1,4-DIAZEPINE ET COMPOSITION LA COMPRENANT

L'invention concerne un procédé de production de la molécule ML7 ou l'un de ses dérivés tels que la molécule ML9.

La molécule ML7, ou l-(5-iodonaphtalène-l-sulfonyl)-lH-hexahydro-l,4-diazepine a été décrite dans Saitoh et al, J. Biol. Chem 1987, 262(16), p. 7796. Il s'agit d'une molécule dérivée du ML9 (l-(5-chloro-l-sulfonyl)-lH-hexahydro-l,4-diazepine) capable d'inhiber de manière sélective l'activité catalytique de la kinase de la chaîne légère de la myosine (MLCK).

A l'heure actuelle, la synthèse du ML7 n'est pas satisfaisante. Les inventeurs ont donc développé un nouveau procédé de synthèse du composé ML7 et de ses dérivés surmontant les problèmes rencontrés dans l'état de la technique.

Par ailleurs, l'invention se rapporte à la fourniture d'une formulation de collyre comprenant le composé ML7 ou ML9, ladite composition étant stable, atténuant les effets irritants desdits composés, et permettant la solubilisation desdits composés à une concentration compatible avec une application thérapeutique pour le traitement de troubles oculaires.

L'invention concerne un procédé de synthèse d'un composé de formule (I)

(I)

dans laquelle X est un atome d'halogène, le procédé comprenant:

a) la substitution du groupement amino du composé de formule (II) par un atome d'halogène

pour donner le composé de formule (III)

b) l'halogénation du groupement sulfonique du composé de formule (III) pour former un halogénure de sulfonyle de formule (IV)

dans laquelle Ri est un atome d'halogène, plus particulièrement un atome de chlore; et c) la substitution du groupe halogénure de sulfonyle du composé de formule (IV) par un groupement homopiperazine pour obtenir le composé de formule (I).

Dans le cadre de la présente invention, le terme "halogène" désigne un atome de fluor, chlore, brome ou iode.

L'étape a) est réalisée par mise en contact du composé de formule (II) avec un composé halogéné, de préférence un halogénure de métal alcalin, par exemple l'iodure de potassium. La substitution est réalisée de préférence en présence d'un nitrite, par exemple le nitrite de sodium. Dans un mode particulier de réalisation, la substitution est réalisée de préférence en milieu acide, en particulier en présence d'acide chlorhydrique HC1. La réaction est réalisée de préférence à une température comprise entre 5°C et la température ambiante (cette dernière étant définie comme étant d'environ 20 +/- 3°C).

Selon un mode spécifique de réalisation, le composé de formule (II) est mis à réagir en présence de 1,1 équivalent de nitrite de sodium, 3 équivalents d'iodure de potassium et 15 volumes d'un acide fort (notamment HC1 ou H ₂ SO ₄ ), en particulier de HC1 6N, l'introduction des réactifs étant réalisée à 5°C tout en contrôlant la température pour qu'elle ne dépasse pas la température ambiante. La réaction peut notamment être réalisée entre environ 4h et environ 36 h, notamment entre environ 10 h et environ 24 h, en particulier pendant environ 20 h.

L'étape b) est réalisée de préférence par mise en contact du composé de formule (III) avec le chlorure de thionyle (SOCl ₂ ). De manière préférée, la réaction est réalisée en présence d'un solvant organique, en particulier de toluène, et catalysée par le DMF. La réaction est réalisée de préférence au reflux du solvant.

Selon un mode spécifique de réalisation de l'invention, l'étape b) comprend la réaction du composé de formule (III) avec 1,3 à 2 équivalents, en particulier 2 équivalents de SOCl ₂ en présence de 0,1 équivalents de DMF dans du toluène, notamment 15 volumes de toluène. La réaction est réalisée à reflux pendant un temps compris notamment entre 1 heure et 15 heures, notamment en 5 heures.

L'étape c) est réalisée de préférence par mise en contact du composé de formule (IV) avec l'homopipérazine. De préférence, la réaction est réalisée en présence d'un solvant organique, en particulier le toluène. La réaction est réalisée de préférence à une température comprise entre 5°C et la température ambiante.

Selon un autre mode particulier de réalisation, l'étape c) comprend la mise en réaction du composé de formule (IV) avec de 2 à 10 équivalents, en particulier 4 équivalents d'homopiperazine dans du toluène (notamment dans 15 volumes de toluène) Cette étape est réalisée en particulier pendant 16 heures à une température comprise entre 0°C et 100°C, plus particulièrement entre 5°C et la température ambiante.

