PT713859E - Derivados de acido cinamico derivados polimericos com acido cinamico fotorrecticulavel e derivados polimericos de acido cinamico reticulado - Google Patents

Derivados de acido cinamico derivados polimericos com acido cinamico fotorrecticulavel e derivados polimericos de acido cinamico reticulado Download PDF

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Michinori Waki
Kenji Miyamoto
Yoshihiro Motani
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Seikagaku Kogyo Co Ltd
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Description

Descrição 'Derivados de ácido cinâmico, derivados poliméricos com ácido cinâmico fotorreticulável e derivados poliméricos de ácido cinâmico reticulado”
CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um derivado de ácido cinâmico fotodimerizável, a um derivado polimérico com ácido cinâmico fotorreticulável e a um derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado. O derivado de ácido cinâmico agora referido e o derivado polimérico com ácido cinâmico, que é produzido introduzindo o referido derivado de ácido cinâmico num polímero hospedeiro, são compostos fortemente fotorreactivos. Assim, quando exposto à radiação ultravioleta, o derivado de ácido cinâmico experimenta uma reacção de reticulação intennolecular (reacção de fotodimerização) que leva à formação de um anel ciclobutano, possibilitando pois a produção de um derivado polimérico insolúvel com ácido cinâmico reticulado a partir do referido derivado polimérico com ácido cinâmico. Uma vez que se selecciona como polímero hospedeiro um ácido hialurónico, que é uma substância biogénica, o derivado polimérico com ácido cinâmico fotoneticulado pode ser um material médico útil que possui biocompatibilidade, biorressorvibilidade e outras características desejáveis.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Embora sejam presentemente conhecidos inúmeros compostos fotodimerizáveis, há pouca informação sobre a introdução de grupos fotorreticulantes em polímeros hospedeiros solúveis em água. É conhecida a tecnologia que permite preparar compostos fotorreticulados 2
mediante a introdução de diversos derivados de estilbazónio num álcool polivinílico polimérico solúvel em água (documentos JP-B-Sho-56-5762, JP-B-Sho-56-54155 e JP-B-Sho-61--128B8 em que o teimo “JP-B” aqui utilizado significa pedido de patente de invenção japonesa examinada e publicada), mas o objectivo desta tecnologia é a imobilização de enzimas e bactérias, tendo ainda em conta que os polímeros hospedeiros para a introdução dos grupos fotorreticulantes são polímeros sintetizados por via química. Em tais casos, para se melhorar a fotorreactividade, os compostos fotodimerizáveis são modificados estruturalmente para lhes incutir variações no que diz respeito à absorção da radiação da região ultravioleta e à sua sensibilidade. Qualquer dos documentos EP-A-0 554 898 ou JP-A-Hei-6-73102 descreve uma tecnologia segundo a qual se introduz o ácido cinâmico no glicosaminoglicano polimérico natural e o derivado resultante é reticulado por acção da radiação ultravioleta (o teimo “JP-A” aqui utilizado significa pedido de patente de invenção japonesa publicada mas não examinada). Quase todos os exemplos aqui apresentados visam a preparação de um composto de glicosaminoglicano fotorreticulável mediante a introdução directa de ácido cinâmico por meio de uma ligação éster ao grupo hidroxilo do glicosaminoglicano hospedeiro, sem utilização de um grupo separador, e a subsequente exposição do composto à radiação ultravioleta para se obter um produto fotorreticulado. Esta tecnologia tem o inconveniente de obrigar a introduzir o ácido cinâmico com um grau de substituição (GS) muito elevado [GS (%): grau de substituição - 100 x (o número de moles de ácido cinâmico introduzidas por unidade dissacarídica constituinte)], com a finalidade de se realizai' a fotoneticulação com uma intensidade suficiente, e enferma também do facto de a eficiência da fotoireacção ser fraca. Por exemplo, o GS necessário para induzir a reacção de fotoneticulação de um derivado de ácido hialurónico incorporado com tal grupo fotorreactivo (grupo fotodimerizável e reticulável), como um giupo cinamoílo, é razoavelmente elevado (10% ou mais). Muitos desses derivados de ácido hialurónico perderam propriedades intrínsecas, tais como biodegradabilidade, biocompatibilidade, falta de toxicidade, ausência de antigenicidade, elevada capacidade para aumentar de volume, etc..
Para se conseguir uma reacção de reticulação de um derivado de ácido hialurónico com um baixo GS, é vantajoso utilizar um ácido hialurónico de peso molecular elevado. No entanto, neste caso o GS do grupo cinamoílo é elevado e por tal motivo são necessárias rigorosas condições de reacção consistentes com o método anteriormente desenvolvido. Sabe-se que um ácido hialurónico é facilmente degradado em moléculas mais pequenas por acção térmica, agitação mecânica, mudanças de pl l, etc. e que esta tendência para a degradação aumenta à medida que o peso molecular é mais elevado. Dito de forma mais concreta, à técnica convencional estão associadas reacções secundárias tais como a degradação do ácido hialurónico em moléculas mais pequenas. Além disso, um derivado de ácido hialurónico com um elevado GS (10% ou superior) tem tendência a estimular o ser vivo, deteriorando possivelmente as propriedades intrínsecas notáveis de um ácido hialurónico. O pedido de patente de invenção acima indicado descreve também um exemplo em que o ácido cinâmico é introduzido no grupo carboxílico de um glicosaminoglicano, utilizando um radical diamina como separador, mas este método não é satisfatório em termos de selecti-vidade da reacção de substituição do ácido cinâmico. A publicação ‘Makromol. Chein.’ (1990), 191(12), 2985-91, descreve derivados celulósicos totoneactivos com estmturas pectíneas que representam modificações de O-trialquilsilil--celulose com cadeias laterais que contêm ácido cinâmico. 4 DESCRIÇÃO ABREVIADA DA INVENÇÃO Constitui uni primeiro objecto da invenção proporcionai- um derivado de ácido cinâmico mediante a introdução de um separador no ácido cinâmico fotodimerizável.
Constitui um segundo objecto da invenção proporcionar um derivado polimérico com ácido cinâmico que seja fotodimerizável e que tenha uma alta sensibilidade e uma alta eficiência, mediante a introdução do referido derivado de ácido cinâmico num polímero hospedeiro de ácido hialurónico, e um derivado polimérico de ácido cinâmico reticulado que é obtido ao fotorreticular o referido derivado polimérico com ácido cinâmico.
