Síntesis y caracterización de poliuretanos sensibles al medio para aplicaciones biomédicas

! !! ! ! Sín esis y ca ac e ización de poliu e anos sensibles al medio pa a aplicaciones biomédicas F ancisco José Pé ez Ga cía Uni e sidad de Se illa Facul ad de Fa macia ! ! ! 2 ! ! ! 3 T abajo Fin de G ado G ado en Fa macia Sín esis y ca ac e ización de poliu e anos sensibles al medio pa a aplicaciones biomédicas Alumno: F ancisco José Pé ez Ga cía Tu o as: Mª de G acia Ga cía Ma ín y Elena Mª Beni o He nández T abajo Fin de G ado de Ca ác e Expe imen al Se illa, a 5 de sep iemb e de 2016 Uni e sidad de Se illa Facul ad de Fa macia Depa amen o de Química O gánica y Fa macéu ica ! ! ! 4 ! ! ! 5 ÍNDICE 1. RESUMEN .................................................................................................................. 6 2. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 7 3. OBJETIVOS .............................................................................................................. 21 4. METODOLOGÍA Y PARTE EXPERIMENTAL ................................................. 22 4.1 Mé odos gene ales ............................................................................................... 22 4.2 Sín esis de monóme os ........................................................................................ 24 4.3 Sín esis de políme os ........................................................................................... 27 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .............................................................................. 31 5.1 Sín esis y ca ac e ización de monóme os ......................................................... 31 5.2 Sín esis y ca ac e ización de políme os ............................................................. 32 6. CONCLUSIONES .................................................................................................... 35 7. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................... 36 8. ANEXOS: ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS ................................................... 39 ! ! ! ! 6 1. RESUMEN La mayo ía de los á macos adminis ados po ía sis émica p esen an baja biodisponibilidad, de mane a que la concen ación en plasma se encuen a po debajo de los ni eles de e ec i idad. Ac ualmen e, los sis emas de libe ación con olada (SLC) pe mi en mejo a la biodisponibilidad de los á macos p e iniendo la deg adación, con olando la elocidad de libe ación, disminuyendo los e ec os secunda ios y haciendo más e icaz su anspo e hacia las dianas e apéu icas. Exis e una amplia a iedad de políme os na u ales y sin é icos con po encial aplicabilidad como SLC de á macos, sin emba go, hay a ios aspec os que es ingen el uso de muchos de ellos, como son la biocompa ibilidad y la oxicidad. También hay que ene en cuen a el cos e de p oducción de es os sis emas. Los políme os des inados a SLC deben p esen a p opiedades ísicas y químicas que egulen los siguien es aspec os: pe meabilidad, espues a al medio, uncionalidad supe icial, biodeg adabilidad y luga es de econocimien o biomolecula . En es e T abajo de Fin de G ado se desc ibe la sín esis y ca ac e ización es uc u al de Co-poliu e anos an i ílicos uncionalizados, de i ados de ca bohid a os, biocompa ibles y biodeg adables, y sensibles a las condiciones edox. Es as p opiedades las apo an las unidades es uc u ales que con ienen enlaces disul u o, que pueden educi se en los ambien es hipoxídicos educ o es de las células umo ales, y g upos hid oxilo lib es. En p ime luga se ha lle ado a cabo la sín esis de los monóme os co espondien es pa a las eacciones de poliadición. Pos e io men e, se han p epa ado cinco Co-poliu e anos que p esen an di e sas concen aciones de g upos hid oxilo y de g upos disul u o en sus cadenas polimé icas. La hid o ilia de es os políme os se á modulada po la concen ación de g upos hid oxilo p esen es en las unidades de azúca , la cual ga an iza á la biodeg adación de los mismos. Palab as cla e: Políme os Biodeg adables, Políme os De i ados de Ca bohid a os, Co- Poliu e anos, Sis emas de Libe ación Con olada, Políme os Redox ! ! ! 