Le procédé peut en outre comprendre une étape de formation d'un sel du composé de formule (I), notamment un chlorhydate. Un sel d'un composé de formule (I) peut notamment être obtenu en faisant réagir ledit composé de formule (I) avec un acide. Ainsi, la réaction est de préférence réalisée en présence d'acide chlorhydrique HC1, en particulier en présence d'environ un équivalent d'acide chlorhydrique. La réaction est réalisée en particulier en présence d'un solvant organique, par exemple un alcool, par exemple l'isopropanol. La réaction est réalisée de préférence à une température comprise entre 5°C et la température ambiante

Selon un mode particulier de réalisation, le composé de formule (I) est mis en réaction pendant une heure avec 1 équivalent d'HCL 6N dans 5 volumes d'alcool isopropylique à une température d'environ 70°C pour solubiliser les réactifs. Une précipitation est réalisée en diminuant la température jusqu'à la température ambiante.

Selon un mode particulièrement préféré, l'invention concerne un procédé pour produire un sel de chlorure du composé ML7, dans lequel l'étape a) comprend une réaction du composé de formule (II) avec de l'iodure de potassium. Selon un autre aspect, l'invention concerne une composition pharmaceutique comprenant le composé ML7, cette composition comprenant:

- entre 0,001 % et 0,5 % en poids de ML7 ou de ML9, par rapport au poids total de la composition;

- entre 0,1 % et 10 % en poids de cyclodextrine, par rapport au poids total de la composition; et

- entre 0,01 % et 0,5 % en poids d'hydroxypropylmethylcellulose, d'hydroxyethylcellulose de PVP ou de PVA, par rapport au poids total de la composition.

La composition peut être complétée à 100% avec un excipient physio logiquement acceptable, notamment de l'eau.

La cyclodextrine peut notamment être une hydroxypropyl beta-cyclodextrine. Le pH de la formulation peut être compris entre 6 et 7,5, en particulier entre 6,8 et 7,2. Exemples

Synthèse améliorée du composé ML7 Nous décrivons ci-dessous un procédé amélioré de synthèse de l'hydrochlorure de l-(5- iodonaphtalène- 1 -sulfonyl)- 1 ,4-diazepane.

Les réactifs de départs sont tous des produits disponibles dans le commerce.

Dans une première étape, une iodation de l'acide 5-amino-l-naphtalène sulfonique est réalisée en présence de 6N de HCL, NaN0 ₂ et Kl à 23°C ± 2°C pour obtenir l'acide 5-iodo-l- naphtalène sulfonique. La seconde étape comprend le traitement de l'acide 5-iodo-l-naphtalène sulfonique avec SOCl ₂ en présence de DMF pour donner le chlorure de 5-iodo-l-naphtalène sulfonyle.

Ensuite, le chlorure de 5-iodo-l-naphtalène sulfonyle dans du toluène réagit avec de l'homopipérazine pour donner le l-(5-iodonaphtalène-l -sulfonyle)- 1,4-diazepane.

Enfin, le l-(5-iodonaphtalène-l -sulfonyle)- 1,4-diazepane est salifié dans de l'isopropanol avec 6N de HCl pour donner l'hydrochlorure de l-(5-iodonaphtalène-l -sulfonyl)- 1,4-diazepane.

Production de l'acide 5-iodo-l-naphtalène sulfonique

De l'acide 5-amino-l-naphtalène sulfonique (50 g, 224 mmol) est chargé avec 6 N de HCl (750 mL, 15 volumes) dans un ballon à fond rond à trois cols équipé d'un agitateur mécanique. La suspension est refroidie à 5 ± 3°C et une solution de NaN0 ₂ (17 g, 246 mmol) dans l'eau (50 mL, 1 volume) est ajoutée goutte à goutte à 5 ± 3°C sur une période de 10 minutes (aucune réaction exothermique n'est observée). La suspension est agitée pendant une heure avec augmentation de la température jusqu'à 18 ± 2°C (à ce moment de la réaction, l'analyse LC/MS ne révèle aucun réactif de départ). Une solution de Kl (111,5 g, 672 mmol) dans l'eau (80 mL, 1,6 volumes) est introduite goutte à goutte à 18 ± 2°C sur 30 minutes (aucune réaction exothermique n'est observée mais un dégazage important est observé au début de l'introduction).

Le mélange réactionnel est agité à 23 ± 2°C pendant 20 heures, puis refroidi à 18 ± 2°C. Une solution de sulfamate d'ammonium (25,6 g, 224 mmol) dans l'eau (15 mL, 0,3 volume) est introduite et le mélange réactionnel est agité à 18 ± 2°C pendant 15 minutes. Une solution saturée de Na ₂ S ₂ 0 ₃ (200 mL, 4 volumes) est introduite (une réaction endothermique est observée, le mélange réactionnel diminue à 2°C). Le mélange réactionnel est refroidi à 5 ± 3°C puis agité pendant une heure. Le précipitât formé est filtré sur verre fritté (diamètre 10 cm, porosité=3; épaisseur 3,5 cm) et rincé avec 6 N de HC1 (50 mL, 1 volume) refroidi à 5 ± 3°C (épaisseur après rinçage 1,5 cm).

