FR2954325A1 - Polymere amphiphile fonctionnalise par la methionine - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne des nouveaux polymères amphiphiles comportant des groupements hydrophobes et des groupements méthionine. Elle vise en outre des compositions à profil de libération régulée comportant de tels polymères, associés de manière non covalente à un actif, notamment un actif tel qu'un peptide ou une protéine comportant dans leur séquence au moins un acide aminé sensible à l'oxydation.

Description

La présente invention concerne des nouveaux polymères amphiphiles à squelette hydrophile et porteurs de groupements hydrophobes dont des groupements méthionine. D'une manière générale, les polymères amphiphiles sont capables selon leurs structures chimiques de former des nanoparticules de taille variable en milieu aqueux. Ainsi, des polymères dont le squelette est linéaire, hydrophile et porteur de groupements hydrophobes latéraux, peuvent former aisément des nanoparticules dans l'eau. Ces nanoparticules, selon le matériau de base utilisé pour leur fabrication, peuvent être biocompatibles et éventuellement biodégradables. Elles trouvent des applications notamment dans le domaine de la médecine pour la vectorisation des médicaments. Dans ce domaine, la société déposante développe depuis une dizaine d'années des systèmes nanoparticulaires et microparticulaires à base de polyaminoacides comportant divers groupements hydrophobes et dénommés Medusâ . Ainsi, la demande de brevet WO 2003/104303 de la société FLAMEL TECHNOLOGIES décrit des polymères d'acide glutamique comportant des greffons d'alpha-tocophérol qui forment dans l'eau des nanoparticules capables d'associer l'insuline. Dans la publication YP. Chan et al. Expert Opin. Drug. Deliv.2007, 4(4) 441-451, il est décrit que des formulations produites avec ces nanoparticules et des protéines telles que l'interféron alpha ou l'interleukine 2 permettent, après une injection sous-cutanée chez l'homme, d'obtenir des concentrations plasmatiques mesurables pendant une durée au moins égale à une semaine. De même, il est connu que des polymères amphiphiles, à base de pullulane et comportant des greffons de cholestérol s'assemblent en milieu aqueux pour former des nanoparticules qui sont aptes à associer de façon réversible des protéines telles que l'insuline (Akiyoshi et al. J. Controlled Release 1998, 54, 313-320). D'autres polymères analogues à base de chitosan ou dextran ont été développés notamment afin d'obtenir des films ou des implants d'hydrogels (WO 00/14155). Comme il ressort de ce qui précède, les applications des polymères amphiphiles dans le domaine de la formulation des protéines et des peptides sont nombreuses.

Malheureusement, l'obtention de formulations polymère amphiphile/protéine stables en milieu aqueux pendant au moins deux ans à 5 °C demeure un défi majeur, notamment au regard de la vulnérabilité de certaines protéines thérapeutiques vis-à-vis de l'oxydation.

