ES2257556T3 - Polielectrolitos autoensamblados estabilizados solubles en agua. - Google Patents

Abstract

Autoensamblajes supramoleculares solubles en agua de un polielectrolito, que comprenden: al menos un compuesto polielectrolítico seleccionado de entre el grupo constituido por copolímeros de dibloques que comprenden unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y de unidades permanentemente cargadas, copolímeros multibloques que comprenden unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y de unidades permanentemente cargadas, y copolímeros aleatorios con oligómeros o polímeros injertados hidrófilos y esencialmente no iónicos, comprendiendo dichos copolímeros aleatorios unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y de unidades permanentemente cargadas; en los que un segmento polielectrolítico forma un núcleo del ensamblaje y presenta químicamente unidades que se repiten hidrófobas no iónicas.

Description

Polielectrolitos autoensamblados estabilizados solubles en agua.

Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente a la preparación de autoensamblajes solubles en agua, particularmente a la asociación de copolímeros ionizables o permanentemente cargados, y más particularmente a la inclusión de comonómeros hidrófobos en el segmento polielectrolítico, formando el núcleo del ensamblaje.

Antecedentes de la invención

A fin de mejorar el suministro específico de fármacos con un bajo índice terapéutico, se han estudiado varios portadores farmacéuticos tales como liposomas, micropartículas, nanoasociados (por ejemplo, micelas poliméricas, micelas complejas poliiónicas (PICM)), y conjugados de fármacos con polímeros. En años recientes, los montajes supramoleculares solubles en agua, tales como las micelas poliméricas y las PICM, han surgido como nuevos portadores coloidales prometedores para el suministro de fármacos hidrófobos y poliiones (por ejemplo, oligonucleótidos antisentido), respectivamente.

Las micelas poliméricas han sido el objeto de una atención científica creciente, y han surgido como portadores potenciales para fármacos que tienen una mala solubilidad en agua, debido a que pueden solubilizar a estos fármacos en su núcleo interno, y ofrecen características atractivas tales como un tamaño generalmente pequeño (< 300 nm) y una tendencia a escapar de la depuración mediante el sistema fagocítico mononuclear.

Las micelas se comparan a menudo con portadores de origen natural, tales como los virus o las lipoproteínas. Estos tres portadores demuestran una estructura de núcleo-corteza similar, que permite que se protejan sus contenidos durante el transporte a la célula diana, ya sea ADN para los virus o fármacos insolubles en agua para lipoproteínas y micelas.

Las micelas poliméricas parecen ser uno de los portadores más ventajosos para el suministro de fármacos muy poco solubles en agua, según se da a conocer por Jones y Leroux, Eur. J. Pharm. Biopharm. (1999) 48, 101-111; Kwon y Okano, Adv. Drug Deliv. Rev. (1996) 21, 107-116 y Allen et al., Colloids Surf. B: Biointerf. (1999) 16, 3-27. Se caracterizan por una estructura de núcleo-corteza. El núcleo interno hidrófobo generalmente sirve como un microentorno para la solubilización de fármacos poco solubles en agua, mientras que la corteza externa hidrófila es responsable de la estabilidad de las micelas, de la protección frente a la opsonización, y frente a la fagocitosis mediante el sistema fagocítico mononuclear.

La investigación farmacéutica sobre micelas poliméricas se ha centrado principalmente en copolímeros que tienen una estructura de dibloques AB, siendo A los restos de la corteza hidrófila, y siendo B los polímeros del núcleo hidrófobo, respectivamente. Los copolímeros de múltiples bloques, tales como poli(óxido de etileno)-poli(óxido de propileno)-poli(óxido de etileno) (PEO-PPO-PEO) (A-B-A) también se pueden autoorganizar en micelas, y se han descrito como portadores potenciales de fármacos, por ejemplo Kabanov et al., FEBS Lett. (1989) 258, 343-345. El núcleo hidrófobo, que generalmente consiste en un polímero biodegradable tal como un poli(aspartato de \beta-bencilo) (PBLA), poli(ácido D,L-láctico) o poli(\varepsilon-caprolactona), sirve como un depósito para un fármaco muy poco soluble en agua, protegiéndolo del contacto con el entorno acuoso. El núcleo también puede consistir en un polímero soluble en agua, tal como poli(ácido aspártico) (p(Asp)), que se hace hidrófobo mediante la conjugación química de un fármaco hidrófobo, o se forma a través de la asociación de dos poliiones opuestamente cargados (PICM). Varios estudios también describen el uso de polímeros poco o nada biodegradables, tales como poliestireno (PSt) o poli(metacrilato de metilo) (PMMA), como constituyentes del núcleo interno. Véase, por ejemplo, Zhao et al., Langmuir (1990) 6, 514-516; Zhang et al., Science (1995) 268, 1728-1731; Inoue et al., J. Controlled Release (1998) 51, 221-229 y Kataoka J. Macromol. Sci. Pure Appl. Chem. (1994) A31, 1759-1769. El núcleo interno hidrófobo también puede consistir en una pequeña cadena muy hidrófoba, tal como una cadena alquílica o un diacil-lípido (por ejemplo, diestearoil-fosfatidil-etanolamina). La cadena hidrófoba se puede unir a un extremo de un polímero, o se puede distribuir aleatoriamente en la estructura polimérica. La corteza consiste habitualmente en cadenas de polímeros hidrófilos, no biodegradables, biocompatibles, tales como poli(óxido de etileno) (PEO) (véase Allen et al., Colloids Surf. B: Biointerf. (1999) 16, 3-27 y Kataoka et al., J. Controlled Release (2000) 64, 143-153), poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP) (véase Benahmed A et al., Pharm. Res. (2001) 18, 323-328), o poli(2-etil-2-oxazolina) (véase Lee et al., Macromolecules (1999) 32, 1847-1852).

La biodistribución del portador está dictada principalmente por la naturaleza de la corteza hidrófila. Eventualmente, se podrían usar otros polímeros, tales como poli(N-isopropilacrilamida) y poli(ácido alquilacrílico), que imparten sensibilidad a la temperatura o al pH a las micelas, para conferir propiedades bioadhesivas (véase la patente US nº 5.770.627). También se han descrito micelas que presentan grupos funcionales en su superficie para la conjugación con un resto diana (véase, por ejemplo, Scholz, C. et al., Macromolecules (1995) 28, 7295-7297).

Actualmente, la mayoría de las micelas poliméricas descritas en la bibliografía se preparan usando polímeros de bloques no ionizables o copolímeros de bloques en los que se usan monómeros ionizables para formar la corona de micelas, mientras que el núcleo consiste en un homopolímero o copolímero neutro hidrófobo. Los copolímeros de dibloques ionizables han demostrado que presentan micelización dependiente del pH. Recientemente, Webber y Martin (patente US nº 5.955.509) han descrito un tipo de micelas dependientes del pH, con un núcleo polielectrolítico. Estas micelas están compuestas de los copolímeros de dibloques poli(vinil-N-heterociclo)-bloque-poli(óxido de alquileno). Tales copolímeros están cargados positivamente a pH ácido, debido a la protonación de los átomos de nitrógeno, y de este modo existen como unímeros en disoluciones ácidas. A pH elevado, los copolímeros no protonados se autoasocian en micelas poliméricas. Estas micelas están destinadas principalmente a suministrar sus contenidos a pH bajo, puesto que la disociación del ensamblaje supramolecular, en condiciones ácidas, permite que se libere un fármaco. Tales condiciones se pueden encontrar, por ejemplo, en tumores. Si se pretende administrarlas mediante la vía oral, estas micelas liberarían rápidamente sus contenidos en el estómago, debido a su pH ácido. Por lo tanto, para el suministro oral, se deberían de formular usando un revestimiento entérico para evitar el escape prematuro de
fármaco.