Em resultado de intensas pesquisas, os inventores da presente invenção conseguiram concretizar, com êxito, os objectivos mencionados supra, tendo inventado o que a seguir se descreve: um derivado de ácido cinâmico representado por qualquer das fórmulas (1) ou (3) ou um seu sal: R'-A-H (I) R2-C-ll (3) em que o símbolo R' representa um grupo de fórmula estrutural (4): R3
em que cada um dos símbolos R3 e R4 representa independentemente um átomo de hidrogénio ou um grupo nitro, um grupo amino, um grupo hidroxi ou um grupo alcoxi(Ci-Cj); 2 o símbolo R representa um grupo de fórmula estrutural (5): /<
em que os símbolos R3 e R4 possuem as significações definidas antes; o símbolo R3 representa um grupo alquilo(Ci-Gi); o símbolo A-H representa um resíduo de um composto que contém intramolecularmente um radical amino e um radical hidroxi, sendo tal resíduo representado por uma qualquer das fórmulas (6) a (9): -0-(CH2)n-NH2 (6) em que o símbolo n representa um número inteiro compreendido entre 3 e 18, -(0-CH2CM2)in-NH2 (7) em que o símbolo m representa um número inteiro compreendido entre 2 e 10, -0-CHR6CH(C00R7)-NH2 (8) em que o símbolo R6 representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alqiiilo(C|-C4); e o símbolo R representa um grupo alquilo(CrC4), -0-(CH2)rNHC0-CHR8-NH2 (9) em que o símbolo / representa um número inteiro compreendido entre 2 e 18; e o símbolo Rx representa a cadeia lateral de um resíduo a-aminoácido; o símbolo C-H representa um resíduo aminoácido de uma das fórmulas (11) ou (12): -CO-(CH2)k-NH2 (11) em que o símbolo k representa um número inteiro compreendido entre 1 e 18, -(COCHR8NH)rH (12) em que o símbolo i representa um número inteiro compreendido entre 1 e 6; e o
o I símbolo R possui as significações definidas antes, com a condição de R -A-H não ser o bromidrato do éster melílico de O-cinamoíl-DL-serina e R -C-H não ser nem o cloridrato de 4-benziloxi-L-ténilalanina-4-(2-metoxi-carbonil-vinil)-anilida nem o cloridrato de 3-fenoxi--DL-fenilalanina-4-(2-metoxi-carbonil-vinil)-anilida; um derivado polimérico com ácido cinâmico de uma qualquer das fórmulas (13) ou (15): R'-A-P' (13) R2-C-P' (15) em que os símbolos R1 e R2 possuem as mesmas significações definidas a propósito das fórmulas (1) ou (3); o símbolo A representa um resíduo de um composto que contenha um radical amino e um radical hidroxi, sendo tal resíduo representado por uma qualquer das fórmulas (6’) a (9’): -0-(CH2)n-NH (6’) em que o símbolo n representa um número inteiro compreendido entre 3 e 18, -(0-CH2CH2)m-NH (7’) em que o símbolo m representa um número inteiro compreendido entre 2 e 10, -0-CHR6CH(C00R7)-NH (8’) em que o símbolo R° representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo(CrC4); e o símbolo R7 representa um grupo alquilo(CrC4), -0-(CH2)rN HCO-C HR8-N H (9’) em que o símbolo / representa um número inteiro compreendido entre 2 e 18; e o símbolo Rx representa a cadeia lateral de um resíduo ot-aminoácido; o símbolo C- representa um resíduo aminoácido de uma das fórmulas (1 Γ) ou (12’): 7 -CO-(CH2)k-NH (1Γ) em que o símbolo k representa um número inteiro compreendido entre 1 e 18, -(COCHR8NH)j (12’) em que o símbolo i representa um número inteiro compreendido entre 1 e 6; e o símbolo R possui as significações definidas antes; o símbolo P1 representa um ácido hialurónico; a ligação A-P1 é a ponte amida formada enfie o grupo amino terminal de uma das fórmulas (6’), (7’), (8’) ou (9’) e o grupo carboxilo de P1; e a ligação C-P1 é a ponte amida formada enfie o grupo amino terminal de uma das fórmulas (1 Γ) ou (12’) e o grupo carboxilo de P1, em que o grau de substituição do derivado de ácido cinâmico está compreendido entre 0,05% e 5,0% por cada unidade dissacarídica do ácido hialurónico com um peso molecular médio em número compreendido entre 100 000 e 5 000 000; um derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado produzido por fotodimerização dos substituintes R e R , R e R ou R e R do derivado polimérico com ácido cinâmico descrito supra, para formar um anel ciclobutano reticulado; um derivado de ácido hialurónico com ácido cinâmico reticulado, em que o derivado de ácido cinâmico é seleccionado enfie um ou vários grupos que satisfazem às fórmulas anteriores (1) ou (3) ou um seu sal em que o grupo de uma das fórmulas (1) ou (3) está ligado ao grupo carboxílico do ácido hialurónico através de uma ponte amida e em que um dos conjuntos de substituintes R1 e R1, R2 e R2 ou R1 e R2 do derivado polimérico com ácido cinâmico é fotodimerizado para formar um anel ciclobutano reticulado, em que o grau de substituição do derivado de ácido cinâmico está compreendido entre 0,05% e 5,0% por cada unidade dissacarídica do ácido hialurónico com um peso molecular médio em número compreendido entre 100 000 e 5 000 000; um processo para a produção do derivado de ácido hialurónico com ácido cinâmico, o qual consiste em dissolver um ácido hialurónico em água por si só ou em água que contenha um solvente orgânico miscível com água e em fazer reagir o grupo carboxilo do ácido hialurónico com o grupo amino do derivado de ácido cinâmico representado por uma das fórmulas anteriores (1) ou (3), em que grau de substituição do derivado de ácido cinâmico está compreendido entre 0,05% e 5,0% por cada unidade dissacarídica do ácido hialurónico com um peso molecular médio em número compreendido entre 100 000 e 5 000 000, na presença de uma carbodiimida solúvel em água e de um agente de condensação auxiliar; um processo para a produção de um derivado de ácido hialurónico com ácido cinâmico reticulado, o qual consiste em dissolver o derivado de ácido hialurónico com ácido cinâmico, obtido em conformidade com o processo anterior, em água ou num solvente orgânico miscível com água, removendo-se então da solução resultante a água ou o solvente orgânico miscível com água para depois se transformar o derivado de ácido hialurónico fotodimerizável num produto de forma definida que é depois irradiado com luz ultravioleta.
