Brevet FR2845599A1 — publié le 20040416

o H2 N-R R 2 s cHIm Do 0 R 3 R. S - C t_^ NF S R S$-.-N-R4 o0/ | |SCHL, R 2 S m IIa, o lIb, 0 |R 3 $l N R 1 R " |----s Ca 0 M2 N-R o / N-R4 R2 m o III La présente invention concerne les dépigmentants et en particulier 5 l'utilisation de thiourées ou de leurs dérivés mono ou dioxydés en tant que dépigmentant. La pigmentation de la peau chez les humains provient d'une série complexe de processus cellulaires qui s'effectue dans une unique population de cellules appelées mélanocytes. Les mélanocytes sont situés dans la partie 10 inférieure de l'épiderme, et leur fonction est de synthétiser un pigment brun, la mélanine, qui protège le corps des effets dommageables des radiations ultra violettes. La mélanine est déposée dans les mélanosomes, vésicules présentes à l'intérieur des mélanocytes. Les mélanosomes sont expulsés des mélanocytes et véhiculés vers la surface de la peau par les kératinocytes, qui assimilent la 15 mélanine contenue dans les mélanosomes. La teinte foncée de la peau est proportionnelle à la quantité de mélanine synthétisée par les mélanocytes et transférée aux kératinocytes. Dans certains cas, il est préférable de réduire ou d'inhiber la mélanogénèse, par exemple, pour éclaircir la peau, pour éliminer les taches de vieillesse ou pour réduire l'hyperactivité des mélanocytes. Pendant longtemps, les compositions cosmétiques contenant un péroxyde tel que le péroxyde d'hydrogène ou le péroxyde de zinc ont été utilisées dans le but d'enlever les taches, telles que les taches de rousseur, qui apparaissent sur la peau. Toutefois, les peroxydes sont extrêmement instables et, en conséquence, leur stockage est problématique. De plus, l'incorporation stable de ces peroxydes 25 dans des bases cosmétiques est difficile et les peroxydes eux-mêmes n'ont pas un effet suffisamment blanchissant. D'un autre côté, des préparations cosmétiques comprenant de la vitamine C, de la cystéine ou du soufre collodal ont commencé à être utilisées dans le but de blanchir la peau. Toutefois, les effets de ces substances ne sont pas 30 satisfaisants. Pendant longtemps, l'hydroquinone a été la molécule dépigmentante de référence et employée dans de nombreuses préparations de dermo-cosmétique. Toutefois, ce produit n'est pas sans danger et présente une cytotoxicité importante pour les mélanocytes susceptibles de provoquer des dépigmentations irréversibles. Récemment, l'acide kojique a été utilisé efficacement en tant que substance inhibant la formation de la mélanine dans la peau humaine. En 5 conséquence, différentes préparations cosmétiques destinées à dépigmenter la peau et contenant de l'acide kojique (publication de brevet japonais n 56-18569) ou un ester de l'acide kojique avec un acide carboxylique aromatique telle que l'acide cinnamique ou l'acide benzoque (publication de brevet japonais N 60/100005) ou des diester de l'acide kojique (publications des brevets japonais 10 N 61-60801 et 60-17961) ont été décrites. Ces acides kojiques et esters d'acide kojique sont donc connus comme étant des substances capables d'inhiber la mélanogénèse. Toutefois, l'acide kojique présente une efficacité variable selon les individus et en moyenne insuffisante. Les isothiocyanates et thiocyanates ont également été décrits comme 15 dépigmentant (WO 02/058664). En conséquence, la recherche d'autres produits dépigmentants est toujours d'actualité. Jusqu'à présent, seules les phénylthiourées ont été décrites comme 20 possédant une activité dépigmentante (demande de brevet n US 2002/0044914). Certaines autres thiourées comme la thiourée, la phénylthiourée et la diméthylthiourée