ES2299746T3 - Poli (orto-esteres) biodegradables obtenidos a partir de di (ceteno-acetales) a base dioxano, y copolimeros de bloque que los contienen. - Google Patents

Poli (orto-esteres) biodegradables obtenidos a partir de di (ceteno-acetales) a base dioxano, y copolimeros de bloque que los contienen. Download PDF

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ES2299746T3 ES03786759T ES03786759T ES2299746T3 ES 2299746 T3 ES2299746 T3 ES 2299746T3 ES 03786759 T ES03786759 T ES 03786759T ES 03786759 T ES03786759 T ES 03786759T ES 2299746 T3 ES2299746 T3 ES 2299746T3
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Abstract

Un poli(orto-éster) de la fórmula I (Ver fórmula) en donde, n, es un número entero, de por lo menos 5; R, es un enlace, -(CH2)a-, ó -(CH2)b-O-(CH2)c-; en donde, a, es un número entero de 1 a 10, y b y c, son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5; R a , es un alquilo C1-C4; R b , es hidrógeno o un alquilo C1-C4; y cada A, se selecciona, de una forma independiente, de entre R 1 , R 2 , R 3 , ó R 4 , en donde, R 1 , es: (Ver fórmula) en donde, p, es un número entero de 1 a 20; R 5 , es hidrógeno o alquilo C1-C4; y R 6 , es: (Ver fórmula) en donde, s, es un número entero de 0 a 30; t, es un número entero de 2 a 200; y R 7 , es hidrógeno o alquilo C1-C4; R 2 , es: (Ver fórmula) R 3 , es: (Ver fórmula) en donde, x, es un número entero de 0 a 30; y, es un número entero de 2 a 200; R 8 , es hidrógeno o alquilo C1-C4; R 9 y R 10 son, de una forma independiente, alquileno C1-C12; R 11 , es hidrógeno o alquilo C1-C6, y R 12 , es alquilo C1-C4; o R 11 y R 12 ,conjuntamente, son alquileno C3-C10; y R 4 , es (i) el residuo de un diol que contiene por lo menos una funcionalidad amina, incorporado en éste; o (ii) el residuo de un diol, que contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado entre los grupos amida, imida, urea, y uretano.

Description

Poli(orto-ésteres) biodegradables obtenidos a partir de di(ceteno-acetales) a base dioxano, y copolímeros de bloque que los contienen.
Sector de la invención
La presente solicitud de patente, se refiere a poli(orto-ésteres). En una forma de presentación presentada aquí, se proporcionan poli(orto-ésteres) biodegradables procedentes de di(cetono-acetales) basados en dioxano); y a copolímeros de bloque que los contienen.
Antecedentes y trasfondo de la invención
El interés por los polímeros sintéticos bioerosionables (biodegradables), para el suministro sistemático de agentes terapéuticos, empezó en los tempranos años correspondientes a la década de los 70 (1970), con el trabajo de Yolles et al., Polymer News 1: 9-15 (1970), utilizando poli(ácido láctico). Desde esa época, se han preparado numerosos otros polímeros, y éstos se han investigado como matrices biodegradables, para la liberación controlada de agentes terapéuticos.
Las patentes estadounidenses U.S. nº 4.079.038, U.S. nº 4.093,709, U.S. nº 4.131.648, U.S. nº 4.138.344 y U.S. nº 4.180.646, dan a conocer poli(orto-ésteres) biodegradables o bioerosionables. Estos polímeros, se forman mediante la reacción entre un orto-éster (u orto-carbonato), tal como el 2,2-dietoxitetrahidrofurano y un diol, tal como el 1,4-ciclohexanodimetol. La reacción, requiere una elevada temperatura y una reducida presión, y un tiempo de reacción relativamente largo. Fármacos, u otros ingredientes activos, se retienen en la matriz del polímero a ser liberada como los polímeros biodegradables, debido a la hidrólisis de los enlaces o eslabones lábiles.
La patente estadounidense U.S. nº 4.304.767, da a conocer polímeros preparados procediendo a hacer reaccionar un poliol con un ceteno-acetal polifuncional. Estos polímeros, representan una significante mejora, con respecto a los de las patentes estadounidenses U.S. nº 4.079.038, U.S. nº 4.093,709, U.S. nº 4.131.648, U.S. nº 4.138.344 y U.S. nº 4.180.646, debido a hecho de que, la síntesis, acontece rápida y fácilmente, a la temperatura ambiente, y a la presión atmosférica y, los polímeros resultantes, tienen unas propiedades superiores.
Se discuten adicionalmente otros polímeros, en la patente estadounidense U.S. nº 4.957.998. Estos polímeros, contienen enlaces o eslabones de acetal, carboxi-acetal, y carboxi-ortoéster, y se preparan mediante un procedimiento de dos etapas, que se inicia con la reacción entre un ceteno-acetal polifuncional y un compuesto que contiene un éter de vinilo, seguido por la reacción con un poliol o un poliácido.
Se discuten, aún, además, otros polímeros de un tipo similar, en la patente estadounidense U.S. nº 4.946.931. Los polímeros, se forman mediante la reacción entre un compuesto que contiene una multiplicidad de funciones carboxilato, y un ceteno-acetal polifuncional. Los polímeros resultantes, tienen unos tiempos de erosión o degradación muy rápidos.
A pesar de la facilidad con la que estos enlaces o eslabones hidrolizan, los poli(orto-ésteres) conocidos en el arte anterior de la técnica especializada, son materiales altamente estables, cuando se emplazan en un tampón acuoso, o cuando permanecen o residen en el cuerpo. Esta estabilidad, se atribuye a la extrema hidrofobicidad de los poli(orto-ésteres), la cual limita severamente la cantidad de agua que puede penetrar en el polímero. Mientras que, esto permite el control con respecto a las tasas de erosión o degradación, el excipiente ácido físicamente incorporado, puede difundirse, desde la matriz de polímeros, a tasas variables, dejando una matriz que se encuentra completamente agotada de excipiente, mientras que, el polímero, tiene todavía un tiempo de vida muy largo que permanece.
Las patentes estadounidenses U.S. nº 4.764.364 y U.S. nº 4.855.132, describen polímeros biodegradables que incluyen a los poli(orto-ésteres) que contienen una funcionalidad amina. Se dice que, los polímeros, se erosionan o degradan más rápidamente, a un menor valor pH, que a un mayor valor pH, en un entorno medioambiental acuoso, ácido.
Sistema micelar para objetivar un tumor como diana
Uno de los mayores problemas en el tratamiento del cáncer, es la dificultad de lograr una suficiente concentración de un agente anticancerígeno, en el tumor. Esto es debido a la toxicidad, algunas veces extrema, de tales agentes, la cual limita severamente las cantidades que pueden utilizarse. No obstante, un descubrimiento mayor, en la quimioterapia del cáncer, ha sido el denominado efecto EPR (retención y permeación mejoradas - [EPR - del inglés enhanced permeation and retention). El efecto EPR, se basa en la observación del hecho de que, la vascularización del tumor (vasos sanguíneos del tumor), al tratarse de una vascularización nuevamente formada, tiene un epitelio incompletamente formado, y es mucho más permeable que la vascularización establecida, más vieja, la cual es esencialmente impermeable a las moléculas grandes. Adicionalmente, además, el drenaje linfático, en los tumores, es muy pobre, facilitando así, de este modo, la retención de los agentes anticancerígenos suministrados al tumor.
\newpage
El efecto EPR, puede utilizarse en la objetivación del cáncer como diana, utilizando sistemas de suministro que contienen fármacos anticancerígenos, los cuales son demasiado grandes, como para pernear una vascularización normal, pero que son lo suficientemente pequeños, como para pernear la vascularización del tumor, y se han desarrollado dos propuestas o formas de enfocar el problema. En una de las propuestas, se utiliza un polímero soluble en agua, el cual contiene un fármaco anticancerígeno, químicamente enlazado al polímero, vía un enlace o eslabón hidrolíticamente lábil. Tales tipos de construcciones de fármacos a base de polímeros, se inyectan intravenosamente y se acumulan en los tumores, en donde, éstos se interiorizan mediante las células, vía endocitosis, y se liberan en el compartimiento lisosómico de la célula, vía segmentación del enlace o eslabón lábil que une el fármaco al polímero. Dos desventajas de esta propuesta de procedimiento, son las consistentes en, en primer lugar, que se utilizan polímeros solubles en agua, no biodegradables, y esto requiere un fraccionamiento pesado o engorroso del polímero, con objeto de asegurar el hecho de que, el peso molecular del polímero, sea inferior al umbral de excreción renal y, en segundo lugar, que el fármaco debe unirse químicamente al polímero, lo cual crea, efectivamente, una nueva entidad del fármaco, con los consiguientes obstáculos reguladores, los cuales deben ser superados. El uso de conjugados de polímeros, en la diagnosis y el tratamiento del cáncer, se discute en el trabajo de Duncan et al., "The role of polymer conjugates in the diagnosis and treatment of cancer", -El rol interpretativo de los conjugados de polímeros, en la diagnosis y el tratamiento del cáncer-, S.T.P. Pharma Sciences, 6 (4), 237-263 (1996), y un ejemplo de un conjugado de agente bioactivo de alginato, es el que se proporciona en la patente estadounidense U.S. nº 5.622.718.
Se ha descrito una propuesta alternativa de procedimiento, para enfocar el problema. En esta propuesta, se procede a preparar un copolímero de bloque de AB, ó ABA, en donde el bloque B, es hidrofóbico y, el bloque A, es hidrofílico. Cuando se procede a emplazar un material de este tipo, en agua, éste se auto-reunirá en micelas, con un núcleo hidrofóbico y una envoltura hidrofílica que recubre al núcleo. Tales tipos de micelas, tienen un diámetro de aproximadamente 100 nm, el cual es lo suficientemente grande, de tal forma que, cuando éstas se inyectan intravenosamente, las micelas, no pueden abandonar la vascularización normal, pero éstas son lo suficientemente pequeñas, como para abandonar la vascularización existente en el interior de los tumores. Adicionalmente, además, un diámetro de 100 nm, es demasiado pequeño, como para ser reconocido por el sistema reticuloendotelial, mejorando, con ello, el tiempo de vida de las micelas, en el sistema sanguíneo. Adicionalmente, además, cuando el bloque hidrofóbico es poli(etilenglicol), se nota una mejora adicional del tiempo de circulación, tal y como se ha notado en liposomas "escondidos". El uso de micelas de copolímeros de bloque, se revisa en el trabajo de Kwon et al., "Block copolimer micelles as long-circulating drug delivery vehicles", -Micelas de copolímeros de bloque, como vehículos de suministro de drogas de prolongada circulación-, Adv. Drug. Delivery Rev., 16, 295-309 (1995).
Las patentes estadounidenses U.S. nº 5.412.073, U.S. nº 5.449.513, U.S. nº 5.510.103, y U.S. nº 5.693.751, describen copolímeros de bloque, que son de utilidad como sistemas de suministro micelar, en donde, el bloque hidrofílico, es polietilenglicol y, los bloques hidrofóbicos, son varios derivados de poli(ácido aspártico), poli(ácido glutámico) y polilisina. Las patentes estadounidenses U.S. nº 5.412.073, U.S. nº 5.693.751, describen una propuesta de procedimiento, en donde, los fármacos, se han unido químicamente al segmento hidrofóbico; mientras que, las patentes estadounidenses U.S. nº 5.449.513 y U.S. nº 5.510.103, describen una propuesta de procedimiento, en donde, los fármacos hidrofóbicos, se han atrapado físicamente en el interior de la porción hidrofóbica de la micela. Esta última propuesta de procedimiento, es claramente preferible, debido al hecho de que no es necesaria ninguna modificación del fármaco.
Matriz de copolímero de bloque, biodegradable, para el suministro controlado de fármacos
En los copolimeros de bloque de AB, ABA ó BAB, que comprenden un bloque A hidrofílico, y un bloque B hidrofóbico, los bloques A y B, son incompatibles y, a escala microscópica, se separan las fases. Esta separación de fases, imparte, al material, unas propiedades térmicas únicas y de utilidad.
Existe una considerable experiencia, en el arte anterior de la técnica especializada, en cuanto al desarrollo de copolímeros de bloque que se encuentran comprendidos por poli(etilenglicol) y segmentos hidrofóbicos bioerosionables o biodegradables, tales como el poli(ácido L-láctico), los copolímeros de poli (ácido L-láctico-co-glicólico), y la poli(\varepsilon-caprolactona), y en cuanto a la discusión de su uso, como agentes de suministro de fármacos). Véase por ejemplo, el trabajo de Wolthuis et al., "síntesis and caracteritation of poli(ethylene glycol)poli-L-láctide Block copolymers", Third Eur. Symp. Controlled Drug Delivery, -Copolímeros de bloque de poli(etilenglicol)poli-L-láctidos, Tercer Simposio sobre Suministro Controlado de Fármacos-, 271-276 (1994), y el trabajo de Youxin et al., "Synthesis and properties of biodegradable ABA triblock copolymers...", -Síntesis y propiedades de copolímeros tribloque ABA, biodegradables...-, J. Controlled Release, 27, 245-257 (1993), y la patente estadounidense U.S. nº 5.133.739.
Los poli(orto-ésteres), son conocidos, como vehículos potenciales para el suministro sostenido de fármacos. Véase, por ejemplo, el trabajo de Heller "Poly(Ortho Esters)", -Poli(orto-ésteres), Adv. Polymer Sci. 107, 41-92 (1993), y las referencias que en dicho trabajo se citan, y las patentes estadounidenses U.S. nº 4.304.767, U.S. nº 4.946.931, U.S. nº 4.957.998, y U.S. nº 5.968.543.
La patente estadounidense U.S. nº 5.939.453, describe polímeros de bloque preparados a partir de polietilenglicoles y ciertos poli(orto-ésteres).
Los documentos litados en esta sección y, en cualquier otro lugar, dentro de esta solicitud de patente, se incorporan aquí, dentro de esta solicitud, a título de referencia.
Resumen de la invención
En un primer aspecto de la invención, en ésta, se proporcionan, poli(orto-ésteres) de la fórmula I
\vskip1.000000\baselineskip
1
en donde,
n, es un número entero, de por lo menos 5;
R, es un enlace, -(CH_{2})_{a}-, ó -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-; en donde, a, es un número entero de 1 a 10, y b y c, son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5;
R^{a}, es un alquilo C_{1}-C_{4};
R^{b}, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{4}; y
cada A, se selecciona, de una forma independiente, de entre R^{1}, R^{2}, R^{3}, ó R^{4}, en donde,
R^{1}, es:
\vskip1.000000\baselineskip
2
en donde,
p, es un número entero de 1 a 20;
R^{5}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y
R^{6}, es:
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3
en donde,
s, es un número entero de 0 a 30;
t, es un número entero de 2 a 200; y
R^{7}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{2}, es:
\vskip1.000000\baselineskip
4
\vskip1.000000\baselineskip
R^{3}, es:
\vskip1.000000\baselineskip
5
\vskip1.000000\baselineskip
en donde,
x, es un número entero de 0 a 30;
y, es un número entero de 2 a 200;
R^{8}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{9} y R^{10} son, de una forma independiente, alquileno C_{1}-C_{12};
R^{11}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y R^{12}, es alquilo C_{1}-C_{4}; o R^{11} y R^{12},conjuntamente, son alquileno C_{3}-C_{10}; y
R^{4}, es
(i)
el residuo de un diol que contiene por lo menos una funcionalidad amina, incorporado en éste; o
(ii)
el residuo de un diol, que contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado entre los grupos amida, imida, urea, y uretano.
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En un segundo aspecto de la invención, en ésta, se proporcionan composiciones farmacéuticas de liberación controlada, que comprenden:
(a) un agente activo; y
(b) como vehículo, el poli(orto-éster) anteriormente descrito, arriba.
