DÉRIVES D'INDAZOLE, LEUR PRÉPARATION ET LEUR APPLICATION EN
THÉRAPEUTIQUE
La présente invention a pour objet des dérivés d'indazole, leur préparation et leur application en thérapeutique, plus particulièrement en tant qu'antagonistes des récepteurs 5- HT3/ 5-HT4.
En conséquence la présente invention a pour premier objet un composé de formule générale (I) :
dans laquelle : Ri représente un atome d'hydrogène, un halogène, un groupe Cι-
4 alcoxy, méthyle, hydroxy ou amino, R
2 représente -(CH
2)
2-OH ou -CH
2-C(0)OH lorsque R
3 représente un atome d'hydrogène, ou R
2 représente un atome d'hydrogène lorsque R
3 représente- (CH
2)
2-OH ou -CH
2-C(0)OH, ou R
2 et R
3 sont liés pour f ci-dessous :
X représente un atome d'oxygène , un groupe -NH- ou -N (Cχ- alkyle)-, et A est un gr
Y représente un atome d'azote ou un groupe méthylène, R4 représente un atome d'hydrogène, un groupe Cι_4 alkyle, ou un benzyle, n est égal à 0 ou 1, et m est égal à 0 ou 1.
Un autre objet de l'invention est représenté par les composés de formule (II) _
dans laquelle : A, X, m, n et Ri sont tels que définis précédemment et
R5 et Rβr identiques ou différents, représentent un atome d'hydrogène, un groupe Cι_4 alkyle, un phényle ou un benzyle.
Les composés préférés selon l'invention sont les composés de formule (I) pour lesquels A représente un groupe de formule C, plus particulièrement ceux pour lesquels A représente un groupe de formule C et X représente un atome d'oxygène. Parmi ces derniers, les composés pour lesquels m=0 et n=0 sont préférés et plus particulièrement ceux pour lesquels R4 représente un groupe Cι_ alkyle un méthyle. Parmi ceux-ci les composés de formule (I) dans laquelle R2 représente -(CH2)2-OH ou -CH2-C(0)OH, plus particulièrement -CH2-C(0)OH, lorsque R3 représente un atome d'hydrogène, sont préférés.
On peut citer plus particulièrement les composés préférés suivants :
- 8-hydroxy-7, 8-dihydropyrazolo [1, 5, 4-de] [1, 4] benzoxazine-2- carboxylate de endo-8-méthyl-8-azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle ;
- 7-hydroxy-l- (2-hydroxyéthyl) indazole-3-carboxylate de endo- 8-méthyl-8-azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle ;
- acide 3- (endo-8-méthyl-8-azabicyclo [3.2.1] oct-3-yl-oxy- carbonyl) -7-hydroxyindazole-l-acétique ;
- 7- (2-hydroxy-l-éthyloxy) indazole-3-carboxylate de endo-8- méthyl-8-azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle ; - 7-carboxyméthoxyindazole-3-carboxylate de endo-8-méthyl-8- azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle ;et
- 7, 8-dihydropyrazolo [1, 5, 4-de] [1, 4 ] benzoxazine-2-carboxylate de endo-8 -méthyl-N-oxyde-8-azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle .
Dans la présente demande :
- Cι_4 alkyle représente une chaîne carbonée pouvant avoir de 1 à 4 atomes de carbone, telle que par exemple un méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle ou tert- butyle,
- le terme alkyle ou alcoxy représente respectivement un alkyle ou alcoxy à chaîne carbonée linéaire ou ramifiée, et
- halogène représente un atome d'iode, brome, chlore ou fluor .
Les composés de formule générale (I) ou (II) peuvent comporter un ou plusieurs atomes de carbone asymétrique. Ils peuvent donc exister sous forme d' énantiomères ou de diastéréoisomères . Ces énantiomères, diastéréoisomères, ainsi que leurs mélanges, y compris les mélanges racémiques, font partie de l'invention.