sont connues pour être sensibilisantes (Contact and photocontact sensitivity problems assiociated with thiourea and its derivatives: A review of the literature and case reports. A. DoomsGoosens et al., British Journal of 25 Dermatology, 116, 4, 573-579). Par ailleurs, certaines d'entre elles comme le carbimazole, sont utilisées comme anti-tyrodes. De façon surprenante, les déposants ont découvert que certaines molécules 30 appartenant à la famille des thiourée avaient un effet inhibiteur très net de la synthèse de la mélanine in vitro. Certes, la 1,3-bis-(5-méthanesulfinylbutyl) thiourée est connue comme étant un des produits de dégradation du sulforaphane (isothiocyanate ayant une activité dépigmentante: WO 02/058664) lors d'un contact prolongé avec l'eau, et en particulier avec de l'eau chaude par le procédé suivant: o Il SN-C + H20 o 'S Il O 2S S H N II O H II O (Thermal degradation of sulforaphane in aqueous solution, Yi Jin, Mingfu Wang, Robert T. Rosen, and Chi-Tang-Ho. J. Agric. Food Chem. 1999, 47, 31213123). Toutefois, son activité pharmaceutique ou cosmétique, en particulier en tant que dépigmentant n'a jamais été décrit ou suggéré dans les documents de l'art 10 antérieur, et il n'était pas évident qu'un produit de dégradation d'un produit dépigmentant ait une activité supérieure audit produit dépigmentant. La présente invention concerne donc un médicament comprenant au moins une thiourée de formule générale I suivante: 15 R /| | -1 I dans laquelle: n est un nombre entier compris entre 1 et 12, 5 m est un nombre entier compris entre 1 et 12, RI, R2, R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en Ci-C6 ou un groupe aryle, ou au moins un de ses dérivés mono ou dioxydés de formules générales IIa, IIb et III suivantes: o O Il R XIRS2,E o I R.2 R 3 i3 R IIl IR 3 R n ST s H2 7 N R4 R2 m o IIa IIb o Il R 2ISISE R1 o R 2 R i3 III dans lesquels les R1, R2, R3, R4, m et n sont tels que définis ci-dessus. ou leurs mélanges. Par le terme Par le terme " groupe aryle ", on entend au sens de la présente invention un ou plusieurs cycles aromatiques ayant 5 à 8 atomes de carbones, pouvant être accolés ou fusionnés. En particulier, les groupes aryles peuvent être des groupes 10 phényle ou naphtyle et peuvent être substitués par des atomes d'halogène, des groupes alkyle tels que définis ci-dessus, le groupe OH ou le groupe nitro. De façon avantageuse, le médicament selon la présente invention est utile pour inhiber la tyrosinase, inhiber la synthèse de la mélanine, éclaircir ou 15 dépigmenter l'épiderme ou éliminer les taches de vieillesse. Avantageusement les thiourée formules générales I, IIa, IIb et III, sont telles que les groupes R1 et R2 sont identiques, R3 et R4 sont identiques et m = n. De façon encore plus avantageuse, R1 = R2 = CH3. 20 Avantageusement m = n =4. De façon avantageuse R3 = R4= H. De façon encore plus avantageuse, il s'agit de la 1,3-bis-(5-méthanesulfinylbutyl) thiourée, de la 1-(5méthanesulfinylbutyl)-3-(5-méthanesulfonylbutyl) thiourée, ou de la 1,3bis-(5-méthanesulfonylbutyl) thiourée de formules suivantes: O O Il II S H S H /llN o N - 1N H S H II Ie e o S H Les thiourées selon la présente invention sont soit disponibles commercialement, soit peuvent être préparés, par exemple pour la 1,3bis(5-méthanesulfinylbutyl)thiourée, par dégradation thermique du sulforaphane. En particulier les dérivés 5 mono ou dioxydés peuvent être obtenus à partir de la thiourée non oxydée correspondante par action d'un agent oxydant tel que par exemple le péroxyde d'hydrogène. De façon avantageuse, le médicament selon la présente invention se trouve 10 sous une forme