Un problema potencial con los copolímeros ionizables es la posibilidad de formar, a pH ácido, enlaces de hidrógeno intra- e intermoleculares entre los bloques protonados y los bloques hidrófilos no ionizables, lo que puede conducir a la formación de un complejo insoluble. Esto se ha descrito recientemente por Lele et al., J. Controlled Release (2000) 69, 237-248, entre el poli(ácido acrílico) y el poli(etilenglicol). La precipitación de las micelas a pH ácido podría comprometer potencialmente la eficacia del sistema cuando se prevé un suministro oral.

Las PICM tienen una arquitectura de copolímero de bloques o de injerto, y consisten en un polielectrolito enlazado a un polímero no iónico soluble en agua. Se unen a compuestos cargados debido a interacciones electrostáticas con el polielectrolito (véase, por ejemplo, Kataoka et al., Macromolecules (1996) 29, 8556-8557). Los complejos se autoensamblan en estructuras similares a micelas que tienen un núcleo hidrófobo a partir de un polielectrolito neutralizado y un contraión, y una corona hidrófila. Las PICM muestran una solubilidad mejorada en comparación con otros complejos electrostáticos. Además, muestran una afinidad reducida por componentes del plasma, y pueden proteger a compuestos activos, tales como ADN, frente a la degradación enzimática.

Aunque las PICM son muy prometedoras como portadores para una variedad de compuestos, tales como compuestos cargados y ácidos nucleicos, aún quedan por resolver algunas cuestiones importantes. Por ejemplo, la estabilidad de las micelas poliméricas está influida por diversos factores tales como la concentración, la temperatura y la estructura química del polímero. En particular, la presencia de sales es un parámetro clave para la disociación de las PICM, puesto que las interacciones culómbicas entre segmentos cargados están apantalladas por la sal añadida. Para superar este problema, las micelas poliméricas se pueden estabilizar mediante la reticulación del núcleo o de la corteza (véase, por ejemplo, Kakizawa et al., J. Am. chem. Soc. (1999) 121, 11247-11248). Sin embargo, la reticulación del núcleo o de la corteza puede potencialmente alterar químicamente al agente activo, y/o ralentizar excesivamente su liberación a partir de las micelas.

Descripción de la técnica anterior

La patente US nº 5.693.751 da a conocer la preparación de micelas poliméricas compuestas de un copolímero de bloques soluble en agua que tiene un segmento hidrófilo y un segmento hidrófobo que funciona farmacológicamente unido a una cadena lateral a la que está enlazado covalentemente el fármaco.

La patente US nº 5.702.717 da a conocer la preparación de una disolución que comprende un fármaco y un copolímero anfifílico en bloques de poli(etilenglicol) y poli(\alpha-hidroxiácidos) o poli(carbonatos de etileno). Estos copolímeros no son polielectrolitos.

La patente US nº 5.939.453 da a conocer la preparación de micelas poliméricas y de una matriz para el suministro de fármacos bioerosionable, que usa copolímeros de dibloques y de tribloques de poli(etilenglicol)-poli(ortoéster). La principal novedad de la presente invención reside en el uso de poli(ortoéster) como el segmento hidrófobo, bioerosionable. Estos copolímeros de bloques no son ni ionizables ni están permanentemente cargados.

La patente US nº 5.786.387 da a conocer la preparación de ensamblajes supramoleculares que usan derivados de cadenas dobles lipídicas que contienen poli(oxietileno) para aplicaciones de suministro de fármacos. Estos copolímeros de bloques no son ni ionizables ni están permanentemente cargados. Eficazmente son capaces de evitar el sistema reticuloendotelial, y poseen un tiempo de circulación prolongado. La patente US nº 5.840.319 da a conocer la preparación de micelas poliméricas que usan copolímeros de bloques de poliéter que tienen una concentración micelar crítica no mayor que 0,5% (p/p) a 37ºC en una disolución acuosa isotónica. La formulación también contiene un agente quimioterapéutico.

La patente US nº 5.770.627 da a conocer la preparación de polielectrolitos bioadhesivos modificados hidrófobamente. Estos polielectrolitos pueden formar estructuras micelares en disoluciones acuosas (ejemplo 6), y se pueden cargar con un agente activo. El polielectrolito puede ser un copolímero de injerto o de bloques. La corteza externa es ionizable, puesto que contiene grupos ácido carboxílico, mientras que el núcleo interno consiste en un homopolímero, un copolímero, cadenas alquílicas insaturadas o saturadas, u otros restos hidrófobos. Se describen métodos para administrar tales agentes a un animal.

La patente US nº 5.955.509 se refiere al uso de copolímeros de poli(vinil-N-heterociclo)-bloque-poli(óxido de alquileno) en micela que contiene formulaciones farmacéuticas. Los copolímeros responden ventajosamente a diferencias de pH en el entorno al que se exponen, formando micelas a valores más elevados de pH. Las micelas, que comprenden un compuesto terapéutico y un copolímero, suministran fármaco de una manera dependiente del pH.

La patente US nº 5.929.177 proporciona un polímero de bloques que tiene grupos funcionales en ambos extremos del mismo, y que comprende segmentos hidrófilos/hidrófobos. En cuanto a los grupos funcionales en sus dos extremos, el polímero de bloques tiene un grupo amino, un grupo carboxilo o un grupo mercapto en alfa-terminal, y un grupo hidroxilo, un grupo carboxilo, un grupo aldehído o un grupo vinilo en omega-terminal. El segmento hidrófilo comprende poli(óxido de etileno), mientras que el segmento hidrófobo deriva de una lactida, una lactona o un éster de ácido (met)acrílico. El polímero de bloques de la presente invención forma una micela polimérica que se puede utilizar como materiales biocompatibles.

La patente US nº 5.925.720 proporciona un oligómero o un polímero heterotelequélico que se puede preparar por medio de una polimerización viviente, y que puede formar micelas estables en un disolvente acuoso. En la presente invención, no hay ninguna referencia a la estabilización de un núcleo micelar polielectrolítico.

La patente US nº 5.656.611 se refiere a composiciones para estabilizar poli(ácidos nucleicos) usando complejos poliiónicos. En un aspecto, la invención proporciona un complejo polinucleotídico entre un polinucleótido y un copolímero de bloques que comprende un bloque de poliéter y un bloque policatiónico.

La patente US nº 6.217.912 proporciona una composición biodegradable adecuada para suministrar un gen a una célula.