Les composés de formule générale (I) peuvent se présenter sous forme de base libre ou de sels d'addition à des acides, qui font également partie de l'invention. Ces sels, selon la présente invention, comprennent ceux avec des acides minéraux ou organiques qui permettent une séparation ou une cristallisation convenable des composés de formule (I), tels que l'acide picrique, l'acide oxalique ou un acide optiquement actif, par exemple un acide tartrique, un acide dibenzoyltartrique, un acide mandélique ou un acide camphosulfonique, et ceux qui forment des sels physiologiquement acceptables, tels que le chlorhydrate, le bromhydrate, le citrate, le sulfate, 1 'hydrogénosulfate, le dihydrogénophosphate, le maléate, le fumarate, le pamoate, le 2-naphtalènesulfonate, le paratoluènesulfonate. Mêmes si les sels pharmaceutiquement acceptables sont préférés, les autres sels font partis de la présente invention. Ces sels peuvent être préparés, selon des méthodes connues de l'homme du métier, par exemple, par réaction du composé de formule (I) sous forme de base avec l'acide dans un solvant approprié, tel qu'une solution alcoolique ou un solvant organique, puis séparation du milieu qui le contient par évaporation du solvant ou par filtration.
Les composés de formule générale (I) peuvent se présenter également sous forme de dérivés N-oxydes qui font partie de la présente invention. Ces dérivés sont obtenus par réaction d'oxydation du composé de formule (I) selon des méthodes connues de l'homme du métier.
La présente invention a pour second objet des procédés de préparation des composés de formule (I).
Ainsi, ces composés peuvent être préparés par des procédés, illustrés dans les schémas qui suivent, dont les conditions opératoires sont classiques pour l'homme du métier.
Les composés de l'invention peuvent être préparés par biotransformation des composés de formule (III)
dans laquelle Ri, R
3, Rβ, A et X sont tels que définis pour le composé de formule (I) ou (II) . Plus particulièrement, les composés de formule (I) sont préparés par biotransformation des composés de formule (III) dans laquelle R
5 et R
6 représentent chacun un atome d'hydrogène.
Ainsi, les composés de formule (I) ou (II) peuvent être préparés par biotransformation des composés de formule (III) in vi tro par incubation avec des hépatocytes en culture primaire selon des méthodes connues de l'homme du métier.
Alternativement, les composés de formule (I) dans laquelle R2 représente -CH2-C(0)0H lorsque R3 représente un atome d'hydrogène, peuvent être préparés par une oxydation microbiologique selon des méthodes connues de l'homme du métier, par exemple, par oxydation enzymatique en présence de cytochrome P450 de champignons filamenteux.
Les composés de formule (III) sont décrits dans la demande de brevet PCT/FR98/02221.
Les exemples suivants illustrent les procédés et techniques appropriées pour la préparation de cette invention, sans toutefois limiter l'étendue de la revendication. Les spectres de masse, RMN et/ou microanalyses confirment les structures.
EXEMPLE 1 :
1.1 Préparation des hépatocytes
Les hépatocytes de souris et de rat ont été préparés selon la procédure après dissociation à la collagénase. Les hépatocytes humains ont été préparés à partir de biopsies obtenues par le Laboratoire de Biochimie de l'Hôpital Paul Brousse à Villejuif en accord avec le comité d'éthique de l'Hôpital. Les hépatocytes de chien et de singe cryoconservés ont été obtenus auprès de Bioprédic (Liverbeads) (Rennes, France) .
