SYNTHÈSE TOTALE DE LA PHTALASCIDINE 650
VIA LE COMPOSÉ PENTACYCLIQUE PT 622

Synthèses d’analogues de la Phthalascidine 

Martinez et Corey 1999

Les analogues ont été obtenus à partir de la transformation de l’alcool primaire 61 en amine, suivie de la formation soit d’un amide, soit d’un succinimide (Schéma 11).3 N O O N O O N O O NH O A = B = C = D = R2 O O OAllyl Me N N MOMO OMe Me Me H H H H CN OH 1) Ts2O, DMAP 2) LiN3 3) DTT, Et3N O O OAllyl Me N N MOMO OMe Me Me H H H H CN NH2 O O OR2 Me N N HO OMe Ac Me H H H H CN R1 61 63 64 CH3C(O) CH3C(O) CH3C(O) CH3C(O) CH3C(O) CH3OCH2C(O) CH3S(O)2 CH3 CH3CH2 R1 Schéma 11 : Synthèse d’analogues de la Phthalascidine 650 par Martinez et Corey 3 La réaction de tosylation de l’hydroxyle primaire utilisant l’anhydride de l’acide ptoluènesulfonique a été effectuée au préalable en présence de diisopropylethylamine et de 4-N,Ndimethylaminopyridine dans le chlorure de méthylène. Le tosylate ainsi formé a été converti en azide par action de l’azidure de lithium dans le dimethyLformamide. La réduction en amine primaire a ensuite été réalisée à l’aide du mélange de DTT et de triethylamine dans le méthanol.

Gonzalez et Carmen

Avendano 2005 Gonzalez et. al ont décrit en 2005 une voie d’accès au système pentacycle iminobenzazocine à partir du bicycle substitué 6-déshydro-11,11a-pyrazino[1,2-b]isoquinoléine-1,4-dione (Schéma 12).35 Le phthalimidométhyl-6-pyrazinoisoquinolinedione 66 a été alors obtenue en une seule étape après traitement à température ambiante du dérivé O-trimethylsilyllactime par le TMSOTf en excès. L’isomère majoritaire était celui dans lequel les protons H-6 et H-11 étaient en position trans. La réduction benzylique suivie de l’aldolisation avec l’aldéhyde aromatique a conduit au 3- arylméthylène 68, sous forme de mélange des diastéréoisomères E/Z. L’hydrogénation catalytique a donné le composé 69, dont les protons H-3 et H-6 ont été identifiés en position cis. Le traitement à l’aide de trois équivalents d’hydrure double de lithium et de triterbutoxyaluminium a mené au pentacycle 70 en mélange avec le composé 71. Par contre, avec 10 équivalents d’hydrure, seul le produit 71 a été formé. 35 Gonza´lez, J. F.; Salazar, L.; de la Cuesta, E.; Avendan˜o, C. Tetrahedron, 2005, 61, 7447. Chapitre I Bibliographie des antitumoraux de type tétrahydroisoquinoléine 41 HN N OMe Me MeO OMe O O Ac N N OMe Me MeO OMe O O Ac Pth H 1)TMSCl, Et3N, CH2Cl2 2) PhtCH2CH(OCH3)2 , TMSOTf (5 equiv) 81% N N OMe Me MeO OMe O O Ac Pth AIBN, NBS, CCl4 , reflux, ArCHO, DCM, KtBuO/tBuOH N N OMe Me MeO OMe O O H Pth OMe OMe Me H OMe N N OMe Me MeO OMe O O H Pth OMe OMe Me OMe Pd–C, MeOH, H2 MeO OMe Me N N MeO OMe Me H N OMe O O O 1) Li(tBuO)3AlH (3 equiv), THF OMe 2) HCO2H R 80% 91% 65 66 MeO OMe Me N N MeO OMe Me OMe O OMe O O R + 67 68 69 70 71 Schéma 12: Synthèse des analogues de la Phthalascidine 650 par Gonzalez et al 37

Propriétés et activités biologiques de l’ecteinascidine, de la phthalascidine et analogues

L’étude sur l’activité antiproliférative a montré que la phthalascidine est l’analogue le plus actif avec une activité comparable à celle de l’Et 743 sur huit lignées cancéreuses 3 : A-549 carcinome du poumon, 7NCI-H522 carcinome du poumon, HCT116 carcinome du gros intestin, COLO205 carcinome du gros intestin, MCF-7 carcinome du sein, T-47D carcinome du sein, A375 mélanome malin et PC-3 carcinome de la prostate.

