III. Les différentes classes d’hybrides
III.4 Etude des hybrides donépézil-acide férulique (série D)
III.4.1 Introduction
La stratégie adoptée ici a été de combiner la structure N-benzylpipéridine rencontrée dans le donépézil avec l’acide férulique pour former de nouveaux adduits de Ugi (série D). Le choix d’introduire le fragment N-benzylpipéridine permet notamment de s’affranchir de l’hépatotoxicité induite par un fragment tacrine, tel que nous avons pu le voir pour certains hybrides des séries B et C. Les fragments R2 rattachés à la sous-structure glycine sont les mêmes utilisés dans la préparation des séries précédentes et permettront de moduler de l’activité anticholinestérasique et la capacité antioxydante (Schéma III.29).
Schéma III.29. Stratégie adoptée pour la synthèse des hybrides donépézil-acide férulique (série D).
III.4.2 Synthèse de la série D
Préalablement à la synthèse de la série D, nous avons synthétisé le composé 3-(1- benzylpipéridin-4-yl)propan-1-amine (n= 3) avec un rendement de 39% par la réaction, à 150°C (autoclave de Paar), de la 1-benzyl-4-(3-chloropropyl)piperidine avec de l’ammoniac en solution 7N dans le methanol (Schéma III.30).
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Schéma III.30. Synthèse de la 3-(1-benzylpiperidin-4-yl)propan-1-amine 8.
Le protocole de synthèse décrit précédemment pour les séries B et C a été utilisé.317 La réaction à température ambiante de l’acide férulique, du paraformaldéhyde, de différents motifs N-benzylpipéridine [1-benzylpiperidin-4-amine (n= 0) et la 2-(1-benzylpiperidin-4- yl)ethanamine (n= 2), 3-(1-benzylpiperidin-4-yl)propan-1-amine 8 (n= 3)] et de différents isonitriles (2-isocyanonaphtalène, isocyanure de benzyle, 1-chloro-2-isocyano-3- methylbenzène ou 3-(2-isocyanoethyl)-5-methoxy-1H-indole 5 dans un mélange méthanol/dichlorométhane 3:1 (v/v) et pendant 24h, fournit les hybrides D1-D12 avec des rendements variant de 17% à 61% (Schéma III.31, tableau III.18).
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184 Tableau III.18. Répertoire des rendements de la série D.
Hybride n R2 Rendement D1 0 2’-Naphtyle 28% D2 0 Bn 61% D3 0 2’-Cl-6’-MeC6H3 45% D4 0 3-éthyl-5-méthoxy-1H-indole 28% D5 2 2’-Naphtyle 17% D6 2 Bn 56% D7 2 2’-Cl-6’-MeC6H3 27% D8 2 3-éthyl-5-méthoxy-1H-indole 29% D9 3 2’-Naphtyle 34% D10 3 Bn 40% D11 3 2’-Cl-6’-MeC6H3 23% D12 3 3-éthyl-5-méthoxy-1H-indole 25%
III.4.3 Evaluation de l’inhibition sur les cholinestérases
Cette évaluation a été conduite sur l’EeAChE et la eqBuChE en utilisant le protocole d’Ellman (cf. Chap. III, II.2.1).311 Comme nous pouvons voir dans le tableau III.19, seuls les hybrides D9-D12, avec un linker propylène, ont montré une inhibition acceptable de l’EeAChE. Bien qu’il soit 1.4 fois moins actif que le donépézil, l’hybride D11 (IC50= 29.3 nM) est le plus actif sur EeAChE.
Concernant l’inhibition de la eqBuChE, seul le composé D8 (linker éthylène) et les hybrides D9-D12 sont des inhibiteurs nanomolaires. L’hybride D8 (IC50= 10.39 nM) est le plus puissant inhibiteur de la eqBuChE, étant 198 fois plus actif que le donépézil. Il est également totalement sélectif de l’inhibition de la eqBuChE, alors que l’hybride D11 et D12, étant de bons inhibiteurs de la eqBuChE, ont aussi montré des inhibitions correctes de la EeAChE (D11 : IC50= 29.3 nM, D12 : IC50= 75.0 nM) avec respectivement des sélectivités de 0.56 et 3.73.
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En résumé, nous pouvons conclure que pour cette série, plus le linker est long, meilleure est l’inhibition des cholinestérases. Concernant l’inhibition de la eqBuChE, les hybrides D8 (n= 2) et l’hybride D12 (n= 3), tous les deux substitués par un fragment mélatonine, sont les meilleurs inhibiteurs de la série D. Cependant, pour l’EeAChE, le composé D11 (n= 3), portant un motif 2’-chloro-6’-méthylphényle, est le meilleur inhibiteur. Cela suggère que des linkers plus long pourraient probablement aussi améliorer la sélectivité en faveur de l’EeAChE.