1.1 Préparation des composés selon l'invention Le chlorhydrate de 7 , 8-dihydropyrazolo [1, 5, 4- de] [1, 4]benzoxazine-2-carboxylate de endo-8-méthyl-8- azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle est mis à incuber avec les hépatocytes de l'espèce choisie à une concentration de 20μM. Après 24 h d'incubation, les composés de formule (I) ou (II) ont été isolés par HPLC (colonne Kromasil C8 5μ, éluant : acétate d'ammonium 15mM, pH4/ acétonitrile) à partir du surnageant extra-cellulaires et identifiés par LC/ESI-MS (Electrospray, HP/MSD, Hewlett Packard) et par LC/ESI-MS/MS (Quattro I, VG) . (voir tableaux)
EXEMPLE 2
240 mg de chlorhydrate de 7, 8-dihydropyrazolo [1, 5, 4- de] [1, 4] benzoxazine-2-carboxylate de endo-8-méthyl-8- azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle sont mis à incuber en présence d'une souche de champignons filamenteux Cunninghamella echinula ta NRRL 3655 pendant un mois à 27°C, sous agitation orbitalaire. La biomasse est alors éliminée par filtration, et le filtrat évaporé partiellement est extrait à l'acétate d'éthyle. La phase aqueuse contenant le 7- (carboxyméthoxy) -lH-indazole-3-carboxylate de
8-méthyl-8-azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle est évaporée à sec puis lavée avec un mélange dichlorométhane/méthanol . L'insoluble est essoré et le filtrat concentré est purifié par chromatographie sur gel de silice (solvant d'élution :
dichlorométhane 80%/méthanol 20%) . Les fractions contenant 7- (carboxyméthoxy) -lH-indazole-3-carboxylate de 8-méthyl-8-azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle sont repurifiées par HPLC préparative (Kromasil C8, 5μ) pour donner 15 mg 7- (carboxyméthoxy) -lH-indazole-3-carboxylate de endo- 8-méthyl-8-azabicyclo [3.2.1] oct-3-yle MS (API, ES+) : m/z 360 (M + 1); 301; 124 Composition élémentaire : m/z = 360.1536 (cale. 360.1524) pour CιsH2ιN30 RMN λR (en ppm) :7.7 (d, IH) ; 7.2 (t, IH) ; 6.8 (d, IH) ; 5.3
(m, IH) ; 4.55 (s, 2H) ; 2.5 (s, 3H) ; 2-2,5 (m, 8H) .
RMN 13C(en ppm) : 68.6 (t) ; 70 (d) ; 107 (d) ; 114.3 (d) ; 125.6
(d) ; 137 (s); 147 (s); 166 (s); 178 (s) .
EXEMPLE 3
En appliquant les méthodes décrites selon l'exemple 1 ou 2, d'autres composés selon l'invention peuvent être synthétisés.
Les tableaux qui suivent illustrent les composés obtenus selon l'exemple 1 ou 2.
Tableau 1
Dans la colonne A "C " indique que le composé C est sous forme endo.
Tableau 2
(II) n° Ri R5 Re R4 X m n MS(API, ES+) (M+l)
6 H H H CH3 0 0 0 344
Les composés de formule (I) selon l'invention, ont fait l'objet d'essais pharmacologiques qui ont montré leur intérêt comme substances actives en thérapeutique.
Ils ont en particulier été testés quant à leurs effets inhibiteurs de la liaison du [3H] - ( S) -zacopride avec les récepteurs sérotoninergiques de type 5-HT3 du cortex de rat, selon la méthode décrite par N.M. Barnes et Coll., dans J. Pharm . Pharmacol . , 40, 548-551 (1988). Des rats mâles Sprague-Dawley (OFA, Iffa credo) de 200 à 250 g sont euthanasiés et leur cerveau est prélevé. On dissèque le cortex et on l'homogénéise à l'aide d'un broyeur Polytron® (position 7,20 s) dans 20 volumes de tampon Tris 25 mM (pH = 7,4, 22°C) . On centrifuge l'homogénat pendant 10 min à 45000xg (dans une centrifugeuse SORVALL munie d'un rotor
SS34), puis le culot est remis en suspension dans 10 volumes de tampon Tris et incubé à 37°C pendant 10 min sous agitation. On dilue ensuite la suspension à 20 volumes à l'aide de tampon Tris et on centrifuge dans les mêmes conditions que précédemment. Le culot obtenu est remis en suspension dans 5 volumes de tampon Tris puis réparti en fractions aliquotes de 5 ml qui sont congelées à -80°C. Le jour de l'expérience, la préparation est décongelée à 4°C puis diluée 1,2 fois à l'aide du tampon d'incubation Tris-NaCl (Tris 25 mM, NaCl 150 mM, pH = 7,4 , 22°C) .
