51
1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies ADEPT et PMT Emmanuel BOUVIER onception, synthèse et vectorisation de biomolécule UMR 176 Paris CNRS-Institut Curie

1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

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1

Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel

activées par voie enzymatiquedans le cadre des stratégies ADEPT et PMT

Emmanuel BOUVIER

Conception, synthèse et vectorisation de biomoléculesUMR 176 Paris CNRS-Institut Curie

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2

Plan de l’exposé

I. Généralités

II. Synthèse et évaluations biologiques de prodrogues

III. Conclusion

Page 3: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

3

I Généralités

A. Paclitaxel et Docetaxel

B. ADEPT et PMT

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4

OOAcH

OCOPhOH

OAc O OH

OPh

ONH

OH

O

Ph

Paclitaxel

Découverte dans les années 60, suite au criblagede l’activité anticancéreuse de substances d’origine végétale

Paclitaxel

Activité cytotoxique sur différenteslignées cellulaires

L1210(Colon)

A121(Ovaire)

A549(Poumon)

HT-29(Colon)

MCF7(Sein)

IC50 (nM) 24 6.3 3.6 3.6 1.7

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5

Mode d’action

le paclitaxel promeut la formation des microtubules et les stabiliseperturbation du fuseau mitotique lors de la mitose

mort cellulaire

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6

Le paclitaxel en clinique

3 AMM: 1993 cancer des ovaires 1996 cancer du sein 1998 cancer du poumon non à petites cellules

mais mauvaise sélectivité etproblème de solubilité (injecté avec un détergent)

effets secondaires graves dûsau principe actif et à la formulation

besoins de dérivés présentant de meilleurespropriétés pour élargir son utilisation clinique

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7

Relations structure-activité

Fragilité du squelette taxane

aux bases: saponification, rétro-aldol en 7,9aux acides: ouverture de l’oxétane, réarrangement de carbocations

O

OAcH

OCOPhOH

OOH

OPh

ONH

OH

O

Ph

groupe N-acyle requis;acyles analogues

groupe acyle essentiel;alkyle ou aromatique substitu

oxtane ou cyclopropane requis;substitution O par N ou S

estrifi, pimris ou enlevsans perte significative d'activit;

certains drivs

: certains drivs ont montr une activit amliore

: les drivs prsentent une activit diminue

importance faible;certains analogues

1

3'

2

34

5

67891011

12

13

14

1516

17

18 19

20

1'2'

OAc

changement par alkyle ouphnyle substitu autoris

hydroxyle libre ouester clivable ncessaire

hydroxyle utilemais pas essentiel

groupe acyle essentiel

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8

Docetaxel

Découverte fortuite, intermédiaire de synthèseActivité supérieure au paclitaxel sur certaines lignées cellulairesAMM cancers du sein et du poumon NPC

Docetaxel

Solubilité aqueuse double de celle du paclitaxel--> injecté avec un détergent également

besoins de dérivés présentant de meilleurespropriétés pour élargir son utilisation clinique

OOAcH

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OH

O

O

Page 9: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

9

I Généralités

A. Paclitaxel et Docetaxel

B. ADEPT et PMT

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10

Objectif des stratégies

But: amélioration de la sélectivité des antitumoraux amélioration de leurs propriétés pharmacologiques

Comment: modification de la distribution de la ‘‘drogue’’ par concentration au niveau du tissu

tumoral

Moyen: emploi d’une prodrogue conçue spécifiquement

Page 11: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

11

ADEPT

21PROT EINE DE FUSION P R O D R O G U E

- Gl uc.

Ac i degl u cur oni que

Principe actif (drogue)

E spaceurauto- i mm olab l e

A n ti cor psmonocl onal hu mai n e

- Gl ucu r on i das e

A n ti gène posi t i veA nti gène négati ve

A NTI GENE

1èr e E TA PE

VE CTORI SA TI ON de l a PROT EI NE DE FUSI ON

Cel l ul eCel l ul e

A n ti gène n égat i ve

2ème E TA PE

HYDROLYSE ENZYMA TI QUE

PE NET RA T I ON I NTRA CE LLU LA I RE

A g +

A g -

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12

PMT

De la -glucuronidase est présente dans le milieuintercellulaire des zones nécrotiques de certains cancers

vectorisation de l’enzyme pas nécessaire

Ac i degl ucur oni que

Principe actif (drogue)