à usage orale ou topique, avantageusement à usage topique. Il pourra se présenter sous les formes qui sont habituellement connues pour ce type d'administration, c'est à dire notamment les lotions, les mousses, les gels, les dispersions, les sprays, les sérums, les masques, les laits corporels ou les crèmes par exemple, avec des excipients permettant notamment une pénétration cutanée 15 afin d'améliorer les propriétés et l'accessibilité du principe actif. Ces compositions contiennent généralement outre le médicament selon la présente invention, un milieu physiologiquement acceptable, en général à base d'eau ou de solvant, par exemple des alcools, des éthers ou des glycols. Elles peuvent également contenir des agents tensioactifs, des conservateurs, des agents 20 stabilisants, des émulsifiants, des épaississants, d'autres principes actifs conduisant à un effet complémentaire ou éventuellement synergique, des oligoéléments, des huiles essentielles, des parfums, des colorants, du collagène, des filtres chimiques ou minéraux, des agents hydratants ou des eaux thermales. Les exemples suivant sont donnés à titre indicatif non limitatif. Exemple 1: Synthèse de la 1,3-bis-(5-méthanesulfinylbutvl)-thiourée à partir du sulforaphane Synthèse du (DL-sulforaphane: On dissout 40 g de 4chlorobutyronitrile (réf. Aldrich C 3,000-0) dans 800 ml d'alcool éthylique absolu préalablement distillé sur sodium. On ajoute ensuite 27 g de méthane thioate (réf. Fluka 71742) et on laisse sous agitation à 250C pendant 15 heures. La suspension est filtrée sur papier et évaporée sous pression réduite. On reprend par 400 ml d'éther éthylique. On filtre 10 à nouveau sur papier. On obtient une solution éthérée contenant 32 g de 4méthylthiobutyronitrile brut. On prépare une suspension de 25 g d'hydrure de lithium-aluminium dans 400 ml d'éther éthylique. On ajoute progressivement la solution de 4-méthylthiobutyronitrile à la 15 suspension d'hydrure de lithium-aluminium, puis on porte à reflux pendant 2 h 30. La suspension est ensuite neutralisée en ajoutant lentement et sous reflux 80 ml d'eau distillée. Quand l'ébullition cesse, on ajoute ensuite 120 ml d'eau distillée pour achever la neutralisation de l'hydrure restant. On filtre sur verre fritté. 20 L'insoluble est lavé sur le filtre par 200 ml d'éther éthylique. Les fractions éthérées sont réunies et évaporées à sec. On obtient 26,9 g de méthylthiobutylamine. On reprend le produit obtenu par 80 ml d'acétone à laquelle on ajoute petit à petit 23 ml de peroxyde d'hydrogène à 35 %. On place une nuit au bain-marie à 500C. On ajoute ensuite un peu de charbon actif, on filtre et on ajoute lentement 200 ml de chloroforme contenant 20 ml de thiophosgène, puis 300 ml d'une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium à 5 %. On laisse agir 30 min. On extrait ensuite le mélange à contre-courant par 8 fois 200 ml de dichlorométhane. La phase organique est recueillie, séchées sur sulfate de sodium 30 et évaporée. Le résidu est ensuite rectifié à 135 0C sous 7.10-2 Torr. On obtient 12,5 g de D,Lsulforaphane dont l'identité est vérifiée par spectrométrie de masse. Synthèse de la 1,3-bis-(5-méthanesulfinylbutyl)-thiourée: Les spectres infrarouges ont été obtenus sur un appareil Perkin-Elmer 1600 FIl R (neat) . Les spectres de RMN du proton et du carbone 13 ont été obtenus sur un appareil 5 Brucker AM 200 SY à 200 MHz pour le proton, 50,3 MHz pour le carbone. Les déplacements chimiques sont indiqués en partie par million (ppm) par rapport au signal du chloroforme deutérié CDC13 à 7,25 ppm pour le proton et 76,9 ppm (raie centrale du deutériochloroforme) pour le