Uma vez que o composto polimérico correspondente ao composto P1 anterionnente descrito é um ácido hialurónico, a presente invenção proporciona um derivado de ácido hialurónico fotorreticulável onde foi introduzido um derivado de ácido cinâmico correspondente a uma das fórmulas anteriores (1) ou (3) enquanto composto fotodimerizável e reticulável, à média de 0,0005 a 0,05 por cada unidade dissacarídica constituinte de ácido hialurónico. Neste contexto, o GS do derivado de ácido hialurónico fotorreticulável que possui um grupo fotodimerizável e reticulável introduzido à media de 0,0005 a 0,05 por unidade dissacarídica constituinte de ácido hialurónico está compreendido entre 0,05% e 5,0%.
Os inventores da presente invenção descobriram as condições de reacção sem degradação do ácido hialurónico de elevado peso molecular (100 000 - 5 000 000) em moléculas menores e que possibilitam a introdução de um grupo fotodimerizável e reticulável. Mais precisamente, descobriu-se que até o próprio derivado de ácido hialurónico introduzido com um grupo fotodimerizável e reticulável, na quantidade de 1-100 por uma média de 4000 monossacáridos por molécula de ácido hialurónico, pode ser reticulado e insolubilizado por irradiação com luz ultravioleta durante alguns minutos. A presente invenção proporciona uma tecnologia que permite trabalhar com um valor muito baixo do GS do derivado de ácido hialurónico reticulado insolúvel em água, conforme se disse antes, com um curto período de irradiação com luz, comparativamente com a tecnologia convencional. DESCRIÇÃO ABREVIADA DOS DESENHOS A figura 1 traduz o conceito que ilustra a reacção de fotorreticulação mútua de um derivado de ácido cinâmico; a figura 2 ilustra graficamente o resultado obtido no exemplo 51, indicando a reactividade dependente do número de átomos de carbono separadores; a figura 3 ilustra graficamente o resultado obtido no exemplo 52, indicando a relação entre a taxa de absorção de água e o GS; a figura 4 ilustra graficamente o resultado obtido no exemplo 53, indicando a relação entre a resistência à tracção e o GS; 10 a figura 5 ilustra graficamente o resultado obtido no exemplo 53, indicando a relação entre a resistência à tracção e a taxa de absorção de água; a figura 6 ilustra graficamente o resultado obtido no exemplo 54, indicando a relação entre o inverso da resistência à tracção e a taxa de absorção de água; a figura 7 ilustra graficamente o resultado obtido no exemplo 55, indicando o ponto crítico de insolubilização; a figura 8 ilustra graficamente o resultado obtido no exemplo 56, indicando a reactividade relativa do radical de um separador diferente da cadeia do metileno; a figura 9 ilustra graficamente o resultado obtido no exemplo 57, indicando as relações entre o GS e as taxas de absorção de água de diversas estruturas separadoras diferentes da cadeia do metileno. DESCRIÇÃO MINUCIOSA DA INVENÇÃO Sabe-se que o ácido cinâmico fotodimerizável e os compostos de ácido aminocinâmico absorvem a luz ultravioleta (UV) numa banda definida em tomo de 280 nm para dimerizarem em ácido tmxílico ou ácido truxínico ou seus derivados. Esta reacção de fotodimerização apenas tem lugar se houver exposição a uma determinada quantidade de radiação ultravioleta de comprimento de onda definido e não ocorre sob exposição à luz vulgar, tal como a radiação solar. Nesta acepção, um produto fotorreticulado que possa ser obtido por exposição de um derivado de glicosaminoglicano cinamoílado, designadamente um composto produzido por introdução de ácido cinâmico num grupo funcional de um glicosaminoglicano, à radiação ultravioleta é vantajoso na medida em que tal produto pode ser produzido por meio de uma fotoireacção limpa com sensibilidade elevada e também porque é fácil o manuseamento do material de partida, que é o derivado de glicosaminoglicano cinamoílado, visto que esse material praticamente não é afectado nem pela luz solar nem pela luz branca durante a armazenagem.
No entanto, para se obter um produto fotorreticulado, utilizando o derivado de glicosaminoglicano cinamoílado previamente produzido, conforme descrito nos documentos EP-A-0 554 898 ou JP-A-Hei-6-73102, por exemplo, um ácido hialurónico com um peso molecular médio em número igual a 800, enquanto polímero hospedeiro, é necessário introduzir entre 0,1 e 4 unidades (GS entre 10% e 400%) de ácido cinâmico por cada unidade dissacarídica e irradiar o composto resultante com luz ultravioleta durante 30 minutos pelo menos.
Os inventores da presente invenção descobriram que a introdução de um separador flexível entre um polímero hospedeiro de ácido hialurónico e o ácido cinâmico proporciona uma melhoria notável da fotocurabilidade, pelo que a reacção de fotorreticulação decorre satisfatoriamente mesmo com um grau de substituição mais reduzido com grupos fotorreticulantes. O derivado de ácido hialurónico fotorreticulável, com um peso molecular médio em número compreendido entre 100 000 e 5 000 000, que é um derivado polimérico com ácido cinâmico que contém um derivado de ácido cinâmico que possui uma tal estrutura separadora, pode sofrer uma reacção de fotorreticulação com um grau de substituição reduzido, à volta de 0,0005 a 0,05 unidades por cada unidade dissacarídica (GS entre 0,05% e 5%), mesmo com um período de exposição à radiação UV relativamente curto, da ordem de 1 a 8 minutos.
Seguidamente descrever-se-á minuciosamente os derivados de ácido cinâmico de fórmulas (1) e (3).
Nas fórmulas (1) e (3) [respectivamente R'-A-H (l) e R2-C-H (3)1, os resíduos A-H e C-H possuem a função separadora mencionada supra.
Na fórmula (I), o símbolo R1 representado pela fórmula (4) designa um resíduo de ácido cinâmico que possui um grupo vinileno capaz de fotodimerizar para formar um anel ciclo-buteno e cada um dos símbolos R3 e R4 representa independentemente um átomo de hidrogénio ou um grupo nitro, amino, hidroxi ou alcoxi(C|-C4), sendo preferível o átomo de hidrogénio. O grupo alcoxi utilizável pode ser seleccionado entre metoxi, etoxi, propoxi, isopropoxi, butoxi, isobutoxi e t-butoxi, etc.. As posições de ligação dos substituintes R3 e R4 ao anel benzeno não são críticas, com excepção de qualquer interacção dos grupos substituintes, obstrução espacial e redução da reactividade do grupo amino. O símbolo A-H representa o resíduo de um composto que possui simultaneamente um grupo amino e um grupo hidroxilo dentro da molécula, tal como representado por uma qualquer das fórmulas (6) a (9), eximindo a função do separador.