PRODROGUE

E spaceurauto- i mm olab l e

- gl ucur oni dase

Cel lule nécrotique

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13

Prodrogue tripartite

Prérequis: Prodrogue: détoxification facteur 100

stable dans le plasma hydrophile bon substrat de l’enzyme libération efficace de la drogue

‘‘Drogue’’: très cytotoxique hydrophobe pour internalisation rapide durée de vie courte

Dclencheur Espaceur Effecteur

mtabolisationslective

facilite hydrolyseet libration

agent cytotoxiqueefficace et diffusif

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Plan de l’exposé

I. Généralités

II. Synthèse et évaluations biologiques de prodrogues

III. Conclusion

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15

II Synthèse et évaluations biologiques de prodrogues

A. Introduction

B. Prodrogue du paclitaxel

C. Prodrogues du docetaxel

D. Prodrogue en 7 du paclitaxel

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16

Travaux antérieurs

Prodrogue à espaceur ortho aminophénol cyclisant

Mauvaise hydrolyse enzymatique (T1/2 = 115 mn, 190 U/mL)

Modélisation moléculaire: environnement acide glucuronique encombré

Faciliter l’approche entre enzyme et substrat

– modification de l’espaceur– changer le site d’accrochage

O

OA cH

OCOPhOH

OA c O O H

OPh

ONH

O

O

Ph

OHOHO

OH

HO2C

O

NO2

N

O

158

2'

Alternative:

Page 17: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

17

Choix de l’espaceur

efficace avec unemoutarde à l’azoteO

O

NN

OOO

O2N

NCl

Cl

160

A. glu.

O2N

O

O

N

O

N

O

Drogue

alcool p-hydroxybenzylique

éloignement du substrat du coeur taxoïdedégage l'environnement immédiat du substrat

chaîne éthylènediamine

flexibilitééloignement du substrat du coeur taxoïde

Acide glucuronique

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18

Structure des prodrogues

OHO

HO

OH

HO2CO2N

O

O

N

ON

O

O

OAcH

OCOPhOH

OR1 OOH

OPh

O

O

NH

O

R2

Principe Actif (paclitaxel/docetaxel)

* mode d'action original* large spectre d'activité* hydrophobe (internalisation)

Espaceur aromatique-chaîne diamine

* auto-immolable (irréversible)* flexibilité chaîne aliphatique* éloignement du substrat

Substrat

* ciblage spécifique* hydrophile

Fonctionnalisation en 2' OH

* alcool le plus réactif* perte d'activité in vitro* carbamate résistant aux estérases

2'

Page 19: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

19

II Synthèse et évaluations biologiques de prodrogues

A. Introduction

B. Prodrogue du paclitaxel

C. Prodrogues du docetaxel

D. Prodrogue en 7 du paclitaxel

Page 20: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

20

Rétrosynthèse de la prodrogue221 du paclitaxel

OHO

HOOH

HO2C

OO

N

ON

O

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O OH

OPh

O

O

NH

O

Ph

O2N

OTBSO

TBSOOTBS

BnO2C

OO

N

ON

O

Cl

O2N

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O OH

OPh

O

OH

NH

O

Ph

TBSOOTBS

BnO2C

O

OHO2N

OTBSO

HN

N

BOC

CHO

O2N

HOO

AcOAcO

OAc

MeO2C

OOH

O2N

O

OHO

O OH

OH

+

+

+

Couplage régiosélectif

Carbamoylations

Couplage glycosidique stéréosélectif

Déprotections-reprotections

2181

201

181

18246168

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21

Synthèse de 221 (1)

Couplage glycosidique

166

O

OHO

O OH

OH

MeONa

MeOH anh.

quant.

78%

HBr 33% AcOH OAcO

AcOOAc

MeO2C

Br

OAcO

AcOOAc

MeO2C

CHOO

O2N

OHO

HOOH

MeO2C

OH

NaBH4

CHCl3-iPrOH/4-1

94%

CHO

O2N

HO

Pyridine anh.

Ac2O

40%

OAcO

AcOOAc

MeO2C

O

O2NOH

CH3CN anh.

Ag2O

89%

OAcO

AcOOAc

MeO2C

OAc

46 112 78

55

+

182

168

Page 22: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

22

Synthèse de 221 (2) Changement des groupements

protecteurs de la partie sucre

DMF

OTBSO

TBSOOTBS

BnO2C

O

OTPSO2N

OHO

HOOH

MeO2C

O

OTPSO2N

OAcO

AcOOAc

MeO2C

OOH

O2N

CH2Cl2

THF

MeONa

OTBSO

TBSOOTBS

MeO2C

OOTPS

O2N

OTBSO

TBSOOTBS

BnO2C

O

OHO2N

OHO

HOOH

MeO2C

OOH

O2N

65%

TPSCl, Imid.