En un tercer aspecto de la invención, en ésta, se proporciona un procedimiento para tratar un estado de enfermedad, mediante la liberación controlada de un agente activo, tal como el consistente en el tratamiento del dolor, mediante la administración de un analgésico local, o en el tratamiento del cáncer, mediante la administración de un agente quimioterapéutico o antineoplástico, que comprende la administración local de una cantidad terapéuticamente efectiva del agente activo, en la forma de la composición farmacéutica de liberación controlada, descrita anteriormente, arriba.
En un cuarto aspecto de la invención, en ésta, se proporcionan, procedimientos de preparación de los poli(orto-ésteres) del primer aspecto de la invención, y las composiciones farmacéuticas de liberación controlada del segundo aspecto de la invención.
En un quinto aspecto de la invención, en ésta, se proporcionan copolímeros de bloque de fórmula X, de fórmula Y, y de fórmula Z:
R^{A}-[OCH_{2}CH_{2}]_{f}-[POE]_{g}-H
(X),
R^{A}-[OCH_{2}CH_{2}]_{f}-[POE]_{g}-[OCH_{2}CH_{2}]_{h}-OR^{B}
(Y),
H-A-[POE]_{g}-[OCH_{2}CH_{2}]_{h}-[POE]_{j}-H
(Z),
en donde,
R^{A}, es alquilo C_{1}-C_{4};
R^{B}, es alquilo C_{1}-C_{4};
f y h son, de una forma independiente, un número entero de 2 a 1000;
g y j son, de una forma independiente, un número entero, de 2 a 200;
POE es una unidad poli(orto-éster) de la fórmula II:
\vskip1.000000\baselineskip
7
\vskip1.000000\baselineskip
en donde,
R, es un enlace, -(CH_{2})_{a}-, ó -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-; en donde, a, es un número entero de 1 a 10, y b y c, son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5;
R^{a}, es un alquilo C_{1}-C_{4};
R^{b}, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{4}; y
cada A, se selecciona, de una forma independiente, de entre R^{1}, R^{2}, R^{3}, ó R^{4}, en donde,
R^{1}, es:
\vskip1.000000\baselineskip
8
\vskip1.000000\baselineskip
en donde,
p, es un número entero de 1 a 20;
R^{5}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y
\newpage
R^{6}, es:
\vskip1.000000\baselineskip
9
\vskip1.000000\baselineskip
en donde,
s, es un número entero de 0 a 30;
t, es un número entero de 2 a 200; y
R^{7}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{2}, es:
\vskip1.000000\baselineskip
10
\vskip1.000000\baselineskip
R^{3}, es:
\vskip1.000000\baselineskip
11
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en donde,
x, es un número entero de 0 a 30;
y, es un número entero de 2 a 200;
R^{8}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{9} y R^{10} son, de una forma independiente, alquileno C_{1}-C_{12};
R^{11}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y R^{12}, es alquilo C_{1}-C_{4}; o R^{11} y R^{12},conjuntamente, son alquileno C_{3}-C_{10}; y
R^{4}, es
(i)
el residuo de un diol que contiene por lo menos una funcionalidad amina, incorporado en éste; o
(ii)
el residuo de un diol, que contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado entre los grupos amida, imida, urea, y uretano.
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En un sexto aspecto de la invención, en ésta, se proporciona una composición farmacéutica para el suministro de un agente activo hidrofóbico o insoluble en agua, que comprende el agente físico físicamente atrapado en un portador o vehículo de fármaco, pero no covalentemente unido a éste, que comprende un copolímero de bloque de la fórmula X, de la fórmula Y, o de la fórmula Z, o una mezcla de éstos.
En un séptimo aspecto de la invención, en ésta, se proporciona una composición para la liberación sostenida de un agente activo, que comprende el agente activo dispersado en una matriz que comprende un copolímero de bloque de la fórmula X, de la fórmula Y, o de la fórmula Z, o una mezcla de éstos.
En un octavo aspecto de la invención, en ésta, se proporciona un procedimiento para la preparación de un copolímero de bloque de la fórmula X, de la fórmula Y, o de la fórmula Z, o una mezcla de éstos.
Descripción detallada de la invención Definiciones
A menos que se proceda a definirlos de otro modo, en esta especificación, todos los términos técnicos y científicos, se utilizan aquí, en este documento, en concordancia con las definiciones convencionales tal y como éstas se usan comúnmente, y como son entendidas por parte de aquéllas personas usualmente expertas en el arte especializado de la técnica de la química sintética y farmacéutica.
"Agente activo", incluye cualquier compuesto o mezcla de compuestos que producen un resultado beneficioso o de utilidad. Los agentes activos, se distinguen de los componentes tales como los consistentes en los vehículos, los portadores, los diluyentes, los lubricantes, los ligantes y otros adyuvantes de formulación, y los encapsulantes o cualesquiera otros agentes protectores. Los ejemplos de agentes activos, son agentes farmacéuticos, agentes agrícolas, o agentes cosméticos. Los agentes farmacéuticos apropiados, incluyen a los agentes farmacéuticamente activos que actúan localmente o sistemáticamente, los cuales pueden ser administrados a un individuo, mediante aplicación tópica o intralesional (incluyendo, por ejemplo, la aplicación a la piel rascada por una abrasión, laceraciones, heridas de perforación, etc., así como al interior de lesiones quirúrgicas), o mediante inyección, tal como la inyección como del tipo subcutánea, intradérmica, intramuscular, intraocular, o intra-articular. Los ejemplos de estos artículos, incluyen, pero no de una forma limitativa en cuanto a éstos, a los anti-infectantes (incluyendo a los antibióticos, antivíricos, fungicidas, escaricidas, o pediculicidas), antisépticos (por ejemplo, cloruro de benzalconio, cloruro de bencetonio, gluconato de clorexidina, acetato de mafenida, cloruro de metilbencetonio, nitrofurazona, nitromersol, y por el estilo), esteroides (por ejemplo, estrógenos, progestinas, andrógenos, adrenocorticoides, y por el estilo), polipéptidos terapéuticos (por ejemplo, insulina, eritropoyetina, proteínas morfogénicas, tal como la proteína de ósea morfogénica, y por el estilo), analgésicos y agentes anti-inflamatorios (por ejemplo, aspirina, ibuprofeno, naproxeno, cetoralac, inhibidores de COX-1, inhibidores de COX-2, y por el estilo), agentes quimioterapéuticos contra el cáncer (por ejemplo, mecloretamina, ciclofosfamida, fluorouracilo, tioguanina, carmustina, lomustina, melfalan, clorambucil, estreptozocina, metotrexato, vincristina, bleomicina, vinblatina, videsina, dactinomicina, daunorubicina, doxorubicina, tamoxifeno, y por el estilo), narcóticos (por ejemplo, morfina, meperidina, codeína, y por el estilo), anestésicos locales (por ejemplo, anestésicos locales del tipo amida o anilina, tales como bupivacaína, dibucaína, mepivacaína, procaína, lidocaína, tetracaína, y por el estilo), agentes antiangiogénicos (por ejemplo, combrestatina, contortrostatina, anti-VEGF, y por el estilo), polisacáridos, vacunas, antígenos, DNA u otros polinucleótidos, oligonucléotidos antisentido, y por el estilo. También para su uso aquí, existen otros agentes activos que actúan localmente, tales como los astringentes, antiperspirantes, irritantes, rubefacientes, vesicantes, agentes esclerósicos [esclerosizantes], cáusticos, escaróticos, agentes ceratolíticos, pantallas o filtros solares, y una variedad de productos dermatológicos, incluyendo a los agentes hipopigmentantes y antipruríticos. El término "agentes aditivos", incluye adicionalmente a los biocidas tales como los fungicidas, pesticidas, y herbicidas, promotores o inhibidores del crecimiento de las plantas, conservantes, desinfectantes, purificadores de aire, y nutrientes.
"Alquilo", denota un hidrocarbilo saturado, lineal, que tiene desde uno hasta el número de átomos de carbono designados, o un hidrocarbilo cíclico, ramificado, que tiene desde tres hasta el número de de átomos de carbono designados (por ejemplo, alquilo C_{1}-C_{4}). Los ejemplos de alquilo, incluyen al metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, ciclopropilo, n-butilo, tert.-butilo, ciclopropilmetilo y por el estilo.
"Alquileno", denota un radical divalente, saturado, ramificado o no radicado, que tiene desde uno hasta el número de átomos de carbono designados (por ejemplo, alquileno C_{1}-C_{12}). Los ejemplos de alquileno, incluyen al metileno (-CH_{2}-), etileno, (-CH_{2}CH_{2}-), isopentileno (-CH_{2}-CH(CH_{3})-CH_{2}-CH_{2}-, n-octileno (-(CH_{2})_{8}-), y por el estilo.
"Bioerosionable" y "bioerosionabilidad", se refieren a la degradación, desmontaje, digestión de los poli(orto-ésteres), mediante la acción del entorno medioambiental, incluyendo la acción de los organismos vivientes y, de una forma más notable, a un valor pH y a una temperatura fisiológicas. Un principal mecanismo, para la bioerosión de los poli(orto-ésteres), proporcionada aquí, es la hidrólisis de las uniones entre las unidades del poli(orto-éster), y dentro de éstas.
"Que comprende", es un término inclusivo, interpretado como queriendo significar que contiene, que abarca, que cubre, o que incluye los elementos listado a continuación del término, pero que no excluye a otros elementos no citados.
"Liberación controlada", "liberación sostenida", y términos similares, se utilizan aquí, para denotar un modo de liberación del agente activo, que acontece cuando el agente activo se libera del vehículo de suministro, a una tasa determinada y controlable, durante un período o transcurso de tiempo, más bien que dispensarse inmediatamente, en la aplicación o inyección. La liberación controlada o sostenida, puede extenderse durante horas, durante días, o durante meses, y puede variar en función de numerosos factores. Para la composición farmacéutica proporcionada aquí, en esta solicitud de patente, la tasa de liberación, dependerá del tipo de excipiente seleccionado y de la concentración del excipiente en la composición. Otro factor determinante de la tasa de liberación, es la tasa de hidrólisis de las uniones entre las unidades de poli(orto-éster), y dentro de dichas unidades de poli(orto-éster). La tasa de hidrólisis, a su vez, puede ser controlada mediante la composición del poli(orto-éster), y el número de enlaces o eslabones hidrolizables en el poli(orto-éster). Otros factores que determinan la tasa de liberación, de un agente activo, de la presente composición farmacéutica, incluyen al tamaño de partícula, acidez del medio (bien ya sea interna, o bien ya sea externa a la matriz), y las propiedades físicas y químicas del agente activo en la matriz.
"Matriz", denota la estructura física del poli(orto-éster), o copolímero de bloque, la cual retiene esencialmente al ingrediente activo, de una forma que previene la liberación del agente, hasta que el poli(orto-éster) o copolímero de bloque, se erosione o se decomponga.
"PEG", significa polietilenglicol, H-[OCH_{2}H_{2}]_{k}-OH, con un sufijo numérico, que indica el peso molecular medio numérico, nominal, M_{n}. A menos que el contexto lo requiera de otro modo, el término "PEG", incluye también a los mono(alquil C_{1}-C_{4})-éteres de polietilenglicol, R-[OCH_{2}CH_{2}]_{k}-OH, en donde, R, es alquilo C_{1}-C_{4}, a que, algunas veces, se le hace referencia como "RPEG".
"POE", significa un poli(orto-éster), o en el caso de los copolímeros de bloque, una unidad de poli(orto-éster).
"Secuestración" o "secuestro", es el confinamiento o retención del agente activo, en los espacios internos de una matriz de poli(orto-éster), o de copolímero de bloque. El secuestro de un agente activo, en el interior de una matriz, puede limitar el efecto tóxico del agente, prolongar el tiempo de vida de la acción del agente de una forma controlada, permitir la liberación del agente en una ubicación o localización definida, de una forma precisa, en un organismo, y proteger a los agentes inestables, contra la acción del entorno medioambiental.
Una "cantidad terapéuticamente efectiva", significa la cantidad que, cuando se administra a una animal, para tratar una enfermedad, es suficiente como para efectuar el tratamiento para la enfermedad.
"Tratar" o "tratamiento" (de) una enfermedad, incluye la prevención de la enfermedad, evitando que ésta ocurra en un animal que puede estar predispuesto a la enfermedad, pero que no experimenta o exhibe todavía síntomas de la enfermedad (tratamiento profiláctico), inhibiendo la enfermedad (enlenteciendo o parando su desarrollo), proporcionando un alivio o mitigación de los síntomas o efectos secundarios (incluyendo el tratamiento paliativo), y mitigando o aliviando la enfermedad (provocando la regresión de la enfermedad). Para los propósitos de esta solicitud de patente, una "enfermedad", incluye al dolor.
Una "unidad", denota un segmento individual de una cadena de poli(orto-éster), la cual consiste en el residuo de una molécula de di(ceteno-acetal) y el residuo de un poliol.
Una unidad "que contiene \alpha-hidroxiácido", denota una unidad, en donde, A, es R^{1}, es decir, en la cual, el diol, se prepara a partir de un \alpha-hidroxiácido o un diéster cíclico de éste y un diol de la fórmula HO-R^{6}-OH. La fracción del poli(orto-éster), la cual es una unidad que contiene un \alpha-hidroxiácido, afecta a la tasa de hidrólisis (o bioerosionabilidad), del poli(orto-éster) o copolímeros de bloque que lo contienen y, a su vez, a la tasa de liberación del agente activo.
Una unidad "que contiene aminas", denota una unidad, en donde, el diol, contiene por lo menos una funcionalidad amina incorporado en éste, la cual es una de los dos tipos de unidades, en donde, A, es R^{4}. La fracción del poli(orto-éster), que son unidades que contienen amina, afecta a la sensibilidad del pH, de la tasa de hidrólisis (o bioerosionabilidad) del poli(orto-éster) o copolímero de bloque que lo contiene y, a su vez, a la tasa de liberación del ingrediente activo.
Unidades "duras o blandas", denotan unidades individuales del poli(orto-éster), cuyas fracciones relativas al poli(orto-éster) como un todo, determinan el estado mecano-físico del poli(orto-éster) o copolímero de bloque que lo contiene. Unidades "duras", son unidades en donde, A, es R^{2}, y unidades "blandas", son unidades en donde, A, es R^{3}.
Una unidad "de enlace de hidrógeno", denota una unidad, en donde, el diol, contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado de entre los grupos amida, imida, urea, y uretano, el cual es uno de los dos tipos de unidades, en donde, A, es R^{4}. La fracción del poli(orto-éster), que son las unidades de enlace de hidrógeno, determinan el estado mecano-físico del poli(orto-éster) o copolímero de bloque que lo contiene.
"Vehículo o portador", denota un ingrediente que se encuentra incluido en una composición tal como una preparación farmacéutica o cosmética, por otras razonas distintas que las correspondientes a un efecto terapéutico o biológico. Las funciones servidas por los vehículos y portadores, incluyen el transporte de un agente activo al sitio de interés, el control de la tasa de acceso a éste, y la facilitación de la aplicación del agente en la región en donde se necesita la actividad. Los ejemplos de vehículos y portadores, incluyen a sólidos, tales como las micropartículas, microesferas, barras y obleas; y a semisólidos, que son susceptibles de poderse dispensar mediante una jeringa o por el estilo, o mediante la aplicación mediante untado o esparcimiento, con herramientas tales como la consistente en una espátula.
Los rangos facilitados, tales como las temperaturas, tiempos, tamaños, y por el estilo, deben considerarse como siendo aproximados, a menos que se manifiesto específicamente.
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Los poli(orto-ésteres)
Los poli(orto-ésteres), son de la fórmula I
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12
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en donde,
n, es un número entero, de por lo menos 5;
R, es un enlace, -(CH_{2})_{a}-, ó -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-; en donde, a, es un número entero de 1 a 10, y b y c, son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5;
R^{a}, es un alquilo C_{1}-C_{4};
R^{b}, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{4}; y
cada A, se selecciona, de una forma independiente, de entre R^{1}, R^{2}, R^{3}, ó R^{4}, en donde,
R^{1}, es:
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13
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en donde,
p, es un número entero de 1 a 20;
R^{5}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y
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R^{6}, es:
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14
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en donde,
s, es un número entero de 0 a 30;
t, es un número entero de 2 a 200; y
R^{7}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{2}, es:
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15
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R^{3}, es:
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en donde,
x, es un número entero de 0 a 30;
y, es un número entero de 2 a 200;
R^{8}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{9} y R^{10} son, de una forma independiente, alquileno C_{1}-C_{12};
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R^{11}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y R^{12}, es alquilo C_{1}-C_{4}; o R^{11} y R^{12},conjuntamente, son alquileno C_{3}-C_{10}; y
R^{4}, es
(i)
el residuo de un diol que contiene por lo menos una funcionalidad amina, incorporado de éste; o
(ii)
el residuo de un diol, que contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado entre los grupos amida, imida, urea, y uretano.