Assim sendo, a fórmula gemi R'-A-H representa um derivado de ácido cinâmico em que o grupo carbonilo do resíduo do ácido cinâmico representado pelo símbolo R1 está ligado ao resíduo A-H e em que um separador que possui um grupo amino é introduzido na sua extremidade. -0-(CH2)i1-NH2 (6) em que o símbolo n representa um número inteiro compreendido entre 3 e 18, de preferência entr e 4 e 8 e mais preferencialmente é igual a 5 ou 6. No caso de n ser igual a 2 ou inferior, o derivado polimérico com ácido cinâmico (fórmula (1.1)), obtido por introdução de um composto de fórmula (1) num polímero hospedeiro, revela apenas uma fraca eficiência na reacção de fotorreticulação. No caso de ser n igual a 19 ou superior, baixa a eficiência da reacção de introdução de um composto de fórmula (1) dentro do polímero. O resíduo da fórmula (6) anterior provém de um aminoálcool, por exemplo, seleccionado entre aminoetanol, aminopropanol, aminobutanol, aminopentanol, amino-hexanol, aminooctanol, aminododecanol, etc..
13 y
No caso de o símbolo A-M representar o resíduo de fórmula (6) resultante de um aminoálcool, então o derivado de ácido cinâmico R‘-A-H também pode ser representado pela fórmula (Γ-1) H-NH(CR'R 2)nOCOCH=CH-Ph (Γ-1) »I »2 em que cada um dos símbolos R e R representa um átomo de hidrogénio, o símbolo Ph representa um grupo fenilo que pode ter 1 ou 2 substituintes, tais como um grupo alcoxi(CrC4), um grupo ainino, um grupo hidroxilo ou um grupo nitro; o símbolo n possui a mesma definição indicada a propósito da fórmula (6).
Como exemplos típicos destes compostos refere-se os seleccionados entre éster 3-aminopropílico do ácido cinâmico, éster 4-aminobutílico do ácido cinâmico, éster 5-amino-pentílico do ácido cinâmico, éster 6-amino-hexílico do ácido cinâmico, éster 8-aminooctílico do ácido cinâmico, éster 12-aminododecílico do ácido cinâmico, etc.. -(0-CH2CH2)m-NH2 (7) em que o símbolo m representa um número inteiro compreendido entre 2 e 10, de preferência entre 2 e 5 e mais preferencialmente é igual a 2 ou 3. No caso de ser m igual a 1 ou inferior, o derivado polimérico com ácido cinâmico irá possuir apenas lima eficiência diminuta de reacção de fotorreticulação, ao passo que se o valor de m for igual a 11 ou superior, diminui a eficiência da reacção de introdução de um composto de fórmula (1) dentro de um polímero hospedeiro. O resíduo da fórmula (7) anterior provém de uma glicolamina polietilénica, tal como a dietileno-glicolamina, etc.. -O-CH R(’CH(COOR7)-N H 2 (8) em que o símbolo R6 representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo inferior, de preferência um átomo de hidrogénio ou um grupo metilo, e o símbolo R7 representa um grupo alquilo inferior. O resíduo da fórmula (8) anterior provém de um éster alquílico inferior de um hidroxiaminoácido tal como, por exemplo, a serina ou a treonina.
No caso de o símbolo A-H representar o resíduo da fórmula (8) proveniente de um hidroxiaminoácido, como exemplos típicos do derivado de ácido cinâmico R‘-A-H refere-se os seleccionados entre éster metílico de O-cinamoíl-serina, éster metílico de O-cinamoíl-treonina, etc.. -0-(C H 2)/-NHCO-C IIR8-NII2 (9) em que o símbolo / representa um número inteiro compreendido entre 2 e 18, de preferência entre 2 e 8 e iriais preferencialmente é igual a 2 ou 3; e o símbolo RK representa uma cadeia lateral de um resíduo α-aminoácido e é preferencialmente um átomo de hidrogénio ou um grupo metilo ou isobutilo.
Na fórmula (9) anterior, o resíduo -CO-CHRK-NH2 provém especificamente de glicina, alanina, leucina ou semelhantes e o resíduo -0-(CH2)-NH- provém especificamente de amino-etanol, aminopropanol ou semelhantes.
Na fórmula (3), o símbolo R2 representa um resíduo de um éster do ácido aminocinâmico que contém um grupo vinileno capaz de fotodimerizar para formar um anel ciclobutano e facultativamente possui um ou vários substituintes representados pelos símbolos R3 e R4 cujas definições são as que foram já indicadas e em que cada um deles representa preferencialmente um átomo de hidrogénio; o símbolo R5 representa um gmpo alquilo inferior e preferencialmente representa o grupo metilo. As posições de ligação dos substituintes R3 e R4 ao anel benzeno 15 não são críticas, excepto no que diz respeito a qualquer interacção dos grupos substituintes , obstrução espacial e redução da reactividade do grupo amino. A expressão “grupo alquilo inferior” aqui utilizada designa um grupo alquilo que possua entre 1 e 4 átomos de carbono. O símbolo C-H representa um resíduo aminoácido de uma das fórmulas (11) ou (12), eximindo a função do separador. -CO-(CH2)k-NH2 (11) em que o símbolo k possui as mesmas significações anterionnente definidas. O resíduo da fórmula (I I) anteríor pode ser proveniente de qualquer dos aminoácidos essencialmente semelhantes aos mencionados a propósito do resíduo de fórmula (10),
No caso de o símbolo C-H representar o resíduo da fórmula (11) proveniente de um aminoácido, então o derívado de ácido cinâmico R -C-H também pode ser representado pela fótmula (2’-1-1). Η-Α’-ΝΙ I-Ph-CH=CHCOR3 (2’-l-l) em que o símbolo R’3 representa um grupo alquilo que possua entre I e 4 átomos de carbono, o símbolo A’ representa um grupo de fórmula geral -NH(R 'R 3)1ιΤΟ- em que os símbolos R4e R3 representam um átomo de hidrogénio, o símbolo Ph representa um grupo parafenilo que pode ter um ou dois substituintes, tais como um grupo alcoxi(CrC|), um grupo amino, um grupo hidroxilo ou um grupo nitro e o símbolo h’ representa um número inteiro compreendido entre 1 e 12.