85%

TBSTf, Pyr.

quant.

Ti(OEt)4 , BnOH

Toluène

TBAF (1 éq.)AcOH (1 éq.)

85%

MeOH anh.

168 180

191190

192181

quant.

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23

Synthèse de 221 (3)Ajout de la chaîne diamine, couplage avec le paclitaxel

et déprotections

OTBSO

TBSOOTBS

B nO2C

O

OHO2N

OTBSO

TBSOOTBS

Bn O2 C

O

O

N

O

N

O2N

Cl

O

HN N

BOC

CH2Cl2

OHO

HO

OH

HO2CH2N

O

O

N

O

N

O

O

OAcH

OCOPhOH

OA c O OH

OPh

O

O

NH

O

Ph

OTB SO

TB SOOTBS

BnO2C

OO

N

O

NBOC

O2N

OT BSO

T BSOOTB S

BnO2C

OO

N

O

N

O2N

O-Paclitaxel

O

ii) 2) COCl2 , TEA, CH2Cl2

i) p-NO2PhOCOCl, TEA, CH2Cl2

65%

1) HCl, AcOEt, 0°C

Paclitaxel, DMAP

1) HF-Pyr, AcOEt

2) , Pd/C, EtOH

87%

76%

24%

90%181 204

218 219

221

205

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24

Hydrogénolyse et réductionModélisation moléculaire

(HyperChem, champ MM+)

Nitro Benzyle

Paclitaxel-O

O

NO2

OHO

H O

OH

BnO2CN

O

158

OHO

HO

OH

B nO2CO2N

O

O

N

O

N

O

O-Paclitaxel

220

OHO

HO

OH

B nO2CO2N

O

O

N

O

N

O

O-Paclitaxel

220

Benzyle

NitroNitro

Benzyle

Page 25: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

25

Stabilité dans un tampon phosphate (pH 7.2): pas d’évolution visible après 24h pas de libération prématurée du paclitaxel

Cytotoxicité: IC50 sur lignée L1210Paclitaxel: 9.8 nMProdrogue: 1200 nM

détoxification par un facteur 120

Etudes in vitro 221 (1)

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26

HPLC: colonne C18

Tampon phosphate

(0.02M pH 7)

Prodrogue: 0.25 g/mL

-glucuronidase (E. coli):

50 g/mL (12 U/mL)

Hydrolyse enzymatique

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

0 50 100 150

Minutes

Air

e d

es p

ics (

%)

Prodrogue

Espaceur

Intermédiaire

Paclitaxel

T1/2 = 10 min

Etudes in vitro 221 (2)H2N

OO

N

ON

O

O-PaclitaxelOHO

HOOH

HO2C H2N

OO

N

ON

O

O-Paclitaxel

HNN

O

O-Paclitaxel

H2N

HO CO2 NN

O

Paclitaxel

-D-Glucuronidase

Cyclisation

++ +

Elimination 1,6

OH

IntermdiaireEspaceur

H2OHydrolyseenzymatique:

(disparition prodrogue)

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27

Espaceur simple Espaceur double

Détoxification (lignée) 700 (LoVo) 150 (L1220)

115 min. Instantanée -Glu 190 U/mLT1/2 hydrolyse enzymatique

- 10 min. -Glu 12 U/mL

Elimination de l'espaceur Instantanée 13 min.