La suspension membranaire (100 μl, 1 mg de protéines) est incubée à 25°C pendant 25 min en présence de 0,5 nM de [3H]- (S) -zacopride (activité spécifique : 75-85 Ci/mmole, Amersham, Little Chalfont, Royaume-Uni) dans un volume final de 500 μl de tampon Tris-NaCl, en l'absence ou en présence du composé à tester.
On arrête l'incubation par filtration en utilisant des filtres Whatman GF/B® préalablement traités avec de la polyéthylènimine (0,1 %) . Chaque tube réactionnel est prédilué avec 4 ml de tampon Tris-NaCl puis rincé 3 fois avec 4,5 ml de tampon Tris-NaCl.
Les filtres sont prédécoupés avant séchage dans l'étuve (120°C, 5 min) . La radioactivité retenue sur les filtres est mesurée par scintigraphie liquide. La liaison non spécifique
est déterminée en présence de 10 μM de MDL 72222 (ligand décrit dans l'article N. M. Barnes et coll. ci-dessus référencé) .
Pour chaque concentration de composé étudié, on détermine le pourcentage d'inhibition de la liaison spécifique du [3H]- (S) -zacopride, puis la concentration du composé inhibant 50 ' de la liaison spécifique du [3H] - (S) -zacopride (CI50) . Les CI50 des composés de l'invention se situent entre 0,5 nM et 3 μM.
Les composés de l'invention ont été étudiés quant à leurs effets antagonistes vis-à-vis des récepteurs 5-HT3 du muscle lisse de côlon descendant isolé de cobaye, selon la méthode décrite par Grossman et coll. dans Br. J. Pharmacol . (1989) 97 451.
La sérotonine (0,1-100 μM) , après blocage des récepteurs de types 5-HTι et 5-HT2 (Méthysergide 0,1 μM) et désensibilisation des récepteurs 5-HT4 (5-méthoxytryptamine 10 μM) provoque une contraction, dépendante de la concentration, de la partie musculaire lisse du côlon descendant de cobaye, par stimulation des récepteurs 5-HT3. Les contractions sont enregistrées en isométrie. L'effet antagoniste d'un composé sur les récepteurs sérotoninergiques 5-HT3 est quantifié par la mesure du déplacement d'une courbe effet-concentration témoin de sérotonine (concentrations successives croissantes non cumulées), à des concentrations comprises entre 1 nM et 0,1 μM, avec une incubation de 30 min.
Les composés de l'invention ont également été étudiés quant à leur affinité vis-à-vis des récepteurs 5-HT4 dans le striatum de cobaye, selon la méthode décrite par Grossman et coll., dans Br . J. Pharmacol . , 109, 618-624 (1993). On euthanasie des cobayes (Hartley, Charles River) de 300 à 400 g et on prélève leur cerveau. On excise les striata et on les congèle à -80°C. Le jour de l'expérience, on décongèle le tissu à +4°C dans 33 volumes de tampon Hépès-NaOH 50mM (pH = 7,4 à 20°C) et on l'homogénéise à l'aide d'un broyeur Polytron®. On centrifuge l'homogénat pendant 10 min à 48000xg, on récupère
le culot, on le remet en suspension et on le centrifuge de nouveau dans les mêmes conditions. On suspend le culot final dans du tampon Hépès-NaOH (30 mg de tissu frais/ml) . Cette suspension membranaire est utilisée telle quelle. On incube 100 μl de la suspension membranaire à 0°C pendant 120 min, en présence de 0,1 nM de [3H]GR113808 (activité spécifique : 80-85 Ci/mmole) , dans un volume final de 1 ml de tampon Hépès-NaOH (50 mM, pH = 7,4), en l'absence ou en présence du composé à tester. On arrête l'incubation par filtration sur filtres Whatman GF/B®, préalablement traités avec de la polyéthylèneimine 0,1 %, on rince chaque tube par 4 ml de tampon à 0°C et on filtre de nouveau. On mesure la radioactivité retenue sur les filtres, par scintigraphie liquide. On détermine la liaison non spécifique en présence de sérotonine 30 μM. La liaison spécifique représente 90% de la radioactivité totale récupérée sur le filtre. Pour chaque concentration de composé étudié, on détermine le pourcentage d'inhibition de la liaison spécifique du [3H]GR113808, puis la concentration du composé testé qui inhibe 50% de la liaison spécifique (CI50) •
Les CI50 des composés de l'invention se situent entre 1 nM et 2μM.