7 2. INTRODUCCIÓN Aunque exis e una g an can idad de compues os con ac i idad e apéu ica econocida, solamen e unos cuan os han encon ado u ilidad clínica como á macos pa a el a amien o de de e minadas en e medades. Es o se debe a que la ac i idad e apéu ica que muchos de es os compues os p esen an in i o suele se in e io a la encon ada en los es udios in i o p elimina es. La causa de la educción de la ac i idad e apéu ica es, en muchos casos, la baja biodisponibilidad, es deci , la ex ensión y elocidad con que el p incipio ac i o, o á maco en cues ión, alcanza las dianas e apéu icas en el o ganismo. Pa a la e aluación de la e icacia e apéu ica es necesa io ene en cuen a la ía de adminis ación, los mecanismos isiológicos y el me abolismo del á maco. La biodisponibilidad que p esen an la mayo ía de los á macos adminis ados po ía sis émica suele se baja, la concen ación en plasma puede incluso encon a se po debajo de los ni eles de e ec i idad, equi iéndose la adminis ación de nue as dosis. En ales casos, la al a de con ianza del pacien e en la e icacia de los á macos les hace ecu i a epe idas adminis aciones, que pueden lle a les a sob edosis con d amá icos esul ados en muchos casos. Ac ualmen e, los sis emas de libe ación con olada (SLC) pe mi en mejo a la biodisponibilidad de los á macos p e iniendo la deg adación p ema u a, con olando la elocidad de libe ación, disminuyendo los e ec os secunda ios y di igiéndolos a las dianas e apéu icas. La FDA (Food and D ug Adminis a ion) ap obó en 1990 el p ime SLC, el “Liposomal ampho e icin B”, y desde en onces se han come cializado más de diez SLC pa a el a amien o de en e medades como el cánce , in ecciones, o en e medades degene a i as muscula es (Zhang y cols., 2013) (Figu a 1), siendo millones los pacien es que ac ualmen e se bene ician de es os a ances. Como consecuencia, se ha p oducido un cambio económico elacionado con el desa ollo de nue os á macos. El cos e y iempo p omedios eque idos pa a desa olla un SLC es ap oximadamen e de 20- 50 millones de dóla es (USD) y 3-4 años, que es signi ica i amen e meno que pa a el desa ollo de un nue o á maco, ap oximadamen e 500 millones USD y 10 años. Los SLC se basan en inco po a el agen e e apéu ico a un compues o de na u aleza polimé ica, de mane a que aquél se aya libe ando de una mane a p ede e minada. Dependiendo de la o mulación a macéu ica y de la aplicación eque ida, el iempo de libe ación puede i de a ias ho as has a un mes o incluso a ios años. Se ha es udiado una amplia a iedad de políme os na u ales y sin é icos como ! ! ! 8 anspo ado es de á macos que incluyen an o componen es hid ó obos como hid ó ilos. Con obje o de es ablece la aplicabilidad de los SLC, los es udios de las di e sas in e acciones políme o-políme o, políme o-p incipio ac i o, políme o-disol en e y políme o-medio isiológico son de especial ele ancia. Aunque en p incipio las combinaciones de ma e iales son ilimi adas, hay a ios aspec os que es ingen la aplicabilidad de muchos de ellos en libe ación con olada, como son la biocompa ibilidad, la oxicidad p opia y la de los subp oduc os co espondien es, incluso la necesidad de eliminación de muchos de ellos ía qui ú gica. También hay que ene en cuen a el cos e económico de p oducción de es os sis emas. Figu a 1. Sis emas de libe ación con olada ap obados po la FDA (Zhang y cols., 2013) Las p opiedades ísicas y químicas de los SLC son decisi as pa a p oduci sis emas “in eligen es” que egulen especí icamen e