïde testé n'a pas été classé parmi les"substances irritantes pour la peau", selon les critères définis dans l'arrêté du 20 avril 1994 pris en application de la Directive de base 67/548/CEE du Journal Officiel des Communautés Européennes du 24 juin 1967 et ses amendements successifs. REVENDICATIONS 1. Dérivés de stéroïdes de formule (1), (II), (III) ou (IV) suivantes : formule (I) formule (II) formule (III) formule (IV) dans lesquelles RI est choisi parmi l'hydrogène, les groupements sulfate, phosphate, acétyle substitué ou non, carbonyle portant un radical aromatique benzénique substitué ou non, ou carbonyle portant un radical hétérocyclique, substitué ou non, à 5 ou 6 atomes à caractère aromatique, renfermant un ou plusieurs hétéroatomes ; R2 et R5 sont choisis parmi les groupements sulfate, phosphate, acétyle substitué ou non, carbonyle portant un radical aromatique benzénique substitué ou non, ou carbonyle portant un radical hétérocyclique, substitué ou non, à 5 ou 6 atomes à caractère aromatique, renfermant un ou plusieurs hétéroatomes ; RI et R2 n'étant pas simultanément des groupements acétyle ; R3 est choisi parmi un atome d'hydrogène, ou un des groupements suivants : =0,-OH,-C (0)-R4,-CHOH-R4, =CH-CH3,-CHR4-CH3, dans lesquels R4 est un groupe alcoyle substitué ou non ; 2. Dérivés selon la revendication l, caractérisés en ce que dans les formules (1) ou (II), RI est H et R3 est =0 ou -C (O) - 3. Dérivés selon la revendication 1, caractérisés en ce que dans les formules (1), (II) ou (IV), R3 est =0 ou -C (O) - 4. Dérivés selon la revendication 1, caractérisés en ce que dans la formule (III), RI est H et R3 est =0 ou-C (O)-R4 5. Dérivés selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisés en ce que RI est un groupement acétyle. 6. Dérivés selon la revendication 5, caractérisés en ce que R2 et/ou Rs est un groupement benzoyle. 7. Utilisation des dérivés selon l'une des revendications 1 à 6 dans des compositions pharmaceutiques. 8. Utilisation des dérivés selon l'une des revendications 1 à 6 dans des compositions cosmétiques. 9. Utilisation des dérivés selon l'une des revendications 1 à 6 dans des compositions alimentaires.