Comparaison

OHO

HOOH

HO2C H2N

OO

N

ON

O

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O OH

OPh

O

O

NH

O

Ph

221Espaceur double

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O OH

OPh

ONH

O

O

Ph

OHO

HO

OH

HO2 C

O

NO2

N

O

158Espaceur simple

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28

II Synthèse et évaluations biologiques de prodrogues

A. Introduction

B. Prodrogue du paclitaxel

C. Prodrogues du docetaxel

D. Prodrogue en 7 du paclitaxel

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29

Prodrogues du docetaxelrétrosynthèse de 225 et 226

OOAc

H

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OH O

HOOH

HO2C H2N

O

ON

O

N

O

O

BOC

OOAc

H

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OHO

HOOH

HO2C O2N

O

ON

O

N

O

O

BOC

OHO

HOOH

BnO2C O2N

O

ON

O

N

O

O-Docetaxel

OT BSO

TBSOOTBS

BnO2CO2N

O

ON

O

N

O

Cl

OOAc

H

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OH

BOC

OOAc

H

OCOPhOH

TrocO O OTro c

OPh

ONH

OH

BOC

OOAc

H

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OHO

HOOH

H O2C H2N

O

ON

O

N

O

O

BOC

225 226

229

HydrognationDbenzylation slective

+

Couplage

218 2

228

226

+218

CouplageDéprotections

Page 30: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

30

Préparation du docetaxel etde l’intermédiaire 228

231

N OO

O

OMe

O

OH

AcOEt, 45¡ C

227

2

MeOH

OOAc

H

OCOPhOH

O O O

H O

O

O

Cl

ClCl

O

O Cl

ClCl

OOAc

H

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OH

BOC

228

O

OAcH

OCOPhOH

TrocO O OTroc

OPh

ONH

OH

BOC

+ Tolune

DMAP 1.5 q., DCC 1.5 q.

2302 q.

93%

TsO H 1.1 q.

73%

Zn (xs), AcOH (xs)

63%

NO

O

O

MeO

OO

OAcH

OCOPhOH

TrocO O OTroc

O

13

Page 31: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

31

Synthèse de la prodrogue nitrée 225

232

OOA c

H

OC OPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OT BSO

TBSOOTBS

BnO2C O2N

O

ON

O

N

O

O

BOC

OOAc

H

OC OPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OHO

HOOH

BnO2CO2N

O

ON

O

N

O

O

BOC

OTBSO

TBSOOTB S

BnO2C O2N

O

ON

O

N

O

Cl CH2Cl2

225

OOAc

H

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OHO

HOOH

H O2C O2N

O

ON

O

N

O

O

BOC

Docetaxel +DMAP (xs), TEA

218 1.1 q.73%

AcOEt, HF-Pyr, Pyr

2

EtOH, Pd/C 10%

53%

87%

10 q.

229

Page 32: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

32

Hydrogénolyse et réduction

Nitro Benzyle

OHO

HO

OH

B nO2CO2N

O

O

N

O

N

O

O-Paclitaxel

220

Benzyle

Nitro

OHO

H O

OH

BnO2CO2N

O

O

N

O

N

O

O-Docetaxel

229

Modélisation moléculaire(HyperChem, champ MM+)

Page 33: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

33

Synthèse de la prodrogueaminée 226 (1)

233

234

OOAc

H

OCOP hOH

OH O OH

OP h

ONH

OTBS O

TBS OOTBS

BnO2C H2N

O

O

N

O

N

O

O

BOC

OOAc

H

O COPhOH

TrocO OOTroc

OPh

ONH

OTBSO

TBSOOTBS

BnO2C O2N

O

ON

O

N

O

O

BOC

OTBSO

TBSOOTBS

BnO2C O2N

O

O

N

O

N

O

Cl

AcOEt, 45¡C

CH2Cl2

OOAc

H

OCOP hOH

OH O OH

OP h

ONH

OHO

HOOH

BnO2C H2N

O

O

N

O

N

O

O

BOC

71%

20%

Zn (xs), AcOH (xs)

56%

7,10-ditroc-docetaxel +DM AP (10 q.)

218 1.3 q.

i-AcOEt, HF-Pyr, Pyr ii-T HF, T EA.3HF

228

235

Page 34: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

34

Synthèse de la prodrogueaminée 226 (2)

EtOH

H 2, Pd/C 10%

O

OAcH

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OHOHO

OH

HO2CH2N

O

O

N

O

N

O

O

BOC226

OOAcH

OCOPhOH

OH O OH

OPh

ONH

OHO

HOOH

BnO2CO2N

O

O

N

O

N

O

O

BOC

EtOH, H 2, Pd/C 10%

67%

235

229

quant.

O

OAcH

OCOP hOH

OH O OH

OPh

ONH

OHOHO

OH

BnO2CH2N

O

O

N

O

N

O

O

BOC

Page 35: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

35

Stabilité dans un tampon phosphate (pH 7.2): pas d’évolution visible après 24h pas de libération prématurée du

docetaxel

Cytotoxicité: IC50 sur lignée L1210Docetaxel: 14.4 nMProdrogue 225: 4860 nM --> détoxification par 340Prodrogue 226: 2690 nM --> détoxification par 190

Etudes in vitrodes prodrogues 225 et 226 (1)

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36

Etudes in vitroprodrogue nitrée 225 (2)