En effet, il est aujourd'hui largement reconnu que certains acides aminés tels que la méthionine, la cystéine, l'histidine ou le tryptophane, composants de nombreuses protéines ou enzymes, peuvent s'oxyder lors de la formulation de celles-ci, voire au cours du temps. Pour des raisons évidentes, ce phénomène d'oxydation peut avoir des conséquences néfastes sur l'activité biologique des principes actifs contenant ces acides aminés (Cleland et al. Crit. Rev. Ther. Drug Carrier systems 1993, 10, 307-377). Pour prévenir cette oxydation indésirable, Takruri (US 5,272,135) a proposé en 1993, de mettre en oeuvre les protéines ou enzymes, comportant de la méthionine dans leur séquence, en les formulant avec de la méthionine. Ce concept est aujourd'hui bien connu de l'homme de l'art exerçant dans le domaine de la stabilisation des formulations contenant des protéines. Par exemple, la demande de brevet WO 2008/145323 décrit une formulation d'interféron alpha contenant de 2 à 75 mM de méthionine et la demande US 2003/0104996 décrit des formulations d'érythropoïétine (EPO) ou d'érythropoïétine hyperglycosylée (NESP) dont la dégradation est limitée par l'ajout d'une quantité de méthionine allant jusqu'à 50 mM. Néanmoins, cette alternative pour prévenir l'oxydation n'est pas totalement satisfaisante. Ainsi, la quantité de méthionine à associer à la protéine ou enzyme pour garantir à celle-ci une stabilité à l'égard de l'oxydation est bien entendu susceptible de varier selon la nature de la protéine, sa concentration, le pH et d'autres éléments de la formulation. D'autre part, lorsque cette protéine ou ce peptide est déjà mis en oeuvre sous une forme associée avec un polymère amphiphile tel que défini précédemment, l'efficacité de la méthionine peut être altérée. Enfin, dans le cas particulier d'un implant ou d'un gel obtenu à partir d'un tel polymère amphiphile, la méthionine ajoutée peut perdre de son efficacité car elle ne peut pas être distribuée de façon homogène et pérenne dans l'implant ou le gel. La présente invention vise précisément à suppléer aux insuffisances précitées. Plus précisément, la présente invention a pour objectif de proposer un nouveau type de polymère amphiphile, susceptible d'être mis en oeuvre à titre de véhicule d'un actif, et plus particulièrement de type protéine, peptide ou enzyme naturellement sensible à un phénomène d'oxydation, et qui soit précisément apte à garantir à un tel actif une stabilité contre ce phénomène. Un autre objectif essentiel de la présente invention est que ces polymères soient en outre à caractère associatif et, à ce titre, puissent être utilisés comme vecteurs de principes actifs, et donc manifestent une capacité à s'associer facilement avec de nombreux principes actifs et à les libérer in vivo. En conséquence, la présente invention vise, selon l'un de ses aspects, un polymère amphiphile comportant un squelette hydrophile, caractérisé en ce que ledit squelette est porteur d'au moins un groupement latéral méthionine ou un de ses dérivés et de groupements latéraux hydrophobes distincts de ladite méthionine ou l'un de ses dérivés. De préférence, le ou les groupements méthionine et/ou groupements hydrophobes sont disposés de façon aléatoire. Selon un autre de ses aspects, la présente invention concerne l'utilisation d'un 10 polymère tel que défini ci-dessus pour la vectorisation de principes actifs, PA, notamment des protéines, ou peptides sensibles à l'oxydation. Selon encore un autre de ses aspects, elle concerne des nanoparticules comprenant au moins un polymère conforme à l'invention, en association ou non avec un principe actif. 15 Selon encore un autre de ses aspects, la présente invention vise une composition contenant un polymère conforme à l'invention et un principe actif, organisés ou non à l'état de nanoparticules. Dans le cadre de la présente description, le terme « méthionine » sera, sans précision contraire, utilisé pour désigner soit le résidu méthionine soit un dérivé de celui-ci 20 notamment tel que défini ci-après. Au sens de l'invention et dans tout le présent exposé, les termes « association » ou « associer » employés pour qualifier l'interaction entre un ou plusieurs principes actifs et les polymères considérés selon l'invention signifient, en particulier, que le ou les principes actifs sont liés au(x) polymère(s) notamment par une interaction hydrophobe 25 et/ou électrostatique, et/ou sont solubilisés par le ou les polymères. Au sens de la présente invention, le terme « latéral » ou « latéraux » signifie que les groupements hydrophobes et méthionines sont disposés de manière à figurer des groupements pendants ou encore « des greffons » au niveau du squelette linéaire. Au sens de la présente invention, on entend signifier par « aléatoire » que 30 l'unité ou les unités monomères du polymère amphiphile de l'invention porteuse(s) de groupement(s) méthionine et celle(s) porteuse(s) de groupement(s) hydrophobe(s) sont réparties de manière irrégulière au sein du squelette hydrophile, indépendamment de la nature des unités adjacentes.

Comme il ressort de ce qui suit, il est du mérite de la société déposante d'avoir mis au point une nouvelle famille de polymères amphiphiles, aptes à former des systèmes nanoparticulaires stables et dont le squelette hydrophile comporte d'une part un ou plusieurs greffons latéraux méthionine, et d'autre part plusieurs groupements latéraux hydrophobes distincts de la méthionine. Le document WO 2008/094144 décrit déjà un polymère hydrophile de type polyaspartique portant des greffons méthionine et/ou cystéine. Ce type de polymère est toutefois dénué de greffons hydrophobes distincts de la méthionine comme requis selon l'invention. Par ailleurs, il n'y est proposé qu'à des fins de traitement de surface de nanoparticules. Ce document n'est donc aucunement concerné par l'activité antioxydante de la méthionine et encore moins par la valorisation potentielle de celle-ci à des fins de mise au point d'un véhicule polymérique apte à préserver une stabilité contre l'oxydation à des actifs précisément sensibles à ce phénomène. Contre toute attente, les inventeurs ont constaté que la présence de méthionine à l'état de greffon(s) au niveau d'un polymère amphiphile permet de conférer audit polymère une activité antioxydante significative, sans par ailleurs affecter son aptitude, d'une part à s'associer à un principe actif et, d'autre part, à s'organiser à l'état de nanoparticules lorsqu'il est mis en présence d'un milieu aqueux. Qui plus est, le polymère considéré selon l'invention, se prête avantageusement à un ajustement en terme d'activité antioxydante au regard de son taux de greffage en méthionine. Cette possibilité de moduler le taux de greffage de la méthionine est particulièrement appréciable au regard du fait qu'elle permet d'ajuster l'activité antioxydante du polymère selon l'invention en fonction de la sensibilité à l'oxydation de la protéine ou du peptide devant être stabilisé(e) par ledit polymère.