Como exemplos típicos destes compostos refere-se o éster metílico do ácido 4-(4--aminobutanamido)-cinâmico, o éster metílico do ácido 4-(6-amino-hexamido)-cinâmico, o éster metílico do ácido 4-( 12-aminododecanamido)-cinãmico, etc..
Na fórmula (2’-l-l), cada um dos símbolos R4 e R5 representa um átomo de hidrogénio. -(COCH RKN Η);- H (12) em que o símbolo i representa um número inteiro compreendido entre 1 e 6, de preferência entre 2 e 4 e mais preferencialmente é igual a 2 ou 3; o símbolo Rx possui as mesmas significações anteriormente definidas e representa preferencialmente um átomo de hidrogénio. O resíduo da fórmula (12) anterior pode ser proveniente especificamente de a-amino-ácidos vulgares ou dos seus oligómeros (v.#. glicina, glicilglicina, triglicina, etc.).
No caso de C-H ser o resíduo da fórmula (12) proveniente de um aminoácido, então o derivado de ácido cinâmico R2-C-H também pode ser representado pela fórmula (2’-1-2). H-A”-NH-Ph-CH=CHCOR 4 (2’-1-2) em que o símbolo A” representa um grupo de fórmula geral -(NHCR4R5CO)m’-; os símbolos R1 e pl 1 possuem as mesmas significações definidas a propósito da fórmula (2’-1-1) e o símbolo m’ representa um número inteiro compreendido entre 1 e 6 e de preferência entre 1 e 3.
Como exemplos típicos destes compostos refere-se o éster metílico do ácido glicil-aminocinâmico, o éster metílico do ácido glicilglicilarninocinâmico, o éster metílico do ácido triglicilaminocinâmico, etc..
Na fórmula (2’-l-2), cada um dos símbolos R4 e R5 pode representar independentemente um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo inferior que possua de preferência entre 1 e 4 átomos de carbono.
[1] Síntese dos derivados do ácido cinâmico
Seguidamente efectua-se a descrição dos processos para a produção de derivados do ácido cinâmico de fórmulas (1) e (3).
[1-1] É possível preparar o derivado de ácido cinâmico de fórmula (1), por exemplo, em conformidade com os processos de reacção a seguir descritos.
Na descrição subsequente, o radical representado por -A-H na fórmula (1) é designado por vezes por -0-Α'-ΝΗ2 para facilitar a explicação da reacção em causa. O composto pretendido de fórmula (1) pode ser obtido submetendo o grupo carboxilo de um derivado do ácido cinâmico de fórmula R'-OH a uma reacção selectiva com o grupo hidroxilo de um composto que possua simultaneamente um grupo amino e um gmpo hidroxilo (Ι^Ν-Α’-ΟΗ). De um modo geral, para se fazer reagir apenas o referido gmpo hidroxilo de forma eficiente e selectiva, é preferível utilizar um composto destes que tenha o gmpo amino adequadamente protegido de antemão (RaNH-Α'-ΟΗ). Depois, submete-se o grupo hidroxilo desprotegido do referido composto a uma reacção para formar uma ponte éster para proporcionar um composto (1) protegido em N, de fórmula Ra-Nl l-A^O-R1. A remoção do grupo protector do gmpo amino em condições convenientes proporciona o composto pretendido. Assim, praticando estes dois passos de esterificação e de desprotecção, é possível obter com boa eficiência o éster do ácido cinâmico pretendido com um gmpo amino livre, ou um seu sal.
Apresenta-se a seguir o esquema da reacção de síntese.
R'-X+RaNH-A'-OH | esterificação
RaNH-A'-0-R'
H2N-A -OR1 desprotecção [fórmula (1): R'-A-H] ou um seu sal.
18
Seguidamente descreve-se em pormenor estes dois passos.
Primeiro passo
Em primeiro lugar activa-se o grupo carboxilo de um derivado de ácido cinâmico representado pela fórmula geral R'-OH [por exemplo, sob a forma de um halogeneto de ácido cinâmico de fórmula geral R'-X (v.g., cloreto de cinamoílo, anidrido cinâmico (R^oO ou um anidrido ácido misto R'-0-R’)] e depois este grupo carboxilo activado vai reagir com o grupo hidroxilo desprotegido de um composto que possua simultaneamente um grupo amino e um grupo hidroxilo (H2N-A'-OH) (RaNH-Α'-ΟΗ), em que o grupo amino tenha sido protegido de antemão para formar uma ponte éster, proporcionando assim um composto (1) que possui um grupo amino protegido, a saber, RaNH-A'-0-Rl. Esta reacção tem lugar de preferência na presença de um catalisador de acilação, tal como um composto N,N-dialquilamino-piridina (ν.χ. 4-dimelilamino-piridina, 4-pirrolidinopiridina, etc.) ou semelhantes, e de um neutralizador para o subproduto ácido (v# uma amina terciária, tal como a piridina, a trietilamina, etc., ou uma base inorgânica, tal como o hidrogeno-carbonalo de sódio). O grupo de protecção do grupo amino utilizável no passo anterior não está sujeito a nenhumas limitações particulares, desde que possa ser removido em condições que não levem à clivagem do éster do ácido cinâmico no procedimento de desprotecção no segundo passo.
Segundo passo O grupo de protecção ao grupo amino do composto (RaNH-A'-0-Rl), obtido no primeiro passo supra, é removido em condições que não clivem o éster do ácido cinâmico. O grupo de protecção ao grupo amino utilizável é seleccionado entre t-butoxicarbonilo, 19 benziloxicarbonilo e 9-fluorenilmetoxicarbonilo, etc.. No caso de se utilizar um grupo protector, tal como o grupo t-butoxicarbonilo que pode ser removido por meio de um ácido, o tratamento com ácido clorídrico, ácido bromídrico, ácido trifluoroacético e outros que tais determina simultaneamente a remoção do grupo de protecção ao grupo amino e a produção do sal correspondente. O cloridrato de R’-A-H, por exemplo, pode ser sintetizado conforme a seguir se descreve.