la pe meabilidad, la espues a al medio, la uncionalidad supe icial, la biodeg adabilidad y los luga es de econocimien o biomolecula . Los a ances de la química de ma e iales han impulsado el desa ollo de nue os SLC biodeg adables y biocompa ibles, ocalizados a de e minadas dianas e apéu icas que además puedan esponde a de e minados es ímulos. En es e sen ido, la nano ecnología es á jugando un papel muy impo an e ya que el amaño de las nanopa ículas (NPs) es un ac o de e minan e en la biodis ibución (Zhang y cols., 2013). El con ol del amaño y o ma de un SLC pa iculado median e nano ab icación y nanomano ac u ación juga án un impo an ísimo papel en el u u o (Wong y Choi, 2015). El desa ollo de a anzados sis emas polimé icos de anspo e y libe ación de á macos, capaces de esponde a es ímulos o señales isiológicas en el ambien e ! ! ! 9 in acelula (ej., iones, p o eínas, enzimas, cambios de pH, empe a u a, condiciones edox) es á suponiendo desde la pasada década un á ea de in es igación p e e en e (Bajpai y cols., 2008). De mane a muy e icaz se ha conseguido inco po a en las es uc u as polimé icas cie as unidades es uc u ales eac i as que pueden p o oca an o cambios es uc u ales en el SLC como libe a di ec amen e la molécula del á maco, que p e iamen e es anclada median e enlaces co alen es (Wei y cols., 2013). La Figu a 2 mues a un ejemplo del diseño de copolíme os de na u aleza an i ílica capaces de esponde a es ímulos en el ambien e in acelula . Figu a 2. Diseño de copolíme os dibloque an i ílicos que esponden a es ímulos ( empe a u a, pH, condiciones edox) (Wei y cols., 2013) Los políme os edox son mac omoléculas elec oac i as que con ienen g upos uncionales que pueden se oxidados (pie den elec ones) y educidos (ganan elec ones) (Figu a 3). Apa e de sus aplicaciones en la p oducción de ene gía (ba e ías, células sola es y e moeléc icas, e c.) es os políme os ienen un impo an e campo de aplicaciones en medicina como SLC, biosenso es, ac uado es y supe icies in eligen es (Figu a 4) (Casado y cols., 2016). ! ! ! 16 b) Poliamidas es e eo egula es análogas al Nylon 6 c) Poliamidas análogas al Nylon 6,6 y Nylon 5,6 d) Poliamidas es e eo egula es análogas al Nylon 3 median e ROP Esquema 5. Poliamidas basadas en ca bohid a os (Galbis y cols., 2016) Los poliés e es lineales ali á icos se han p epa ado a pa i de ácidos aldá icos y dioles ali á icos, o po eacción de ácidos dica boxílicos ali á icos con aldi oles. También se han lle ado a cabo modi icaciones del PET (polie ilen e e ala o) y del PBT (polibu ilen e e ala o) sus i uyendo el e ilenglicol y el bu ilenglicol po unidades de aldi ol en di e sas p opo ciones. El ácido álico ambién ha sido sus i uido po unidades de ácidos aldá icos de es uc u a bicíclica (D-gluco y D-galac o) (Esquemas 6 y 7). Es os ! ! ! 17 políme os modi icados con unidades de azúca p esen a on p opiedades ísicas y mecánicas muy in e esan es, y esul a on se más ácilmen e deg adables an o bajo condiciones hid olí icas como enzimá icamen e. Poliés e es lineales de i ados de L-a abini ol y xili ol Poliés e es de i ados de ácido galac á ico Esquema 6. Poliés e es ali á icos (Galbis y cols., 2016) ! ! ! 18 Esquema 7. Poliés e es a omá icos (Galbis y cols., 2016) También se sin e iza on polica bona os a pa i de aldi ioles y polies e amidas a pa i de aminoalcoholes de i ados de ca bohid a os, así como poliu eas a pa i de diaminas (Galbis y cols., 2016). Los poliu e anos se p epa a on a pa i de aldi oles y diisociana os come ciales como el HMDI (hexame ilendiisociana o) y el MDI [4,4’-me ilen-bis( enilisociana o)]. Se demos ó que la p esencia de g upos me oxilo ue de e minan e en la hid odeg adabilidad de los mismos, los de i ados de pen i oles con eniendo mayo núme o de g upos me oxilo se deg ada on más ápidamen e (Esquema 8). Esquema 8. Poliu e anos lineales (De Paz y cols., 2007; Fe is y cols., 2011; Ma in y cols., 2008; Ma in y cols., 2009) ! ! ! 