carbone. Les spectres de masse ont été obtenus sur un appareil Normag/SIDAR V 2.3 par 10 les techniques d'ionisation chimique (NH3) ou d'impact électronique. Chromatographie Les réactions ont été suivies en chromatographie sur couche mince sur des plaques de type silice gel 60F 254 (Merck, Art. 7735) . Réactifs et produits ont été 15 visualisés en lumière UV puis par traitement avec une solution éthanolique à 10% d'acide phosphomolybdique suivi d'un chauffage. Les Flash chromatographies ont été effectuées sur gel de silice ICN 60, 230-400 mesh. Distillation des solvants L'éther éthylique et le THF ont été distillés sous azote sur sodium/benzophénone. Le cyclohexane, l'acétate d'éthyle et le méthanol utilisés pour les chromatographies ont été distillés avant emploi. Méthode Sous atmosphère inerte, 2g (11 mmol) de sulforaphane obtenu cidessus sont dilués dans 15 ml d'eau, puis la solution est portée à reflux pendant 24 heures, à l'abri de la lumière. A température ambiante, la solution est concentrée sous pression réduite et le 30 résidu est repris par du dichlorométhane pour être chromatographié sur une colonne de gel de silice (éluant: CH2Cl2/ CH3OH: 90 /10) pour conduire à 1,70 g (5 mmol) de 1,3-bis-(5méthanesulfinylbutyl)-thiourée (bis MSiBT) sous la forme d'une huile incolore, avec un rendement de 43%. RMN 'H (300 MHz): 6,45 (dl, 2H, NH), 3,53 (t. H, J = 6,0 Hz), 2.87 (m, 4H) , 2,65 (s, 6H), 1,78 (m, 8H). RMN 13C (50,3 MHz): 24,0 (CH2), 32,1 (CH2), 41,2 (CH2-CH2), 47,2 (CH3), 57,4 (CH2SO), C (IV) non observé. IR (v, cm-1): 2176, 2096, 1140, 940 cm-l. IC.MS m/z: 312 (MH+). Exemple 2: Préparation de la 1-(5-méthanesulfinylbutyl)-3(5méthanesulfonylbutyl)-thiourée L'oxydation d'un seul des deux atomes de soufre de la molécule de 15 sulforaphane est obtenue en ne réalisant pas la réaction de l'exemple 1 de synthèse de la 1,3-bis-(5méthanesulfinylbutyl)-thiourée sous atmosphère inerte mais à l'air libre. lg (5,5 mmol) de sulforaphane sont dilués dans 10 ml d'eau, puis la solution est portée aux reflux pendant 24 heures, à l'abri de la lumière. A température ambiante, la solution est concentrée sous pression réduite et le résidu est repris par du dichlorométhane pour être chromatographié sur une colonne de gel de silice (éluant: CH2Cl2 / CH3OH: 90/10) pour conduire à 200mg de 1-(5-méthanesulfinylbutyl)-3-(5-méthanesulfonylbutyl)thiourée (MSBMSBT) sous la forme d'une huile incolore, avec un rendement de 12%. RMN 1H (300 MHz): 6,55 (sl, 2H, NH), 3,55 (t, 4H, CH2), 3,15 (t, 2H, SO2CH2), 2,80 (t, 2H, SOCH2), 2,60 (s, 3H, SOCH3), 2,90 (s, 3H, SO2CH3), 1,80-1,87 (m, 8H, CH2). RMN 13C (50,3 MHz): 20,5 (CH2), 28,5 (CH2), 39,8 (CH3SO), 41,0 (CH3SO2), 43,5 (CH2-NH), 54,1 (CH2SO), 44,8 (CH2SO2), 183,35 (C=S). 30 IR (v, cm-1) : 2176, 2096, 1140, 940 cm-'l. IC.MS m/z: 328 (MH+). Exemple 3: préparation de la 1,3-bis-(5-méthanesulfonylbutyl) thiourée à partir de 1-isothiocyanato-4- méthylsulfonylbutane 1 g, (5 mmol) d'une solution de l-isothiocyanato-4-méthylsulfonylbutane dans 15 5 ml d'eau est porté à reflux pendant 3 heures. A température ambiante, la solution est concentrée sous pression réduite et le résidu purifié par recristallisation au méthanol pour conduire à 535 mg de la 1,3-bis-(5méthanesulfonylbutyl) thiourée (bis MSoBT) sous la forme d'un solide beige, soit un rendement de 40%. RMN 'H (300 MHz): 6,50 (sl, H, NH), 3,55 (t, 4H, J = 6.0 Hz), 2,75 (t, 4H, 10 SO2CH2), 2,60 (s. 6H, SO2CH3), 1,70-1,90 (m, 8H, CH2CH2). RMN 13C (50,3 MHz): 21,0 (CH2), 29,2 (CH2), 38,5 (CH3), 44,0 (CH2-NH), 53, 9 (CH2SO), 182,6 (C=S). IR (v, cm-1): 2168, 2096, 1144, 930 cm-1. IC.MS m/z: 344 (MH+). Point de