POLYMERE AMPHIPHILE - Squelette hydrophile Comme précisé ci-dessus, le polymère amphiphile considéré selon l'invention possède un squelette hydrophile.

Avantageusement, les polymères considérés selon l'invention possèdent un squelette polymérique soluble dans l'eau, notamment à un pH compris entre 5 et 8. Ce squelette peut notamment être choisi parmi un polymère ou copolymère appartenant à la famille des polyaminoacides, des polysaccharides, des polyacrylates ou des polyméthacrylates.

Conviennent à ce titre tout particulièrement, - les polyaminoacides tels que les poly(acide glutamique) (de type alpha ou gamma), les poly(acide aspartique) (de type alpha ou alpha/beta), les polylysines (de type alpha) ou des copolymères formés par combinaisons de ces mêmes acides aminés, - les poly(acide acrylique) ou poly(acide méthacrylique), et - les polysaccharides tels que le dextran ou l'un de ses dérivés tels que le carboxyméthyl dextran ou l'hydroxyéthyl dextran ou des pullulanes. Selon un mode de réalisation particulier, le squelette hydrophile du polymère amphiphile de l'invention est un polyaminoacide choisi parmi les poly(acide glutamique), les poly(acide aspartique), les polylysines, ou leurs copolymères. Un certain nombre de polymères utilisables selon l'invention, par exemple de type poly(acide alpha-L-glutamique), poly(acide alpha-D-glutamique), poly(acide gamma-L-glutamique) et poly(alpha-L-lysine) de masses variables sont disponibles commercialement.

Les polymères susceptibles de former le squelette hydrophile des polymères amphiphiles de l'invention peuvent en outre être obtenus par des méthodes connues de l'homme de l'art. Par exemple, la synthèse d'un polyglutamate de sodium de type alpha, peut être réalisée via la polymérisation d'anhydrides de N-carboxy-aminoacides (NCA), comme décrite, par exemple, dans l'article "Biopolymers, 1976, 15, 1869 et dans l'ouvrage de H.R. Kricheldorf "alpha-Aminoacid-N-carboxy Anhydride and related Heterocycles" Springer Verlag (1987). Le dérivé de NCA est de préférence NCA-Glu-O-R3 (R3 = méthyle, éthyle ou benzyle). Les polymères sont ensuite hydrolysés dans des conditions appropriées pour obtenir le polymère sous sa forme acide. Ces méthodes sont inspirées de la description donnée dans le brevet FR 2 801 226 de la société déposante. Ces polymères possèdent comme groupements activables des fonctions carboxyliques, amines ou alcools. On peut donc envisager sans difficulté leur greffage. D'une manière générale, les polymères linéaires à squelette hydrophile sont greffés en même temps ou en séquentiel par le ou les groupements hydrophobes et la ou les méthionine(s) ou dérivé(s) de méthionine. - Groupements hydrophobes et groupements méthionine Suivant une caractéristique essentielle de l'invention, les polymères de l'invention sont greffés d'au moins un groupement pendant méthionine (GM) et de groupements hydrophobes pendants différents de la méthionine (GH). - Groupement méthionine (GM) Au sens de la présente invention, l'expression « dérivé de méthionine » entend plus particulièrement désigner les dérivés de substitution, notamment au niveau de la fonction amine ou carboxylique de la méthionine.

Il s'agit par exemple de la méthionine amide ou de l'ester éthylique de la méthionine. Ces composés sont plus particulièrement avantageux pour réaliser une réaction de couplage via la fonction amine de la méthionine. Il est évident que la méthionine comporte deux fonctions réactives ù acide 15 carboxylique et amine primaire ù et selon la réaction de couplage mise en oeuvre, l'une ou l'autre des fonctions doit être protégée. La méthionine utilisable dans les polymères de l'invention peut être de configuration L, D ou un mélange racémique. Selon le type de greffage, la fonction de liaison est de type amide ou ester. Le 20 groupement méthionine, une fois greffé sur le polymère, possède généralement l'une des trois structures ci-dessous : SMe SMe SMe NH Rc Rc (I) dans lesquelles : 25 - Ra représente un groupement hydroxy (éventuellement déprotoné), NH2, OMe, OEt, NHCH3 ou N(CH3)2, - Rb et Rc représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un méthyle ou un éthyle, avec lorsque l'un des groupements Rb et Rc est un atome d'hydrogène, alors l'autre groupement représente un groupement acyle de C1 à C6, et la configuration de la méthionine pouvant être L, D ou un mélange racémique. - Groupements hydrophobes (GH) Les groupements hydrophobes sont, en pratique et sans que cela ne soit limitatif, choisis dans le groupe comprenant les alcools et les amines, ces composés pouvant être fonctionnalisés facilement par l'homme de l'art, et leur greffage mettant en oeuvre des réactions analogues à celles requises pour le dérivé de la méthionine.