19 Los Co-poliu e anos p epa ados a pa i de L-a abini ol y 2,2’-di ioe anol, se deg ada on en p esencia de glu a ión bajo condiciones isiológicas (Esquema 9). Esquema 9. Poliu e anos deg adables po glu a ión (De Paz y cols., 2007; Fe is y cols., 2010; Fe is y cols., 2012) Algunos de los políme os mos ados en el Esquema 10 ue on es udiados como ma ices pa a sis emas de libe ación con olada del á maco an icance oso me o exa o in i o, p esen ando un excelen e pe il de libe ación a ni el de colon. Esquema 10. Poliu e anos deg adables po glu a ión (Campiñez y cols., 2013; Fe is y cols., 2014) ! ! ! 20 El Esquema 11 mues a una se ie de poliu e anos basados en hexi oles, de ellos el PU(DipMa-HDI) ue ans o mado, po hid ólisis de los g upos isop opilidenos p o ec o es de los g upos hid oxilo secunda ios del D-mani ol, en el más hid o ílico PU(Ma-HDI) que se deg adó o almen e a pH 7, en 7 días. Esquema 11. Poliu e anos lineales de i ados de monóme os ace alizados (Begines y cols., 2016) Según los an eceden es expues os podemos conclui diciendo que la p esencia en las cadenas polimé icas de enlaces disul u o jun o con unidades es uc u ales que apo en hid o ilia a los co espondien es ma e iales, asegu a la biodeg adación de los mismos en ambien es educ o es hipoxídicos. Con es os pa ones podemos diseña sis emas polimé icos biodeg adables an i ílicos con p opiedades edox. La hid o ilia puede se modulada po la p esencia de unidades es uc u ales de i adas de ca bohid a os, las cuales además ga an iza án la meno oxicidad de es os ma e iales pa a aplicaciones biomédicas. ! ! ! 21 3. OBJETIVOS Como se indica p e iamen e, uno de los g andes e os hoy en día es el in e és po la libe ación con olada de á macos cen ándose los es udios en el desa ollo de nue os sis emas que sean biodeg adables y biocompa ibles. En es e sen ido, en el p esen e T abajo Fin de G ado se plan ean los siguien es obje i os: 1. Sín esis y ca ac e ización de monóme os que con engan g upos hid oxilos p ima ios a pa i de monosacá idos ácilmen e asequibles. También se p epa a án monóme os que con engan g upos isociana o y g upos disul u o como pa e del esquele o. 1.1. Dado que los políme os ienen que se biodeg adables y biocompa ibles, los co espondien es monóme os deben p esen a una cons i ución adecuada. Así, se p epa a án monóme os de i ados de ca bohid a os que apo a án a los políme os un ca ác e an i ílico. 1.2. Pa a asegu a la deg adación de los co espondien es políme os en ambien es educ o es, se p epa a án monóme os que con engan enlaces disul u o en su es uc u a. 1.3. Es os monóme os, además deben con ene g upos uncionales eac i os pa a las eacciones de polime ización. Es os se án g upos hid oxilos lib es y g upos isociana o. 2. Sín esis de políme os: 2.1. Las eacciones de polime ización se lle a án a cabo po poliadición de los monóme os dando luga a poliu e anos. 2.2. Se emplea án dis in as p opo ciones de los monóme os hid oxílicos con el in de ob ene una se ie de Co-poliu e anos cuya deg adación pueda se modulada po la mayo o meno p esencia de g upos uncionales. 3. Finalmen e se p ocede á a la ca ac e ización es uc u al an o de los monóme os como de los nue os políme os. Pa a ello se u iliza án las écnicas espec oscópicas habi uales FTIR-ATR y RMN. Los amaños molecula es de los políme os se de e mina án median e GPC. ! ! ! 