fusion: 142 C. Exemple 4: préparation de la bis (MSoBT) à partir de la bis MSiBT A une solution de bis MSiBT (1 g, 3 mmol) dans 10 ml d'acétone sont ajoutés 20 lentement à O C 0,70 ml (2,2 équiv., 6,6 mmol) de péroxyde d"hydrogène à 35%. Le milieu réactionnel est alors laissé évoluer à température ambiante pendant 40 heures. L'acétone est éliminée par évaporation sous vide. Le résidu aqueux est repris dans du chloroforme et la phase est directement piégée par du sulfate de sodium. La phase organique est concentrée sous vide et le résidu purifié par 25 recristallisation au méthanol pour conduire à la bis MSoBT sous forme d'un solide beige avec un rendement de 30%. Exemple 5: étude de l'effet anti-tyrosinase de la bis MSoBT en comparaison avec l'acide koiique Mesure du pouvoir inhibiteur de la tyrosinase: On utilise la réaction suivante: la L Dopa (L-3,4- dihydroxyphenylalanine, obtenue chez la société Sigma (ref D-9626)) incolore est oxydée en dopachrome colorée absorbant à 475 nm. Cette réaction est catalysée par la tyrosinase fongique (EC 1.14.18.1, obtenue chez la société Sigma (réf T-7755)). La cinétique de la 10 réaction est enregistrée par la mesure de la densité optique (D.O.) en fonction du temps à 30 C. Les compositions des différentes solutions utilisées sont les suivantes Tampon pH 6,8: Tampon phosphate 0,1M, pH 6,8 Solution de substrat: SmM de L-DOPA dans la solution tampon pH 6,8 Solutions d'inhibiteurs: Les molécules inhibitrices sont dissoutes directement dans le tampon pH 6,8, dans le méthanol à 50 % (méthanol - eau distillée) ou dans le méthanol pur selon leur solubilité. Les concentrations en poids par volume des différentes solutions d'inhibiteurs sont: 0,2 %, 0,1 %, 0, 05 %, 0,025 %, 0,0125 %, 0,00625 % et 0,00312 %. 25 Solution d'enzymne: 250 unités de tyrosinase dans la solution tampon pH 6,8. L'action de la tyrosinase est évaluée par la vitesse initiale de la réaction mesurée 30 sur les enregistrements de D.O. On porte sur une courbe les vitesses initiales des réactions sans inhibiteurs (concentration 0) et les vitesses aux diverses concentrations testées. Le pouvoir inhibiteur d'une molécule est défini comme la concentration qui réduit de 50 % l'action de la tyrosinase. La lecture se fait pendant 3mn et le pourcentage d"inhibition est calculé (vitesse d'inhibition et plateau de saturation). La bis MSoBT fabriquée de la façon 5 indiquée ci-dessus, inhibe l'activité enzymatique de la tyrosinase de 50 % à la concentration de 8,3 mM final. L'acide kojique (obtenu chez la société Aldrich ref.: 22,046-9) montre le même pourcentage d'inhibition à la concentration de 0,670 mM final. La faible solubilité dans l'eau de la bis MSiBT et de la MSBMSBT n'a pas permis 10 de tester ces molécules pour leur effet anti-tyrosinase. Exemple 6: étude de l'effet dépigmentant de la bis MSiBT, de la MSBMSBT et de la bis MSoBT en comparaison avec l'acide ko]ique et la diméthylthiourée Les molécules bis MSiBT, MSBMSBT et bis MSoBT ont également été testés sur des co-cultures mélanocytes - kératinocytes humains produisant de la mélanine afin de tester leur effet dépigmentant sur un système vivant représentant l'unité de mélanisation telle qu'elle existe dans la peau humaine fonctionnelle. L'acide kojique et la diméthylthiourée ont été utilisés comme témoins positifs dans ce test. Les épidermes pigmentés (phénotype noir / co-culture de kératinocytes et mélanocytes normaux à l'interface air - liquide) proviennent et sont cultivés selon les recommandations de MatteKcorporation, USA. Les milieux de cultures sont 25 fournis également par ce fabricant. Les produits (acide kojique 35 