Brevet FR2933416A1 — publié le 20100108

POLYAMIDE ANIONIQUE FONCTIONNALISE PAR UN MOTIF TRYPTOPHANE La présente invention concerne de nouveaux polymères biocompatibles à base de polyaminoacides anioniques ou polyamides anioniques. Ces polymères présentent un intérêt en particulier pour l'administration de principe(s) actif(s) (PA) aux hommes ou aux animaux dans un but thérapeutique et/ou prophylactique. Dans cette utilisation les polymères utilisés doivent avoir une bonne biocompatibilité. Le caractère amphiphile des polyamides anioniques, fonctionnalisés par des groupements hydrophobes ont été décrits ainsi que leur utilisation pour la formulation de principes actifs et de vaccins. Dans la demande US20070178126, sont décrits des poly(alpha-glutamates) 15 porteurs de mono-, di-, tri- ou tetra-amino acides choisis parmi l'alanine, la valine, la leucine, l'iso-leucine et la phénylalanine. Dans la demande de brevet US20070160568, sont décrits des polyglutamates et polyaspartates porteurs de dérivés de la lysine et de l'ornithine hydrophobisés. 20 Dans la demande de brevet FR2840614, sont décrits des polyglutamates et polyaspartates porteurs d'un motif alpha-tocophérol. Dans l'article Biomaterials 28 (2007) 3427-3436, Akashi et al. décrivent des poly(gamma-glutamates) fonctionnalisés par des esters d'acides aminés. L'ester 25 éthylique de la phénylalanine, l'ester méthylique du tryptophane et l'ester éthylique de la tyrosine sont greffés sur les fonctions acides pendantes. De façon surprenante, de nouveaux dérivés de polyaminoacides anioniques fonctionnalisés par au moins un motif indole d'origine naturelle sont faciles à 30 synthétiser par une méthode n'employant pas de carbodiimides et présentent les mêmes avantages en terme de formulation. La présente invention concerne de nouveaux dérivés de polyaminoacides anioniques fonctionnalisés par au moins un motif indole d'origine naturelle qui permettent de satisfaire aux critères d'amphiphilicité et de biocompatibilité. Ces nouveaux polyaminoacides comportant un motif indole sont choisis parmi les polyamides biocompatibles fonctionnalisés par du tryptophane ou un dérivé naturel du tryptophane. L'invention concerne donc un polyamide anionique fonctionnalisé par au 10 moins un motif tryptophane, noté -Trp, ledit motif tryptophane étant greffé ou lié au polyamide par une fonction amide séparée de la chaîne par un bras de liaison L, • Le polyamide étant une chaîne choisie dans le groupe constitué par les polymères suivants, H N nn H N n O 15 • L étant choisi dans le groupe constitué par une simple liaison, un groupe -CH2- ou un groupe -CH2CH2- • -Trp étant un reste tryptophane, L et/ou D, produit du couplage entre 20 l'amine d'un dérivé du tryptophane choisi dans le groupe constitué par le tryptophane, le tryptophanol, le tryptophanamide, et leurs sels de cation alcalin et un acide porté par le polyamide. 25 Selon l'invention le reste tryptophane -Trp répond aux formules suivantes : H H H *~ n *~ OH N NH2 H Selon l'invention le polyamide anionique fonctionnalisé peut répondre aux formules générales suivantes : polyamide Formule I • le polyamide, L et -Trp ayant les significations données dans les définitions de l'invention ci-dessus et, 10 • n représente le nombre de fonctions acides portées par le polyamide et est comprise entre 10 et 10000, • i représente la fraction molaire des acides substitués par le -Trp et est comprise entre 0.05 et 0.6. Lorsque l'acide n'est pas substitué par le -Trp, alors l'acide est un 15 carboxylate de cation, alcalin de préférence comme Na, K. Dans un mode de réalisation, le nombre de fonctions acides n est compris entre 10 et 1000. 20 Dans un autre mode de réalisation, le nombre de fonctions acides n est compris entre 10 et 500. Dans un mode de réalisation le polyamide peut être choisi parmi les poly(alpha-glutamates) de formule suivante. 25 O n-* Dans un mode de réalisation le polyamide peut être choisi parmi les poly(gamma-glutamates) de formule suivante. O _ H N Dans un mode de réalisation le polyamide peut être choisi parmi les 10 poly(alpha-aspartates) de formule suivante. O O 15 Dans un mode de réalisation le polyamide peut être choisi parmi les poly(beta-aspartates) de formule suivante. H N Dans un mode de réalisation le polyamide peut également être un poly(alpha-beta-aspartate). 