-20,00

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

0 20 40 60 80 100

Temps

Air

e d

es

pic

s %

Prodrogue 225

Espaceur 223a

Docetaxel 2

Hydrolyseenzymatique:

Pas d’intermédiaire chaîne diamine-docetaxel détecté

HNN

O

O-Docetaxel

T1/2 = 8 min (disparition prodrogue)

OHO

HOOH

HO2CO2N

OO

N

ON

O

O-Docetaxel

O2N

HOOH

CO2 NN

O

Docetaxel

O2N

OO

N

ON

O

O-Docetaxel-D-Glucuronidase

Cyclisation

+ +Elimination 1,6

Espaceur 223a

+

H2O

Page 37: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

37

Etudes in vitroprodrogue aminée 226 (2)

-20,00

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

0 50 100 150

Temps

Air

e d

es

pic

s %

Prodrogue 226

Espaceur 223b

Docetaxel 2

Hydrolyseenzymatique:

HNN

O

O-Docetaxel

T1/2 = 9 min

Pas d’intermédiaire chaîne diamine-docetaxel détecté

(disparition prodrogue)

H2N

OO

N

ON

O

O-DocetaxelOHO

HOOH

HO2CH2N

OO

N

ON

O

O-Docetaxel

H2N

HO CO2 NN

O

Docetaxel

-D-Glucuronidase

Cyclisation

+ +Elimination 1,6 OH

Espaceur 223b

+

H2O

Page 38: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

38

Comparaison de la disparitiondes 3 prodrogues

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

0 10 20 30 40 50

Temps

% d

e p

rod

rog

ue

de

part

Nitro Taxotere225Amino Taxotere226Amino Taxol221

évolution générales similaires faible influence de la drogue identité NO2/NH2 hydrolyse enzymatique

Page 39: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

39

Comparaison

Meilleure hydrolyse enzymatique espaceur double / espaceur simple

Bonne efficacité de l’espaceur double nitré ou aminé avec le docetaxel

Divergence paclitaxel/docetaxel: hydrogénolyse du benzyle détection d’un intermédiaire lors de l’hydrolyse enzymatique

O

NO

O

NO2

O

O2NO

O

N

N

O

O

O

O2NO

O

N

N

O

O O

H2NO

O

N

N

O

O

Page 40: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

40

II Synthèse et évaluations biologiques de prodrogues

A. Introduction

B. Prodrogue du paclitaxel

C. Prodrogues du docetaxel

D. Prodrogue en 7 du paclitaxel

Page 41: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

41

Prodrogue en 7 du paclitaxel

Prodrogue à espaceur ortho aminophénol cyclisant

Mauvaise hydrolyse enzymatique (T1/2 = 115 mn, 190U/mL)

Modélisation moléculaire: environnement acide glucuronique encombré

Faciliter l’approche entre enzyme et substrat

O

OA cH

OCOPhOH

OA c OO H

OPh

ONH

O

O

Ph

OHOHO

OH

HO2C

O

NO2

N

O

158

2'7

– modification de l’espaceur– changer le site d’accrochageAlternative:

Page 42: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

42

Rétrosynthèse de la prodrogue 236

OH

OAc OO

OPh

O

O

OAcH

OCOPh

NH

OGP

O

P h

OTBSO

TBSOOTBS

BnO2C

O NO2

N

O

OTBSO

TBSO

OTBS

BnO2C

O

NO2

N

O

Cl

AcO

OAc

M eO2C

Br

OAcO

HO NO2

N

BOC

HO NO2

H 2N

OH

OAc O O

OPh

O

O

OAcH

OCOPh

NH

OH

O

Ph

OHO

HOOH

HO2C

O NO2

N

O

236

240

55OH

OO

O

HOOH

46 242

+

241 Monomthylation

Dprotections

Couplagergioslectif

Glycosylationstroslective

2'-O-GP-Paclitaxel+

Page 43: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

43

Protection du paclitaxel

Choix d’un éther de silyle:

• Facilité d’introduction• Déprotection concomitante aux silyles de l’espaceur

OH

OAc

Si

OOAc

H

OCOPh

O OH

OPh

ONH

O

O

Ph

1CH2Cl2

243TBSCl + Imidazole 50 q. 50 q. 40¡C, 2h

+

75%

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O OH

OPh

ONH

O

O

Ph

Si

1

CH2Cl2244+ TESCl + Imidazole

40¡C, 1h1.6 q. 10 q.