Suivant une caractéristique préférée, le groupement hydrophobe (GH) comporte de 5 à 30 atomes de carbone. Ces groupements hydrophobes (GH) sont avantageusement et judicieusement sélectionnés dans le groupe comprenant : - les alkyles linéaires ou ramifiés en C5 à C30 comportant éventuellement au 15 moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome, - les alkylaryles ou arylalkyles en C8 à C30 comportant éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome, et - les (poly)cycliques en C10 à Cao comportant éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome. 20 Plus particulièrement, les groupements hydrophobes (GH) peuvent être, par exemple, des groupements choisis dans le groupe comprenant : - le dodécanoxy, le tétradécanoxy, l'héxadécanoxy, l'octadécanoxy, l'oleyloxy, le tocophéryle ou le cholestéryle, l'aminohexyle, l' aminohéxadécyle et l' aminooctadécyle, - le lauryle, le myristyle, le palmityle et le stéaryle, 25 - un acide aminé hydrophobe tel que la leucine, la valine, la phénylalanine, le tryptophane ou la tyrosine ou un de leurs dérivés. Quand le groupement hydrophobe est un acide aminé, il peut être un dérivé correspondant à l'une des structures ci-dessous (IV), (V) ou (VI) dans lesquelles Ra, Rb et Rc correspondent aux définitions données précédemment et Rd correspond à un résidu 30 d'acide aminé selon le type de polymère et la réaction de greffage mise en oeuvre.

Rd Rd Rd (V) Alternativement, la ou les méthionine(s) ou dérivé(s) de méthionine et/ou les groupements hydrophobes peuvent être lié(e)(s) au squelette polymérique via un espaceur permettant de les relier à la chaîne de polymère. Cet espaceur est avantageusement divalent et appartient au groupe comportant notamment les unités acide aminé, les dérivés des aminoalcools, les dérivés des diamines, les dérivés diols et les dérivés des hydroxyacides. Selon un mode particulier de l'invention, le squelette hydrophile du polymère amphiphile est un poly(L)glutamate de sodium, et le groupement hydrophobe un groupement tocophéryle d'origine synthétique et, de préférence, le dérivé de la méthionine est la méthionine amide ou l'ester éthylique de la méthionine. En conséquence, les polymères amphiphiles préférés de l'invention peuvent être schématisés par le fait qu'ils sont formés d'une séquence de structure générale (I) suivante : A Ja L JbL Je i 1 n 1E '1 GM GH (I) dans laquelle, - A représente des unités monomériques de la chaîne de polymère hydrophile, - GM représente la méthionine ou un de ses dérivés, - GH représente un groupement hydrophobe, et - E et E' représentent un groupement espaceur avec n et p représentant indépendamment l'un de l'autre 0 ou 1, avec a, b et c étant des entiers différents de zéro, les groupements hydrophobes GH et les groupes méthionines GM étant répartis de façon aléatoire.

Avantageusement, le pourcentage molaire en groupements hydrophobes est figuré par le rapport c/(a+b+c) et le pourcentage molaire en groupement méthionine est figuré par le rapport b/(a+b+c). Le taux de greffage molaire en motifs hydrophobes dans les polymères selon l'invention, varie avantageusement de 2 à 30 %, et de préférence de 5 à 20 %. Le taux de greffage molaire, en motif(s) méthionine dans les polymères selon l'invention, varie de 0,5 à 20 %. Pour ce qui est du rapport molaire a/a+b+c, il varie entre 40 et 97,5 %. Avantageusement, les polymères selon l'invention ont une masse molaire en poids qui se situe entre 2 000 et 200 000 g/mole, et de préférence entre 5 000 et 100 000 g/mole.

Selon une autre variante, les polymères selon l'invention peuvent être également porteurs d'au moins un greffon de type polyéthylène glycol. De préférence, la masse molaire du polyéthylène glycol est de 1 000 à 15 5 000 Da. Le groupement de type polyéthylène glycol peut être représenté schématiquement selon l'une des structures suivantes : e'(- O ''''--'----~O n Me N n H O Me O n 20 O De préférence, le pourcentage molaire de greffage en polyéthylèneglycol varie de 1 à 10 %. Ce motif peut être directement lié ou non au squelette hydrophile du polymère selon l'invention.