La patente US nº 6.221.959 proporciona una composición para estabilizar poli(ácidos nucleicos) y aumentar la capacidad del poli(ácido nucleico) para atravesar las membranas celulares y actuar en el interior de una célula. En un aspecto, la invención proporciona un complejo polinucleotídico entre un polinucleótido y cierto copolímero de bloques de poliéter.

La patente US nº 5.510.103 se refiere a portadores farmacéuticos compuestos de un copolímero de bloques que tiene segmentos hidrófilos e hidrófobos, comprendiendo un fármaco de tipo polimérico fármacos hidrófobos atrapados mediante tratamientos físicos en dicho portador farmacéutico, y métodos para atrapar fármacos hidrófobos en el portador.

Los documentos EP 0963758 A y WO 9819710 A se refieren a una composición para condensar poli(ácidos nucleicos) y aumentar la capacidad de los poli(ácidos nucleicos) para atravesar las membranas celulares y actuar en el interior de una célula. Estas composiciones son polinucleótidos complejados con policationes. Estos complejos se cubren en una segunda etapa con un polímero hidrófilo. El documento WO 9621036 se refiere a una composición para condensar poli(ácidos nucleicos) y aumentar la capacidad de los poli(ácidos nucleicos) para atravesar las membranas celulares y actuar en el interior de una célula. Estas composiciones tienen una inmunogenia reducida. Estas referencias describen composiciones que requieren poli(ácidos nucleicos) para que se produzca su formación en autoensamblajes estables.

Lo que falta en la técnica son ensamblajes supramoleculares solubles en agua que presenten un núcleo polielectrolítico estabilizado físicamente y una corteza hidrófila no cargada, y técnicas para su preparación.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a autoensamblajes supramoleculares solubles en agua y a un procedimiento para su preparación mediante la micelización de polielectrolitos a través del uso de unidades monómeras hidrófobas. En la presente invención, el segmento polielectrolítico forma finalmente el núcleo del ensamblaje supramolecular, mientras que la corteza consiste en polímeros u oligómeros hidrófilos no cargados. Se ha determinado que la inclusión de los comonómeros hidrófobos al segmento polielectrolítico que forma el núcleo micelar conduce a una estructura de estabilidad mejorada. Tales comonómeros, mediante el aumento de las fuerzas atractivas entre los segmentos del núcleo, estabilizan las micelas y/o disminuyen la interacción entre el segmento ionizable o permanentemente cargado y el segmento no ionizable del copolímero.

En consecuencia, es un objetivo de la presente invención proporcionar un ensamblaje supramolecular estabilizado, y un procedimiento para su producción.

Es un objetivo adicional de la presente invención proporcionar, también mediante el uso de monómeros hidrófobos, micelas poliméricas dependientes del pH o complejos poliiónicos que muestren una interacción reducida entre el segmento ionizable o permanentemente cargado y los segmentos no ionizables de la corteza exterior del copolímero.

Es aún otro objeto de la presente invención proporcionar un vehículo micelar dependiente del pH, adecuado como un portador para constituyentes farmacológicos, que no esté sujeto a la formación adversa de complejos insolubles.

Es aún otro objeto de la invención mostrar un procedimiento para preparar ensamblajes supramoleculares estabilizados, que tengan un núcleo polielectrolítico, a través del uso de unidades monómeras hidrófobas.

Otros objetos y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que se exponen, a título de ilustración y de ejemplo, ciertas formas de realización de la presente invención. Los dibujos constituyen una parte de esta memoria descriptiva, e comprenden formas de realización ejemplares de la presente invención, e ilustran diversos objetos y características de la
misma.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una ruta sintética para la preparación de un copolímero de bloques que posee un bloque polielectrolítico hidrofobizado;

la Figura 2 es el espectro de RMN 1H de PEG-b-P(DMAEMA30-co-EM70) en CDCl_{3};

la Figura 3 muestra la variación en la relación I338/I333 de la fluorescencia de pireno y en la dispersión de la luz de una disolución acuosa de PEG-b-P(EA50-co-MAA50), en función del pH; y

la Figura 4 muestra el espectro de RMN 1H de PEG-b-P(EA50-co-MAA50) en D_{2}O a pH 10 (A) y a pH 3 (B).

Descripción detallada de la invención

En la presente invención, las expresiones "autoensamblajes solubles en agua" y "micelas" se emplean por igual, aunque las estructuras propuestas pueden no corresponder necesariamente a la definición verdadera de micelas.

La formación de las micelas se produce como resultado de dos fuerzas. Una es una fuerza atractiva que conduce a la asociación de moléculas, mientras que la otra es una fuerza repulsiva que evita el crecimiento ilimitado de las micelas hasta una fase macroscópica distinta. Los copolímeros anfifílicos se autoasocian cuando se colocan en un disolvente que es selectivo para el polímero hidrófilo o para el polímero hidrófobo.

El proceso de micelización de copolímeros anfifílicos es similar a aquél para tensioactivos de bajo peso molecular. A concentraciones muy bajas, los polímeros existen sólo como cadenas individuales. A medida que aumenta la concentración hasta alcanzar un valor crítico, denominado la concentración de asociación crítica ("CAC"), las cadenas poliméricas comienzan a asociarse para formar micelas de tal forma que la parte hidrófoba del copolímero evitará el contacto con el medio acuoso en el que se diluye el polímero. Los copolímeros anfifílicos muestran habitualmente una CAC que es mucho menor que la de los tensioactivos de bajo peso molecular. Por ejemplo, la CAC de PEO-PBLA y de PNIPA-PSt está entre 0,0005-0,002%. Sin embargo, algunos copolímeros anfifílicos muestran una CAC mucho mayor, alcanzando cantidades de hasta 0,01-10% en el caso de poloxámeros. Los copolímeros anfifílicos con CAC elevada pueden no ser adecuados como dispositivos dirigidos a fármacos, puesto que son inestables en un entorno acuoso y se disocian fácilmente al diluirlos.

Las micelas se pueden dirigir a células o tejidos específicos a través de la inclusión de ligandos seleccionadores de dianas, por ejemplo anticuerpos monoclonales, lectinas, azúcares, vitaminas, péptidos o sus fragmentos inmunológicamente distintos, o restos similares que proporcionan las micelas con una capacidad para concentrarse preferentemente en un área diana particular.

La micelización de copolímeros anfifílicos puede dar como resultado dos tipos diferentes de micelas, dependiendo de si la cadena hidrófoba está unida aleatoriamente al polímero hidrófilo o está injertada en un extremo de la cadena hidrófila. Las micelas formadas a partir de polímeros modificados aleatoriamente generalmente son más pequeñas que los polímeros modificados en los extremos. El tamaño micelar se determina principalmente por las fuerzas hidrófobas que secuestran a las cadenas hidrófobas en el núcleo, y por la repulsión de volumen excluido entre las cadenas que limitan su tamaño. La diferencia en el balance de estas dos fuerzas en los copolímeros modificados al azar y en los extremos puede dar cuenta de su tamaño diferente.