4 H ,N n-* H ,N n* * 20 Les produits selon l'invention sont obtenus par une méthode de couplage classique dans le domaine de la synthèse peptidique employant des chloroformiates. Cette synthèse évite l'emploi des carbodiimides, composés toxiques et coûteux. L'invention concerne également une composition pharmaceutique comprenant l'un des polyaminoacides selon l'invention tel que décrit précédemment et au moins un principe actif. On entend par principe actif un produit sous forme d'entité chimique unique ou sous forme d'une combinaison ayant une activité physiologique. Ledit principe actif peut être exogène c'est à dire qu'il est apporté par la composition selon l'invention. Il peut également être endogène, par exemple les facteurs de croissance qui vont être sécrétés dans une plaie pendant la première phase de cicatrisation et qui pourront être retenus sur ladite plaie par la composition selon l'invention. L'invention concerne également une composition pharmaceutique selon l'invention telle que décrite précédemment caractérisée en ce que le principe actif est choisi dans le groupe constitué par les protéines, les glycoprotéines et les peptides. Selon l'invention, les protéines ou glycoprotéines sont choisies parmi les hormones telle que l'insuline, l'hGH, parmi les facteurs de croissance tels que les membres de la super famille des Transforming Growth Factors-13 (TGF-3) comme les Bone Morphogenic Proteins (BMP), les Platelet Derived Growth Factors (PDGF), les Insulin Growth Factors (IGF), les Nerve Growth Factors (NGF), les Vascular Endothelial Growth Factors (VEGF), les Fibroblasts Growth Factors (FGF), les cytokines du type des Interleukines (IL), des interférons (IFN). Selon l'invention, les molécules thérapeutiques non-peptidiques sont choisies dans le groupe constitué par les anticancéreux comme le Taxol ou le cis-platine. Selon l'invention le principe actif est choisi dans le groupe des peptides choisis parmi le leuprolide ou des séquences courtes de la ParaThyroïdeHormone (PTH). L'invention concerne également une composition pharmaceutique selon l'invention telle que décrite précédemment caractérisée en ce qu'elle est administrable par voie orale, nasale, vaginale, buccale. L'invention concerne également une composition pharmaceutique selon 10 l'invention telle que décrite précédemment, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par séchage et/ou lyophilisation. L'invention concerne également une composition pharmaceutique selon l'invention telle que décrite précédemment, caractérisée en ce qu'elle est 15 administrable sous forme de stent, de film ou � coating � de biomatériaux implantables, d'implant. Les compositions pharmaceutiques possibles sont soit sous forme liquide, 20 soit sous forme de poudre, d'implant ou de film. Dans le cas des libérations topique et systémique, les modes d'administration envisagés sont par voie intraveineuse, sous-cutanée, intradermique, intramusculaire, orale, nasale, vaginale, oculaire, buccale, etc. L'invention concerne également l'utilisation des polyaminoacides fonctionnalisés selon l'invention pour la préparation de compositions pharmaceutiques telles que décrites précédemment. Exemple 1 : synthèse d'un poly(aplha-glutamate de sodium) modifié par le sel de sodium du tryptophane 2 g de poly(aplha-glutamate de sodium) de masse molaire moyenne en poids 35 comprise entre 15 et 50 kg/mol (Fluka) et de degré de polymérisation moyen n d'environ 200 est solubilisé dans l'eau à 10 mg/g. La solution est passée sur une 25 30 résine Purolite pour obtenir l'acide poly(alpha-glutamique) qui est ensuite lyophilisé pendant 12 h. 1 g d'acide poly(alpha-glutamique) est solubilisé dans 29 mL de DMF à 60°C. La solution est ensuite refroidie à 0°C avant ajout de 0,85 mg de NMM en solution dans 1,6 mL de DMF et de 0,91 g de chloroformiate d'éthyle. Après 10 minutes de réaction, 0,77 g de tryptophane sont ajoutés à la solution opalescente. La suspension obtenue est ensuite agitée 60 minutes à 10°C. Une solution aqueuse d'imidazole (0,5 g dans 2 mL d'eau) est alors ajoutée et la température est fixée à 30°C. Le milieu réactionnel est ensuite dilué dans 40 mL d'eau. La solution finale est placée dans des tubes de dialyse (seuil de coupure de 8 kD) et est rincée trois fois contre 5 L de NaCl 0,9% et deux fois contre 5 L d'eau distillée. Le polymère obtenu a une répartition aléatoire des groupements tryptophane sur les fonctions acides pendantes. La structure peut être schématisée de la façon 15 suivante. NaOO H N N H 0 m O~\NH La fraction molaire des acides modifiés par le tryptophane est de 0,4 d'après 20 la RMN 1H dans D2O (i=0,4). Le nombre p de fonctions acides portant un tryptophane est d'environ 80. Le nombre m de fonctions carboxylates de sodium est d'environ 120. Le degré de