80%

Page 44: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

44

Synthèse du bras espaceur de 236

Préparation de l’aromatique et couplage glycosidique

HO

N

NO2

BOC

242

HO

H2N

NO2

OAcO

AcOOAc

MeO2C

Br

245

HO

NH

NO2

O

NH

NO2

OAcO

AcOOAc

MeO2C

214 55

247

O

N

NO2

OAcO

AcOOAc

MeO2C

BOC

O

NH

NO2

OHO

HOOH

HO2C

246

248

TEA, 40¡C

MeOH, MeI THF, H2O

BOC2O, K2CO3

90%39%

CH3CN, Ag2O

85%

CH2Cl2, TFA KOH, actone

65% 91%

+

Page 45: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

45

Synthèse de 236 (1)

Changement des groupements protecteurs, couplage

Pas de couplage avec le TBS

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O OH

OPh

ONH

OTES

O

Ph

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O O

OPh

ONH

OTES

O

Ph

N

O

NO2OO

TBSOTBSO

OTBS

BnO2C

O NO2

NH

OHO

HO

OH

HO2C

O NO2

N

OTBSO

TBSO

OTBS

BnO2C

O

Cl

CH2Cl2

240

244

240

O NO2

NH

OTBSO

TBSO

OTBS

BnO2C

249

253

1) Pyridine, TBSTf

2) CH2Cl2, BnOH, DMAP, DCC

42%248

CH2Cl2 , COCl2

TEA, 0¡C

93%

+

2 q. DMAP, DCC

29%

Page 46: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

46

Synthèse de 236 (2)

Problèmes: purification quantité

pas d’évaluations biologiques

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O O

OPh

ONH

OTES

O

Ph

N

O

NO2OO

TBSOTBSO

OTBS

BnO2C

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O O

OPh

ONH

OH

O

Ph

N

O

NO2OO

HOHO

OH

BnO2C

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O O

OPh

ONH

OH

O

Ph

N

O

NO2OO

HOHO

OH

HO2C

Pyridine, HF-Pyr

O¡C-TA, 18h

55%

EtOH, Pd/C 10%

25%

253 254

236

premier carbamateN,N-disubstitué

décrit en position 7

Page 47: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

47

Plan de l’exposé

I. Généralités

II. Synthèse et évaluations biologiques de prodrogues

III. Conclusion

Page 48: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

48

CONCLUSION (1)

I. Espaceur double élimination 1,6-chaîne diamine:

O

O2N

O

NN

O

O

Cl

OTBSO

TBSOOTBS

BnO2C

46

OH

OO

O

HOOH

182

O2N

CHOHO

HN

NH

201

218

18 tapes, rdt global de 11%

obtention de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel:

bonnes hydrolyses enzymatiques validant l’approche

synthèse longue groupements protecteurs adéquats:

221

OOAc

OH

OPh

ONH

OHO

HOOH

HO2CR3

O

ON

O

N

O

O

O

R2

H

OCOPhOH

OR1 O

225

226

R1 = Ac, R2 = Ph, R3 = NH2

R1 = OH, R2 = t-BuO, R3 = NO2

R1 = OH, R2 = t-BuO, R3 = NH2

Org. Biomol. Chem. 2003, 1(19), p. 3343Bioorg. Med. Chem. 2004, 12(5), p. 969

Page 49: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

49

CONCLUSION (2)I. Espaceur double élimination 1,6-chaîne diamine:II. Espaceur cyclisant en position 7 du paclitaxel:

synthèse de l’espaceur ad hoc:

obtention de la prodrogue cible:

faisabilité de la synthèse mais problèmes à surmonter

O NO2

N

OTBSO

TBSOOTBS

BnO2C

O

Cl46

OH

OO

O

HOOH

242

H2N

NO2HO

218

8 tapes, rdt global de 7%

Ann. Pharm. Françaises 2005, 63, p. 53

OOAc

H

OCOPhOH

OAc O O

OPh

ONH

OH

O

Ph

N

O

NO2OO

HOHO

OH

HO2C

236

Page 50: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

50

REMERCIEMENTS

ARC (bourse 2 ans)

Institut Curie

CNRS

Laboratoire de Pharmacochimie UMR 176 CNRS-IC

Page 51: 1 Conception, synthèse et évaluations biologiques de prodrogues du paclitaxel et du docetaxel activées par voie enzymatique dans le cadre des stratégies

51

Développement de « caged compounds » présentant de meilleures propriétés

photochimiques et physico-chimiques

Emmanuel BOUVIER

Laboratoire de Physiology et PharmacologyDrexel University College of Medicine

Philadelphia, PA USA