La dispersión de la luz se usa ampliamente para la determinación del peso molecular y del número de agregación de las micelas. Sin embargo, el comienzo de la micelización se puede detectar solamente si la CAC entra en el intervalo de sensibilidad del método de dispersión. Este es raramente el caso para polímeros en agua. Se puede emplear la cromatografía de permeación en gel (GPC), en condiciones acuosas, puesto que las cadenas individuales y las fracciones micelares de los copolímeros muestran volúmenes de elución diferentes. También es posible determinar simultáneamente mediante GPC el peso molecular de las micelas y su número de agregación.

Un método preferido para determinar la CAC implica el uso de sondas fluorescentes, entre las cuales se usa ampliamente el pireno. El pireno es un hidrocarburo aromático condensado que es muy hidrófobo y sensible a la polaridad del entorno que lo rodea. Por debajo de la CAC, el pireno se solubiliza en agua, un medio de polaridad elevada. Cuando se forman las micelas, el pireno se reparte preferentemente hacia el dominio hidrófobo producido por el núcleo micelar, y de este modo experimenta un entorno no polar. En consecuencia, se observan numerosos cambios tales como un aumento en la intensidad de la fluorescencia, un cambio en la estructura fina vibracional de los espectros de emisión, y un desplazamiento hacia el rojo de la banda (0,0) en los espectros de excitación. La CAC aparente se puede obtener a partir de la gráfica de la fluorescencia de pireno, de la relación I1/I3 de los espectros de emisión o la relación I338/I333 de los espectros de excitación, frente a la concentración. Un cambio importante en la pendiente indica el comienzo de la micelización. Los cambios en la anisotropía de las sondas fluorescentes también se han asociado con el comienzo de la micelización. Por ejemplo, véase Jones y Leroux Eur. J. Pharm. Biopharm. (1999) 48, 101-111.

Las micelas poliméricas, tales como aquellas de las composiciones de la invención, se caracterizan por su pequeño tamaño. Además de ser necesarias para la extravasación de los materiales portadores, este pequeño tamaño permite que la esterilización de la composición se efectúe simplemente mediante filtración, y minimiza los riesgos de embolia en capilares después de la inyección intravenosa. El tamaño micelar depende de varios factores, comprendiendo el peso molecular del copolímero, la proporción relativa de cadenas hidrófilas e hidrófobas, y el número de agrega-
ción.

El diámetro micelar y la polidispersidad de tamaños se pueden obtener directamente en agua o en un tampón isotónico mediante dispersión dinámica de la luz (DLS). El tamaño de las micelas también se puede estimar mediante métodos tales como microscopía de fuerza atómica (AFM), microscopía de transmisión electrónica (TEM), y mediante microscopía de barrido electrónico (SEM). Estos métodos permiten la caracterización de la forma micelar y de la dispersidad de tamaños. Algunas veces se realizan estudios de velocidad de ultracentrifugación para evaluar la polidispersidad de micelas poliméricas.

La carga de uno o más constituyentes farmacológicos, por ejemplo diversos agentes terapéuticos, fármacos, péptidos, proteínas, material genético (por ejemplo oligonucleótidos), constituyentes genéticamente alterados, constituyentes poliiónicos, y similares, en las micelas, se puede realizar según técnicas bien conocidas por el experto en la materia. Por ejemplo, los fármacos se pueden incorporar en las composiciones micelares poliméricas de la invención por medio de conjugación química o mediante atrapamiento físico a través de diálisis, técnicas de emulsionamiento, equilibrio simple del fármaco y de las micelas en un medio acuoso, o solubilización de una dispersión sólida de fármaco/polímero en agua.

Los agentes terapéuticos que se pueden usar son cualquier compuesto, comprendiendo los enumerados más abajo, que se pueden atrapar, de manera estable, en micelas poliméricas, y que se pueden administrar a una dosis terapéuticamente eficaz. Preferiblemente, los agentes terapéuticos usados según la invención son hidrófobos o poliiónicos (por ejemplo ADN). Los fármacos adecuados comprenden compuestos antitumorales tales como ftalocianinas (por ejemplo, ftalocianina de cloruro de aluminio), antraciclinas (por ejemplo doxorrubicina), antimetabolitos poco solubles (por ejemplo metotrexato, mitomicina, 5-fluorouracilo), y agentes alquilantes (por ejemplo, carmustina). Las micelas también pueden contener taxanos tales como paclitaxel.

Fármacos adicionales que pueden estar contenidos en las micelas son agentes antibióticos y antifúngicos hidrófobos convencionales, tales como anfotericina B e itraconazol, inmunomoduladores muy poco solubles en agua, tales como ciclosporina, fármacos antivirales muy poco solubles en agua, tales como inhibidores de la proteasa del VIH, y fármacos antiinflamatorios esteroideos (por ejemplo dexametasona) y no esteroideos (por ejemplo, indometacina), poco solubles en agua.

Los compuestos hidrófilos tales como proteínas también se pueden incorporar en las composiciones de las micelas poliméricas de la invención. La incorporación de tales especies hidrófilas puede requerir, sin embargo, la hidrofobización química de la molécula, o una afinidad particular por la corteza hidrófila. Los compuestos poliiónicos (por ejemplo, oligonucleótidos antisentido, fragmentos genómicos, péptidos) se pueden incorporar en las micelas a través de la formación de PICM mediante la interacción electrostática con un polielectrolito de bloques opuestamente cargado.

Las composiciones de micelas poliméricas de la invención son adecuadas para uso en una variedad de campos farmacéuticos, tales como el suministro oral, la liberación sostenida y la administración de un fármaco específico de sitio a una diana. Preferiblemente, las micelas de la invención se usan como un transporte para compuestos insolubles en agua y poliiónicos. Se comprenden en el alcance de la invención las composiciones de ensamblajes supramoleculares que comprenden un ligando adecuado dirigido a una diana.

Sin estar limitados a un procedimiento de síntesis particular, los polielectrolitos de bloques útiles en la presente invención se preparan de forma más preferible mediante polimerización radicálica "viviente"/controlada (LCRP), tal como mediante polimerización radicálica por transferencia atómica (ATRP) (véase Coessens et al., Prog. Polym. Sci. (2001) 26, 337-377), o mediante polimerización radicálica mediada por nitróxido (NMP) (véase Benoit et al., J. Am. Chem. Soc. (1999), 121, 3904-3920). Sin embargo, también se podría usar cualquier procedimiento alternativo, tales como las polimerizaciones radicálicas vivientes o la condensación de polímeros funcionalizados preformados. Por otro lado, se podrían usar, en lugar de los copolímeros de bloques, (i) copolímeros de múltiples bloques ionizables y permanentemente cargados, (ii) copolímeros al azar anfifílicos ionizables y permanentemente cargados, con oligómeros (o polímeros) hidrófilos injertados, para diversas aplicaciones dentro del alcance de la invención descrita en el presente.

El iniciador radicálico para la síntesis del polímero mediante ATRP puede ser cualquier molécula apropiadamente funcionalizada (por ejemplo, poli(etilenglicol) (PEG), PVP). El iniciador tiene una funcionalidad halógeno que se puede activar para ATRP (véase Coessens et al., Prog. Polym. Sci. (2001) 26, 337-377). Sin pretender estar limitados por ningún sustituyente en particular, esta funcionalidad puede ser un derivado de 2-halogenoisobutirilato, un derivado de 2-halogenopropionato, un derivado de 2-halogenoacetato o un derivado de 1-(halogenometil)benceno. Para otros tipos de polimerizaciones (por ejemplo NMP), esta funcionalidad se selecciona apropiadamente según los monómeros usados.