25 PROCEDE DE PREPARATION DU POLYMERE AMPHIPHILE Pour ce qui est de la méthionine, le greffage de sa fonction amine peut être réalisé aisément par couplage de celle-ci avec une fonction carboxylique présente sur le squelette du polymère amphiphile, en présence d'un agent de couplage tel qu'un carbodiimide et d'un catalyseur tel que la diméthylaminopyridine. Cette réaction peut être réalisée dans un solvant organique ou en phase aqueuse. Dans le deuxième cas, on utilisera de préférence un carbodiimide hydrosoluble. La fonction carboxylique peut être laissée libre ou protégée par un groupement formant une liaison ester ou amide.

Ainsi, lorsque le polymère possède des fonctions amines ou alcools, le greffage de la méthionine se fait alors via la fonction carboxylique, en ayant protégé au préalable la fonction amine de la méthionine par un groupement acyle ou par diméthylation. Ces réactions sont bien connues de l'homme de l'art et l'ouvrage de G. Hermanson (Bioconjugate Techniques 2eme édition 2008, Elsevier), par exemple, décrit ces méthodologies. Pour leur part, les groupements hydrophobes (GH) pendants peuvent êtres liés au polymère via une fonction amide, ester, carbonate ou carbamate, selon la nature de la fonction activable du polymère et celle du greffon. De préférence, la liaison est de type amide ou ester comme pour le dérivé 15 méthionine. Dans ce cas, le greffage du dérivé méthionine et du groupement hydrophobe peut se faire simultanément. Pour l'obtention d'un polyaminoacide greffé avec des groupements hydrophobes, on réalise une réaction de couplage entre le groupement hydrophobe comportant une fonction réactive amine ou alcool et le polymère comportant des fonctions 20 acide carboxylique en présence d'un agent de condensation tel que le diisopropylcarbodiimide et d'un catalyseur tel que la diméthylaminopyridine. Cette réaction peut se faire dans un solvant tel que le diméthylformamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO) ou la N-méthylpyrrolidone (NMP). Idéalement le greffage de la méthionine est réalisé en même temps. Les liaisons formées sont des liaisons ester ou 25 amide. Les réactifs de couplage tels que les chloroformiates peuvent également être utilisés pour la formation de liaisons amides (voir par exemple l'ouvrage de Bodanszky «Principles of Peptide Synthesis» Springer Verlag 1984 pour des exemples d'agents de couplages). Le taux de greffage est contrôlé chimiquement par la stoechiométrie des 30 constituants et réactifs et/ou le temps de réaction. S'agissant d'un polymère comportant des groupements amines tels que la polylysine ou le dextran comportant par ailleurs des groupements alcool, les groupements hydrophobes considérés sont alors porteurs de groupements acide carboxylique. Les liaisons formées après couplage sont notamment des liaisons ester, amide, carbonate ou carbamate. A titre d'exemples, nous décrivons ci-après plusieurs types de polymères amphiphiles pouvant comporter à la fois des groupements hydrophobes GH et des groupements méthionine GM, et la façon de les obtenir selon des modes opératoires indiqués dans la littérature. Pour ce qui le concerne, un polymère de type pullulane greffé par le cholestérol peut être synthétisé selon le mode opératoire décrit dans le brevet US 6,566,516. On prépare ensuite un dérivé ayant un isocyanate réactif en faisant réagir un diisocyanate avec une méthionine dont la fonction acide est protégée par un -NH2 (amide) ou un -OMe (ester). Ce mode opératoire est classique et est décrit dans l'exemple 1 du même brevet. Le greffage peut être réalisé selon le mode opératoire décrit dans l'exemple 2. Enfin, un polymère de type dextran greffé par un groupement lauroyle et un dérivé de la méthionine peut être obtenu en faisant réagir le polymère dextran avec le chlorure d'acide de l'acide laurique et le chlorure d'acide de la N-acétylméthionine dans la N-méthylpyrrolidone. Le mode opératoire pour l'obtention de dextran greffé par le groupement lauroyle est décrit dans le brevet US 5,750,678 (exemple 1). De même, un polyacrylate comportant la stéarylamine et la méthionine amide peut être préparé selon le mode opératoire décrit dans le brevet US 6,607,714 en ayant la 20 méthionine amide présente en quantité désirée lors de l'étape de greffage. Un poly(gamma)glutamate comportant un ester de la phénylalanine et un ester de la méthionine peut être également préparé selon le protocole décrit par Matsusaki et al. Chem. Letters 2004, 33, 398-399. On peut greffer simultanément sur un acide poly(gamma-glutamique) dans l'eau un mélange d'un ester éthylique de la méthionine et 25 un ester éthylique de la phénylalanine en présence d'un carbodiimide soluble dans l'eau. Enfin, une polylysine comportant un groupement stéaroyle, la N-acétylméthionine et une chaîne polyéthylène glycol peut être préparée selon le mode opératoire décrit par Brown et al., Bioconjugate Chem 2000, 1l, 880-891. Dans ce mode de réalisation, le dérivé méthionine à greffer sur la polylysine contient le groupement 30 hydroxysuccinimide sur le carboxylate et un acétyle sur la fonction amine.