22 4. METODOLOGÍA Y PARTE EXPERIMENTAL 4.1 Mé odos gene ales Los eac i os u ilizados en las dis in as sín esis ue on come ciales (Sigma-Ald ich Chemical Co, Fluka, Me ck y Pan eac) y se u iliza on sin pu i icación p e ia. Los disol en es se seca on y pu i ica on, cuando ue necesa io, u ilizando los mé odos es ánda es. Los eac i os que así lo eque ían ue on almacenados en ío a 4 °C y se maneja on bajo a mós e a ine e. Las eacciones en a mós e a ine e se lle a on a cabo bajo a mós e a de a gón. Los pun os de usión se de e mina on en un apa a o de la casa Elec o he mal en ubos capila es abie os y sin co egi . Las e apo aciones de los disol en es se e ec ua on a p esión educida (0,1 a 20 mmHg) y empe a u as in e io es a 60 °C. C oma og a ía en capa ina El seguimien o de las eacciones se lle ó a cabo median e c oma og a ía en capa ina (c.c. .). Las c oma og a ias en capa ina con ines cuali a i os se ealiza on en c oma oplacas de Sílica Gel 60 F254 sob e aluminio (Me ck) de 0,2 mm de espeso . Como eluyen es se emplea on los que se indican en cada caso. La de ección de los compues os en las placas se lle ó a cabo median e la exposición de és as a la luz UV (λmax = 254 nm) y pos e io e elado po inme sión en disoluciones de H2SO4 en E OH al 10% o ácido os omolíbdico en E OH al 3%, y pos e io calen amien o. Espec os de abso ción en el in a ojo (IR) Los espec os de abso ción de IR se egis a on en un espec o o óme o JASCO FT/IR-4200 equipado con ATR. Espec os de esonancia magné ica nuclea de p o ón (1H-RMN) Los espec os de Resonancia Magné ica Nuclea de p o ones (1H-RMN) se egis a on en espec o o óme os B uke AV-500 (500,13 MHz) y AMX-300 (300,1 MHz). Las mues as se p epa a on en disolución de deu e oclo o o mo o dime ilsul óxido deu e ado. Los alo es de desplazamien os químicos (δ) se exp esa on en ppm e e idos al e ame ilsilano (SiMe4) y los alo es de las cons an es de acoplamien o (J) se e i ie on ! ! ! 23 en He zios (Hz). La mul iplicidad de señales se indica median e las ab e ia u as: s (singule e), sa (singule e ancho), d (doble e), dd (doble doble e), ( iple e), m (mul iple e). Espec os de esonancia magné ica nuclea de ca bono-13 (13C-RMN) Los espec os de Resonancia Magné ica Nuclea de Ca bono-13 (13C-RMN) se ealiza on en los mismos equipos nomb ados an e io men e a 125 ó 75 MHz espec i amen e. Los espec os se calib a on usando las señales de los disol en es como e e encias in e nas. Pa a acili a la in e p e ación de los espec os se u iliza on las siguien es écnicas: - Expe imen os DEPT (Dis o sionless Enhacemen by Pola iza ion T ans e ). La longi ud de pulsos u ilizada se ha elegido de o ma que los ca bonos p ima ios y e cia ios apa ecen como ase posi i a, los secunda ios como ase nega i a y los ca bonos que no es án unidos a hid ógeno no apa ecen. - Expe imen os de co elación homonuclea (COSY 1H- lH). - Expe imen os de co elación he e onuclea (HETCOR 1H-13C). C oma og a ía de pe meabilidad en gel (GPC) Las c oma og a ías de pe meación en gel (GPC) se ealiza on en un c oma óg a o Wa e s 1515 u ilizando un de ec o de índice de e acción Wa e s 2414 y equipado con dos columnas S y agel® HR (7,8 x 300 mm) dispues as en se ie, e mos a izado a 60 °C, usando dime il o mamida (DMF) con b omu o de li io, g ado HPLC, como ase mó il. El lujo empleado ue de 0,5 mL/min y la concen ación de los es ánda es y las mues as ue del 0,1% p/ . Los pesos molecula es ue on es imados usando pa ones de polies i eno. ! ! ! 24 4.2 Sín esis de monóme os 3,3’-di iodip opiona o de die ilo (2) El ácido 3,3’-di iop opiónico (1) (10 g, 47,6 mmol) se in odujo en un ma az y se adiciona on 30 mL de e anol, 30 mL de olueno y 0,17 mL de ácido sul ú ico. La mezcla de eacción se agi ó a e lujo con una ampa Dean S a k du an e 15 ho as. Pasado es e iempo se concen ó a sequedad, el esiduo esul an e se disol ió en die il é e y la disolución se la ó es eces con 20-30 mL de agua has a pH neu o. La ase o gánica se secó con sul a o de sodio anhid o y se concen ó a sequedad pa a da el p oduc o 2 como un líquido incolo o (12,64 g, 99,84 %). Los da os espec o o omé icos coincidie on con los desc i os en la li e a u a pa a el compues o 2 (Te amu a y cols., 2007). 