Adiciona-se ao composto (Boc-ΝΗ-Α'-ΟΗ), em que se utiliza o grupo t-butoxicarbonilo (Boc-) como grupo de protecção em N, o qual pode ser removido com um ácido, um solvente orgânico, tal como o clorofórmio, etc. e depois, sob arrefecimento com gelo, acrescenta-se uma base orgânica, tal como a trietilamina, etc., um halogeneto de ácido de fórmula geral R’-OH (R^X) e um catalisador básico (catalisador de acilação), tal como 4-dimetilamino-piridina, etc., pela ordem indicada. Depois de se agitar à temperatura ambiente, dilui-se a mistura com um solvente orgânico, tal como o acetato de etilo, e lava-se, pela ordem indicada, várias vezes com uma solução aquosa fracamente acídica, água, uma solução aquosa íracamente alcalina e novamente com água e com uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio, num funil de separação. Depois seca-se a camada orgânica sobre sulfato de sódio anidro, etc.. A seguir remove-se por filtração o sulfato de sódio anidro resultante e concentra-se o filtrado sob pressão reduzida para se obter o composto (RaNH-A^O-R1) (Primeiro Passo). Junta-se a este composto (RaNH-A^O-R1) uma solução de um ácido num solvente orgânico, por exemplo, HCl/dioxano 1-5M, sob arrefecimento com gelo, e agita-se para se remover o grupo de protecção ao grupo amino e simultaneamente para converter em cloridrato a amina produzida. Depois acrescenta-se um solvente orgânico para realizar a cristalização, por exemplo, um éter, 20 sendo os cristais resultantes recuperados por filtração. Se necessário, lava-se com um solvente orgânico os cristais obtidos e seca-se in vácuo para se obter o composto cloridrato de R'-A-H (Segundo Passo).
[1-3] O derivado de ácido cinâmico de fórmula (3) pode ser produzido, por exemplo, em conformidade com o processo seguinte.
Na descrição subsequente, o radical -C-H da fórmula (3) é designado por vezes por -CO-C'-NH2 por razões de facilidade de explicação. O composto pretendido R2-C-H pode ser obtido submetendo o grupo amino de um gmpo éster do ácido aminocinâmico de fórmula geral R2-H a uma reacção selectiva com o grupo carboxilo do aminoácido (H2N-C'-COOH) para proporcionar uma ponte amida. Para se conseguir que tenha lugar esta reacção selectiva com o grupo carboxilo do aminoácido, é preferível utilizar geralmcntc um aminoácido cujo grupo amino tenha sido previamente protegido, isto é, um aminoácido protegido em N, de fórmula RaNH-C'-COOH. Assim, o grupo amino de R -H reage com o grupo carboxilo de RaNH-C -COOH para formar uma ponte amida para proporcionar RaNH-C1-CO-R2; R2-C-H protegido em N (Primeiro Passo).
Este composto é depois desprotegido ein condições adequadas para se obter o composto pretendido (Segundo Passo). Posto isto, é possível preparar o composto pretendido praticando os dois passos anteriormente descritos de amidação e desprotecção. Descreve-se seguidamente este procedimento de reacção de síntese.
RaNH-C'-COOH + R2-H | amidação
RaNH-C'-CO-R2 desprotecção
I r2-c-h
Cada um destes passos é minuciosamente descrito a seguir.
[Primeiro passo]
Em primeiro lugar activa-se o grupo carboxilo do aminoácido protegido em N (RaNH--C'-COOH) (por exemplo, sob a forma de um halogeneto de um aminoácido protegido em N, representado pela fórmula geral RaNH-C'-CO-X; um anidrido de um aminoácido protegido, representado pela fórmula geral (RaNH-C'-C0)20); ou um anidrido ácido misto representado pela fórmula geral RaNH-C1 -CO-O-R’) e depois faz-se reagir com o grupo amino do éster do ácido aminocinâmico R -I I na presença de uma base inorgânica. O grupo de protecção ao radical amino do referido aminoácido protegido em N não está sujeito a nenhumas limitações particulares, desde que a ponte éster do referido éster do ácido cinâmico não seja clivada nas condições de desprotecção do grupo de protecção. Como exemplos preferidos de grupos de protecção ao radical amino refere-se os seleccionados entre t-butoxicarbonilo, benziloxicarbonilo, 9-íluorenilmetoxicarbonilo, etc.. Considera-se particularmente preferido o grupo t-butoxi-carbonilo. Lava-se esta mistura de reacção com um ácido e com uma solução alcalina para se obter um composto de fórmula geral RaNH-C'-CO-R2 num funil de separação. Consoante o caso, assim se purifica o produto ainda mais, em conformidade com um procedimento de purificação vulgar, por exemplo, por recristalização e por cromatografia em coluna.
[Segundo passo]
Efectua-se a desprotecção do grupo protector do radical amino do composto de formula geral RaNH-C'-CO-R2 obtido no primeiro passo, em condições adequadas para se obter o composto pretendido de fórmula geral R2-C-H. Uma vez que o resíduo éster do éster do ácido aminocinâmico é uin grupo alquilo inferior, não é conveniente efectuar a desprotecção por saponificação em meio alcalino. É preferível realizar a desprotecção com um ácido ou por hidrogenólise. É mais preferível efectuar a desprotecção com um ácido que forme simultaneamente um sal adequado. Por exemplo, no caso de se utilizar o grupo t-butoxi-carbonilo como grupo de protecção, então é possível efectuar a desprotecção e a formação do sal utilizando ácido clorídrico, ácido bromídrico, ácido trifluoroacético ou um ácido idêntico. Tendo em conta a introdução do composto num polímero hospedeiro no passo subsequente, então não é desejável a formação de um sal com um ácido que possua um grupo carboxilo, tal como sucede com o ácido trifluoroacético. Assim sendo, é preferível efectuar a desprotecção e a formação do sal utilizando um ácido halogenídrico, em particular o ácido clorídrico.
Seguidamente descreve-se um exemplo específico de um procedimento para a síntese do composto de fórmula geral R2-C-H.