El catalizador para la ATRP comprende habitualmente una sal metálica y un ligando. El ligando se usa para la solubilización de la sal en un disolvente orgánico, y/o para activar la reacción redox del metal presente en la sal. La sal activa el iniciador radicálico para la ATRP. Sin pretender estar limitados por ninguna sal en particular, esta última puede ser bromuro de cobre (I), cloruro de cobre (I) o tiocianato de cobre (I), compuestos de hierro (II) y de níquel (0 o I). El ligando puede incluir derivados de 2,2’-bipiridina, o compuestos de bis(dimetilamino) (por ejemplo, N,N,N’,N’,N'',N''-pentametildietilentriamina (PMDETA)).

Los compuestos polielectrolíticos adecuados, útiles en la preparación de autoensamblajes supramoleculares, se pueden seleccionar del grupo constituido por copolímeros de dibloques que comprenden unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y permanentemente cargadas, copolímeros multibloques que comprenden unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y permanentemente cargadas, y copolímeros al azar con oligómeros o polímeros hidrófilos y esencialmente no iónicos injertados, comprendiendo dichos copolímeros al azar unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y permanentemente cargadas.

Los copolímeros de dibloques generalmente consisten en dos bloques, uno de los cuales es hidrófilo y generalmente no está cargado, y el otro contiene al menos un compuesto seleccionado de entre el grupo constituido por unidades que se repiten ionizables y permanentemente cargadas (o sus combinaciones), en combinación con monómeros no iónicos esencialmente hidrófobos, por ejemplo hidrófobos o relativamente hidrófobos. Las unidades ionizables se refieren a unidades que se repiten que se pueden transformar desde un estado no iónico hasta un estado cargado a través de un estímulo externo (por ejemplo, pH o reacción química). Las unidades permanentemente cargadas se refieren a unidades que se repiten que están, de hecho, electrostáticamente cargadas, independientemente de las condiciones externas.

El bloque ionizable y/o permanentemente cargado, que contiene unidades que se repiten hidrófobas, se puede sintetizar a partir de monómeros vinílicos, oligómeros vinílicos, o eventualmente polímeros vinílicos. Estos monómeros/oligómeros/polímeros hidrófobos pueden ser derivados de acrilato, de acrilamida, de alquilacrilato, de alquilacrilamida, de arilacrilato y de arilacrilamida, para los cuales los términos alquilo y arilo representan restos alifáticos o aromáticos respectivamente (por ejemplo, derivados de metacrilato, de metacrilamida). El compuesto hidrófobo también puede ser un poliéster biodegradable, tal como una poli(lactida) terminada con vinilo, y poli(\varepsilon-caprolactona) terminada con vinilo. Los monómeros ionizables podrían ser derivados del ácido alquilacrílico, derivados de (aminoalquil)acrilato o derivados de (aminoalquil)alquilacrilato. Las unidades ácidas o básicas de la cadena polimérica pueden derivar de un precursor no ionizable (por ejemplo, metacrilato de terc-butilo), que se rompe en un resto ácido.

El bloque hidrófilo se puede sintetizar a partir de monómeros vinílicos, oligómeros vinílicos o eventualmente polímeros vinílicos. Estos monómeros/oligómeros/polímeros hidrófilos pueden ser acrilato, acrilamida, alquilacrilato y alquilacrilamida (por ejemplo, metacrilato de PEG, y N-(2-hidroxipropil)acrilamida). Por otro lado, el bloque hidrófilo también se puede originar a partir de un macroiniciador radicálico de bloques basado en derivados de PEG o de PVP.

Los copolímeros ionizables y/o permanentemente cargados, no biodegradables, que están destinados a ser administrados parenteralmente, deben tener pesos moleculares que no superen 40.000. No existe ninguna restricción en los pesos moleculares para copolímeros ionizables biodegradables o no biodegradables, que se usan oral o localmente.

La adición de fármacos poco solubles en agua y no iónicos se debe de realizar en un disolvente orgánico, o en disoluciones acuosas a un pH en el que el núcleo no esté cargado o no esté mayoritariamente cargado. Los fármacos cargados se deben añadir en condiciones (por ejemplo pH) en las que son posibles interacciones electrostáticas con el segmento ionizable o permanentemente cargado.

La presente invención se ilustra con mayor detalle mediante los siguientes ejemplos no limitativos.

Abreviaturas

Los subíndices indican la relación en un segmento polimérico. La letra b significa que los polímeros y/o brazos poliméricos se basan en una estructura copolimérica de dibloques. El término "co" significa que las unidades que se repiten están dispuestas aleatoriamente a lo largo del segmento polimérico.

Ejemplo 1 Síntesis de poli(etilenglicol)-bloque-poli(metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo-co-metacrilato de etilo) con una relación para DMAEMA/EMA de 30/70. PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}) Materiales

Todos los productos se adquirieron en Aldrich (Milwaukee, WI). El bromuro de cobre (I) (grado 99,99%), el bromuro de 2-bromoisobutirilo, la trietilamina anhidra y la N,N,N’,N’.N'',N''-pentametildietilentriamina (PMDETA) se usaron sin purificación adicional. El poli(etilenglicol)-monometiléter (MeO-PEG-OH, M_{n}: 2000) se secó con tolueno mediante destilación azeotrópica antes del uso. El metacrilato de etilo (EMA) y el metacrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etilo (DMAEMA) se usaron como monómeros vinílicos, y se destilaron antes de la polimerización. Antes del uso, el tetrahidrofurano (THF) se destiló sobre sodio, usando benzofenona como indicador de secado.

Síntesis del macroiniciador de ATRP de PEG (\alpha-(2-bromoisobutirilato)-\omega-metilPEG)

Se añadió lentamente bromuro de 2-bromoisobutirilo (4,3 ml, 0,035 moles), como se ejemplifica en la Figura 1, a una disolución de MeO-PEG-OH (Mn: 2000, 10 g, 0,005 moles) y trietilamina (1,0 g, 0,01 moles) en 70 ml de THF anhidro, ligeramente enfriada en un baño de agua y hielo. La disolución se calentó entonces hasta temperatura ambiente, y se agitó durante 24 h. La mezcla se vertió en agua y se extrajo con cloruro de metileno. Los extractos orgánicos se lavaron sucesivamente con una disolución de HCl 1 M y NaOH 1 M (que contiene NaCl), y se secaron sobre sulfato de magnesio. El disolvente se eliminó a presión reducida. El producto bruto se disolvió en una cantidad mínima de cloruro de metileno, y después se precipitó en éter dietílico. El compuesto del título se recuperó mediante filtración simple. Rendimiento: 70% después de la precipitación. Sólido blanco. P.f. 60-65ºC. RMN ^{1}H (\delta, ppm, CDCl_{3}): 4,18 (2H): 3,50 (188H): 3,23 (3H, s); 1,80 (6H, s).