Le solide résultant est ajouté à 500 mL (10 volumes) de toluène sous agitation. La suspension est mise à reflux dans un appareil de Dean-Starck pour éliminer l'eau. Le mélange est ensuite refroidi à 18 ± 2°C et filtré sous vide sur verre fritté (diamètre 10 cm, porosité=3). Le cake (épaisseur=2 cm) est trituré deux fois avec 100 mL de toluène (2 volumes) et lavé deux fois avec 100 mL de toluène (1 volumes). Le solide marron résultant est utilisé dans l'étape suivante sans purification.

Poids brut: 135,8 g

Poids sec estimé: 81,5 g

Rendement: quantitatif

Analyse: RMN 1H, ¹³ C, HPLC, MS

Préparation du chlorure de 5-iodo-l-naphtalène sulfonyle

De l'acide 5-iodo-l-naphtalène sulfonique (135,8 g (produit brut), 224 mmol) et 1,2 litres de toluène (15 volumes par rapport au poids attendu) sont chargés dans un ballon à fond rond à trois cols. La suspension est agitée à 18±2°C et du DMF est ajouté (1,7 mL, 22,4 mmol).

Ensuite, du SOCl ₂ (32,5 mL, 448 mmol) est ajouté goutte à goutte pendant 5 minutes. Le mélange est porté à reflux pendant 4h30 et refroidi à 20±3°C. La solution est filtrée sous vide sur verre fritté (diamètre=10 cm, porosité=3, épaisseur=l cm) et le solide est lavé avec 80 mL (1 volume) de toluène. Le filtrat est évaporé sous vide pour éliminer l'excès de SOCl ₂ et concentrer à un volume estimé de 800 mL (10 volumes). La solution résultante est utilisée sans purification pour l'étape suivante.

Analyse: HPLC, MS (forme ester de méthyle)

Préparation de l-(5-iodonaphtalène-l-sulfonyle)-l,4-diazepane

De l'homopipérazine (89,7 g, 896 mmol) dans 1,2 litres de toluène (15 volumes par rapport au poids attendu) est agité dans un ballon à fond rond à trois cols. Le mélange est refroidi dans un bain de glace et la solution de chlorure de 5-iodo-l-naphtalène sulfonyle (224 mmol, 800 mL) est ajoutée en 30 minutes (T ₀ =7°C, T _fina i _e =14 ⁰ C). Ensuite, la réaction est agitée à 18±2°C pendant 16 heures. Le mélange est filtré sous vide sur verre fritté (diamètre=10 cm, porosité=3, épaisseur=l cm) et le solide est lavé avec 80 mL (1 volume) de toluène. Le filtrat est lavé 6 fois avec 800 mL d'eau (10 volumes). La phase organique est purifiée sur un tampon de silice (2 parties, diamètre=8 cm, épaisseur de la silice=6,5 cm) et élué avec:

- 1 L de toluène / iPrOH (90/10): Fl

- 1 L de toluène / iPrOH (70/30): F2

- 2 L de toluène / iPrOH (60/40): F3

- 1 L de toluène / iPrOH (50/50): F4

Les fractions résultantes 1 à 4 sont évaporées sous vide et le solide obtenu est cristallisé avec 320 mL d'alcool isopropylique (4 volumes). Après refroidissement à 5±2°C, le solide est filtré et lavé avec 80 mL (1 volume) d'alcool isopropylique froid. Le composé est séché sous vide pour obtenir 57,2 g d'un solide beige de l-(5-iodonaphtalène-l -sulfonyle)- 1,4-diazepane.

Rendement: 61% sur 3 étapes

Analyse: RMN 1H, ¹³ C, HPLC, MS, TLC

Préparation de l'hydrochlorure de l-(5-iodonaphtalène-l-sulfonyl)-l,4-diazepane

Le l-(5-iodonaphtalène-l -sulfonyle)- 1,4-diazepane (57,2 g, 137 mmol) et 286 mL (5 volumes) d'alcool isopropylique sont agités dans un ballon à fond rond à trois cols. La suspension est portée au reflux jusqu'à ce que le mélange devienne homogène, puis est refroidie à 20±2°C. Ensuite, 6 N de HCl (22,9 mL, 137 mmol) sont ajoutés au moyen d'un entonnoir. Le mélange est refroidi à 5±2°C puis filtré et le solide est lavé avec de l'alcool isopropylique froid (57 mL, 1 volume). Le solide résultant est cristallisé avec 114 mL d'eau (2 volumes). Après refroidissement à 5±2°C, le solide est filtré et lavé avec 57 mL (1 volume) d'eau froide. Le composé est séché sous vide à 70°C pour obtenir 52,7 g d'hydrochlorure de 1- (5-iodonaphtalène-l-sulfonyl)- 1,4-diazepane se présentant sous la forme d'un solide blanc.

Rendement: 84%

Analyse: RMN 1H, ¹³ C, HPLC, MS, TLC

Formulation pour instillation dans l'oeil du composé ML7 „

Des exemples de formulations selon l'invention sont listés dans le tableau ci-dessous.

Ces formulations sont stables est permettent d'atténuer les effets irritants des composés actifs, et permettent la solubilisation desdits actifs à une concentration compatible avec une application thérapeutique pour le traitement de troubles oculaires.