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Debido al hecho de que, estos poli(orto-ésteres), son polímeros, el número de unidades repetitivas n, en el poli(orto-éster), representa necesariamente el valor medio de una distribución, más bien que un número exacto. De una forma similar, el número de grupos \alpha-hidroxiácidos p, en las unidades que contienen \alpha-hidroxiácidos, y el número de grupos de óxido de etileno s, y x, en los grupos R^{6} y R^{3}, representan también necesariamente los valores medios de distribuciones, más bien que números exactos.
La estructura del poli(orto-éster) de utilidad aquí, en esta solicitud de patente, tal y como se muestra en la figura I, es uno de los residuos alternativos de un di(ceteno-acetal) y un diol, encontrándose separado, cada par adyacente de los residuos de (ceteno-acetal), por el residuo de un poliol, en una forma de presentación de un diol. Los poli(orto-ésteres) proporcionados aquí, se preparan mediante reacciones de condensación entre di(ceteno-acetales) y polioles, en una forma de presentación de diol, y la variación en estado mecano-físico y tasa de hidrólisis (bioerosionabilidad), se logra mediante la selección y el uso de una combinación de diferentes tipos de dioles.
Los poli(orto-ésteres) pueden prepararse de tal forma que, la tasa y el grado al cual éstos se hidrolizan, mediante el contacto con fluidos corporales, a temperaturas corporales y valores pH normales, puedan controlarse sin la adición de ácido exógeno, mediante la incorporación de ésteres de \alpha-hidroxiácidos, de cadena corta, tales como los ésteres del ácido glicólico, copolímeros del ácido láctico o de ácido glicólico-co-láctico, en la cadena del poli(orto-éster), y la variación de la cantidad de estos ésteres, con relación al poli(orto-éster), como un todo.
En presencia de agua, estos ésteres, cuando se incorporan en la cadena del poli(orto-éster), se hidrolizan rápida y fácilmente, a una temperatura corporal de 37ºC, y a un valor pH fisiológico, en una forma de presentación, a un valor pH de 7,4, para producir los correspondientes \alpha-hidroxiácidos. Los \alpha-hidroxiácidos, actúan entonces en un excipiente ácido, para controlar la tasa de hidrólisis del poli(orto-éster). Cuando el poli(orto-éster) se utiliza como vehículo o matriz que atrapa un ingrediente activo, la hidrólisis de los poli(orto-ésteres), provoca la liberación del agente activo.
Los poli(orto-ésteres) que tienen un mayor porcentaje molar de las unidades "que contienen \alpha-hidroxiácidos", tendrán una mayor tasa de bioerosinabilidad. En una forma de prestación, los poli(orto-ésteres) para una tasa incrementada de degradación, son aquéllos, en los cuales, el porcentaje molar de las unidades "que contienen \alpha-hidroxiácidos", es el correspondiente a un valor de por lo menos de un 0,1% molar, por ejemplo, el correspondiente a un porcentaje molar del 0,1-99% molar, tal como, por ejemplo, de aproximadamente un 0,5-50% molar y, en otra forma de presentación, el correspondiente a un porcentaje molar del 1-30% molar, como por ejemplo, del 5-30% molar, incluyendo el porcentaje molar de aproximadamente un 10-30% molar.
El uso, en estos poli(orto-ésteres), de dioles que contienen funcionalidades amina, provoca el que los poli(orto-ésteres), se conviertan en más sensibles al valor pH, que los poli(orto-ésteres) que no contienen tales tipos de dioles y, así, de este modo, que hidrolicen todavía más rápida y fácilmente, a un valor pH bajo, que a un valor pH alto. Esto es así, por ejemplo, en un entorno medioambiental acuoso, ácido, tal y como se encuentra en el interior de las células de los animales, y permite el que, los poli(orto-ésteres), sean relativamente estables, dentro del entorno medioambiental extracelular existente en el interior de un animal, como por ejemplo, dentro de la sangre, pero permite, también, el que hidrolicen rápidamente en el entorno medioambiental intracelular. Esto convierte a estos poli(orto-ésteres), en apropiados, en una forma de presentación para el suministro de agentes activos, en el interior de la célula.
Los poli(orto-ésteres que tienen un alto porcentaje molar de las unidades "que contienen amina", tendrán una tasa de bioerosinabilidad, que es más sensible al pH, que los poli(orto-ésteres) "que no contienen amina", y que se incrementa, a un bajo valor pH. En una forma de presentación, los poli(orto-ésteres), para una mayor sensibilidad al valor pH, son aquéllos, en los cuales, el porcentaje molar de las unidades "que contienen amina" es el correspondiente a un rango comprendido dentro de unos márgenes situados entre aproximadamente el 0,1-99,9% molar, en otra forma de presentación, entre aproximadamente el 1-80% molar, por ejemplo, aproximadamente el 5-50% molar, incluyendo, el correspondiente a aproximadamente el 10-30%, molar.
Adicionalmente, además, el estado mecano-físico del poli(orto-éster), puede también controlarse. Esto se logra mediante la inclusión de los residuos de ciertos dioles, en porciones seleccionadas, con relación al poli(orto-éster), como un todo. Así, por ejemplo, un alto contenido del residuo 1,4-ciclohexanodimetanol (como el isómero trans, o como la mezcla de de los isómeros cis/trans), o un diol "duro" similar, o un diol "de enlace de hidrógeno", con relación a un diol "blando" (cuya definición, se proporciona posteriormente, abajo, a continuación), produce una cadena de polímero relativamente rígida, y una substancia más sólida, y mediante la disminución del contenido del diol "duro" y de "enlace de hidrógeno", con relación al diol "blando", el poli(orto-éster), cambiará progresivamente, a través de las etapas de un termoplástico rígido, un termoplástico blando, un material sólido de bajo punto de fusión a un material parecido a un ungüento (liquido viscoso), y cualesquiera etapas intermedias entre éstas.
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Expresado en términos de porcentaje molar de la unidad "dura" o "de enlace de hidrógeno", con relación al poli(orto-éster), como un todo, en una forma de presentación, los poli(orto-ésteres) para composiciones líquidas o del tipo parecido a un ungüento, son aquéllos, en donde, la unidad "dura" o "de enlace de hidrógeno", constituye un porcentaje molar correspondiente a un valor del 20% molar, o menos. Del mismo modo, en una forma de presentación, los poli(orto-ésteres) para composiciones más sólidas, son aquéllos en donde, la unidad "dura" o "de enlace de hidrógeno", constituye un porcentaje molar correspondiente a un valor del 60% molar, o más.
Así, de este modo, ambas características del poli(orto-éster) preparado a partir de la reacción entre el di(ceteno-acetal) de la fórmula III, y una mezcla de los dioles, se controlan mediante el factor de relación de las cantidades de los dos o cuatro tipos de dioles en la mezcla de dioles.
Con respecto a la unidad individual "que contiene \alpha-hidroxiácido", p, en una forma de presentación, es de un valor que va de 1 a 6, en otra forma de presentación, tiene un valor de 1 a 4, en otra forma de presentación, tiene un valor de 1 ó 2, y en otra forma de presentación, tiene un valor de 1; R^{5}, en una forma de presentación, es hidrógeno o metilo y, en otra forma de presentación, es hidrógeno; R^{6}, en una forma de presentación, es
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y en las definiciones anteriormente facilitadas, arriba para R^{6}, s, en una forma de presentación, es de 2 a 12, en otra forma de presentación, es de 2 a 6 y, en otra forma de presentación, es de 2; R^{7}, en una forma de presentación, es hidrógeno y, t, en una forma de presentación, es de 4 a 12, en otra forma de presentación, es de 4 a 6 y, en otra forma de presentación, es 6.
Con respecto a la unidad "dura" individual, R^{2}, en una forma de presentación, es ciclohexanodimetanol.
Con respecto a la unidad "blanda" individual, R^{3}, en una forma de presentación, es
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en donde, x, en una forma de presentación, es de 2 a 12, en otra forma de presentación, es de 2 a 6 y, en otra forma de presentación, es 2. R^{8}, en una forma de presentación, es hidrógeno, y en otra forma de presentación, es de 4 a 12, por ejemplo, 10; de otro modo, R^{9} y R^{10}, en una forma de presentación, son idénticas, en otra forma de presentación, son un alquileno C_{4}-C_{12} y, en otra forma de presentación, son un alquileno C_{6}-C_{12} no ramificado. R^{11}, en una forma de presentación, es hidrógeno y, R^{12}, en una forma de presentación, es metilo.
Con respecto a la unidad "que contiene amina", individual, los dioles de la fórmula HO-R^{4}-OH, incluyen dioles alifáticos de 2 a 20 átomos de carbono, incluyendo, en una forma de presentación, de 2 a 10 átomos de carbono, interrumpido por uno o dos grupos amina, y aminas di(hidroxi)- ó bis(hidroxialquil)-cíclicas, que tienen de 4 a 20 átomos de carbono o de nitrógeno entre los grupos hidroxi y, teniendo, en una forma de presentación, de 4 a 10 átomos de carbono o de nitrógeno entre los grupos hidroxi; y los grupos amina, son secundarios o, en una forma de presentación, son grupos amina, terciarios.
En una forma de presentación, los poli(orto)ésteres, son aquéllos, en donde, uno o más de los siguientes criterios, son ciertos:
(1) n, es un número entero de 5 a 500, siendo, en una forma de presentación, de 20 a 500, incluyendo de 30 a 300;
(2) R, es -CH_{2}OCH_{2}-;
(3) R^{a}, es alquilo C_{2}-C_{4}, incluyendo etilo; y
(4) R^{b}, es etilo;
y las proporciones de las unidades individuales, son tal y como se han indicado anteriormente, arriba.
El ámbito de la presente revelación, incluye todas las combinaciones de las formas de presentación anteriormente facilitadas, arriba.
Preparaciones de los poli(orto-ésteres)
Loa poli(orto-ésteres), se preparan según los procedimientos descritos en las patentes estadounidenses U.S. nº 4.764.364, U.S. nº 4.855.132 y U.S. nº 5.968.543. De una forma específica, los poli(orto-ésteres), se preparan mediante la reacción de un di(ceteno-acetal) de la fórmula III:
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en donde, L, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{3},
con un diol de la fórmula HO-R^{1}-OH, y opcionalmente, por lo menos un diol de las fórmulas HO-R^{2}-OH, HO-R^{3}-OH,y HO-R^{4}-OH.
Para formar el poli(orto-éster), utilizando una mezcla de varios tipos de dioles, la mezcla, se forma con proporciones seleccionadas, basadas en las características deseadas del poli(orto-éster). El uso de cantidades crecientes de dioles, en los cuales, A es R^{1}, incrementa la bioerosionabilidad del poli(orto-éster), y el uso de tales tipos de dioles, en los cuales, R^{6}, es una porción de óxido de polietileno o un alcano, incrementa la blandura o elasticidad del polímero; el uso de cantidades incrementantes de dioles, en los cuales A, es R^{2}, incrementa la dureza del poli(orto-éster); y el uso de dioles, en los cuales, A, es R^{3}, incrementa la blandura o elasticidad del poli(orto-éster), especialmente, cuando estos dioles son polietilenglicoles de bajo peso molecular o dioles alifáticos. El uso dioles que contienen aminas, incrementa la sensibilidad al valor pH de la bioerosionabilidad o biodegradabilidad del poli(orto-éster), incrementándose ésta a un valor pH bajo, y el uso de dioles que enlazan hidrógeno, incrementa la dureza del poli(orto-éster).
La preparación de los di(ceteno-acetales), como aquéllos de la fórmula III, se dan a conocer en las patentes estadounidenses U.S. nº 4.304.767, U.S. nº 4.532.335, y U.S. nº 5.968.543; y ésta, será conocida por parte de una persona comúnmente experimentada en el arte especializado de la técnica. Un procedimiento típico, es la condensación de un bis(diol) de la fórmula IV:
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con dos equivalentes de un 2-halocarboxaldehído-dialquilacetal, tal como el 2-bromoacetaldehído-dietilacetal, seguido de deshidrogenación, para proporcionar el di(ceteno-acetal). La condensación de un glicol con dietilbromo-acetales, se describe por parte de Roberts et al., en J. Am. Chem. Soc., 80, 1247-1254 (1958), y la deshidrogenación, se describe por parte de Beyerstedt et al., en J. Chem. Soc. 58, 529- 553 (1936).
Los di(ceteno-acetales), pueden también preparase mediante la isomerización de di(vinil-acetales), preparados, por ejemplo, mediante la condensación del bis(diol) de la fórmula IV, con dos equivalentes de un aldehído vinílico, tal como la acroleína o el crotonaldehído, o sus dialquilacetales, tal como el acroleindimetilacetal y, tales reacciones de condensación, son bien conocidas. Por ejemplo, Crivello et al., J. Polymer Sci. Part A: Polymer Chemistry (J. Polymer. Sci., Parte A: química de polímeros), 34, 3091-3102 (1996), dan a conocer la preparación de un gran número de ceteno-acetales y di(ceteno-acetales), incluyendo a los 2,2'dietiliden-4,4'-bis[1,3]dioxolano), y 3,9-dietiliden-2,4,8,10-tetraoxoaspiro[5,5]undecano (DETOSU), en cada caso, mediante la preparación del correspondiente di(vinil-acetal), a partir del relevante tetraol y acroleína, e isomerización con dicloruro de tris(trifenilfosfino)-rutenio.
La isomerización, puede llevarse a cabo mediante cualquiera de los varios procedimientos conocidos en el arte especializado de la técnica. Éstos incluyen, adicionalmente al uso del bicloruro de tris(trifenilfosfino)-rutenio, anteriormente mencionado, inmediatamente arriba, la isomerización en soluciones de metal alcalino -n-alquilo inferior/amina primaria solubles en agua (según la patente estadounidense U.S. nº 4.513.143), y en soluciones de alcóxido de metal alcalino/etilenamina (según la patente estadounidense U.S. nº 4.532.335). Un procedimiento adicional de isomerización, es la fotoisomerización, en presencia de un sensibilizador, tal como un compuesto organometálico de metal de transición, (por ejemplo, hierro-pentacarbonilo), en un disolvente consistente en alcano (por ejemplo, pentano, hexano, o heptano), bajo una atmósfera inerte.
El bis(diol) de la fórmula IV, en donde, R es un enlace o eslabón, y cada R^{b}, es hidrógeno, puede prepararse mediante la reducción del 1,1,2,2-etanotetracarboxilato de tetrametilo, comercialmente obtenible en el mercado, de procedencia de la firma Aldrich, con un agente reductor, tal como el LiAlH_{4}, en un disolvente, tal como el éter de dietilo, en una forma de presentación, a una temperatura reducida, tal como la correspondiente a un valor de 0ºC, para proporcionar el bis(diol). Una reducción de este tipo, se describe por parte de Haydock et al., en J. Med. Chem. 15: 447-448 (1972), para la reducción del 1,1,4,4-butanotetracarboxilato de tetrametilo.