ATRP

La ATRP de los monómeros se llevó a cabo en masa y en disolución, usando \alpha-(2-bromoisobutirilato)-\omega-metil-PEG como macroiniciador de la ATRP. El macroiniciador de la ATRP de PEG (1 eq.) se añadió a una disolución que contiene PMDETA (1,1 eq.), Cu(I)Br (1,1 eq.), EMA (14 eq.) y DMAEMA (6 eq.), en THF (0,8 M). La mezcla se desgasificó con argón durante 15-20 minutos a temperatura ambiente, y después se calentó hasta 60ºC toda la noche. Tras la polimerización, la mezcla se vertió en THF, que contiene 10% de metanol. Los polímeros resultantes se filtraron sobre gel de sílice, con THF como eluyente, para eliminar el bromuro de cobre. Finalmente, los polímeros se dializaron (SPECTRA/POR nº 1, corte de peso molecular 6000-8000) frente a agua durante 48 h, y después se liofilizaron. Rendimiento: 98% (Figura 1).

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Poli(etilenglicol)-bloque-poli(metacrilato de N,N-dimetilaminoetilo-co-metacrilato de etilo). PEG-b-P
(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70})

RMN ^{1}H (\delta, ppm. CDCl_{3}): 4,30 (18H): 4,04 (32H); 3,60 (182H): 3,38 (3H); 2,69 (54H), 2,05-1,87 (42H); 1,43 (6H); 1,26 (56H); 1,05 y 0,88 (73H).

Caracterización del polímero y de las micelas

Los espectros de RMN ^{1}H y ^{13}C se registraron en un Bruker AMX300 y ARX400 en cloroformo deuterado (CDCl_{3}) y metanol deuterado (CD_{3}OD) (CDN Isotopes, Canadá), a 25ºC. Los pesos moleculares medio numérico (M_{n}) y medio ponderal (M_{w}) se determinaron mediante cromatografía de exclusión por tamaños (SEC), con un aparato Alliance GPCV2000 (Waters, Milford, MA), y mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN ^{1}H). Los tamaños de las partículas se evaluaron mediante dispersión dinámica de la luz. La CAC aparente se midió mediante un método de fluorescencia con pireno en estado estacionario.

Resultados

Se usó bromuro de cobre (I)-pentametildietilentriamina (CuBr-PMDETA) como catalizador, y dio rendimientos de polimerización que se aproximan al 100% en THF. Las reactividades de EMA y de DMAEMA en THF fueron similares, con una k^{aPP} de 1,95 x 10^{-4} lmol^{-1}s^{-1}. Todos los monómeros se consumieron completamente después de 5 h, y los M_{n} obtenidos experimentalmente fueron los de los valores teóricos (Tabla 1). Además, el índice de polidispersidad (PI) fue aproximadamente 1,4, y correspondió a aproximadamente la polidispersidad del macroiniciador de PEG usado para la preparación de PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}).

TABLA 1

M_{n} y M_{W} de P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}).
Copolímeros	M_{n} Teór.	M_{n} RMN	M_{n} SEC	PI
PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70})	4690	4900	4700	1,4

La Figura 2 muestra el espectro de RMN ^{1}H de PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}). El grupo metoxi terminal de PEG (señal 1, 3,35 ppm) se usó como una referencia para calibrar la integración de las otras señales. La integración de la señal 2 mostró que el grado de polimerización (DP) de óxido de etileno (cadenas de PEG) fue aproximadamente 45 en cada copolímero, y correspondió al DP del PEG comercial usado. La señal estrecha del macroiniciador de la ATRP de PEG, a 1,80 ppm, asignada al metilo del grupo bromoisobutirilo, disminuyó rápidamente al comienzo de la polimerización, y se desplazó en 10 minutos hasta aproximadamente 1,4 ppm (señal 3), confirmando que todas las cadenas de PEG se acoplaron a los segmentos polivinílicos. Las señales asignadas a los grupos metilénicos en la cadena principal se observaron a 1,8 ppm (señales 4 y 4’), y están representadas mediante 3 picos sucesivos de intensidad decreciente. Los derivados de polimetacrilato presentaron dos señales, asignadas al metilo unido a la cadena principal (señales 5 y 5’). Las relaciones se determinaron usando las señales 7, 8 y 9.

La CAC de PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}) se determinó en agua y en disolución salina tamponada con fosfato (PBS, pH 7,4), para verificar qué sales podrían interferir con el autoensamblaje. Un efecto notable fue que el PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}) mostró una baja CAC en agua y en PBS, a pesar de la presencia de DMAEMA que se ioniza en estas disoluciones acuosas (Tabla 2). Esto se podría explicar por la presencia de EMA en el polímero. De forma interesante, la CAC no se vio afectada significativamente por la presencia de sales en agua. Esto es importante, puesto que un inconveniente habitual con PICM es su estabilidad relativamente mala en medios fisiológicos. En consecuencia, la estabilidad de PICM se puede aumentar fácilmente introduciendo un comonómero hidrófobo en la cadena principal del polímero. Con respecto a los tamaños de las micelas para PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}), parece que la naturaleza de la disolución acuosa (agua frente a PBS) influye en la proporción de agregados secundarios (Tabla 2).

TABLA 2

Propiedades micelares de PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70})
Copolímero	DP del bloque	CAC (mg/l)	Tamaño de las	Cantidad pico
	polivinílico	\pm10%	micelas (nm) SD	del tamaño
			\pm25%
PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}) en agua	20	2	392	79%
			22	21%
PEG-b-P(DMAEMA_{30}-co-EMA_{70}) en PBS	20	3	280	24%
			79	76%

Ejemplo 2 Síntesis de un copolímero de dibloques que contiene unidades de ácido metacrílico como unidades ionizables

PEG-b-P(EA_{50}-co-tBMA_{50}) (precursor)

PEG-b-P(EA_{50}-co-MAA_{50})

Materiales Síntesis del macroiniciador de PEG-ATRP, y ATRP

Se llevó a cabo como se describe en el Ejemplo 1. Sin embargo, la única diferencia fue que se usaron 5 eq. de EMA y 5 eq. de metacrilato de terc-butilo (tBMA) frente a 1 eq. de macroiniciador de PEG-ATRP para la polimerización de PEG-b-P(EA50-co-tBMA50). En el caso de PEG-b-P(MAA), sólo se usó el monómero de tBMA (18 eq.). (Figura 1).

Transformación de TBMA en MAA

Los grupos éster, que contienen una cadena terc-butílica (tBMA), se transformaron en grupos ácido carboxílico mediante la ruptura del terc-butilo en condiciones ácidas. Se añadió HCl concentrado (32 mmoles), durante 5 h, a una disolución de los polímeros que tienen unidades de tBMA (7,7 mmoles) en dioxano (2,6 M). Los derivados del ácido metacrílico precipitaron en éter dietílico, y se filtraron. Los polímeros se disolvieron en etanol, se dializaron frente a agua, y se liofilizaron.