3,3’-disul anediildi(p opanohid azida) (3) A una disolución de 2 (12,64 g, 47,53 mmol) en 13,6 mL de me anol se le añadió una disolución acuosa al 65% de hid azina monohid a o (22,71 mL, 304,16 mmol) y la mezcla se agi ó du an e una ho a a empe a u a ambien e. La suspensión ob enida se il ó, se la ó con me anol y el sólido il ado se ec is alizó de me anol pa a da luga al p oduc o 3 como un sólido blanco (7,81 g, 69%). Sus ca ac e ís icas ísicas ue on idén icas a las desc i as en la li e a u a pa a es e compues o 3, p. . 130-131 °C [Li . 125-126 °C (Ve c uysse KP y cols., 1997)]. SS O O O O SS O H N O N H NH2 H2N ! ! ! 25 2,2’-di iodie ildiisociana o (DTDI) (4) Una disolución del compues o 3 (7,23 g, 30,4 mmol) en una mezcla de ácido clo híd ico y agua (5,75 mL de HCl concen ado y 28,08 mL de agua) se agi ó en un baño de hielo du an e cinco minu os. A con inuación se adicionó go a a go a una disolución de ni i o de sodio (4,13 g, 60,50 mmol) en agua (5,75 mL) y 31 mL de olueno. La agi ación se man u o a 5 °C du an e 20 minu os y la suspensión esul an e se il ó. La ase o gánica se sepa ó, se secó con sul a o de sodio anhid o y se il ó. El il ado se calen ó a e lujo du an e 30 minu os. Finalmen e la disolución se concen ó a sequedad ob eniéndose el compues o 4 como un líquido ama illen o (4,80 g, 77,4%) (Te amu a y cols., 2007). 1H-RMN (CDCl3, 300 MHz): δ (ppm) 2,90 ( , 4H, J = 6,3 Hz, SCH2), 3,64 ( , 4H, J = 6,3 Hz, OCNCH2). 13C-RMN (CDCl3, 75 MHz): δ (ppm) 39,7 (SCH2), 41,6 (OCNCH2), 123,6 (NCO). 1,2:3,4:5,6- i-O-isop opilidén-D-mani ol (6) A una suspensión de D-mani ol come cial (5) (40 g, 0,21 moles) en 500 mL de ace ona se le añadie on 4 mL de ácido sul ú ico concen ado y la mezcla se agi ó a empe a u a ambien e du an e 24 ho as. La disolución esul an e se neu alizó po adición go a a go a de una disolución de sosa concen ada has a pH neu o. Las sales o madas se il a on y la disolución esul an e se concen ó a un e cio de su olumen o iginal. A con inuación se diluyó al doble con agua dando luga a una c is alización en masa, ob eniéndose el compues o 6 (38,91 g, 58,95%) que se u ilizó en la siguien e e apa sin SSOCN NCO OO O O O O ! ! ! 32 g upos isop opilideno p o ec o es, ob eniéndose así el 3,4-O-isop opilidén-D-mani ol (7), con un endimien o del 91,3% (Esquema 13). Esquema 13. (a) Ace ona, H2SO4 concen ado; (b) CH3COOH, 40 ºC. ! 5.2 Sín esis y ca ac e ización de políme os Sín esis de Co-poliu e anos de i ados del DTDI Se han p epa ado los Co-poliu e anos 9, 10, 11, 12 y 13 a pa i del 2,2’- di iodie ildiisociana o (4), 3,4-O-isop opilidén-D-mani ol (7) y 2,2’-di iodie anol (8). El mé odo gene al consis ió en disol e una mezcla de los dioles 7 y 8, en las p opo ciones co espondien es, en THF y adiciona 4 jun o con una go a de dilau a o de dibu iles año, que se u ilizó como ca alizado (Fe is y cols., 2011) (Esquema 14). Esquema 14. Sín esis de los Co-poliu e anos PU{[(iP )Man]m:[di iodie anol]n-DTDI} (9-13). Las polime izaciones se lle a on a cabo a empe a u a ambien e du an e 24 ho as, as las cuales se de u o la eacción po adición de e c-bu anol. Los poliu e anos se aisla on HO OH OH OH OH OH OO O O O O HO OH OH O O OH a b 5 6 7 SSOCN NCO HO SSOH HO OH OH O O OH + + Dilau a o de dibu iles año THF 4 7 8 OSSO H NSSN H OO H NSSN H O O OH O O OH O O mn 9-13 ! ! ! 