Enfin, les composés de l'invention ont été étudiés quant à leurs effets agonistes ou antagonistes vis-à-vis des récepteurs 5-HT4 dans l'œsophage de rat selon la méthode décrite par Baxter et coll., dans Naunyn Schmied Arch . Pharmacol . (1991), 343, 439.
On utilise des rats mâles Sprague Dawley pesant de 300 à 450 g. On prélève rapidement un fragment d'environ 1,5 cm de la partie terminale de l'œsophage, on élimine la couche musculaire, on ouvre longitudinalement la tunique muqueuse musculaire interne, on la monte dans une cuve à organe isolé contenant une solution de Krebs-Henseleit à 32°C oxygénée par un courant carbogène (95% 02 et 5% C02) , et on la connecte à un transducteur isométrique sous une tension basale de 0,5 g.
On induit une contraction du tissu par l'addition de 0,5 μM de carbachol, on attend que la contraction se stabilise (15
min) , puis on expose la préparation au composé à étudier, en concentration cumulées croissantes de 0,1 nM à 1 μM. Les composés qui induisent une relaxation sont caractérisés comme des agonistes 5-HT4. Pour les composés qui n'induisent pas de relaxation, la préparation est exposée à la sérotonine en concentrations cumulées croissantes, de 0,1 nM jusqu'à une concentration induisant une relaxation maximale, et la courbe de relaxation due à la sérotonine, en présence du composé à étudier, est alors comparée à une courbe témoin établie en l'absence du dit composé. Si sa présence induit un déplacement de la courbe vers la droite, le composé étudié est caractérisé comme un antagoniste 5-HT4.
Les pKb des composés selon l'invention se situent entre 5 et 10.
Ils peuvent donc être utilisés pour la préparation de médicaments destinés à agir en tant qu'antagonistes des récepteurs sérotoninergiques 5-HT3 et 5-HT .
Ainsi, les composés de l'invention de formule (I) , sont particulièrement utiles pour le traitement et/ou la prévention des troubles fonctionnels intestinaux tels que les troubles moteurs et sécrétoires intestinaux, les troubles de la sécrétion intestinale, du côlon irritable, de la viscérosensibilité, des douleurs intestinales, diarrhée, mais également du reflux œsophagien; de la fibrose kystique du pancréas, du syndrome carcinoïde ; de l'incontinence urinaire ou intestinale du mégacôlon.
D'autre part, les composés de l'invention, de part leur affinité vis à vis des récepteurs 5-HT3 peuvent encore être utilisés en vue du traitement et/ou de la prévention des nausées et vomissements, par exemple consécutifs à un traitement antitumoral ou à l'administration d'un anesthésique ; du spasme œsophagien ; des troubles du système nerveux central tels que la schizophrénie, la manie, l'anxiété et la dépression ; des troubles de la cognition tels que la démence sénile du type de la maladie d'Alzheimer ou démences liées à
l'âge, les déficits de mémoire et d'attention, les déficiences cérébrales vasculaires, la maladie de Parkinson ; les psychoses ; la dyskinésie, les douleurs, migraines et maux de tête ; des troubles de la dépendance ou du sevrage de l'alcool ou de drogues ; des troubles de la fonction gastrointestinale tels que dyspepsie, ulcère peptique, aigreurs d'estomac, flatulences ; des troubles du système cardio- vasculaire et des troubles respiratoires.