Los bis(dioles) de la fórmula IV, en donde, R, es -(CH_{2})_{a}-, y cada R^{b} es hidrógeno, pueden preparase mediante la reacción de un \alpha,\omega-dihaloalcano de la fórmula X-(CH_{2})_{a}-X, en donde, X, es Cl ó Br, tal como 1,3-dibromopropano ó 1,5-dibromopentano, con un dialquil-malonato, de la fórmula CH_{2}(COOR^{3})_{2}, en donde, R^{3}, es alquilo C_{1}-C_{4}, en presencia de una base fuerte, tal como alcóxidos de metal alcalino o de metal alcalinotérreo (por ejemplo, etóxido de sodio o de magnesio), en un disolvente, tal como un alcanoílo inferior (por ejemplo, etanol), para proporcionar el \alpha,\alpha,\omega,\omega-alcanoetracarboxilato de tetraalquilo. Un acoplamiento de este tipo, es el que se describe en Meincke et al., J. Amer. Chem. Soc., 57, 1133 (1935), para la preparación del 1,1,4,4-butanotetracarboxilato de tetraetilo, a partir de dietil-manolato y 1,2-dibromoetano, en presencia de etóxido de magnesio, en etanol. El tetracarboxilato de este modo formado, se reduce, a continuación, para producir el bis(diol). Otros bis(dioles), en donde, cada R^{b}, no es hidrógeno, pueden prepararse a partir de los correspondientes dialquil-alquil-malonatos, también comercialmente obtenibles en el mercado, de procedencia de la firma Aldrich. El bis(diol) de la fórmula IV, en donde, R, es -CH_{2}-, y cada R^{b}, es hidrógeno, puede también prepararse, mediante la reacción de formaldehído y un dialquil-malonato, tal como el malonato de alquilo, como se describe por parte de Haworth, en J. Chem. Soc.,73: 330-345 (1898), seguido de la reducción del 1,1,3,3-propanotetracarboxilato de tetraetilo, de este modo formado, para proporcionar el bis(diol).
Los bis(dioles) de la fórmula IV, en donde, R, es -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}, pueden prepararse mediante un procedimiento similar, reemplazando el \alpha,\omega-dihaloalcano, con un di(\omega-haloalquil)éter de la fórmula X-(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-X, en donde, X, es Cl ó Br.
El bis(diol) de la fórmula IV, en donde, R, es -CH_{2}-O-CH_{2}-, y cada R^{2}, es etilo, es di(trimetilolpropano), y es comercialmente obtenible en el mercado, de procedencia de la firmaAldrich y de procedencia de la firma Perstorp. Los di(vinil-acetales) de la fórmula II, en donde, R, es -CH_{2}-O-CH_{2}-, y cada R^{2}, es H, metilo, ó etilo, pueden también prepararse a partir de trimetilolmetano, trimetiloletano, y trimetilolpropano, comercialmente obtenibles en el mercado, de la siguiente forma:
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en donde, el trimetilolpropano, en primer lugar, se convierte al vinil-acetal, mediante reacción con un aldehído vinílico o su dialquil-acetal (acrolín-dietilacetal, es el que se muestra) y, a continuación, algunos de los alcoholes resultantes, se convierten en un grupo saliente, tal como el tosilato (que se muestra), u otro alcano- ó areno-sulfonato, y el compuesto, se trata con base y alcohol, para formar el di(vinil-acetal).
La rigidez o flexibilidad del poli(orto-éster), se determina mediante las proporciones de unidades "dura" y "blanda", en la estructura del poli(orto-éster), lográndose una mayor rigidez, mediante la inclusión de proporciones mayores de la unidades "duras", en el poli(orto-éster).
Los dioles de las fórmulas HO-R^{1}-OH, HO-R^{2}-OH, y HO-R^{3}-OH, se preparan en concordancia con procedimientos conocidos en el arte especializado de la técnica, y tal y como se describen, por ejemplo, en las patentes estadounidenses U.S. nº 4.549.010 y U.S. nº 5.968.543. Algunos de los dioles, son comercialmente obtenibles en el mercado.
El diol de la fórmula HO-R^{1}-OH, puede prepararse procediendo a hacer reaccionar un diol de la fórmula HO-R^{6}-OH, con 0,5-10 equivalentes molares de un diéster cíclico de un \alpha-hidroxiácido, tal como un láctido ó glicólido, y permitiendo que, la reacción, se realice a una temperatura de 100-200ºC, durante un transcurso de tiempo de aproximadamente 12-48 horas. Si bien no son necesarios disolventes, para la realización de esta reacción, pueden no obstante utilizarse disolventes orgánicos, tales como los consistentes en una dimetilacetamida, dimetilsulfóxido, dimetilformamida, acetonitrilo, pirrolidona, tetra-hidrofurano, y éter de metilbutilo. Los dioles de la fórmula HO-R^{2}-OH, son generalmente susceptibles de poderse obtener comercialmente, en el mercado. Los dioles de la fórmula HO-R^{3}-OH, son comercialmente obtenibles en el mercado o, su preparación, se discute, de una forma general, en la patente estadounidense U.S. nº 5.968.543, procediendo a hacer reaccionar éter divinílico, con un exceso de un diol apropiado.
Los dioles de la fórmula HO-R^{4}-OH, que contienen dioles, son dioles que contienen por lo menos una amina secundaria o, en una forma de presentación, una amina terciaria. Éstos incluyen, a los dioles, en donde, R^{4}, es una amina, tal como R'NR''R'' ó R'N=R'', en donde, cada R' ó R'' es, de una forma independiente, un hidrocarbilo de cadena lineal o ramificada, alifático, aromático ó aromático/alifático, en cual se encuentra enlazado uno de los grupos hidroxi del diol y, opcionalmente, en donde, R' y R'', se encuentran enlazados, de tal forma que, la amina, es una amina cíclica, especialmente, un alquilo de cadena lineal o ramificada, de 2 a 10 átomos, y, de una forma más especial, de 2 a 5 átomos de carbono y, R, es hidrógeno, alquilo C_{1}-C_{6}, arilo C_{1}-C_{6}, o aralquilo, especialmente, alquilo y, especialmente, metilo. Otros dioles, incluyen a aquéllos, en donde se encuentran presentes dos de tales grupos amina, incluyendo en la misma amina cíclica. Así, de este modo, los dioles cíclicos basados en aminas cíclicas, de la fórmula HO-R^{4}-OH, que son representativos, incluyen a las aminas cíclicas (di(hidroxi)- ó bis(hidroxialquil)-sustituidas, tales como las corres-pondientes a las piridina, piperidina, piridazina, pirimidina, pirazina, piperazina, y por es estilo, sustituidas. Algunos dioles representativos de la fórmula HO-R^{4}-OH, incluyen a las N,N-bis(2-hidroxietil)amina, N,N-bis(2-hidroxietil)anilina, N-metil-N,N-bis(2-hidroxietil)-amina, N-butil-N,N-bis(2-hidroxietil)-amina, N-propil(N,N-bis(2-hidroxietil)amina, N-2-propil-N,N-bis(2-hidroxietil)-amina, N-ciclohexil-N,N-bis(2-hidroxietil)amina, N-bencil-N,N-bis(2-hidroxietil)amina, 3-dimetilamino-1,2-propanodiol, 3-(tert.-butilamino)-1,2-propanodiol, 1,4-bis(2-hidroxietil)-piperidina, 1,4-bis(2-hidroxietil)piperazina, 1,4-bis-(hidroximetil)piperazina, 7-(2,3-dihidroxipropil)teofilina, 3,6-dihidroxipiridazina, 2,3-dihidroxipiridina, 2,4-di-hidroxi-piridina, 2,6-dihidroxipiridina, 4,6-dihidroxi-pirimidina, N-etil-N,N-bis(2-hidroxietil)amina, y por el estilo. Tales tipos de dioles, incluyen a aquéllos que contienen ambos tipos de aminas, las aminas secundarias y las aminas terciarias y, en otra forma de presentación, incluyen a los que contienen aminas terciarias. Los polioles que contienen aminas, incluyen a los N-3-hidroxipropil-N,N-bis(2-hidroxietil)amina, 1,3-bis[tris-(hidroximetil)metilamino]-propano, 2,2-bis(hidroximetil)-2,2-2''-nitrilotrietanol, tris-(2-hidroxietil)amina, tris(3-hidroxipropil)amina, y por el estilo. Estos dioles, según se conoce en el arte especializado de la técnica, se reportan en síntesis y, muchos de ellos, son comercialmente obtenibles en el mercado.
Los dioles con enlaces de hidrógeno, incluyen a los dioles, en donde, R^{4}, es R'C(=O)NR''R'(amida), R'C(=O)NR''C(=O)R'(imida), R'NR''C(=O)NR''R'(urea), y R'OC(=O)NR''R'(uretano), en donde, cada una de la R' es, de una forma independiente, un hidrocarbilo alifático, aromático o aromático/alifático, de cadena lineal o ramificada, especialmente, un hidrocarbilo de cadena lineal o ramificada, de 2 a 22 átomos de carbono, de una forma especial, de 2 a 10 átomos de carbono y, R'', es hidrógeno, ó alquilo C_{1}-C_{4}, especialmente, hidrógeno o metilo, de una forma especial, hidrógeno. Algunos dioles representativos de la fórmula HO-R^{4}-OH, incluyen a la N,N'-bis(2-hidroxietil)tereftalamida, diimida N,N'-bis(2-hidroxietil)pirometílica, 1,1'-metiliden-(p-fenilen)bis[3-(2-hidroxietil)urea], N,N'bis(hidroxietil)-oxamida, 1,3-bis(2hidroxietil)urea, 3-hidroxi-N-(2-hidroxietil)propionamida, 4-hidroxi-N-(3-hidroxipropil)-butiramida, y bis(2-hidroxietil)etilendicarbamato. Estos dioles, son conocidos, en el arte especializado de la técnica, a raíz de síntesis reportadas y, muchos de ellos, son comercialmente obtenibles en el mercado. Los dioles representativos de la fórmula HO-(CH_{2})_{n}-NHCO-(CH_{2})_{m}-OH, en donde, n, es un número entero de 2 a 6 y m, es un número entero de 2 a 5, se realizan mediante la reacción de 2-aminoetanol, 3-aminopropanol, 4-aminobutanol, 5-aminopentanol, ó 6-aminohexanol, con \beta-propiolactona, \gamma-butirolactona, \delta-valerolactona ó \epsilon-caprolactona. Los dioles representativos de la fórmula HO-(CH_{2})_{n}-NHC(=O)O-(CH_{2})_{m}-OH, en donde, n y m son, cada una de ellas, un número entero, se realizan mediante la reacción de los mismos aminoalcoholes como los que se han mencionado anteriormente, arriba, con carbonatos cíclicos de la fórmula:
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tal como el carbonato de etileno. Los dioles de bis-amida de la fórmula HO-A-NHC(O)-B-C(=C)NH-A-OH, se preparan mediante la reacción de un diácido, opcionalmente, en forma activada, tal como el dihaluro de diacilo, con dos equivalentes de una hidroxi-amina. Otros procedimientos para la preparación de los dioles de la fórmula OH-R^{4}-OH, son conocidos, en el arte especializado de la técnica.
Una vez realizados, el diol o los dioles de la fórmula HO-R^{1}-OH, HO-R^{2}-OH, HO-R^{3}-OH, y HO-R^{4}-OH, en las deseadas proporciones, se mezclan con un di(ceteno-acetal) de la fórmula III, en un valor de relación de 1 : 1, del número total de moles de di(ceteno-acetal), con respecto al número total de moles de dioles, en un disolvente apropiado, a la temperatura ambiente. La reacción de condensación entre el di(ceteno-acetal) y los dioles, se lleva a cabo en unas condiciones correspondientes a las que se describen, por ejemplo, en las patentes estadounidenses U.S. nº 4.764.364, U.S. nº 4.855.132 y U.S. nº 5.968.543, y que se conocen bien, por parte de aquéllas personas experimentadas en el arte especializado de la técnica; y serán también rápida y fácilmente evidentes, a raíz de las estructuras de los reactivos, en sí mismas. Los disolventes apropiados, son los disolventes apróticos, tales como la dimetilacetamida, el dimetilsulfóxido, la dimetilformamida, el acetonitrilo, la acetona, el acetato de etilo, la pirrolidona, el tetrahidrofurano, el éter metilbutílico, y por el estilo. Para esta reacción, no se necesitan catalizadores pero, cuando se utilizan, los catalizadores apropiados, son el yodo en piridina, ácido p-toluenosulfónico; ácido salicílico, ácidos de Lewis (tales como el tricloruro de boro, trifluoruro de boro, tricloruro-eterato de boro, trifluoruro-eterato de boro, oxicloruro estánnico, oxicloruro de fósforo, cloruro de zinc, pentacloruro de fósforo, pentafluoruro de antimonio, octoato estannoso, cloruro estánnico, dietil-zinc, y mezclas de éstos); y catalizadores de Bronsted (tales como el ácido polifosfórico, ácido poliestireno-sulfónico reticulado, gel de sílice, y mezclas de entre éstos). Una cantidad típica de catalizador utilizada, es la correspondiente a un porcentaje de aproximadamente un 0,2%, en peso, con relación al di(ceteno-acetal). Pueden también utilizarse cantidades más pequeñas o más granes, tales como las correspondientes a unos porcentajes comprendidos dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente un 0,005% a aproximadamente un 2,0%, en peso, con relación al di(ceteno-acetal). Una vez que se ha completado la reacción, la mezcla de reacción, se deja enfriar, y se concentra mediante rotoevaporación, bajo la acción de vacío, para un poli(orto-éster) semisólido, o mediante precipitación en un no disolvente, tal como un alcanol (por ejemplo, metanol, etanol, y por el estilo), o un alcano (por ejemplo, hexanos, heptanos, y por el estilo), para un poli(orto-éster sólido). El poli(orto-éster), puede adicionalmente secarse, bajo la acción de vacío, a una temperatura elevada.
Se abarca aquí, también, a los poli(orto-ésteres) reticulados que se preparan mediante el empleo de unos o más polioles, que tienen más de dos grupos funcionales. Tales tipos de poli(orto-ésteres) reticulados, pueden prepararse procediendo, en primer lugar, a hacer reaccionar el di(ceteno-acetal) con un diol, en el cual, A, es R^{1}, R^{2}, R^{3}, R^{4}, ó una mezcla de estos, seguido de la adición de un poliol o polioles, que tenga(n) más de dos grupos funcionales hidroxilo. De una forma alternativa, el poliol o los polioles que tenga(n) más de dos grupos hidroxilo, puede(n) añadirse simultáneamente con los dioles. Los polioles que tengan más de dos grupos funcionales hidroxilo, apropiados para la separación de los poli(orto-ésteres) reticulados, pueden ser del tipo de cadena lineal o de cadena reticulada, incluyendo a los compuestos polihidroxilícos, tales como el 1,2,3-propanotriol, 1,2,5-pentanotriol, 1,2,6-hexanotriol, 1,3,5-pentanotriol, 1,2,4-butanotriol, 1,4,7-heptanotriol, 1,5,10-decanotriol, 1,5,12-dodecanotriol, 1,2,3,4,5,6-hexano-hexol, o tales tipos de compuestos hidroxilo que contienen amina, como la tris(2-hidroxietil)amina, y semejantes. Otros polioles representativos de este tipo, son los que se describen en la patente estadounidense U.S. nº 4.304.767. Las condiciones de reacción (por ejemplo, disolventes y temperaturas de reacción que sean adecuadas), y procedimientos para la preparación de los poli(orto-ésteres) que emplean únicamente los dioles, se describen, también, en las patentes estadounidenses U.S nº 4.304.767 y U.S. nº 5.968.543.
Los poli(orto-ésteres), pueden también prepararse mediante la reacción del di(ceteno-acetal), con el diol o los dioles elegido(s), bajo unas condiciones similares, pero en presencia de un "agentes de paro de la cadena" (es decir, un reactivo que termina la formación de la cadena del poli(orto-éster)). Los agentes de paro de la cadena que son apropiados, son los alcanoles C_{5}-C_{20}, especialmente, los alcanoles C_{10}-C_{20}. El agente de paro de la cadena es, en una forma de presentación presente, en un porcentaje molar del 1-20% molar, en base al di(ceteno-acetal). El poli(orto-éster) de esta forma preparado, tiene bajos pesos moleculares, con una dispersión de peso molecular más baja que las de los que se preparan mediante la reacción de los di(ceteno-acetales) con únicamente dioles.