33 po p ecipi ación sob e die il é e ío, y pos e io il ación, la ando con el mismo disol en e. Finalmen e ue on secados a acío du an e a ios días. Los endimien os ob enidos ue on del o den del 50-60% y los pesos molecula es que p esen a on los nue os copolíme os es u ie on en e 23000 y 78000 g/mol con polidispe sidades de 1,1 a 1,9 (Tabla 1). Tabla 1: Compa ación de pesos molecula es y endimien os de los Co-poliu e anos PU{[(iP )Man]m:[di iodie anol]n-DTDI} (9-13). Co-poliu e ano R o. (%) Mwa Mna Mw/Mna 9 55 27000 24800 1,09 10 51 25000 22900 1,08 11 56 23000 20900 1,08 12 60 28000 24700 1,13 13 68 27000 23800 1,13 a Pesos molecula es y polidispe sidades es imados median e GPC usando pa ones de polies i eno y u ilizando DMF con b omu o de li io como ase mó il. El análisis de los espec os de RMN de p o ones y ca bono-13 de los compues os p epa ados demues an la o mación de los enlaces u e ano. La elucidación de las señales se lle ó a cabo empleando écnicas de espec oscopía bidimensional (COSY y HETCOR). En el RMN de p o ones se ap ecian las dos señales co espondien es a los H de cada uno de los NH o mados. En los espec os de ca bono-13 ambién se e idencia la p esencia de los u e anos o mados, apa eciendo dos señales de ca bonilo di e en es a 155,9 y 156,3 ppm. Así mismo se pueden obse a el es o de señales espe adas, siendo signi ica i a la disminución en la in ensidad de las señales co espondien es a los CH3 del azúca a medida que disminuye su p opo ción en la mezcla de pa ida. Analizando con de alle la in ensidad de es as señales median e la in eg ación de las mismas se pudo de e mina la p opo ción de cada diol con enida en cada uno de los copolíme os p epa ados. Es as p opo ciones se ajus a on bas an e a las de pa ida pa a cada caso, excep o pa a los políme os 12 y 13 en las que se obse ó una pequeña des iación (Tabla 2). Los espec os es udiados ambién e elan que los g upos hid oxilos secunda ios del mani ol eacciona on con el diisociana o 4, po lo que el poliu e ano ob enido no es lineal, sino que posee cie o g ado de ami icación. Las señales de en ec uzamien o se obse an ! ! ! 34 cla amen e en el espec o de ca bono-13, donde apa ecen a ias señales pa a cada uno de los ca bonos de la cadena de mani ol. En ensayos an e io es ealizados el g upo de in es igación se comp obó que el homopolíme o de i ado de mani ol p esen ó has a un 10% de en ec uzamien o (Rome o-Azogil, 2014). Tabla 2: Compa ación de las p opo ciones de pa ida y las halladas de dioles en los Co-poliu e anos PU{[(iP )Man]m:[di iodie anol]n-DTDI} (9-13) Co-poliu e ano P opo ciones de pa ida P opo ciones halladas m n m n 9 50 50 50 50 10 80 20 80 20 11 20 80 25 75 12 60 40 52 48 13 40 60 50 50 Finalmen e, en el espec o de in a ojos de los Co-poliu e anos 9-13 se obse an bandas de ib ación ípicas de ensión y lexión de los u e anos (1680, 1530 cm-1) y la ib ación de ensión OH a 3330 cm-1, así como la ib ación de esquele o de los me ilos de los g upos isop opilideno a 1250 cm-1, a iando la in ensidad de las señales en unción de la p opo ción de mani ol y di iodie anol p esen e en cada Co-poliu e ano. Ac ualmen e, en el g upo de in es igación, se es án lle ando a cabo di e sos es udios de deg adación an o en condiciones hid olí icas como en condiciones educ o as, mediadas po glu a ión (ambas en condiciones isiológicas), de los homopolíme os p e iamen e sin e izados y de los Co-poliu e anos que se p esen an en es e abajo. Los esul ados p elimina es mues an que, en ambos casos, el po cen aje de deg adación aumen a con la p opo ción del agmen o azuca ado del copolíme o, po lo que se deduce que la deg adación iene de e minada más bien po la p esencia de g upos hid oxilo lib es del políme o, es deci po su hid o ilia, y no an o po la p opo ción de puen es disul u o p esen es en el mismo. ! ! ! 