Caracterización del polímero y de las micelas

Los espectros de RMN ^{1}H y ^{13}C se registraron en un Bruker AMX300 y ARX400 en CDCl_{3}, en CD_{3}OD y en D_{2}O (CDN Isotopes) a pH diferentes, usando cantidades muy pequeñas de HCl y NaOH. M_{n} y M_{w} se determinaron mediante SEC con un aparato Alliance GPVC2000 (Waters, Milford, MA) y mediante espectroscopía de RMN. El diámetro medio hidrodinámico y la distribución de tamaños se determinaron a un ángulo de 90º mediante DLS usando un análisis de intensidad con procesador de distribución de tamaños diferencial (N4Plus, Coulter Electronics, Miami, FL). La CAC aparente se midió mediante un método de fluorescencia con pireno en estado estacionario. El pH de la autoasociación se determinó mediante dispersión estática de la luz a 480 nm, usando un fluorímetro Aminco Serie 2. El pH de la asociación también se determinó mediante el método de fluorescencia con pireno en estado estacionario.

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Poli(etilenglicol)-bloque-poli(metacrilato de terc-butilo)

PEG-b-P(tBMA); M_{n}: 4560; usando tBMA como monómero:

RMN ^{1}H(\delta, ppm, CDCl_{3}): 4,10 (36H); 3,64 (181H); 3,37 (3H, s); 2,02-1,80 (36H); 1,44 (6H, s); 1,40 (162H, s); 1,13 (18H, s); 1,02 (36H, s).

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Poli(etilenglicol)-bloque-poli(ácido metacrílico) PEG-b-P(MAA); Mn: 3180; obtenido a partir de PEG-b-P(tBMA) después de la ruptura de los grupos terc-butílicos:

RMN ^{1}H (\delta, ppm, MeOD): 4,19 (36H); 3,66 (186H); 3,38 (3H); 2,02 (24H); 1,57 (2H); 1,16 (43H).

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Poli(etilenglicol)-bloque-poli(acrilato de etilo-co-metacrilato de terc-butilo): PEG-b-P(EA_{50}-co-tBMA_{50}): M_{n}: 3600: usando tBMA y EMA como monómeros:

RMN ^{1}H (\delta, ppm, CDCl_{3}): 4,10 (12H); 3,66 (181H); 3,39 (3H); 2,10-1,70 (22H); 1,44 (54H); 1,28 (18H); 1,00 (22H).

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Poli(etilenglicol)-bloque-poli(acrilato de etilo-co-ácido metacrílico); PEG-b-P(EA_{50}-co-MAA_{50}): M_{n}: 3400; obtenido a partir de PEG-b-P(EMA_{50}-co-tBMA_{50}) después de la ruptura de los grupos terc-butílicos:

RMN ^{1}H (\delta, ppm, MeOD): 4,10 (12H); 3,63 (181H); 3,36 (3H); 2,20-1,70 (22H); 1,65 (6H); 1,26 (18H); 1,14 (22H).

Resultados

Los copolímeros ácidos (ionizables) bien definidos, que contienen o que no contienen unidades hidrófobas, se prepararon mediante ATRP usando un macroiniciador de ATRP PEGilado. Este macroiniciador se sintetizó acoplando PEG monometiléter con bromuro de 2-bromoisobutirilo, con un rendimiento elevado. Como catalizador se usó bromuro de cobre (I)-pentametildietilentriamina (CuBr-PMDETA), y dio rendimientos de polimerización que se aproximan a 100% en THF. El Mn estimado mediante RMN se calculó a partir del grupo metoxi terminal de la cadena de PEG (\sim 3,4 ppm). Todos los monómeros se consumieron completamente después de 5 h, y el Mn obtenido experimentalmente fue muy parecido a los valores teóricos. Para todos los copolímeros, la polidispersidad estuvo en el intervalo de aproximadamente 1,3 hasta aproximadamente 1,5 (Tabla 3).

TABLA 3

Pesos moleculares de precursores de derivados de copolímeros de dibloques de P(MAA)
Copolímero	M_{n} Teór.	M_{n} RMN	M_{n} SEC relativa	M_{n} SEC universal	M_{W}/M_{n}
Macroiniciador de PEG-ATRP	2150	2250	2100	2200	1,3
PEG-b-P(tBMA)	4460	4560	3600	3900	1,5
PEG-b-P(EA_{50}-co-tBMA_{50})	3360	3600	3700	4000	1,4

Los precursores PEG-b-P(EA_{50}-co-tBMA_{50}) y PEG-b-P(tBMA) se transformaron en sus derivados P(MAA) respectivos mediante ruptura de los grupos terc-butílicos en presencia de ácido clorhídrico en dioxano. Las relaciones monoméricas de los polímeros copolivinílicos preparados correspondieron a aproximadamente a las proporciones de monómeros usados para la polimerización. La unidad hidrófoba EA se incorporó en el segmento polivinílico, para aumentar la hidrofobia. A valores elevados de pH, los copolímeros se ionizan completamente, y deberían estar en disolución principalmente como cadenas poliméricas individuales. A medida que disminuye el pH, la protonación de los grupos carboxílicos debe aumentar el carácter hidrófobo del copolímero, e inducir la agregación de las cadenas. El pH de la asociación entre cadenas se determinó a la temperatura corporal (37ºC) mediante dispersión estática de la luz y mediante espectrofluorometría, usando pireno como sonda (Tabla 2).

La Figura 3 muestra la relación de intensidades de fluorescencia (I_{338}/I_{333}) frente al pH, y la derivada de primer orden de la luz dispersada como una función del pH para PEG-b-P(EA_{50}-co-MAA_{50}). Las cadenas poliméricas se asociaron a un valor de pH muy próximo a 6, según se determina mediante ambas técnicas (Figura 3).

De forma interesante, PEG-b-P(EA_{50}-co-MAA_{50}) permaneció soluble a pH ácido, indicando que la protonación de las unidades de MAA no hizo que precipitaran los copolímeros de dibloques. En el caso de PEG-b-P(MAA), apareció un precipitado difuso cuando se disminuyó el pH hasta alrededor de pH 3,5-4. Se sabe que los derivados poliméricos de ácido acrílico interaccionan a través de enlaces de hidrógeno con PEG en disoluciones ácidas, dando como resultado la precipitación de los polímeros. Sin pretender estar atados a ningún mecanismo específico, se cree que, en presencia del comonómero de acrilato de etilo hidrófobo, las fuerzas atractivas entre las unidades de MAA protonadas y las unidades de óxido de etileno están impedidas estéricamente. En consecuencia, puesto que PEG-b-P(EA_{50}-co-MAA_{50}) permanece soluble a pH ácidos, es posible que las unidades de MAA sean secuestradas en el núcleo interno de un ensamblaje supramolecular (posiblemente micelas) que está estabilizado por las cadenas de PEG.