Se incluyen, aquí, a los poli(orto-ésteres) que contienen todos los tipos de unidades, así como los poli(orto-ésteres) que contienen únicamente una, dos, tres, o cuatro tipos de unidades. Se incluyen también, aquí, los poli(orto-ésteres), preparados a partir de mezclas de unidades que contienen uno o más dioles del mismo tipo. Se incluyen también aquí, adicionalmente, los poli(orto-ésteres) que contienen trioles o polioles superiores y/o "mono-alcoholes" de "agentes de paro de la cadena", tal y como se han descrito anteriormente, arriba.
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Los copolímeros de bloque
En un quinto aspecto de la invención, en ésta, se proporcionan copolímeros de bloque de fórmula X, de fórmula Y, y de fórmula Z:
R^{A}-[OCH_{2}CH_{2}]_{f}-[POE]_{g}-H
(X),
R^{A}-[OCH_{2}CH_{2}]_{f}-[POE]_{g}-[OCH_{2}CH_{2}]_{h}-OR^{B}
(Y),
H-A-[POE]_{g}-[OCH_{2}CH_{2}]_{h}-[POE]_{j}-H
(Z),
en donde,
R^{A}, es alquilo C_{1}-C_{4};
R^{B}, es alquilo C_{1}-C_{4};
f y h son, de una forma independiente, un número entero de 2 a 1000;
g y j son, de una forma independiente, un número entero, de 2 a 200;
\newpage
POE es una unidad poli(orto-éster) de la fórmula II;
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en donde,
R, es un enlace, -(CH_{2})_{a}-, ó -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-; en donde, a, es un número entero de 1 a 10, y b y c, son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5;
R^{a}, es un alquilo C_{1}-C_{4};
R^{b}, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{4}; y
cada A, se selecciona, de una forma independiente, de entre R^{1}, R^{2}, R^{3}, ó R^{4}, en donde,
R^{1}, es:
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en donde,
p, es un número entero de 1 a 20;
R^{5}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y
R^{6}, es:
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en donde,
s, es un número entero de 0 a 30;
t, es un número entero de 2 a 200; y
R^{7}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{2}, es:
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R^{3}, es:
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en donde,
x, es un número entero de 0 a 30;
y, es un número entero de 2 a 200;
R^{8}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{9} y R^{10} son, de una forma independiente, alquileno C_{1}-C_{12};
R^{11}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y R^{12}, es alquilo C_{1}-C_{4}; o R^{11} y R^{12},conjuntamente, son alquileno C_{3}-C_{10}; y
R^{4}, es
(i)
el residuo de un diol que contiene por lo menos una funcionalidad amina, incorporado en éste; o
(ii)
el residuo de un diol, que contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado entre los grupos amida, imida, urea, y uretano.
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Debido al carácter polimérico de estas moléculas, el número de unidades repetitivas dentro de los bloques f, g, h y j, representa necesariamente valores medios de las distribuciones, más bien que números exactos; y en una forma de presentación, cuando f y h, ó g y j, se describen como siendo las mismas, ello indica el hecho de que, los valores medios de f y h, o de g y j, deben ser aproximadamente los mismos. De una forma similar, las longitudes de otras cadenas poliméricas de poli(etilen-glicol) de R^{6}; del diol de cadena larga de R^{6}; y del grupo poli(\alpha-hidroxiácido), con R^{1}, representan necesariamente valores medios de distribuciones, más bien que números exactos.
Los copolímeros de bloque, son copolímeros de bloque AB (fórmula AB), ABA (fórmula Y) y BAB (fórmula Z), en los cuales, los bloque A, son poli(etilen-glicol) hidrofílico y, los bloques B, son poli(orto-éster) hidrofóbico. Dentro de éstos, los bloques de poli(orto-éster), se encuentran compuestos de residuos alterantes de di(ceteno-acetal) y un diol.
Las propiedades de los copolímeros de bloque, incluyendo a ambas, las propiedades mecanofísicas y las propiedades de bioerosionabilidad y biodegradación, se determinan mediante el tipo de copolímero de bloque, bien ya del tipo dibloque AB, del tipo tribloque ABA, o del tipo tribloque BAB, la longitud de los bloques PEG y POE, y del diol o los dioles utilizados en los bloques PEG (en una forma de presentación, la proporción del diol, en la fórmula general HO-R^{1}-OH, usada en los bloques POE).
\newpage
En una forma de presentación, los copolímeros de bloque, son aquéllos en donde, uno o más de los siguientes criterios, son ciertos:
(1) f y h son, de una forma independiente, un número entero de 10 a 500, incluyendo, de 50 a 250, por ejemplo, 100, para una suministro micelar; y f y h son, de una forma independiente, un número entero de 50 a 1000, incluyendo, de 100 a 1000, por ejemplo, de 250 a 1000, para matrices bioerosionables; y f y h son, en una forma de presentación, las mismas, si ambas se encuentran presentes.
(2) g y j son, de una forma independiente, un número entero de 5 a 500, incluyendo, de 10 a 50, por ejemplo, 15, para una suministro micelar; y g y j son, de una forma independiente, un número entero de 10 a 200, incluyendo, de 20 a 200, por ejemplo, de 50 a 200, para matrices bioerosionables; y g y j son, en una forma de presentación, las mismas, si ambas se encuentran presentes.
(3) AB y R^{B}, son metilo;
(4) R, es -CH_{2}OCH_{2}-;
(5) R^{a}, es alquilo C_{2}-C_{4}, incluyendo etilo; y
(6) R_{b}, es etilo;
y las proporciones de las unidades individuales, son tal y como se han indicado anteriormente, arriba, para los poli(orto-ésteres).
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La discusión, aquí, de los copolímeros de bloque, incluye a todas las combinaciones de las formas anteriores de presentación, arriba descritas.
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Preparación de los copolímeros de bloque
Los copolímeros dibloque de la fórmula X, se preparan en una síntesis de dos etapas.
En la primera etapa, se procede a hacer reaccionar un alquil-éter inferior de PEG, de la fórmula R^{A}-[OCH_{2}CH_{2}]_{f}-OH, en donde, R^{A}, es alquilo C_{1}-C_{4} (un RPEG), con un exceso de di(ceteno-acetal) de la fórmula III:
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para formar un intermediario de la fórmula IV:
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Los polietilenglicoles y los alquil-éteres inferiores de polietilenglicol de varias longitudes de cadena (pesos moleculares), son comercialmente obtenibles en el mercado, de procedencia de un gran número de fuentes de procedencia, incluyendo a las firmas Chemical Company, Inc. Milwaukee, WI, y Shearwater Polymers, Huntsville, AL.
En la segunda etapa, se procede a hacer reaccionar un diol de la fórmula HO-R^{1}-OH, HO-R^{2}-OH, HO-R^{3}-OH, ó HO-R^{4}-OH, ó una mezcla de éstos, con la solución de la primera etapa (que contiene el intermediario de la fórmula V y un exceso de di(ceteno-acetal), con objeto de extender el bloque POE, formando con ello, el copolímero dibloque de la fórmula X.
Puesto que, el di(ceteno-acetal) y el diol, reaccionan en un valor de relación de 1 : 1, para formar un bloque POE del copolímero dibloque, las cantidades del RPEG, el di(ceteno-acetal), y el diol, se eligen de tal forma que, la cantidad molar del di(ceteno-acetal), sea igual a la suma de las cantidades molares del RPEG y el diol.
El valor de f, en el bloque PEG, es decir, la longitud del bloque PEG, se determina mediante el RPEG elegido. El valor de g, en el bloque POE, es decir, la longitud del bloque POE, se determina mediante la cantidad molar del diol, con relación a la cantidad molar del RPEG: cuanto mayor sea la cantidad molar del diol (asumiendo el hecho de que, el di(ceteno-acetal), se encuentra presente en por lo menos una cantidad equimolar), más largo es el bloque POE.
Los copolímeros tribloque de la fórmula Y, se forman, también, en síntesis de dos etapas.
En la primera etapa, un exceso de di(ceteno-acetal) de la fórmula III, se hace reaccionar con un diol de la fórmula HO-R^{1}-OH, HO-R^{2}-OH, HO-R^{3}-OH, ó HO-R^{4}-OH, ó una mezcla de éstos, para formar un bloque POE, el cual se termina, en cada terminal, con una unidad di(ceteno-acetal), proporcionando un intermediario de la fórmula VI:
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En la segunda etapa, el intermediario de la fórmula VI, se hace reaccionar con dos equivalentes de PEG ó un RPEG, para formar el copolímero tribloque de la fórmula Y.
Puesto que, el di(ceteno-acetal) y el diol, reaccionan en un valor de relación de 1 : 1, para formar el bloque POE del copolímero tribloque, pero, puesto que se desea la terminación di(ceteno-acetal del bloque POE, las cantidades del di(ceteno-acetal) y el diol, se eligen de tal forma que, la cantidad molar de di(ceteno-acetal), sea ligeramente mayor que la cantidad molar del diol. El valor de la relación molar de PEG/RPEG con respecto al bloque POE, debe ser de aproximadamente 2 : 1, pero, puede utilizarse un exceso de PEG/RPEG, puesto que, éste, puede separarse fácilmente del polímero, después de haberse completado la reacción.
Los valores de f y h, para los bloques PEG, se determinan mediante el PEG/RPEG elegido. De una forma típica, f y h, son iguales, cuando se utiliza un PEG/RPEG individual; pero, si se utilizan dos o más PEGs/RPEGs de diferentes longitudes, entonces, pueden obtenerse mezclas de copolímeros que contienen longitudes variables de bloque PEG y, estas mezclas, pueden separarse si así se desea, mediante técnicas de fraccionamiento de pesos moleculares, tales como las consistentes en cromatografía de permeación en gel. El valor de g, para el bloque POE, se determina, principalmente, mediante el factor de relación del di(ceteno-acetal) con respecto al diol utilizado para formar el POE.
Los copolímeros tribloque de la fórmula Z, se forman, también, de este modo, en una síntesis de dos etapas.
En la primera etapa, se procede a hacer reaccionar un PEG de la fórmula H-[OCH_{2}CH_{2}]_{h}-OH, con un exceso de di(ceteno-acetal) de la fórmula III, para formar un intermediario de la fórmula VII:
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En la segunda etapa, se procede a hacer reaccionar un diol de la fórmula HO-R^{1}-OH, HO-R^{2}-OH, HO-R^{3}-OH, ó HO-R^{4}-OH, ó una mezcla de éstos, con la solución de la primera etapa (que contiene el intermediario de la fórmula VII y un exceso de di(ceteno-acetal), con objeto de extender los bloque POE, formando con ello, el copolímero dibloque de la fórmula Z.
Puesto que, el di(ceteno-acetal) y el diol, reaccionan en un valor de relación de 1 : 1, para formar los bloque POE del copolímero dibloque, las cantidades del PEG, el di(ceteno-acetal), y el diol, se eligen de tal forma que, la cantidad molar del di(ceteno-acetal), sea igual a la suma de las cantidades molares del PEG y el diol.
El valor de h, en el bloque PEG, se determina mediante los PEG elegidos. El valor de g y j, para los bloques POE, se determinan mediante la cantidad molar del diol, con relación a la cantidad molar del PEG: cuanto mayor sea la cantidad molar del diol (asumiendo el hecho de que, el di(ceteno-acetal), se encuentra presente en por lo menos una cantidad equimolar), más largo son los bloques POE. De una forma típica, los bloques POE, serán de iguales longitudes, en promedio.
En una síntesis alternativa de los copolímeros tribloque de la fórmula Z, se preparan bloques POE terminados con unidades di(ceteno-acetal), (intermediarios de la fórmula V), y se hacen reaccionar con 0,5 equivalentes molares de PEG, para terminar, cada terminal del PEG, con los bloques POE.
En cualquiera de las síntesis, en donde, los copolímeros pueden tener un grupo terminal di(ceteno-acetal) no reaccionado, el copolímero, puede hacerse reaccionar con un compuesto que contenga hidroxi, tal como un alcohol C_{1}-C_{4}, para terminar el copolímero con unidades de alcoxi; tales tipos de copolímeros terminados con alcoxi, se incluyen dentro del ámbito de la presente invención. Los compuestos que contienen hidroxi, especialmente, un alcohol C_{1}-C_{4}, pueden emplearse en exceso y, el exceso no reaccionado, puede separarse fácilmente, durante la purificación del polímero.
Las condiciones apropiadas de reacción, para la formación de los copolímeros, son tales tipos de condiciones, que son conocidas para la formación de poli(orto-ésteres), tal y como se describen en la patente estadounidense U.S. nº 5.968.543, y los otros documentos citados en la sección correspondiente a los "antecedentes y trasfondo" de esta solicitud de patente. De una forma típica, la reacción, tiene lugar en un disolvente aprótico polar, tales como los correspondientes a los tipos de disolventes anteriormente mencionados, previamente, arriba, para la preparación de dioles que contienen \alpha-hidroxiácidos, y éteres, especialmente, tetrahidrofurano. En caso deseado, puede utilizarse un catalizador y, éste, puede seleccionarse de entre aquéllos catalizadores que son conocidos en el arte especializado de la técnica, para la formación de orto-ésteres. De una forma apropiada, tales tipos de catalizadores, incluyen yodo/piridina, ácidos fuertes, tales como el ácido p-toluenosulfónico; ácidos de Lewis, tales como el tricloruro-eterato de boro, trifluoruro-eterato de boro, oxicloruro de estaño, oxicloruro de fósforo, cloruro de zinc, pentacloruro de fósforo, pentafluoruro de antimonio, cloruro estánnico, y por el estilo; y ácidos de Bronsted (tales como el ácido polifosfórico, ácido poliestireno-sulfónico, y por el estilo. Un catalizador apropiado, es el ácido p-toluenosulfónico. La cantidad de catalizador utilizada, es la correspondiente a un porcentaje de aproximadamente un 0,2%, en peso, con relación al di(ceteno-acetal), si bien pueden también utilizarse cantidades correspondientes a unos porcentajes comprendidos dentro de unos márgenes que van de un 0,005% a un 2%, en peso.
Las temperaturas de reacción apropiadas, son las correspondientes a un rango comprendido dentro de unos márgenes que van, desde la temperatura ambiente, a la temperatura de ebullición del disolvente utilizado, por ejemplo, una temperatura comprendida dentro de unos márgenes situados entre 20ºC y 70ºC; y los tiempos apropiados de reacción, son los correspondientes a unos tiempos comprendidos dentro unos márgenes situados entre unos pocos minutos y 49 horas, de una forma típica, entre 15 minutos y 24 horas.
Una vez que se haya completado la formación del copolímero de bloque, el copolímero, puede aislarse mediante precipitación, en un disolvente aprótico, no polar, tal como el hexano. De una forma típica, la mezcla de reacción que contiene el copolímero (el cual puede enfriarse antes de la adición), se añade lentamente, a aproximadamente diez volúmenes del disolvente, rápidamente agitado, a la temperatura ambiente. El copolímero de bloque precipitado, puede recogerse mediante filtración, mediante decantación, o mediante cualquier otro procedimiento apropiado, lavarse con objeto de eliminar los monómeros no reaccionados, u otros contaminantes, y secarse, de una forma típica, en un horno de vacío, a una temperatura por debajo de su punto de fusión.
La bioerosionabilidad o biodegradación de un copolímero de bloque proporcionado aquí, en esta solicitud de patente, se determina mediante dos factores: en primer lugar, la extensión, a la cual el copolímero se disuelve/se convierte en suspendido, intacto, en un medio acuso, la solubilidad del copolímero; y en segundo lugar, la extensión a la cual, el copolímero o, para ser más preciso, el bloque o bloques POE, degradarán en el entorno medioambiental, al cual éstos se exponen. La velocidad de la degradación del bloque o bloques POE del copolímero, en un entorno medioambiental acuoso, se determina mediante la hidrofobicidad del copolímero y mediante la proporción de grupos éster de \alpha-hidroxiácido, en el caso en el que éstos se encuentren presentes, en el bloque o los bloques, lográndose una gran bioerosionabilidad o biodegradación, en una forma de presentación, mediante la inclusión de una mayor proporción de dioles de la fórmula HO-R^{1}-OH, en la mezcla de diol utilizada para formar el bloque o los bloques POE.