mM, diméthylthiourée 2,8 mM obtenue chez la société Aldrich ref.: D 18,870-0, bis MSiBT 2,8 mM obtenu par le procédé indiqué ci-dessus, MSBMSBT 2,8 mM obtenu par le procédé indiqué ci-dessus et bis MSoBT obtenu par le procédé indiqué ci-dessus 2,8 mM) sont appliqués dans le milieu de culture pendant 21 30 jours. Chaque produit est appliqué à quatre puits de culture en solution dans du milieu de culture. L'effet dépigmentant des produits est nettement visible puisque les épidermes témoins se pigmentent progressivement alors que les épidermes traités par les produits les plus actifs montrent une pigmentation nettement moins foncée. L'évaluation de l'effet dépigmentant est réalisée par extraction de la mélanine des puits de culture. L'extraction est réalisée sur un pool de deux puits de culture qui sont homogénéisés dans 0,45 ml de sodium dodécyl sulfate (SDS) à 1% contenant 0,05 mM d'EDTA et 10 mM de Tris Hcl (amino-2-(hydroxyméthyl)-2propanediol1,3), pH 6,8. A chaque homogénat. 20 il de protéinase K à 5 mg/ml est ajoutée. La digestion est réalisée pendant une nuit à 45 C. On ajoute ensuite à nouveau 20 10 gl de protéinase K et l'incubation est poursuivie pendant 4 heures. On ajoute ensuite 50 pl de solution 0,5 M de carbonate de sodium et 10 ptl d'une solution à 30% de péroxyde d'hydrogène. Les échantillons sont maintenus à 80 C pendant 30 min et refroidis. Les échantillons sont extraits par 100 pl d'un mélange chloroforme- méthanol (2: 1, v/v). Après centrifugation à 10,000 g pendant 10 15 min, la densité optique du surnageant est mesurée à 405 nm. Les produits sont comparés entre eux dans le tableau 1 suivant (les résultats sont exprimés en pourcentage d'inhibition de la mélanine dans les co-cultures): Produit testé Concentration en mM Inhibition % Acide kojique 35 32 Diméthylthiourée 2,8 36 Bis MSiBT 2,8 7,5 MSBMSBT 2,8 18 Bis MSoBT 2,8 29,6 D'une façon surprenante, la bis MSiBT manifeste une activité dépigmentante plus faible que la MSBMSBT et surtout que la bis MSoBT dont la concentration nécessaire à l'obtention de 30% d'inhibition environ est 25 fois plus faible que pour l'acide kojique qui est la molécule de référence largement utilisée dans le commerce des produits destinés à éclaircir la peau. Les produits selon la présente invention possèdent donc une activité dépigmentante. REVENDICATIONS 1. Médicament comprenant au moins une thiourée de formule générale I suivante: R 3 R. R I dans laquelle: n est un nombre entier compris entre 1 et 12, m est un nombre entier compris entre 1 et 12, Ri, R2, R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène, un groupe alkyle en C1-C6 ou un groupe aryle, ou au moins un de ses dérivés mono ou dioxydés de formules générales IIa, IIb et III suivantes: o s Il R vi-s1îés 1 Il R. -S R1 -R4 -R4 R2 IIa IIb | IR S N R1 %-S O H2 o/ R 0 2 n III dans lesquels les RI, R2, R3, R4, m et n sont tels que définis ci-dessus. ou leurs mélanges. 2. Médicament selon la revendication 1 pour inhiber la tyrosinase, inhiber la synthèse de la mélanine, éclaircir ou dépigmenter l'épiderme ou éliminer les taches de vieillesse. 10 3. Médicament selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les groupes RI et R2 sont identiques, R3 et R4 sont identiques etm=n. 4. Médicament selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que R1 = R2 = CH3. 5. Médicament selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que et m = n = 4. 20 6. Médicament selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que R3 = R4 = H. 7. Médicament selon l'une quelconque des revendications précédentes 25 caractérisé en ce qu'il se trouve sous une forme à usage topique.