III.4.4 Evaluation de la capacité antioxydante
Pour cette évaluation, le test ORAC-FL a été utilisé (cf. chap. III, III.2.9.1).331,332 La mélatonine (index ORAC= 2.45) et l’acide férulique (index ORAC= 3.74) ont été pris comme références. Comme nous pouvons le voir dans le tableau III.20, ces hybrides ont montré des index ORAC variant entre 4.80 et 8.71, bien supérieurs aux index ORAC trouvés pour la mélatonine et l’acide férulique, confirmant ainsi leur pouvoir antioxydant.
Les hybrides D8 (index ORAC= 8.71), D4 (index ORAC= 8.56) et D12 (index ORAC= 8.48), portant un fragment mélatonine, dans cet ordre du plus puissant au plus faible, sont les plus puissants antioxydants de la série D. Cela est dû à la présence simultanée des fragments acides férulique et mélatonine dans structure de ces hybrides.
Tableau III.19. Inhibitions (IC50, nM) de EeAChE et eqBuChE par la série D et du donépézil.
Hybride n R2 EeAChEa eqBuChEa Sélectivitéb
D1 0 2’-Naphtyle -c -c - D2 0 Bn -c -c - D3 0 2’-Cl-6’-MeC6H3 -c -c - D4 0 3-éthyl-5-méthoxy-1H-indole -c -c - D5 2 2’-Naphtyle 36.9±1.4d 74.6±2.9d - D6 2 Bn 33.6±1.3d 57.1±0.6d - D7 2 2’-Cl-6’-MeC6H3 24.8±4.1d 57.3±5.8d - D8 2 3-éthyl-5-méthoxy-1H-indole -c 10.4±0.5 - D9 3 2’-Naphtyle 37.2±1.2 182.0±11.2 0.2 D10 3 Bn 51.1±3.0 105.3±8.2 0.5 D11 3 2’-Cl-6’-MeC6H3 29.3±2.2 52.3±2.0 0.6 D12 3 3-éthyl-5-méthoxy-1H-indole 75.0±3.4 20.1±1.9 3.7 Donépézil - - 20.8±2.1 2057±290 8.7
aLes courbes d’inhibitions ont été obtenues par régression non linéaire. Chaque IC
50 ou % d’inhibition est la moyenne ± SEM de quadruplicat d’au moins 3 différentes expériences. bRatio IC
50(EeAChE)/IC50(eqBuChE). cPas actif. dPourcentage d’inhibition à 1 µM.
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186 Tableau III.20. Index ORAC des hybrides de la série D.a
Hybride Index ORAC Hybride Index ORAC
D1 6.00±0.32 D9 5.63±0.33 D2 6.07±0.43 D10 4.80±0.27 D3 5.98±0.21 D11 5.32±0.14 D4 8.56±0.52 D12 8.48±0.33 D5 8.01±0.06 Mélatonine 2.45±0.09 D6 6.14±0.63 Acide férulique 3.74±0.22 D7 6.90±0.39 Trolox 1 D8 8.71± 0.20
aDonnées exprimées en équivalents trolox. Moyennes ± SD de trois essais consécutifs.
III.4.5 Conclusion sur la série D
Premièrement, nous concluons que les hybrides D9-D12 (n= 3) sont des inhibiteurs nanomolaires de l’EeAChE, légèrement moins actifs que le donépézil. Les composés D9-D12 sont aussi des inhibiteurs nanomolaires de la eqBuChE, bien plus actifs que le donépézil. De plus, ces molécules sont de meilleurs antioxydants que la mélatonine et l’acide férulique pris comme références. Nous obtenons ainsi des hybrides multi-cibles d’intérêt.
De cette étude préliminaire, nous avons identifié le composé D8 comme ayant le meilleur profil multi-cibles avec une grande capacité antioxydante (index ORAC= 8.71) qui se comportent comme un inhibiteur nanomolaire totalement sélectif vers la eqBuChE (IC50= 10.4 nM). Cela est assez intéressant car l’hybride D8 pourrait en plus de la capture de radicaux libre, empêcher d’éventuels dommages neuronaux causés par le stress oxydant et avoir ainsi un potentiel effet neuroprotecteur. Des essais pharmacologiques complémentaires sont prévus dans ce sens (Schéma III.32).
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