Uso de los poli(orto-ésteres)
Los presentes poli(orto-ésteres), pueden utilizarse para cualquier uso, en el cual, los polímeros bioerosionables o biodegradables, son susceptibles de poderse utilizar, tales como los vehículos para la liberación sostenida de un ingrediente activo.
Con objeto de utilizar el poli(orto-éster), como un vehículo o portador de liberación sostenida, el ingrediente activo, debe incorporarse en una matriz del poli(orto-éster), o encapsularse en una cápsula (o una "microcápsula" o "nanocápsula", ya que, tales términos, son los que se utilizan algunas veces) del poli(orto-éster). Los procedimientos para la preparación de formas de dosificación de liberación sostenida, utilizando polímeros biodegradables, son bien conocidos en el arte especializado de la técnica, tal y como se ha discutido en las referencias citadas en la sección correspondiente a "Descripción del arte relacionado de la técnica especializada" de esta solicitud de patente, y otras referencias familiares para aquéllas personas comúnmente experimentadas en el arte especializado de la técnica; de tal forma que, una persona comúnmente experimentada en el arte especializado de la técnica, no tendrá dificultad alguna, con respecto a lo referente a lo experimentado y a lo dado a conocer en esta revelación, en la preparación de formulaciones de liberación sostenida, utilizando el poli(orto-éster) proporcionado aquí, en la presente invención. Los agentes activos apropiados, incluyen a los agentes terapéuticos, tales como los agentes activos farmacéuticos o farmacológicos, por ejemplo, fármacos y medicamentos, así como también agentes profilácticos, agentes de diagnóstico, y otros materiales químicos, de utilidad en la prevención o en el tratamiento de enfermedades. Las composiciones proporcionadas aquí, en esta solicitud de patente, son de utilidad, en una forma de presentación, para el tratamiento terapéutico de humanos y de otros mamíferos, pero pueden también utilizarse para otros animales. Adicionalmente, además, las composiciones de liberación sostenida proporcionadas aquí, en esta solicitud de patente, pueden también utilizarse para la liberación de agentes cosméticos y agrícolas, o para la liberación de biocidas, tales como los fungicidas u otros pesticidas, al interior de un entorno medioambiental, en donde se desee una liberación prolongada del agente activo.
En el caso de formulaciones matriz, se procede, en primer lugar, a mezclar el poli(orto-éster), con el agente activo. Puede lograrse una alta homogeneidad, procediendo a mezclar el poli(orto-éster), en su estado ablandecido mediante calor, con un agente activo, seguido de la reducción de la temperatura para endurecer la composición. De una forma alternativa, el poli(orto-éster), puede disolverse en un disolvente apropiado de colada, tal como el tetrahidrofurano, el cloruro de metileno, el cloroformo, o el acetato de etilo, y el agente activo, puede entonces dispersarse o disolverse, a continuación, en la solución del poli(orto-éster), seguido de la evaporación del disolvente, para logar la composición acabada. Otro procedimiento, es el consistente en proceder a moler un material sólido del poli(orto-éster), convirtiéndolo a materia en polvo, procediendo, a continuación, a mezclarla con un agente activo en polvo. El agente activo, puede también incorporarse en la mezcla de monómeros, antes de la polimerización, con la condición de que, éste, sea estable, bajo las condiciones de polimerización, y que no interfiera con la reacción de polimerización.
Si el agente activo es un agente activo que sea inestable a elevadas temperaturas (por ejemplo, a una temperatura por encima de 40ºC), o en presencia de disolventes orgánicos o mezclas de disolventes orgánicos/agua, tal como una proteína, entonces, podrán ser necesarias unas técnicas especiales de preparación, con objeto de minimizar la exposición del agente activo, a unas condiciones perjudiciales. Tales tipos de técnicas, se dan a conocer, por ejemplo, en la patente estadounidense U.S. nº. 620.697, la cual da a conocer la fusión ultrasónica, para formar composiciones farmacéuticas del tipo de matriz, y en la patente estadounidense U.S. nº 5.518.730, la cual da a conocer un hilado de fusión, designándose, ambos tipos de técnicas, para minibar la exposición del polímero y el agente activo, a elevadas temperaturas. En las patentes y referencias de literaturas citadas, en otros lugares de este documento de solicitud de patente, se dan a conocer otros procedimientos.
Un procedimiento alternativo par la incorporación de agentes terapéuticos sensibles, es la utilización de poli(orto-ésteres) bioerosionables, los cuales tengan unas propiedades físicas adaptadas para esta incorporación. Así, por ejemplo, el poli(orto-éster), puede elegirse de tal forma que, éste, sea un semisólido y que tenga una consistencia semejante a un ungüento, más bien que ser completamente sólido. Así, de este modo, un poli(orto-éster), puede elegirse de tal forma que éste tenga un viscosidad muy alta, a la temperatura normal del cuerpo, de 37ºC, de tal modo que tenga lugar solamente una pequeña deformación, a esta temperatura, si es que la hay. No obstante, la viscosidad del poli(orto-éster), puede decrecer substancialmente, a unas temperaturas no mayores que las correspondientes a un nivel de 45ºC, ó en una forma de presentación, a una temperatura correspondiente a un nivel de 40ºC, de tal forma que, la inyección del material, sea posible, a la temperatura a la cual, el agente activo, retiene su actividad.
La composición obtenida a partir de cualquiera de los procedimientos anteriormente descritos, arriba, puede procesarse rápida y fácilmente, en una variedad de conformaciones y formas para la implantación, la inserción o el emplazamiento en un cuerpo, o en cavidades corporales, o vías de paso. Así, por ejemplo, la composición del poli(orto-éster), puede moldearse mediante inyección, extrusionarse o comprimirse en una películas fina, o realizarse en dispositivos de varias conformaciones o formas geométricas, tales como las correspondientes a una forma plana, cuadrada, redonda, cilíndrica, tubular, de disco, anular, y por el estilo. Los dispositivos en forma de barras o de gránulos, pueden implantarse mediante un trocar, tal como el que se conoce para implantes del tipo Norplant®, y pueden implantarse estas formas u otras formas, mediante procedimientos quirúrgicos menores. De una forma alternativa, un dispositivo, puede implantarse siguiendo un procedimiento quirúrgico mayor, tal como el correspondiente a la extracción de un tumor, en el tratamiento quirúrgico de cáncer. La implantación de discos u obleas de polímeros, que contienen agentes anticancerígenos, se describe, por ejemplo, en las patentes estadounidenses U.S. nº 5.626.862 y U.S. nº 5.651.986 y en las referencias citadas en dichos documentos de patente; y los poli(orto-ésteres) proporcionados aquí, en esta solicitud de patente, encontrarán utilidad en tales tipos de aplicaciones.
Las composición de poli(orto-éster), puede también inyectarse mediante jeringa, subcutáneamente, o intramuscularmente, como partículas de un tamaño de 0,1-1000 \mum, en una forma de presentación, como partículas de un tamaño de 0,5-200 \mum y, en otra forma de presentación, como partículas de 1-150 \mum, suspendidas en una base de inyección, farmacéuticamente aceptable. Los vehículos líquidos de utilidad para suspender la composición de fármaco - poli(orto-éster), para inyección, incluyen a las soluciones salinas isotónicas o aceites (tales como el aceite de maíz, el aceite de semilla de algodón, el aceite de cacahuete, y el aceite de sésamo), los cuales, en caso deseado, pueden contener otros adyuvantes.
Otra forma de dosificación inyectable, puede prepararse a partir de un agente activo, mezclado con un poli(orto-éster), proporcionado aquí, el cual tenga una consistencia semi-sólida, o el cual, cuando se mezcle con un excipiente líquido apropiado, forme una composición semilíquida, tal como la composición descrita en la solicitud de patente estadounidense U.S. nº 09/854.180 (Publicación de Patente Internacional nº WO 01/85 139). Tal tipo de forma de dosificación, puede administrarse mediante inyección. Tal tipo de forma de dosificación, puede también administrarse mediante la aplicación directa a un área a ser tratada, tal como, por ejemplo, procediendo a extenderla en el interior de una herida, con una espátula.
La composición del poli(orto-éster) administrada bien ya sea mediante inyección, o bien ya sea mediante implantación, experimenta una bioerosión o biodegradación, en el cuerpo, en materiales no tóxicos y no reactivos. Mediante el control del número de enlaces biohidrolizables en el poli(orto-éster), el agente activo, puede liberarse a una tasa deseada. Los implantes preparados mediante los presentes poli(orto-ésteres), en los cuales, el poli(orto-éster), constituye la matriz que contiene el agente activo, tienen también la ventaja de que éstos, no requieren su retirada, debido a la biodegradación o bioerosionabilidad del poli(orto-éster).
En algunas formas de presentación, las partículas con envolturas del agente activo puro, de varios espesores, del presente poli(orto-éster), pueden utilizarse para la liberación sostenida del agente activo. El recubrimiento o encapsulación de partículas discretas, en el agente activo, puede realizarse mediante procedimientos convencionales, los cuales son bien conocidos por parte de aquéllas personas expertas en el arte especializado de la técnica. Así, por ejemplo, pueden disolverse partículas sólidas finamente divididas, en un sistema disolvente (en el cual, el fármaco, no es soluble), que contiene el poli(orto-éster) y otros excipientes, seguido de secado mediante proyección pulverizada (spray). De una forma alternativa, las partículas, pueden emplazarse en una taza giratoria o un secador de lecho fluidificado y, el poli(orto-éster), disuelto en el disolvente portador o vehículo, se proyecta por pulverización (spray), sobre las partículas del fármaco, hasta que se haya depositado una cantidad de recubrimiento apropiada, sobre las partículas, para proporcionar un espesor deseado. El recubrimiento, puede también realizarse procediendo a suspender las partículas de fármaco, en un sistema disolvente que contenga el poli(orto-éster) disuelto, seguido de la adición, a la suspensión, de un no disolvente, provocando el que el poli(orto-éster, precipite y forme un recubrimiento, sobre las partículas del fármaco.
Para las composiciones de liberación sostenida, debido al hecho de que, el agente activo, se liberará durante un período controlado de tiempo, el agente, se encuentra usualmente presente en una cantidad que es mayor que la correspondiente a una dosis individual convencional. Las proporciones relativas del agente activo y del poli(orto-éster), pueden variar dentro de unos amplios márgenes (por ejemplo, dentro de unos márgenes de 0,1-50%, en peso), en dependencia del agente terapéutico y del efecto deseado.
Las composiciones sostenidas de agentes cosméticos y agrícolas, pueden también preparase mediante uno cualquiera de los procedimientos como los que se han descrito anteriormente, arriba, utilizando los poli(orto-ésteres) proporcionados aquí, en esta solicitud de patente.
Los poli(orto-ésteres) sólidos (aquéllos que comprenden un alto porcentaje de unidad "dura" y/o una alta proporción de la unidad de (enlace de hidrógeno"), son también de utilidad para una variedad de aplicaciones ortopédicas. Así, por ejemplo, éstas pueden utilizarse como dispositivos de fijación de fracturas, para reparar los defectos osteocóndricos, reconstrucciones de ligamentos y tendones, y sustitutos de huesos. Adicionalmente, además, el hecho de que, los presentes poli(orto-ésteres), permitan una selección simultánea de ambos, un deseado nivel de su estado mecano-físico, y una deseada tasa de bioerosionabilidad o biodegradación, convierte también a éstos, en atractivos como injertos o estructuras del tipo andamiaje ("scaffolds), en los cuales, las células pueden ser cultivadas in vitro, previamente a la implantación, para regenerar tejidos. Los tejidos que pueden regenerarse utilizando este procedimiento como modo de enfocar el problema, incluyen, pero no de una forma limitativa en cuanto a éstos, a los tejidos de los huesos, de los tendones, de los cartílagos, de los ligamentos, del hígado, del intestino, de la uretra, y a los tejidos de la piel. Así, por ejemplo, los poli(orto-ésteres), pueden utilizarse para regenerar la piel, en pacientes con quemaduras o úlceras de la piel. Los cartílagos, pueden repararse, procediendo, en primer lugar, a aislar los condrocitos procedentes de un paciente (o de un donante), permitiendo el que, éstos, proliferen sobre estructuras del tipo andamiaje, preparadas a partir de los presentes poli(orto-ésteres), y reimplantando las células en el paciente.
Las estructuras del tipo andamiaje o implantes de poli(orto-ésteres), pueden contener adicionalmente otras substancias biológicamente activas o materiales sintéticos inorgánicos, tales como los consistentes en un material de cargas de refuerzo, para mejorar las propiedades mecánicas de las estructuras del tipo andamiaje o implantes (por ejemplo, fibras de metafosfato de calcio y sodio), antibióticos o factores de crecimiento óseo, para inducir y/o fomentar la restauración ortopédica y la regeneración de los tejidos.
Las composiciones, son también estables. Las tasas de liberación del agente activo, no son significativamente afectadas por parte de la irradiación, para la esterilización.
Composiciones a título de ejemplo, y sus usos
Las composiciones a título de ejemplo que se proporcionan aquí, y sus usos, incluyen a:
(1) composiciones que contienen anestésicos locales, opcionalmente, en combinación con glucocorticosteroides, tales como la dexametasona, cortisona, hidrocortisona, prednisona, prednisolona, beclometasona, betametasona, flunisolida, flucinolona acetamida, fluocinonida, triamcinolona, y por el estilo, para el alivio prologado de un dolor local, o un bloqueo de nervios prologando;
(2) composiciones que contienen agentes quimioterapéuticos para el cáncer, tales como aquéllos listados anteriormente, arriba, bajo la denominación de "Agentes Activos", para la deposición mediante jeringa o mediante inyección, en el interior de tumores o sitios operativos, de los cuales se ha extirpado el tumor, para el control o el tratamiento de tumores y/o la supresión de la reaparición del tumor, a partir de las células residuales del tumor, después de la extirpación del tumor;
(3) composiciones que contienen progestógenos, tales como la flurogestona, medroxiprogesterona, norgestrel, norgestimate, noretindrona, y por estilo, para la sincronización o contracepción del estro.
(4) composiciones que contienen antimetabolito, tales como el fluorouracil y por el estilo, como un adyuvante para la cirugía filtrante del glaucoma; composiciones que contienen agentes antiangiogénicos, tales como la combrestatina, y agentes anti-VEGF, para el tratamiento de la degeneración macular y la angiogénesis retinal; y otras composiciones para la liberación controlada de fármacos oftálmicos en el ojo;
(5) composiciones que contienen polipéptidos terapéuticos (proteínas), tales como la insulina, antagonistas luteinizantes del factor de liberación de hormonas, y por el estilo, para el suministro controlado de estos polipéptidos, evitando la necesidad de una inyección diaria o de otra frecuencia;
(6) composiciones que contienen agentes antiinflamatorios, tales como los NSAIDs, por ejemplo, el ibuprofeno, el naproxeno, inhibidores de COX-1 ó COX-2, y por el estilo, o asteroides antiinflamatorios, para la deposición mediante inyección, al interior del tejido inflamado o inyección intra-articular;
(7) composiciones que contienen antibióticos, para la prevención o el tratamiento de la infección, especialmente, para la deposición, en el interior de sitios quirúrgicos, para suprimir la infección post-operativa, o en el interior de heridas o sobre éstas, para la supresión de la infección (por ejemplo, procedente de cuerpos extraños, en la herida);
(8) composiciones que contienen proteínas morfológicas, tal como la proteína morfológica ósea; y
(9) composiciones que contienen DNA u otros polinucleótidos, tales como los oligonucleótidos antisentido.