Dissolve-se um composto de fórmula geral RaNH-C'-COOH num solvente orgânico, tal como o clorofórmio, e depois, sob arrefecimento com gelo, acrescenta-se sucessivamente uma base orgânica, tal como a trietilamina, e um agente de condensação, tal como o cloreto de dimetil-fosfinotioílo ou o cloreto de pivaloílo. Agita-se a mistura à temperatura ambiente. •j A esta solução acrescenta-se um composto de fórmula estrutural R -H ou um seu sal e uma base, tal como a trietilamina, sob arrefecimento com gelo, e agita-se a mistura à temperatura ambiente durante um período variável entre dezenas de minutos e dezenas de horas. Depois de a reacção estar completa remove-se o solvente orgânico sob pressão reduzida e dilui-se o resíduo com um solvente orgânico, tal como o acetato de etilo, e depois, utilizando um funil separador, lava-se sucessivamente várias vezes com uma solução aquosa fracamente acídica, água, uma solução aquosa fracamente alcalina, novamente com água e com uma solução '23' aquosa saturada de cloreto de sódio. Depois seca-se a camada orgânica sobre sulfato de sódio anidro ou sobre uma substância idêntica. Remove-se o sulfato de sódio por filtração e concentra-se o filtrado sob pressão reduzida para se obter o composto de fórmula geral RaNH-C'-CO-R2. A este composto de fórmula geral RaNH-C'-CO-R2 junta-se uma solução de um ácido num solvente orgânico, v.#. dioxano/HCl 1-5M, sob arrefecimento com gelo, e agita-se a mistura. Depois de a reacção estar completa, acrescenta-se um solvente orgânico, tal como um éter, e recolhe-se por filtração os cristais resultantes, lava-se com um solvente orgânico e seca-se in vacuo para se obter o cloridrato do composto de fórmula geral R2-C-l l.
[2] Síntese dos derivados poliméricos com ácido cinâmico
Todos os derivados de fórmulas (1) e (3) obtidos a partir do ácido cinâmico com um separador incorporado, conforme se disse antes, são compostos novos. Fazendo reagir qualquer destes derivados com um composto polimérico (polímero hospedeiro), que possua um grupo funcional capaz de reagir com o seu grupo funcional, é possível obter um derivado polimérico com ácido cinâmico, satisfazendo às fórmulas gerais (13) e (15) a seguir indicadas R'-A-P' (13) R2-C-P‘ (15) em que os símbolos R , R , A e C possuem as significações anteriormente definidas; o símbolo P1 representa um resíduo polimérico que contém um grupo carboxilo; a ponte A-P1 é a ligação amida foimada entre o grupo amino terminal do resíduo das fórmulas (6)-(9) e o grupo carboxilo de P1; e a ponte C-P1 é a ligação amida formada entre o grupo amino terminal do resíduo de uma das fórmulas (11) ou (12) e o grupo carboxilo de P*. V 24 ' O composto polimérico hospedeiro que contém P1 é um ácido hialurónico. A purificação a seguir à reacção pode ser conseguida por meio de um procedimento vulgar, por exemplo, purificação em etanol, diálise e não só. Após a secagem, é possível determinar o GS observando a intensidade do integral de RMN-'Η (ressonância magnética nuclear do protão) ou a absorvência a 280 nin.
[2-1] É possível produzir o derivado polimérico com ácido cinâmico, de uma das fórmulas (13) ou (15), dissolvendo o polímero que contém o resíduo P1 em água por si só ou em água que contenha um solvente orgânico miscível com ela e fazendo-o reagir com um derivado de ácido cinâmico de fórmulas (1) ou (3) na presença de uma carbodiimida solúvel em água e de um agente de condensação auxiliar. O exemplo específico do procedimento para a introdução do derivado de ácido cinâmico é o que a seguir se descreve. Dissolve-se o referido polímero em água por si só ou em água que contenha um solvente orgânico miscível com ela e agita-se a solução suavemente a uma temperatura constante compreendida entre 0°C e 40°C (normalmente entre 0°C e 35°C), adicionando-se sucessivamente a referida carbodiimida solúvel em água, o referido agente de condensação auxiliar e o referido derivado de ácido cinâmico. O solvente orgânico miscível com água, referido supra, é seleccionado entre dioxano, dimetilformamida (DMF), N-metilpiirolidona, acetamida, um álcool (v.# metanol, etanol, etc.), piridina, etc.. A proporção do solvente orgânico miscível com água existente na referida água que contém um solvente orgânico miscível com ela (razão de mistura do solvente orgânico = ΛΟ) pode ser expressa do modo seguinte: /,' 25 ΔΟ (%) = 100 χ volume de solvente orgânico miscível com água/volume de água que contém o solvente orgânico miscível com ela. O valor de ΔΟ está compreendido aproximadamente entre 0% e 75% e de preferência estará entre 30% e 50%. O agente de condensação auxiliar utilizável é seleccionado entre N-hidroxi-succinimida (1-IOSu), N-hidroxi-benzotriazol (HOBt), etc.. O agente de condensação auxiliar não só serve para activar o grupo carboxilo do polímero como também serve para evitar o rearranjo indesejado O-N-acilo. A carbodiimida solúvel em água (CSA) utilizável é seleccionada entre clorídrato de 1--etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimida (CED), metiodeto de l-etil-3-(3-dimetilaminopropil)--carbodiimida, cloridratode l-ciclo-hexil-3-(2-moifolino-etil)-carbodiimida, etc..
[31 Preparação dos derivados poliméricos com ácido cinâmico reticulado [3-IJ É possível preparar o derivado polimérico com ácido cinâmico da presente invenção de diversas foimas, para o sujeitar a uma reacção de fotorreticulação. Por exemplo, tais formas podem ser soluções, películas, geles, partículas finamente divididas e não só. Atendendo a que o composto polimérico hospedeiro utilizável é altamente hidrofilico e é também uma substância de boa biocompatibilidade, os produtos solidificados, preparados quando se submete o referido derivado polimérico com ácido cinâmico a uma reacção de fotorreticulação, são adequados para inúmeras aplicações médicas (material para evitar a adesão aos tecidos biológicos, material para próteses vasculares, agente de revestimento, material de base para preparações farmacêuticas de libertação controlada, material para lentes de contacto, material para ligaduras, etc.) e a fotorreticulação por irradiação com luz ultravioleta pode ser executada 26 depois de o derivado polimérico com ácido cinâmico ter sido transformado industrialmente em tais formas prontas para utilização, conforme descrito supra, dependendo isso do objecto em causa.
Para a transformação industrial do derivado polimérico com ácido cinâmico da presente invenção, originando essas diversas formas, é possível aplicar quaisquer tecnologias conhecidas. Tais transformações podem ser realizadas mediante uma selecção criteriosa e um ajustamento adequado da quantidade de água ou da proporção do solvente orgânico miscível com água (razão de mistura do solvente orgânico) numa solução do derivado polimérico com ácido cinâmico ou num sólido volumoso feito com o derivado polimérico com ácido cinâmico e regulando também a temperatura e a pressão de acordo com o fim previsto.