35 6. CONCLUSIONES 1. Con obje o de p epa a políme os sensibles al ambien e educ o p esen e en las células umo ales, que puedan se aplicados como SLC de á macos, es necesa io sin e iza p e iamen e los monóme os adecuados. Es os monóme os deben es a debidamen e uncionalizados, po ejemplo con g upos disul u o que se educen en ambien es hipoxídicos educ o es. La p esencia en es os monóme os de g upos hid oxilo lib es, o g upos p o ec o es ácilmen e eliminables, acili a la deg adación an o hid olí ica como mediada po glu a ión de los co espondien es políme os. 2. En es e T abajo Fin de G ado ha sido posible sin e iza , con buenos endimien os, dos monóme os bi uncionales necesa ios pa a lle a a cabo las eacciones de polime ización: un diisociana o que con iene el g upo disul u o y el 3,4-O-isop opiliden-D-mani ol que con iene cua o g upos hid oxilo lib es y un g upo p o ec o que puede hid oliza se ácilmen e. También se ha u ilizado como comonóme o el 2,2’-di iiodie anol. 3. Pa a consegui sis emas cuya deg adación pueda se modulada po la p esencia de los dis in os g upos uncionales, se han p epa ado cinco Co-poliu e anos, median e eacciones de poliadición, con buenos endimien os, empleando dis in as p opo ciones de los monóme os an e io men e mencionados. Las p opo ciones de i ado de D-mani ol- di iodie anol ue on 80:20, 60:40, 50:50, 40:60 y 20:80, que se hicie on eacciona con la can idad equi alen e del diisociana o. 4. Median e 1H-RMN se ha demos ado que los Co-poliu e anos han inco po ado los monóme os en p ác icamen e las mismas p opo ciones que en la uen e de alimen ación de las co espondien es eacciones de poliadición, si bien p esen a on cie o g ado de en ec uzamien o en e las cadenas polimé icas. 5. Con pos e io idad a la inalización de es e abajo expe imen al, el g upo de in es igación ha demos ado que los Co-poliu e anos más hid o ílicos, con mayo concen ación de g upos hid oxilo lib es, se deg adan más ápidamen e en p esencia de glu a ión bajo condiciones isiológicas. ! ! ! 36 7. BIBLIOGRAFÍA Bajpai AK, Shukla SK, Bhanu S, Kankane S. Responsi e polyme s in con olled d ug deli e y. P og. Polym. Sci. 2008; 33(11): 1088–118. Begines B, Zamo a F, Beni o E, Ga cía-Ma ín MG, Galbis JA. Con o ma ionally es ic ed linea polyu e hanes om ace alized suga -based monome s. J. Polym. Sci. Pa A Polym. Chem. 2012; 50(22): 4638–46. Campiñez MD, Aguila -de-Ley a Á, Fe is C, de Paz MV, Galbis JA, Ca aballo I. S udy o he p ope ies o he new biodeg adable polyu e hane PU (TEG-HMDI) as ma ix o ming excipien o con olled d ug deli e y. D ug De . Ind. Pha m. 2013; 39(11):1 758–64. Casado N, He nández G, Sa don H, Mece eyes D. Cu en ends in edox polyme s o ene gy and medicine. P og. Polym. 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ANEXOS: ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS ATR A enua ed To al Re lec ion 13C-RMN Resonancia Magné ica Nuclea de ca bono-13 CDCl3 Clo o o mo deu e ado CH3COOH Ácido acé ico COSY Co ela ion Spec oscopy d Doble e dd Doble doble e DEPT Dis o sionless Enhacemen by Pola iza ion T ans e DMF Dime il o mamida DMSO Dime ilsul óxido DMSO-d6 Dime ilsul óxido deu e ado DTDI 2,2’-di iodie ildiisociana o E OH E anol FDA Food and D ug Adminis a ion FTIR Fou ie T ans o m In a ed Spec oscopy g G amos GPC C oma og a ía de pe meación de gel HCl Ácido clo híd ico HETCOR He e onuclea Co ela ion Spec oscopy 1H-RMN Resonancia Magné ica Nuclea de p o ones HMDI Hexame ilendisiociana o HPLC C oma og a ía líquida de al a e icacia Hz He zios H2NNH2 Hid azina H2O Agua H2SO4 Ácido sul ú ico IR In a ojo J Cons an e de acoplamien o Li . Li e a u a m Mul iple e Man Mani ol MDI 4,4’-me ilen-bis( enilisociana o) ! ! ! 40 MHz Mega He zios min Minu o mL Milili os mmHg Milíme os de me cu io mmol Milimol Mn Peso Molecula p omediado en núme o Mw Peso Molecula p omediado en peso Mw/Mn Polidispe sidad NaNO2 Ni i o de sodio NPs Nanopa ículas p. . Pun o de usión PBT Polibu ilen e e ala o pDNA Plasmid DNA PEG Polie ilenglicol PET Polie ilen e e ala o ppm Pa es po millón PU Poliu e ano ROP Ring opening polyme i a ion RMN Resonancia Magné ica Nuclea R o. Rendimien o s Singule e sa Singule e ancho siRNA Small in e e ing RNA SLC Sis emas de Libe ación Con olada T iple e SiMe4 Te ame ilsilano THF Te ahid o u ano USD Dóla es adounidense UV Ul a iole a δ Desplazamien o químico λ Longi ud de onda ν Núme o de onda