Uso de los copolímeros de bloque
Mientras que, los copolímeros de bloque proporcionados aquí, en esta solicitud de patente, encuentran utilidad en cualquiera de los usos para los cuales son útiles los polímeros biodegradables, incluyendo tales usos como los consistentes en vehículos para la liberación sostenida de agentes activos, implantes ortopédicos, suturas degradables, y por el estilo, éstos encontrarán también utilidad en ciertas formas de presentación, en aplicaciones en donde, su naturaleza como copolímeros de bloque, que tienen ambos bloques, bloque hidrofóbico y bloque hidrofílico, confiere un especial beneficio y, estos usos, se dirigirán en gran detalle, puesto que, una persona de una experiencia común en el arte especializado de la técnica, tendrá conocimientos sobre los usos de los polímeros biodegradables, y no tendrá dificultad alguna, en cuanto a lo que se refiere a las experimentaciones del arte de la técnica especializada, y a esta revelación, en la adaptación de los copolímeros de bloque proporcionados aquí, para tales usos.
El sistema micelar, para objetivar los tejidos como diana, con polímeros de EPR (tumores y tejidos inflamados), de utilidad como sistemas de suministro micelar, pueden prepararse procediendo a formar copolímeros dibloque, AB, ó tribloque, ABA ó BAB, que comprendan un bloque A de poli(etilenglicol), hidrofílico, y un bloque B de poli(orto-éster), hidrofóbico.
Cuando tales tipos de polímeros, se emplazan en agua, en la cual, el bloque de poli(etilenglicol), es soluble, y, el bloque de poli(orto-éster), es insoluble, las cadenas de copolímero de bloque, se auto-agregarán espontáneamente, para formar estructuras micelares. El diámetro hidrodinámico de tales tipos de micelas, el cual se determinará mediante procedimientos tales como el de la dispersión dinámica de la luz, será del orden de 10-30 nm. Tal y como puede determinarse mediante métodos tales como el la dispersión estática de la luz, tales tipos de micelas, contienen algunos centenares de cadenas de polímeros. Las micelas, experimentarán una asociación secundaria, reversible, proporcionando partículas de un diámetro medio de aproximadamente 100 nm. Mientras que, tales tipos de micelas, son demasiado grandes para excretarse por los riñones, los copolímeros de bloque individual, no lo son. Adicionalmente, además, puesto que, los segmentos de poli(orto-éster), pueden convertirse en biodegradables, tendrá lugar una fácil excreción renal.
La utilidad mayor de tales tipos de sistemas micelares, reside en su capacidad para atrapar y solubilizar fármacos hidrofóbicos, en el núcleo hidrofóbico. Así, de este modo, los fármacos, pueden añadirse a la solución acuosa que contiene las micelas, e incorporarse mediante una simple agitación, procediendo a calentar, a unas temperaturas moderadas, o mediante ultrasonificación (tratamiento con ultrasonidos). Las micelas, son portadores o vehículos eficientes, para una variedad de agentes activos hidrofóbicos o insolubles, y son apropiados, en ciertas formas de presentación, como vehículos de agentes anticancerígenos, los cuales se acumularán en el tumor, mediante un proceso endocitótico.
El atrapado eficiente de fármacos hidrofóbicos, requiere un núcleo altamente hidrofóbico. Utilizando copolímeros de bloque AB, ABA, o BAB, en donde, el bloque hidrofóbico B, forma un núcleo de poli(orto-éster), biodegradable, altamente hidrofóbico, permitirá la preparación de sistemas con una eficacia de atrapado o captura significativamente mejorada, con relación a otros segmentos biodegradables, tales como los copolímeros de poli(ácido L-láctico-co-glicólico).
Cualesquiera de los agentes anticancerígenos, que pueden formar complejos micelares, son apropiados para este uso. Los agentes anticancerígenos que son apropiados para la objetivación como diana, de tumores micelares, incluyen a aquéllos con una baja solubilidad o una alto contenido aromático, tales como los antibióticos de antracilina (por ejemplo, doxorubicina, daunorubicina, y epirubicina), mitomicina C, paclitaxel y sus análogos (por ejemplo, docetaxol), análogos de platino (por ejemplo, cisplatino y carboplatino), y por el estilo. Otros agentes, pueden incluir a las proteínas anticancerígenas, tales como la neocarzinostatin-L-asparginasa, y por el estilo, y a los fotosensibilizadores usados en terapia fotodinámica. De una forma similar, cualquiera de los agentes antiinflamatorios que forman complejos micelares, son apropiados para este uso. Los agentes antiinflamatorios que son apropiados para la objetivación micelar como diana, incluyen a aquéllos con una baja solubilidad en agua o un alto contenido aromático, tales como los esteroides antiinflamatorios (por ejemplo, hidrocortisona, dexametasona, prednisona, prednisolona, beclometasona, betametasona, flunisolida, fluocinolona acetonida, fluocinonida, triamcinolona, y por el estilo) y NSAIDs no ionizados (por ejemplo, naproxeno, nabumetona, cetoprofeno, ácido mefenámico, fenbufeno, peroxicam, meloxicam, celecoxib, refecoxib, y por el estilo).
Matriz de copolímero de bloque bioerosionable, para el suministro controlado de fármacos
En los copolímeros de bloque proporcionados aquí, en esta solicitud de patente, acontecerá una separación de fase, allí en donde haya un dominio de la forma de bloque A, dentro de la fase A continua, o vice-versa. Tal tipo de material de fase separada, tendrá unas propiedades térmicas únicas y de utilidad. De una forma específica, de forma distinta a los poli(orto-ésteres) que contienen segmentos cortos de PEG, en el interior del poli(orto-éster), los cuales, cuando se calientan, se reblandecen gradualmente, los copolímeros de bloque PEG/POE, AB, ABA, o BAB, tienen unos puntos de fusión relativamente bruscos o agudos. Adicionalmente, además, mientras que, los poli(orto-ésteres) que contienen cortos segmentos de poli(etilenglicol), que tienen bajas temperaturas de reblandecimiento, tienen unas propiedades mecánicas muy pobres, los copolímeros proporcionados aquí, en esta solicitud de patente, incluso aquéllos que tienen unas temperaturas de fusión muy bajas, retendrán una propiedades mecánicas apropiadas para su uso como implantes.
Los copolímeros, pueden utilizarse como un vehículo de liberación sostenida, de la misma manera que la que se ha descrito anteriormente, arriba, para los poli(orto-ésteres).
La composición de polímero administrada bien ya sea mediante la inyección, o bien ya sea mediante la implantación, experimenta una bioerosión o biodegradación, en el cuerpo, convirtiéndose en materiales no tóxicos y no reactivos. Mediante el control del número de enlaces biohidrolizables en el polímero, el agente activo, puede liberarse a una tasa deseada. Los implantes preparados mediante los presentes copolímeros, en los cuales, el copolímero, constituye la matriz que contiene el agente activo, tienen también la ventaja de que éstos, no requieren su retirada, debido a la biodegradación o bioerosionabilidad del copolímero.
Las composiciones sostenidas de agentes cosméticos y agrícolas, pueden también prepararse mediante uno cualquiera de los procedimientos tales como los que se han descrito anteriormente, arriba, utilizando los copolímeros proporcionados aquí, en esta solicitud de patente.
Los copolímeros sólidos, son también de utilidad para una variedad de aplicaciones ortopédicas, de la misma forma que se ha descrito previamente, arriba, para los poli(orto-ésteres).
Las composiciones, son también estables. Las tasas de liberación del ingrediente activo, no se afectan mediante la irradiación para la esterilización.
Suministro de anestésicos locales de liberación controlada, mediante inyección
Los anestésicos locales, inducen un bloqueo temporal de los nervios, y proporcionan el alivio del dolor, alivio éste que dura desde unos pocos minutos, hasta algunas horas. Éstos se utilizan frecuentemente para prevenir el dolor, en procedimientos quirúrgicos, manipulaciones dentales, o lesiones.
Los anestésicos locales, sintéticos, pueden dividirse en dos grupos: los compuestos ligeramente solubles, y los compuestos solubles. De una forma convencional, los anestésicos locales, solubles, pueden aplicarse tópicamente o mediante inyección, y los anestésicos locales, ligeramente solubles, se utilizan únicamente para aplicaciones superficiales. Los anestésicos locales convencionalmente administrados mediante inyección, pueden también dividirse en dos grupos, ésteres y no ésteres. Los ésteres, incluyen (1) ésteres de ácidos benzóicos (piperocaína, meprilcaína, e isobucaína); (2) ésteres del ácido p-aminobenzóico (procaína, tetracaína, butetamina, propoxicaína, cloroprocaína); (3) ésteres del ácido m-aminobenzóico (metabutetamina, primacaína); y (4) éster del ácido p-etoxibenzóico (paretoxicaína). Los no ésteres son, en su mayor parte, anilinas (amidas), e incluyen a las bupivacaína, lidocaína, mepivacaína, y prilocaína.
Muchos de los anestésicos locales, se utilizan, de una forma convencional, en forma de sus sales de adición de ácidos, debido al hecho de que, éstas, proporcionan solubilidad en medios de inyección acuosos. No obstante, debido a la presencia de la gran cantidad de ácido, dentro de tales tipos de anestésicos locales consistentes en sales de adición de ácido, ello traerá como resultado una degradación más rápida de los poli(orto-ésteres) o copolímeros de bloque, proporcionados aquí, en esta solicitud de patente, y una liberación del anestésico local, es deseable, de una forma general, el usar los anestésicos locales en su forma de base libre, o con únicamente una pequeña proporción de sal de adición de ácido encontrándose presente (la adición de pequeñas cantidades de sales de adición de ácidos, pueden proporcionar una liberación mejorada, si ésta se desea).
La forma inyectable semi-sólida, de un anestésico local proporcionado aquí, en esta solicitud de patente, se prepara procediendo a incorporar el anestésico local en el vehículo de suministro, de la forma que se describe anteriormente, arriba. La concentración del anestésico local, puede variar dentro de unos márgenes del 1-60%, en peso, en una forma de presentación, en unos márgenes del 5-30%, en peso, siendo ésta, por ejemplo, en un porcentaje de aproximadamente un 10%, en peso. La composición semi-sólida, se introduce, a continuación, en una jeringa, con una aguja del calibre 18-25, y se inyecta en los sitios en los que existe dolor, o que deben ser expuestos a procedimientos o intervenciones quirúrgicas. Las composiciones inyectables semi-sólidas proporcionadas aquí, en esta solicitud de patente, pueden utilizarse para el suministro controlado de ambos tipos de anestésicos, es decir, el anestésico local ligeramente soluble y el anestésico local soluble.
Debido al hecho de que, la duración de la acción del anestésico local, es proporcional al tiempo, durante cuyo transcurso, éste se encuentra en contacto real con los tejidos nerviosos, el presente sistema de suministro, inyectable, puede mantener la localización del anestésico, en el nervio, durante un prologado y extendido período de tiempo, el cual puede prolongar, en gran forma, el efecto del anestésico.
Un gran número de autores, incluyendo los de la patente estadounidense U.S. nº 6.046.187, y patentes relacionadas, han sugerido el hecho de que, la co-administración de glucocorticosteroides, puede prolongar o, de otro modo, mejorar, el efecto de los anestésicos locales, especialmente, de los anestésicos locales de liberación controlada; y las formulaciones que contienen un anestésico local y glucosteroides y sus usos, para la liberación controlada de anestesia local, se encuentran dentro del ámbito de la materia objetivada como diana, proporcionada aquí, en esta solicitud de patente.
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Ejemplos
Las siguientes preparaciones y ejemplos, ilustran la preparación de poli(orto-ésteres) y copolímeros de bloque proporcionados aquí, en esta solicitud de patente.
Preparación 1 Preparación del di[(5-etil-2-etiliden-[1,3]-dioxan-5-il)metil]éter (un compuesto de la fórmula III, en donde, R, es -CH_{2}OCH_{2}- y, R^{b}, es etilo)
33
Se procedió a añadir, a 300 ml de tolueno, en un matraz de 500 ml de capacidad, equipado con condensador, bajo la acción de atmósfera de nitrógeno, 30 g (120 mmol) de di(trimetilolpropano), 45,6 ml (38,9 g, 300 mmol) acroleína-dietil-acetal, y 1,5 g (6 mmol) de p-toluenosulfonato de piridinio. La mezcla, se sometió a reflujo, durante un transcurso de tiempo de 4 horas y, a continuación, se calentó a la temperatura ambiente, y se añadieron 0,67 g (6 mmol) de tert.-butóxido de potasio. El tolueno, se eliminó mediante evaporación, bajo la acción de presión reducida y, el residuo, se destiló en un aparato de tubo provisto de bola, (presión 1-3 mbar, temperatura del recipiente 142-180ºC), para proporcionar 35,35 g (91% de rendimiento productivo) de los dos isómeros de di[(5-etil-2-vinil-[1,3]-dioxan-5-il)metil]éter, crudo, como un aceite de color amarillo claro. El producto crudo, 30 g, se purificó mediante cromatografía, en 1 kg de gel de sílice del tipo Merck Silica Gel 60, en un embudo de vidrio fritado, de 2 l de capacidad, eluyendo con acetato de etilo/heptano, en un valor de relación de 20 : 80, para proporcionar 27,8 g (71% de rendimiento productivo), de producto puro, el cual se re-purificó mediante una segunda cromatografía, sobre 1 kg de gel de sílice del tipo Merck Silica Gel 60, en un embudo de vidrio fritado, de 2 l de capacidad, eluyendo con acetato de etilo : heptano, en un valor de relación de 10 : 90, para proporcionar 16,44 g (42% de rendimiento productivo), de di[(5-etil-2-vinil-[1,3]-dioxan-5-il)metil]éter, esencialmente puro. Este material, se usó en la fotoisomerización.
Se procedió a añadir, a 220 ml de pentano, en un reactor fotoquímico de 500 ml de capacidad, 14,32 g (43,9 mmol) de di[(5-etil-2-vinil-[1,3]-dioxan-5-il)metil]éter, procedente de la etapa anterior. Se procedió a someter a la solución, a reflujo, de una forma vigorosa, durante un transcurso de tiempo de 20 minutos, con objeto de desgasificarla y, a continuación, se añadieron 115 \mul de pentacarbonilo de hierro (171 \mug, 0,87 \mumol, 0,2% molar) y, la solución, se sometió a reflujo, durante un transcurso de tiempo adicional de 20 minutos. La solución resultante, se irradió durante un transcurso de tiempo de una hora, durante cuyo proceso, la NMR, no mostró señales de vinilo. Después de haber procedido a enfriar a la temperatura ambiente, y a la adición de 0,5 ml de trietilamina, la solución, se roció con aire frío, durante un transcurso de tiempo de 4 horas. El pentano, se eliminó mediante la acción de presión reducida y, el aceite residual, se destiló en un aparato de tubo provisto de bola, (temperatura del recipiente 220ºC, presión 1-3 mbar), para proporcionar 9,04 g (63% de rendimiento productivo) de di[(5-etil-2-etiliden-[1,3]-dioxan-5-il)metil]éter, como un aceite incoloro. La identidad del producto, se confirmó mediante ^{1}HNMR y espectrometría de masas (observado: 363, 345, calculado para C_{18}H_{35}O_{7}(M+2H_{2}O+H^{+}): 363; calculado para C_{18}H_{33}O_{6}(M+H_{2}O+H^{+}): 345).
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Ejemplo 1 Preparación de los poli(orto-ésteres) de la fórmula I
Se procedió a emplazar, en un matraz de fondo redondeado, de 100 ml de capacidad, 1.1,43 g (3,5 mmol) de di[(5-etil-2-etiliden-[1,3]-dioxan-5-il)metil]éter (DEEDME), 0,743 g (4,95 mmol) de trietilenglicol (TEG), 0,013 g (0,05 mmol) de monoglicoluro de trietilenglicol (TEG-GL) y 5 ml de tetrahidrofurano (THF). La reacción, se inició mediante la adición de una pequeña cantidad de una solución de ácido salicílico en THF. Después de un transcurso de tiempo de aproximadamente 30 minutos, se añadieron 0,1 ml de trietilamina, para neutralizar al catalizador ácido y, el disolvente, se eliminó mediante evaporación, para proporcionar un poli(orto-éster) de la fórmula I, en donde, R, es -CH_{2}OCH_{2}-, R^{a}, es etilo, R^{b}, es etilo y, A, es una mezcla 1% molar de R^{1} (en donde, p, es 1, R^{5} es hidrógeno, y R^{6}, es -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OCH_{2}OCH_{2}CH_{2}-), y 99% molar de R^{3}, (en donde, R^{3}, es -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}OCH_{2}CH_{2}-). (Necesidad de llenar en viscosidad y en peso neto).