PRINCIPE ACTIF (PA) Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les principes actifs, PA, susceptibles d'être associés à un polymère selon l'invention sont choisis parmi les protéines, ou peptides, c'est-à-dire des PA sensibles au phénomène d'oxydation.

Plus particulièrement, ce sont des peptides ou des protéines comportant dans leur séquence au moins une méthionine. En effet, les méthionines sont particulièrement susceptibles à l'oxydation. Dans cette catégorie, les protéines telles que l'hormone de croissance, les interférons, les protéines facteurs de coagulation telles que le facteur VII, facteur VIII et facteur IX, l'EPO, le GCSF et les anticorps monoclonaux sont connues pour être facilement oxydées. Ces protéines peuvent éventuellement comporter au moins une chaîne polyéthylène glycol. Les techniques d'association d'un ou de plusieurs PA à un polymère amphiphile selon l'invention, sont décrites notamment dans le brevet US 6,630,171.

Elles consistent à incorporer au moins un principe actif dans le milieu liquide contenant des polymères de l'invention chargés en, ou associés avec, un ou plusieurs principe(s) actif(s). Cette incorporation peut être réalisée de la manière suivante : mise en solution aqueuse du polymère, puis ajout du principe actif, sous forme solide ou en solution aqueuse.

De préférence, le principe actif est choisi dans le groupe comprenant : les protéines, les glycoprotéines, les protéines liées à une ou plusieurs chaînes polyalkylèneglycol [de préférence polyéthylène glycol (PEG): "protéines-PEGylées"].

NANOPARTICULES Avantageusement, les polymères considérés selon l'invention en association ou non avec un PA, notamment tel que défini ci-dessus, sont aptes à former spontanément des nanoparticules lorsqu'ils sont mis en dispersion dans un milieu aqueux de pH allant de 5 à 8, notamment dans l'eau. D'une manière générale, la formation de nanoparticules est due à une auto-association entre une multitude de chaînes de polymères avec ségrégation des groupements hydrophobes dans des nanodomaines. Une nanoparticule peut contenir un ou plusieurs nanodomaines hydrophobes.

La taille des nanoparticules de polymère peut varier de 1 à 1 000 nm, en particulier de 5 à 500 nm, notamment de 10 à 300 nm, et plus particulièrement de 10 à 200 nm, voire de 10 à 100 nm.

APPLICATIONS Comme précisé ci-dessus, les polymères amphiphiles de l'invention sont susceptibles d'être utilisés de plusieurs façons selon la nature des groupements hydrophobes, leur pourcentage molaire en méthionine et leur degré de polymérisation. Les méthodes de mise en forme d'un polymère pour l'encapsulation d'un principe actif sous les diverses formes visées par l'invention sont connues de l'homme de l'art. Pour plus de détails, on pourra consulter, par exemple, ces quelques références particulièrement pertinentes : - formulation d'une protéine avec un polyaminoacide comportant des groupements hydrophobes sous formes de nanoparticules ou de microparticules : WO 00/30618, WO 2005/051418, WO 2007/141344, WO 2008/025425, WO 2008/135561, - formulation d'une protéine avec un pullulane comportant un groupement hydrophobe tel que le cholestérol : US 6,566,516. Selon un autre de ses aspects, l'invention vise une composition notamment pharmaceutique, cosmétique, diététique ou phytosanitaire comprenant au moins un polymère tel que défini ci-dessus et au moins un principe actif, notamment susceptible d'oxydation. Il s'agit plus particulièrement d'une protéine, d'un peptide ou d'une enzyme sensible à l'oxydation. En particulier, la protéine, le peptide ou l'enzyme contient au moins une 25 méthionine dans sa séquence. Selon une variante de réalisation, ce polymère associé ou non à un PA, peut être à l'état de nanoparticules. Selon un mode de réalisation, la composition de l'invention peut se présenter sous la forme d'un gel, d'une solution, d'une suspension, d'une émulsion, de micelles, de 30 nanoparticules, de microparticules, d'un implant, d'une poudre, d'une suspension, d'un lyophilisat ou d'un film, et de préférence sous la forme de nanoparticules, microparticules, gels ou films. Avantageusement, elle est apte à assurer un profil de libération régulée dudit actif en fonction du temps.