Activité antiproliférative de l’Et 743 et de la Phthalascidine 650

Pour l’étude de la relation entre la tumeur et la drogue efficace, les lignées de cellule de type sauvage (A-549, HCT116, MCF-7, et A375) et mutant (NCI-H522, COLO205,T-47D, et PC-3) ont été utilisées.36 Les cellules de croissance rapide (HCT116 et A375; temps d’exposition, 20 h) et celles de croissance modérée (NCI-H522 et T-47D; temps d’exposition, 50 h) ont été incluses pour respecter la croissance de pourcentage en phénotype. Après trois jours d’exposition continue, la   phthalascidine 650 et l’Et 743 ont donné des valeurs en IC50 quasi identiques, à moins de 1.0 nM pour les huit lignées de cellule cancéreuse .3 Chaque molécule a son domaine de concentration optimal quant à la bioactivité (Tableau 3). C’est une des caractéristiques de la reproductibilité de phthalascidine, Et 743, et des autres analogues. Tableau 3 : Valeur en IC50 de Pt 650, Et 743 et de leurs analogues Lignée des cellules cancéreuses Analogue R1 R2 A-549 HCT116 A375 PC-3 Pt 650 CH3C(O) A 0,95 0,38 0,17 0,55 1 CH3C(O) D 3,2 0,59 0,35 0,64 2 CH3C(O) C 1,5 0,85 0,27 1,1 3 CH3C(O) B 1,2 0,61 0,35 0,75 4 CH3C(O) A 1,6 0,87 0,31 0,90 5 CH3OCH2C(O) A 1,7 0,58 0,29 0, 86 6 CH3S(O)2 A 2,1 1,2 0,51 2,9 7 CH3 A 3,1 1,4 0,55 3,1 8 CH3CH2 A 3,9 1,7 0,97 2,4 C15-Chloro-Pt 650 2,8 1,0 0,35 1,1 C15-, C18-p-Quinone-Pt 650 1,7 0,80 0,45 0,68 N12-[14C]-CH3-Pt 650 0,91 _ 0,22 – C21-OH-Pt 650 1,0 0,61 0,20 0,53 C21-H-Pt 650 2200 1100 610 850 C18-OMOM-Pt 650 230 74 66 98 Et 743 1,0 0,5 0,15 0,70 Figure 6 : Activité antiproliférative de l’Et 743 et de la Phthalascidine 650 1.4.2 Mode d’activation des Phthalascidines et l’Ectéinascidines Le mécanisme d’action de la phthalascidine et de l’ecteinascidine, indique une nette différence visO O OR2 Me N N HO OMe Ac Me H H H H CN R1 N O O N O O N O O NH O A= B= C= D= Chapitre I Bibliographie des antitumoraux de type tétrahydroisoquinoléine 43 à-vis des anticancéreux étudiés lors de test cliniques (Figure 7). Figure 7 : Activités antiprolifératives de la Phthalascidine 650 et autres agents anticancéreux utilisés en clinique Le mécanisme d’action des ecteinascidines a été étudié par plusieurs groupes. L’Et 743 possède une structure similaire à la saframycine S, membre le plus actif de la famille des saframycines dont le mécanisme d’action était déjà élucidé, indiquant que l’alkylation de l’ADN pourrait être responsable de son activité.37 Pommier38 et Hurley39 ont montré que l’alkylation de l’ADN se déroule au niveau du brin mineur comme postulé pour les saframycines. Alors que les détails du mécanisme moléculaire ne sont pas encore élucidés, l’Et 743 semble être alkylée par l’azote exocyclique N-2 de la guanine au niveau du brin mineur de la double hélice de l’ADN (Schéma 13). En 1998, l’équipe d’Hurley montra sur la base d’études RMN que l’azote N-12 de l’Et 743 était protoné au cours de l’alkylation de l’ADN.3b L’expulsion d’une molécule d’eau est ensuite envisagée, formant une espèce iminium 37 Mikami, Y.; Yokoyama, K.;Tabeta, H.; Nakagaki, K.; Arai, T. J. Pharm. Dyn. 1981, 4, 282. 38 (a) Pommier, Y.; Kolhagen, G.; Bailly, C.; Waring, M.; Mazumder, A.; Kohn, K. W. Biochemistry 1996, 35, 13303; (b) Aune, G. J.; Furuta, T.; Pommier, Y. Anti-Cancer Drugs 2002, 13, 545. 39 (a) Moore, B. M., II; Seaman, F. C.; Wheelhouse, R. T.; Hurley, L. H. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 5475; (b) Moore, B. M., II; Seaman, F. C.;Wheelhouse, R. T.; Hurley, L. H. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2490; (c) Erratum: Moore, B. M., II; Seaman, F. C.; Wheelhouse, R. T.; Hurley, L. H. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2490; (d) Seaman, F. C.; Hurley, L. H. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 13028; (e) Zewail-Foote, M.; Hurley, L. H. J. Med. Chem. 1999, 42, 2493; Chapitre I Bibliographie des antitumoraux de type tétrahydroisoquinoléine 44 réactive vis à vis de l’azote N-2 de la guanine, et entraînant par conséquent la formation de l’espèce Et 743-ADN. L’adduit ainsi formé entraîne une déformation du brin mineur de l’ADN.40d De plus, la partie aromatique C de la tétrahydroisoquinoléine est perpendiculaire à l’ensemble de la structure pentacyclique de type pipérazine, et serait par conséquent responsable des propriétés uniques des ecteinascidines en comparaison aux autres molécules de cette famille d’agents antitumoraux qui sont assez planes. Cette déformation perturberait l’interaction ADN-protéine et serait donc responsable des activités biologiques supérieures des ecteinascidines. L’Et 743 perturbe aussi le réseau de microtubules des cellules cancéreuses, ce qui semble être particulier au mode d’action des ecteinascidines dans cette famille d’alcaloïdes.40 L’Et 743 n’interagit pas directement avec la tubuline mais semble la désorganiser. L’Et 743 défavorise la polymérisation des microtubules.