Siguiendo un procedimiento semejante, se utilizaron 0,98 g (3,0 mmol) de DEEDME, 0,743 (4,95 mmol) de TEG, y 0,013 g (0,05 mmol) de TEG-GL, para proporcionar un poli(orto-éster) de la fórmula I, en donde, R, es -CH_{2}OCH_{2}-, R^{a}, es etilo, R^{b}, es etilo y, A, es una mezcla 1% molar de R^{1} (en donde, p, es 1, R^{5} es hidrógeno, y R^{6}, es -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OCH_{2}OCH_{2}CH_{2}-), y 99% molar de R^{3}, (en donde, R^{3}, es -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}-). (Necesidad de llenar en viscosidad y en peso neto).
Siguiendo un procedimiento semejante, se utilizaron 1,469 g (4,5 mmol) de DEEDME, 0,863 (4,95 mmol) de 1,10-decanodiol, y 0,013 g (0,05 mmol) de TEG-GL, para proporcionar un poli(orto-éster) de la fórmula I, en donde, R, es -CH_{2}OCH_{2}-, R^{a}, es etilo, R^{b}, es etilo y, A, es una mezcla 1% molar de R^{1} (en donde, p, es 1, R^{5} es hidrógeno, y R^{6}, es -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OCH_{2}OCH_{2}CH_{2}-), y 99% molar de R^{3}, (en donde, R^{3}, es -(CH_{2})_{10}-). El peso molecular, era de 5.700 Dalton y, la viscosidad, era de 78.000 poise.
Siguiendo un procedimiento semejante, se utilizaron 1,469 g (4,5 mmol) de DEEDME, 0,743 (4,95 mmol) de TEG, y 0,013 g (0,05 mmol) de TEG-GL, para proporcionar un poli(orto-éster) de la fórmula I, en donde, R, es -CH_{2}OCH_{2}-, R^{a}, es etilo, R^{b}, es etilo y, A, es una mezcla 1% molar de R^{1} (en donde, p, es 1, R^{5} es hidrógeno, y R^{6}, es -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OCH_{2}OCH_{2}CH_{2}-), y 99% molar de R^{3}, en donde, R^{3}, es -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}-). El peso molecular, era de 4.700 Dalton y, la viscosidad, era de 32.000 poise.
Se procedió a preparar, de una forma similar, otros poli(orto-ésteres) de la fórmula I.
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Ejemplo comparativo de poli(orto-ésteres) basados en DEEDME y DETOSU
Siguiendo el procedimiento del ejemplo 1, se utilizaron 1,632 g (5,0 mmol) de DEEDME y 0,721 g (5,0 mmol) de trans-ciclohexanodimetanol (CDM) para proporcionar un poli(orto-éster). El peso molecular, era de 11.400 Da y, la temperatura de transición vítrea, era de 31,9ºC. La utilización de DETOSU, en lugar de DEEDME, proporcionó un poli(orto-éster) similar, que tenía una temperatura de transición vítrea, de 115ºC. Esto ilustra el dramático descenso de la temperatura de transición vítrea de los poli(orto-ésteres) obtenibles mediante la utilización de los di(ceteno-acetales) flexibles de la fórmula III.
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Ejemplo 3 Preparación del copolímero dibloque de la fórmula X
Bajo condiciones anhidras, se procedió pesar 2 g (1 mmol) de mono-metil-éter de PEG 2000 (MPEG 2000) y 3,26 g (10 mmol) de DEEDME, en un matraz de 50 ml de capacidad, y se disolvieron en 5 ml de THF. Se procedió a añadir una solución de ácido p-toluenosulfónico en THF (5 \mul, 20 mg/ml), a la solución de MPEG 2000/DEEDME, con objeto de iniciar la reacción entre el MPEG 2000 y el DEEDME y, la mezcla de reacción, se agitó durante un transcurso de tiempo de aproximadamente 20 minutos. A continuación, se añadieron, al matraz, DCM (1,32 g, 9,15 mmol) y 0,21 g (0,1 mmol) de TEG-mGL, en 5 ml de THF, seguido de otros 5 \mul de solución de ácido p-toluenosulfónico. La mezcla de reacción, se agitó durante un transcurso de tiempo de aproximadamente 30 minutos y, a continuación, se añadieron a ésta, mediante procedimiento de goteo, aproximadamente 100 ml de hexano, con una agitación vigorosa, precipitando el producto copolímero dibloque, el cual se separó mediante filtración y se secó en un horno al vacío.
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Ejemplo 4 Preparación de un copolímero tribloque de la fórmula Z
Bajo condiciones anhidras, se procedió pesar 1,5 g (1,5 mmol) de PEG 1000, y 3,26 g (10 mmol) de DEEDME, introduciéndolos en un matraz de 50 ml de capacidad, y se disolvieron en 5 ml de THF. Se procedió a añadir una solución de ácido p-toluenosulfónico en THF (5 \mul, 20 mg/ml), a la solución de PEG 1000/DEEDME, con objeto de iniciar la reacción entre el PEG 1000 y el DEEDME y, la mezcla de reacción, se agitó durante un transcurso de tiempo de aproximadamente 20 minutos. A continuación, se añadieron, al matraz, DCM (1,15 g, 8 mmol) y 0,226 g (0,85 mmol) de TEG-mGL, en 5 ml de THF, seguido de otros 5 \mul de solución de ácido p-toluenosulfónico. La mezcla de reacción, se agitó durante un transcurso de tiempo de aproximadamente 30 minutos y, a continuación, se añadieron a ésta, mediante procedimiento de goteo, aproximadamente 100 ml de hexano, con una agitación vigorosa, precipitando el producto copolímero tribloque, el cual se separó mediante filtración y se secó en un horno al vacío, proporcionando el copolímero POE-PEG-POE.
Se procedió a preparar, de una forma similar, otros copolímeros de las fórmula X, Y y Z.
Lo anterior, se ofrece de una forma primaria para los propósitos de ilustración. Resultará evidente, para aquéllas personas expertas en el arte especializado de la técnica, el hecho de que, las estructuras moleculares, las proporciones de los materiales reactivos, los procedimientos y otros parámetros de la materia pretendida como objetivo, descrita aquí, en esta solicitud de patente, puede modificarse adicionalmente, o sustituirse, de varias formas, sin salirse por ello del espíritu y alcance de la materia pretendida como objetivo, descrita aquí, en este documento.

Claims (32)

1. Un poli(orto-éster) de la fórmula I
34
en donde,
n, es un número entero, de por lo menos 5;
R, es un enlace, -(CH_{2})_{a}-, ó -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-; en donde, a, es un número entero de 1 a 10, y b y c, son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5;
R^{a}, es un alquilo C_{1}-C_{4};
R^{b}, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{4}; y
cada A, se selecciona, de una forma independiente, de entre R^{1}, R^{2}, R^{3}, ó R^{4}, en donde,
R^{1}, es:
35
en donde,
p, es un número entero de 1 a 20;
R^{5}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y
R^{6}, es:
36
en donde,
s, es un número entero de 0 a 30;
t, es un número entero de 2 a 200; y
R^{7}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{2}, es:
37
R^{3}, es:
38
en donde,
x, es un número entero de 0 a 30;
y, es un número entero de 2 a 200;
R^{8}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{9} y R^{10} son, de una forma independiente, alquileno C_{1}-C_{12};
R^{11}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y R^{12}, es alquilo C_{1}-C_{4}; o R^{11} y R^{12},conjuntamente, son alquileno C_{3}-C_{10}; y
R^{4}, es
(i)
el residuo de un diol que contiene por lo menos una funcionalidad amina, incorporado en éste; o
(ii)
el residuo de un diol, que contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado entre los grupos amida, imida, urea, y uretano.
2. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, en donde, n, es de aproximadamente 5 a aproximadamente 500.
3. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en donde, R, es -CH_{2}OCH_{2}.
4. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, en donde, R^{a}, es etilo.
5. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, en donde, R^{b}, es etilo.
6. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, el cual comprende, por lo menos un porcentaje 0,1% molar de unidades, en las cuales, A es R^{1}.
7. El poli(orto-éster) de la reivindicación 6, el cual comprende, por lo menos un porcentaje 0,5-50% molar de unidades, en las cuales, A es R^{1}.
8. El poli(orto-éster) de la reivindicación 7, el cual comprende, por lo menos un porcentaje 1-30% molar de unidades, en las cuales, A es R^{1}.
9. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, en donde, p, es de 1 a 2.
10. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, en donde, R^{5}, es hidrógeno o metilo.
11. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, en donde, R^{6,} es -CH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}OCH_{2}CH_{2}-.
12. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, en donde, HO-R^{2}-OH, es 1,4-ciclohexanodimetanol.
13. El poli(orto-éster) de la reivindicación 1, en donde, HO-R^{3}-OH, es 1,4-trietilenglicol ó 1,10 decanodiol.
14. Un procedimiento para la preparación de un poli(orto-éster) de la fórmula I
39
en donde,
n, es un número entero, de por lo menos 5;
R, es un enlace, -(CH_{2})_{a}-, ó -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-; en donde, a, es un número entero de 1 a 10, y b y c, son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5;
R^{a}, es un alquilo C_{1}-C_{4};
R^{b}, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{4}; y
cada A, se selecciona, de una forma independiente, de entre R^{1}, R^{2}, R^{3}, ó R^{4}, en donde,
R^{1}, es:
40
en donde,
p, es un número entero de 1 a 20;
R^{5}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y
R^{6}, es:
41
en donde,
s, es un número entero de 0 a 30;
t, es un número entero de 2 a 200; y
R^{7}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{2}, es:
42
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R^{3}, es:
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43
en donde,
x, es un número entero de 0 a 30;
y, es un número entero de 2 a 200;
R^{8}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{9} y R^{10} son, de una forma independiente, alquileno C_{1}-C_{12};
R^{11}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y R^{12}, es alquilo C_{1}-C_{4}; o R^{11} y R^{12},conjuntamente, son alquileno C_{3}-C_{10}; y
R^{4}, es
(i)
el residuo de un diol que contiene por lo menos una funcionalidad amina, incorporado en éste; o
(ii)
el residuo de un diol, que contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado entre los grupos amida, imida, urea, y uretano,
Comprendiendo, el procedimiento, el hacer reaccionar un di(ceteno-acetal) de la fórmula III:
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44
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en donde, L, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{3},
con un diol de la fórmula HO-R^{1}-OH, HO-R^{2}-OH, HO-R^{3}-OH,ó HO-R^{4}-OH, ó una mezcla de éstos.
15. Un poli(orto-éster), el cual es el producto de la reacción entre:
(a) un di(ceteno-acetal) de la fórmula III
45
en donde,
R, es un enlace, -(CH_{2})_{a}- ó -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-, en donde, a, es un número entero de 1 a 10 y, b y c son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5;
R^{b}, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{2};
L, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{3}; y
b) un poliol o una mezcla de polioles.
16. El poli(orto-éster) de la reivindicación 15, en donde, por lo menos uno de los polioles, es un poliol que tiene más de dos grupos funcionales hidroxilo.
17. Un dispositivo para restauración ortopédica o regeneración de tejidos, que comprende un poli(orto-éster) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-13.
18. Una composición farmacéutica, que comprende:
a) un ingrediente activo; y
b) como vehículo, el poli(orto-éster) de una cualquiera de las reivindicaciones 1-13.
19. La composición farmacéutica de la reivindicación 18, en donde, la fracción del agente activo, es de un porcentaje que va de un 1% a un 60%, en peso, de una forma preferible, de un porcentaje que va de un 5% a un 30%, en peso, de la composición.
20. La composición farmacéutica de la reivindicación 18, en donde, el agente activo, se selecciona de entre los antibióticos, anti-infectantes, antisépticos, esteroides, polipéptidos terapéuticos, agentes antiinflamatorios, agentes quimioterapéuticos para el cáncer, narcóticos, anestésicos locales, agentes antiangiogénicos, vacunas, antígenos, DNA, y oligonucleótidos antisentido.
21. La composición farmacéutica de la reivindicación 18, en donde, el agente activo, es un anestésico local.
22. La composición farmacéutica de la reivindicación 18, para su uso en el tratamiento de una enfermedad estable, susceptible de poderse tratar mediante la administración local de liberación controlada, de un agente activo.
23. La composición farmacéutica de la reivindicación 21, para su uso en la prevención o el alivio del dolor local, en un emplazamiento, en un mamífero.
24. Un copolímero de bloque de la fórmula X, de fórmula Y, o de fórmula Z:
R^{A}-[OCH_{2}CH_{2}]_{f}-[POE]_{g}-H
(X),
R^{A}-[OCH_{2}CH_{2}]_{f}-[POE]_{g}-[OCH_{2}CH_{2}]_{h}-OR^{B}
(Y),
H-A-[POE]_{g}-[OCH_{2}CH_{2}]_{h}-[POE]_{j}-H
(Z),
en donde,
R^{A}, es alquilo C_{1}-C_{4};
R^{B}, es alquilo C_{1}-C_{4};
f y h son, de una forma independiente, un número entero de 2 a 1000;
g y j son, de una forma independiente, un número entero, de 2 a 200;
POE es una unidad poli(orto-éster) de la fórmula II:
47
en donde,
R, es un enlace, -(CH_{2})_{a}-, ó -(CH_{2})_{b}-O-(CH_{2})_{c}-; en donde, a, es un número entero de 1 a 10, y b y c, son, de una forma independiente, números enteros de 1 a 5;
R^{a}, es un alquilo C_{1}-C_{4};
R^{b}, es hidrógeno o un alquilo C_{1}-C_{4}; y
cada A, se selecciona, de una forma independiente, de entre R^{1}, R^{2}, R^{3}, ó R^{4}, en donde,
R^{1}, es:
48
en donde,
p, es un número entero de 1 a 20;
R^{5}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y
R^{6}, es:
49
en donde,
s, es un número entero de 0 a 30;
t, es un número entero de 2 a 200; y
R^{7}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{2}, es:
50
R^{3}, es:
51
en donde,
x, es un número entero de 0 a 30;
y, es un número entero de 2 a 200;
R^{8}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4};
R^{9} y R^{10} son, de una forma independiente, alquileno C_{1}-C_{12};
R^{11}, es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{6}, y R^{12}, es alquilo C_{1}-C_{4}; o R^{11} y R^{12},conjuntamente, son alquileno C_{3}-C_{10}; y
R^{4}, es
(1)
el residuo de un diol que contiene por lo menos una funcionalidad amina, incorporado en éste; o
(2)
el residuo de un diol, que contiene por lo menos un grupo funcional, independientemente seleccionado entre los grupos amida, imida, urea, y uretano.
25. El copolímero de la reivindicación 24, en donde, R^{A} y R^{B}, son ambas metilo.
26. El copolímero de la reivindicación 24 ó la reivindicación 25, en donde, R, es -CH_{2}OCH_{2}-.
27. El copolímero de la reivindicación 24, en donde, R^{a}, es etilo.
28. El copolímero de la reivindicación 24, en donde, R^{b}, es etilo.
29. El copolímero de la reivindicación 24, el cual comprende por lo menos un porcentaje 0,1% molar, de unidades, en las cuales, A, es R^{1}.
30. Una composición farmacéutica para el suministro de un agente activo hidrofóbico o sensible al agua, que comprende el agente activo físicamente atrapado dentro de un portador o vehículo del fármaco, pero no covalentemente unido a dicho portador o vehículo del fármaco, que comprende un copolímero de bloque de una cualquiera de las reivindicaciones 24-29.
31. La composición de la reivindicación 30, en donde, el agente activo, es un agente anticancerígeno.
32. Una composición para la liberación sostenida de un agente activo, que comprende el agente activo dispersado en una matriz que comprende el copolímero de bloque de una cualquiera de las reivindicaciones 24-29.
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