Suivant l'une de ses formes particulièrement préférées, la composition, chargée ou non en principe(s) actif(s), est une suspension colloïdale stable de nanoparticules et/ou de microparticules et/ou de micelles dans une phase aqueuse. Des microparticules peuvent être obtenues par diverses méthodes telles que la coacervation en présence d'un agent d'agrégation (ions divalents ou trivalents ou polyélectrolytes), précipitation par changement de pH ou de la force ionique, extraction/évaporation, par atomisation ou par lyophilisation. La composition selon l'invention, dès lors qu'elle est pharmaceutique, peut être administrée par voie orale, pulmonaire, parentérale, nasale, vaginale, oculaire, sous- cutanée, intraveineuse, intramusculaire, intradermique, intra péritonéale, intracérébrale ou buccale. Selon un autre mode de réalisation, la composition peut éventuellement contenir un excipient pour l'ajustement du pH et/ou de l'osmolarité et/ou pour améliorer la stabilité et/ou comme agent antimicrobien. Ces excipients sont bien connus de l'homme de l'art (se référer à l'ouvrage : Injectable Drug Developement, P.K. Gupta et al. Interpharm Press, Denver, Colorado 1999). Les exemples figurant ci-après sont présentés à titre illustratif et non limitatif du domaine de l'invention.

EXEMPLE 1 Synthèse d'un polyglutamate de sodium comportant des greffons d'alpha-tocophérol et de la méthionine Un polyglutamate greffé statistiquement avec 5 % d'alpha-tocophérol racémique est synthétisé selon le mode opératoire décrit dans la demande WO 03/104303 (exemple 1). 5 g du polymère sous sa forme polyacide est mis en solution à 70 °C dans 77 mL de DMF. Après dissolution du solide, la solution obtenue est refroidie à 0 °C. 108 mL de chloroformiate d'isobutyle et 92 ml de N-méthylmorpholine sont ajoutés, puis la suspension blanche obtenue est agitée à 0 °C pendant 10 min. En parallèle, 536 mg de chlorhydrate de l'ester éthylique de la méthionine (MetOEt.HC1) sont mis en solution dans 8,2 mL de NMP puis 349 mL de triéthylamine sont ajoutés. Ce mélange est ajouté à la suspension de polymère activé, et le mélange réactionnel est agité à 0 °C pendant 1 h. Après ajout d' l mL d'HC1 concentré (35 %) puis 50 mL d'eau, le mélange est neutralisé avec de la soude 1N. La solution obtenue est diafiltrée contre de l'eau salée (0,9 %) puis de l'eau, et concentrée jusqu'à un volume d'environ 150 mL. Le taux de greffage molaire de l'ester éthylique de la méthionine, déterminé par HPLC après hydrolyse acide du polymère, est de 1,7 % des unités monomères.

EXEMPLE 2 Etude de la stabilité de l'hormone de croissance formulée avec le polymère de l'exemple 1 La formulation est préparée par simple mélange d'une solution de polymère 1 ajustée en pH (HC1 ou NaOH) et en osmolalité (NaCl) à environ pH 7,0 et 300 mOsm/Kg et d'une solution de protéine, pour obtenir une concentration finale de 0,7 mg/mL en hormone de croissance et 22 mg/mL en polymère 1. Dans ces conditions, la formulation contenant le polymère 1 a une concentration équivalente en méthionine d'environ 2,4 mM. La solution de polymère a préalablement été filtrée à travers un filtre de 0,2 µm. La formulation finalement obtenue est agitée pendant une nuit à température ambiante puis est divisée, une partie étant placée dans un réfrigérateur à 5 °C. On mesure par chromatographie liquide (HPLC) le taux d'hormone de croissance oxydée dans les échantillons selon les conditions suivantes : Colonne Symmetry300 C18 (Waters ; 150 x 4,6 mm ; 3,5 µm), débit : 0,8 mL/min, détection UV : 220 nm, température de la colonne de 55 °C, tampon phosphate de potassium 25 mM pH=6,5 / Propanol ù 1 comme éluant. Deux résidus méthionine sont sensibles à l'oxydation dans l'hormone de croissance : la méthionine en position 14 et la méthionine en position 125. Ces deux produits de dégradation sont pris en compte dans la quantification de l'oxydation. Les taux en protéine oxydée mesurés à TO et après 2 mois T(2 mois) à 5 °C sont donnés dans le tableau 1 suivant : TABLEAU 1 TO T(2 mois) à 5°C Polymère 1 2,7 3,3 Protéine sans polymère 3,3 10,7 EXEMPLE 3 Etude de la stabilité de l'interféron alpha 2b formulé avec le polymère de l'exemple 1 La formulation est préparée par simple mélange d'une solution de polymère de l'exemple 1 ajustée en pH et en osmolalité (à environ pH 6,5 et 300 mOsm/Kg) et d'une solution de protéine, pour obtenir une concentration finale de 0,3 mg/mL en interféron alpha 2b et 22 mg/mL en polymère. Dans ces conditions, la formulation contenant le polymère 1 a une concentration équivalente en méthionine d'environ 2,4 mM. La solution de polymère a préalablement été filtrée à travers un filtre de 0,2 µm. La formulation finalement obtenue est agitée pendant une nuit à température ambiante puis est divisée, une partie étant placée dans une étuve à 25 °C et une autre dans un réfrigérateur à 5 °C. On mesure par chromatographie liquide (HPLC), le taux de forme oxydée (correspondant à l'oxydation de la méthionine en position 111) selon les conditions chromatographiques suivantes : Colonne YMC C30 (Interchim ; 250 x 4,6 mm ; 3 µm), débit : 1 mL/min, détection fluorimétrique : excitation à 280 nm et émission à 340 nm, température de la colonne de 20 °C, eau/acétonitrile/TFA comme éluant. Les taux en protéine oxydée mesurés à TO, après 2 mois T(2 mois) à 5 °C et après 1 mois à 25 °C, sont donnés dans le tableau 2 suivant : TABLEAU 2 TO T(2 mois) à 5°C T(1 mois) à 25°C Polymère 1 1 1 2 Des exemples 2 et 3, on peut conclure que l'utilisation d'un polyglutamate selon l'invention permet de réduire le taux de protéine oxydée lors de la formulation et/ou de maintenir un taux faible dans le temps.20