polymérisation n est la somme de m et de p. 0ù p Exemple 2 : synthèse d'un polyaspartate de sodium modifié par le sel de sodium du tryptophane 2 g de polyaspartate de sodium de masse molaire moyenne en poids comprise entre 15 et 50 kg/mol (Sigma) et de degré de polymérisation moyen n d'environ 220 est solubilisé dans l'eau à 10 mg/g. La solution est passée sur une résine Purolite pour obtenir l'acide polyaspartique qui est ensuite lyophilisé pendant 12 h. 1 g d'acide polyaspartique est solubilisé dans 29 mL de DMF à 60°C. La solution est ensuite refroidie à 0°C avant ajout de 0,95 mg de NMM en solution dans 2 mL de DMF et de 1,02 g de chloroformiate d'éthyle. Après 10 minutes de réaction, 0,86 g de tryptophane sont ajoutés à la solution opalescente. La suspension obtenue est ensuite agitée 60 minutes à 10°C. Une solution aqueuse d'imidazole (0,58 g dans 2 mL d'eau) est alors ajoutée et la température est fixée à 30°C. Le milieu réactionnel est ensuite dilué dans 40 mL d'eau. La solution finale est placée dans des tubes de dialyse (seuil de coupure de 8 kD) et est rincée trois fois contre 5 L de NaCl 0,9% et deux fois contre 5 L d'eau distillée. Le polymère obtenu a une répartition aléatoire des groupements tryptophane sur les fonctions acides pendantes. La structure peut être schématisée de la façon 20 suivante. O -p-CO2Na N H O m La fraction molaire des acides modifiés par le tryptophane est de 0,3 d'après 25 la RMN 1H dans D2O (i=0,3). Le nombre p de fonctions acides portant un tryptophane est d'environ 65. Le nombre m de fonctions carboxylates de sodium est d'environ 155. Le degré de polymérisation n est la somme de m et de p. REVENDICATIONS1. Polyamide anionique fonctionnalisé par au moins un motif tryptophane, -Trp, ledit motif tryptophane étant greffé ou lié au polyamide par une fonction amide séparée du squelette par un bras de liaison L, • le polyamide étant une chaîne choisie dans le groupe constitué par les polymères suivants, o o H N H N n n O • L étant choisi dans le groupe constitué par une simple liaison, un groupe -CH2- ou un groupe -CH2CH2- • -Trp étant un reste tryptophane, L et/ou D, produit du couplage entre l'amine d'un dérivé du tryptophane, choisi dans le groupe constitué par le tryptophane, le tryptophanol, le tryptophanamide, et leurs sels de cation alcalin, et un acide porté par le polyamide. 2. Polyamide anionique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il répond à la formule suivante : polyamide Formule I • le polyamide, L et -Trp ayant les significations données dans les définitions de l'invention ci-dessus et,25• n représente le nombre de fonctions acides portées par le polyamide et est comprise entre 10 et 10000, • i représente la fraction molaire des acides substitués par le -Trp et est comprise entre 0.05 et 0.6, et , lorsque l'acide n'est pas substitué par le -Trp, alors l'acide est un carboxylate de cation, alcalin de préférence comme Na, K. 3. Polyamide anionique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le polyamide est choisi parmi les poly(alpha-glutamates) de formule suivante. O H N * n* 00 - 4 . Polyamide anionique selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le polyamide est choisi parmi les poly(gamma-glutamates) de formule suivante. O H N * n-* 5. Polyamide anionique selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le polyamide est choisi parmi les poly(alpha-aspartates) de formule suivante.20O _ H N * n-* O 6. Polyamide anionique selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le polyamide est choisi parmi les poly(beta-aspartates) de formule suivante. _ H * N * n 1 O O-O 7. Polyamide anionique selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le polyamide est un poly(alpha-beta-aspartate). 8. Polyamide anionique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le polyamide a un nombre de fonctions acides n compris entre 10 et 10000. 15 9. Polyamide anionique selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le polyamide a un nombre de fonctions acides n compris entre 10 et 1000. 10. Polyamide anionique selon l'une des revendications précédentes 20 caractérisé en ce que le polyamide a un nombre de fonctions acides n compris entre 10 et 500. 11. Composition pharmaceutique comprenant l'un des polyaminoacides selon l'une quelconque des revendications précédentes et au moins un 25 principe actif. 12. Composition pharmaceutique selon la revendication 11, caractérisée en ce que le principe actif est choisi dans le groupe constitué par les protéines, les glycoprotéines et les peptides. 12 10