Para confirmar el comportamiento asociativo de PEG-b-P(EA-co-MAA) dependiente del pH, se registró su espectro de RMN ^{1}H en D_{2}O a pH 10 y 3 (Figura 4). A pH 10 (Figura 4A), el copolímero demostró todos los picos propios del PEG y de las partes ionizadas, presentando integraciones de acuerdo con el peso molecular (M_{n}). Esto sugiere que todas las cadenas poliméricas estaban aisladas entre sí en agua a pH elevado. Sin embargo, a pH bajo (\sim 3), la reducción de picos asignados a segmentos de P(EA-co-MAA) indicó la presencia de agregación de cadenas (Figura 4B). La agregación de cadenas (en micelas poliméricas) conduce a la formación de un núcleo interno muy viscoso, y de este modo a una supresión parcial de las señales de las unidades de EA y de MAA. En apoyo de estos resultados, el análisis mediante DLS reveló, a pH 3, la presencia de una población coloidal (215 \pm 50 nm), que estaba ausente a pH 10.

TABLA 4

Determinación del pH de agregación de derivados del poli(ácido metacrílico)
Copolímero	pH de agregación determinado	pH de agregación determinado	Número de MAA
	mediante fluorimetría	mediante dispersión de la luz	por cadenas *
PEG-b-P(MAA)	5,6	4,9	18
PEG-b-P(EA_{50}-co-MAA_{50})	5,8	6,0	5
* \begin{minipage}[t]{155mm} Número de unidades de MAA en el segmento polivinílico, evaluado mediante espectroscopía de RMN ^{1}H a partir de los copolímeros correspondientes que tienen grupos terc{}\hskip-2mm-butílicos. \end{minipage}

Todas las patentes y publicaciones mencionadas en esta memoria descriptiva son indicativas de los niveles de los expertos en la materia a la que pertenece la invención. Todas las patentes y publicaciones se incorporan a la presente memoria a título de referencia en la misma medida que si cada publicación individual se indicase específica e individualmente como incorporada a título de referencia.

Debe entenderse que aunque se ilustra una cierta forma de realización de la invención, no debe considerarse limitada a la forma de realización específica o a la disposición de las partes descritas y expuestas en la presente memoria. Resultará evidente para los expertos en la materia que se pueden realizar diversos cambios sin apartarse por ello del alcance de la invención, y que la invención no debe considerarse limitada a lo expuesto y descrito en la memoria descriptiva y en los dibujos.

El experto en la materia apreciará fácilmente que la presente invención está bien adaptada para llevar a cabo los objetos y alcanzar los objetivos y ventajas mencionados, así como los inherentes a la misma. Los compuestos, composiciones, compuestos biológicamente relacionados, métodos, procedimientos y técnicas descritos en la presente memoria son actualmente representativos de las formas de realización preferidas, están destinados a ser ejemplificativos, y no se pretende que sean limitativos del alcance. Resultarán evidentes para los expertos en la materia las modificaciones y otros usos de la misma, todos los cuales están comprendidos dentro del espíritu de la invención y están definidos por el alcance de las reivindicaciones adjuntas. Aunque la invención se ha descrito en relación con formas de realización preferidas específicas, se debe entender que la invención, tal como se reivindica, no se debe limitar indebidamente a tales formas de realización específicas. De hecho, diversas modificaciones de los modos descritos para llevar a cabo la invención, que resultan evidentes para los expertos en la materia, están comprendidas dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (18)

1. Autoensamblajes supramoleculares solubles en agua de un polielectrolito, que comprenden:

al menos un compuesto polielectrolítico seleccionado de entre el grupo constituido por copolímeros de dibloques que comprenden unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y de unidades permanentemente cargadas, copolímeros multibloques que comprenden unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y de unidades permanentemente cargadas, y copolímeros aleatorios con oligómeros o polímeros injertados hidrófilos y esencialmente no iónicos, comprendiendo dichos copolímeros aleatorios unidades ionizables, unidades permanentemente cargadas, o mezclas de unidades ionizables y de unidades permanentemente cargadas;

en los que un segmento polielectrolítico forma un núcleo del ensamblaje y presenta químicamente unidades que se repiten hidrófobas no iónicas.

2. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 1, en los que:

dichos copolímeros de dibloques comprenden al menos dos bloques, uno de los cuales es hidrófilo y esencialmente no cargado, y el otro de los cuales contiene al menos una unidad que se repite seleccionada de entre el grupo constituido por unidades que se repiten ionizables o permanentemente cargadas, en combinación con monómeros esencialmente hidrófobos.

3. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 2, en los que:

dichas unidades ionizables son unidades que se repiten que se pueden transformar desde un estado no iónico hasta un estado cargado, a través de un estímulo externo.

4. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 3, en los que:

dicho estímulo externo se selecciona del grupo constituido por un cambio de pH o la realización de una reacción química.

5. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 2, en los que:

dichas unidades permanentemente cargadas son unidades que se repiten que están electrostáticamente cargadas, independientemente de las condiciones externas.

6. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 2, en los que:

dicho bloque ionizable o permanentemente cargado, que presenta unidades que se repiten hidrófobas, se sintetiza a partir de al menos un compuesto hidrófobo seleccionado de entre el grupo constituido por monómeros vinílicos, oligómeros vinílicos, y polímeros vinílicos.

7. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 6, en los que:

dicho compuesto hidrófobo es al menos un compuesto seleccionado de entre el grupo constituido por derivados de acrilato, de acrilamida, de alquilacrilato, de alquilacrilamida, de arilacrilato y de arilacrilamida.

8. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 7, en los que:

dichos derivados alquílicos o arílicos comprenden al menos un fragmento alifático o aromático seleccionado de entre el grupo constituido por derivados de acrilato, de acrilamida, de metacrilato y de metacrilamida.

9. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 6, en los que:

dicho compuesto hidrófobo es al menos un poliéster biodegradable terminado con vinilo.

10. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 9, en los que:

dicho poliéster biodegradable terminado con vinilo se selecciona del grupo constituido por poli(lactida) terminada con vinilo y poli(\varepsilon-caprolactona) terminada con vinilo.

11. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 2, en los que:

dichas unidades ionizables comprenden al menos un compuesto seleccionado de entre el grupo constituido por derivados de ácido alquilacrílico, derivados de (aminoalquil)acrilato, y derivados de (aminoalquil)alquilacrilato.

12. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 2, en los que:

dicho bloque hidrófilo se sintetiza a partir de al menos un compuesto hidrófilo seleccionado de entre monómeros vinílicos, oligómeros vinílicos y polímeros vinílicos.

13. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 12, en los que:

dicho compuesto hidrófilo es al menos un compuesto seleccionado de entre el grupo constituido por derivados de acrilato, derivados de acrilamida, derivados de alquilacrilato, derivados de alquilacrilamida, y derivados de N-vinil-2-pirrolidona.

14. Autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 2, en los que:

dicho bloque hidrófilo se origina a partir de un macroiniciador a base de poli(etilenglicol) o poli(N-vinil-2-pirrolidona).

15. Formulación farmacéutica que comprende autoensamblajes supramoleculares según la reivindicación 1, en combinación con una cantidad eficaz de al menos un constituyente farmacológico.

16. Formulación farmacéutica según la reivindicación 15, en la que el constituyente farmacológico es un fármaco.

17. Formulación farmacéutica según la reivindicación 15, en la que el constituyente farmacológico es un péptido, una proteína o un material genético.

18. Formulación farmacéutica según la reivindicación 15, que comprende un ligando que se dirige a una diana.