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Polymère amphiphile comportant un squelette hydrophile, caractérisé en ce que ledit squelette est porteur d'au moins un groupement latéral méthionine ou un de ses dérivés, et de groupements latéraux hydrophobes distincts de ladite méthionine ou l'un de ses dérivés.
2. 2. Polymère selon la revendication précédente, dans laquelle le ou les groupements méthionine et/ou groupements hydrophobes sont disposés de façon aléatoire.
3. 3. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que son squelette hydrophile est un polymère ou copolymère appartenant à la famille des polyaminoacides, des polysaccharides, des polyacrylates ou des polyméthacrylates.
4. 4. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que son squelette hydrophile est un polyaminoacide choisi parmi les poly(acide glutamique), les poly(acide aspartique), les polylysines ou leurs copolymères.
5. 5. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes possédant un taux de greffage molaire en méthionine variant de 0,5 à 20 %.
6. 6. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou les groupement(s) méthionine possède(nt) l'une des structures suivantes : NH Rc Rc Ra SMe SMe SMe (I) dans lesquelles : - Ra représente un groupement hydroxy, NH2, OMe, OEt, NHCH3 ou N(CH3)2, 25 - Rb et Rc représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un méthyle ou un éthyle,avec lorsque l'un des groupements Rb et Rc est un atome d'hydrogène, alors l'autre groupement représente un groupement acyle de C1 à C6, et la configuration de la méthionine pouvant être L, D ou un mélange racémique.
7. 7. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes possédant un taux de greffage molaire en groupements hydrophobes variant de 2 à 30 %.
8. 8. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le groupement hydrophobe est choisi parmi les groupes comprenant : les alkyles linéaires ou ramifiés en C5 à C30 comportant éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome, les alkylaryles ou arylalkyles en C8 à C30 comportant éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome, les (poly)cycliques en C10 à Cao comportant éventuellement au moins une insaturation et/ou au moins un hétéroatome.
9. 9. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que son squelette hydrophile est un poly(L)glutamate de sodium et le groupement hydrophobe un groupement tocophéryle d'origine synthétique.
10. 10. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le dérivé de la méthionine est la méthionine amide ou l'ester éthylique de la méthionine. 20
11. 11. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une masse molaire en poids allant de 2 000 à 200 000 g/mole, de préférence de 5 000 à 100 000 g/mole.
12. 12. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est en outre porteur d'au moins un greffon de type polyéthylène 25 glycol, et plus particulièrement mis en oeuvre avec un pourcentage molaire de greffage variant de 1 à 10 %.
13. 13. Polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est apte à former spontanément, lorsqu'il est mis en dispersion dans un milieu aqueux de pH allant de 5 à 8, notamment l'eau, des nanoparticules. 30
14. 14. Nanoparticules d'un polymère selon l'une quelconque des revendications précédentes dont la taille varie de 1 à 1000 nm, en particulier de 5 à 500 nm, notamment de 10 à 300 nm, et plus particulièrement de 10 à 200 nm, voire de 10 à 100 nm.
15. 15. Composition caractérisée en ce qu'elle contient un polymère selon les revendications 1 à 13 et au moins, à titre d'actif, une protéine ou peptide sensible à l'oxydation.
16. 16. Composition selon la revendication précédente caractérisée en ce que la protéine ou peptide contient au moins une méthionine dans sa séquence.
17. 17. Composition selon la revendication 15 ou 16 caractérisée en ce qu'elle se présente sous la forme de nanoparticules, microparticules, gels ou films.
18. 18. Composition selon l'une quelconque des revendications 15 à 17, apte à assurer un profil de libération régulée dudit actif en fonction du temps.