L'utilisation des composés selon l'invention pour la préparation d'un médicament destiné à traiter ou prévenir une pathologie où l'inhibition d'un antagoniste 5-HT3 ou 5-HT4 apporte un bénéfice thérapeutique.
L'utilisation des composés selon l'invention pour la préparation d'un médicament destiné à traiter les pathologies ci-dessus mentionnées fait partie intégrante de l'invention.
Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne des compositions pharmaceutiques renfermant en tant que principe actif, un composé selon l'invention.
Ainsi, ces compositions pharmaceutiques contiennent une dose efficace d'un composé selon l'invention ou d'un sel, N-oxyde ou hydrate pharmaceutiquement acceptable de celui-ci, et un ou plusieurs excipients pharmaceutiques convenables.
Lesdits excipients sont choisis selon la forme pharmaceutique et le mode d'administration souhaité.
Dans les compositions pharmaceutiques de la présente invention pour l'administration orale, sublinguale, sous- cutanée, intramusculaire, intra-veineuse, topique, intratrachéale, intranasale, transdermique ou rectale, le principe actif de formule (I) ci-dessus son sel ou hydrate éventuel, peut être administré sous forme unitaire d'administration, en mélange avec des excipients pharmaceutiques classiques, aux animaux et aux êtres humains pour la prophylaxie ou le traitement des troubles ou des
maladies ci-dessus. Les formes unitaires d'administration appropriées comprennent les formes par voie orale telles que les comprimés, les gélules, les poudres, les granules et les solutions ou suspensions orales, les formes d'administration sublinguale, buccale, intratrachéale, intranasale, les formes d'administration sous-cutanée, intramusculaire ou intraveineuse et les formes d'administration rectale ou vaginale. Pour l'application topique, on peut utiliser les composés selon l'invention dans des crèmes, pommades ou lotions.
Afin d'obtenir l'effet prophylactique ou thérapeutique désiré, la dose de principe actif peut varier entre 0,1 mg et 50 mg par kg de poids du corps et par jour. Bien que ces dosages soient des exemples de situation moyenne, il peut y avoir des cas particuliers où des dosages plus élevés ou plus faibles sont appropriés, de tels dosages appartiennent également à l'invention. Selon la pratique habituelle, le dosage approprié à chaque patient est déterminé par le médecin selon le mode d'administration, le poids et la réponse dudit patient.
Chaque dose unitaire peut contenir de 0,1 à 1000 mg, de préférence de 0,1 à 500 mg, de principe actif en combinaison avec un ou plusieurs excipients pharmaceutiques. Cette dose unitaire peut être administrée 1 à 5 fois par jour de façon à administrer un dosage journalier de 0,5 à 5000 mg, de préférence de 0,5 à 2500 mg.
Par exemple, lorsqu'on prépare une composition solide sous forme de comprimés, on mélange l'ingrédient actif principal avec un excipient pharmaceutique, tel que la gélatine, l'amidon, le lactose, le stéarate de magnésium, le talc, la gomme arabique ou analogues. On peut enrober les comprimés de saccharose, d'un dérivé cellulosique, ou d'autres matières. Les comprimés peuvent être réalisés par différentes techniques, compression directe, granulation sèche, granulation humide ou fusion à chaud.
Selon un deuxième exemple, on obtient une préparation en gélules en mélangeant l'ingrédient actif avec un diluant et en versant le mélange obtenu dans des gélules molles ou dures .
Pour une administration parentérale, on utilise des suspensions aqueuses, des solutions salines isotoniques ou des solutions stériles et injectables qui contiennent des agents de dispersion et/ou des mouillants pharmacologiquement compatibles, par exemple le propylène glycol ou le butylène glycol .
La présente invention selon un autre de ses aspects, concerne également une méthode de traitement des pathologies ci-dessus indiquées qui comprend l'administration d'un composé selon l'invention ou un de ses sels, N-oxydes ou hydrates.