Na preparação de um tal derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado, conveniente para aplicações médicas, o produto polimérico com ácido cinâmico fotorreticulado obtido pode ser esterilizado e mantido num estado praticamente isento de endotoxinas, mediante uma criteriosa selecção e um rigoroso manuseamento que garantam o estado estéril dos reagentes, da água e dos recipientes para a síntese dos materiais de partida e também da água, dos recipientes e do equipamento utilizados na moldagem e na fotorreticulação do derivado polimérico com ácido cinâmico.
Dito de forma concreta, a mistura de reacção onde se forma o derivado polimérico com ácido cinâmico pode ser utilizada tal qual é. Como alternativa, separa-se da mistura de reacção o derivado assim formado, purifica-se e dissolve-se novamente, por exemplo, em água, para se obter uma solução aquosa. É possível produzir uma película vazando uma solução (v.g. uma solução aquosa) do derivado polimérico com ácido cinâmico e eliminando o solvente da referida solução. É possível produzir geles, por exemplo, mergulhando em água a película referida supra. É possível obter partículas finamente divididas por trituração física dessa película ou desse gel.
[3-2] O derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado da presente invenção é tal que os grupos réticulantes fotodimerizáveis das moléculas do derivado polimérico com ácido cinâmico formam anéis ciclobutano reticulados que podem ser obtidos submetendo o referido derivado polimérico com ácido cinâmico à acção da radiação ultravioleta. O tipo de luz ultravioleta não é particularmente crítico. São utilizadas fontes emissoras de luz ultravioleta com comprimentos de onda entre 200 nm e 600 nm e de preferência entre 200 nm e 450 nm. É possível fazer passar a luz através de um filtro de ultravioletas (v.g., uni filtro de vidro ‘Pyrex’ (marca comercial), etc.) para suprimir a luz com comprimentos de onda que não sejam necessários para a fotorreticulação.
Os dispositivos para a produção de radiação ultravioleta incorporam tecnologia em que se utiliza como fonte luminosa uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão ou uma lâmpada de um lialogeneto metálico, sendo geralmente a película, o gel ou as partículas finamente divididas de derivado polimérico com ácido cinâmico expostos à luz UV com um comprimento de onda entre 250 nm e 450 nm durante uin período de 1 a 10 minutos. Comparativamente com a fotorreticulação dos derivados convencionais do ácido hialurónico fotorreticulável, que possuem um elevado valor de GS, exigindo um período de irradiação de 30 minutos, a tecnologia da presente invenção proporciona uma redução notável no período de irradiação. Este efeito pode ser atribuído à utilização do separador anteriormente descrito (o resíduo A ou C nos derivados de ácido cinâmico das fórmulas (1) e (3)).
Cada um dos derivados de ácido cinâmico das fórmulas (1) e (3) existe geralmente na forma Iram e quando estiver presente a uma distância intennolecular de aproximadaniente 4 Angstrom (Â) e for exposto a uma luz com um comprimento de onda específico da região dos UV (280 nm), esse derivado sofre uma dimerização. No entanto, para distâncias intermoleculares superiores a cerca de 4 Â, o derivado não dimeriza e mesmo que a sua molécula seja excitada, isomeriza dando origem a um isómero geométrico inerte à radiação, isto é, a forma cis. Apesar de o derivado de ácido cinâmico da presente invenção formar um derivado polimérico com ácido cinâmico mediante a introdução num composto polimérico, a reacção de foto-dimerização na cadeia do composto polimérico hospedeiro é idêntica, em princípio, à reacção de dimerização referida supra. Assim sendo, é importante que as moléculas do derivado de ácido cinâmico estejam, antes de mais, à referida distância intermolecular dimerizável na reacção de fotodimerização.
Na presente invenção, as moléculas de um ou vários derivados poliméricos com ácido cinâmico, seleccionadas entre as que satisfazem às fórmulas (13) e (15), designadamente as moléculas do composto mútuo (13), do composto mútuo (15), dos compostos (13) e (15) ou os substituintes R1, R2 e R2 ou os substituintes R1 e R2 dos compostos (13) e (15), são foto-dimerizadas para formarem um anel ciclobutano reticulado e consequentemente proporcionarem um derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado. Se a fotorreticulação ocorrer entre compostos que tenham a mesma fórmula, no caso dos compostos de fórmulas (13) e (15), os compostos concretos a submeter à reacção podem ser iguais ou diferentes. O anel ciclobutano reticulado do derivado polimérico do ácido cinâmico reticulado da presente invenção pode existir geralmente sob a forma de dois isómeros estruturais, designadamente o derivado do ácido truxínico e o derivado do ácido truxílico e cada um deles pode existir sob a forma de vários estereoisómeros. O derivado de ácido cinâmico reticulado da presente invenção pode assumir qualquer dessas estruturas. 29
Por exemplo, embora a fotorreticulação do derivado polimérico com ácido cinâmico possa ser efectuada por irradiação com UV depois de o derivado ter sido transformado numa película pelo método de vazamento, presume-se que a reactividade desta reacção de fo-torreticulação seja comandada pela orientação molecular obtida no processo de vazamento. A figura 1 ilustra de forma esquemática um conceito da fotorreacção para a formação do derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado da presente invenção. Comparativamente com o caso em que o ácido cinâmico é introduzido directamente numa cadeia polimérica hospedeira, a reactividade para a fotodimerização é aumentada pela liberdade do separador inteiposto. Contudo, isto não é um factor exclusivo, tendo também a hidrofobicidade do separador uma grande influência sobre a fotorreactividade.
Tal separador compreende aminoácidos ou seus derivados, péptidos e aminoálcoois.
Embora a figura 1 seja uma apresentação esquemática da reacção de fotorreticulação de acordo com a presente invenção, nessa figura o número 1 de referência indica o derivado polimérico com ácido cinâmico. Este derivado 1 polimérico com ácido cinâmico é um composto que resulta da combinação de um composto polimérico 2 com um derivado do ácido cinâmico e este derivado do ácido cinâmico compreende uma molécula de /ram-ácido cinâmico 4 ligada a um separador 3. Quando este derivado 1 polimérico com ácido cinâmico é exposto à radiação ultravioleta (UV), os grupos fotorreticulantes de moléculas adjacentes de Irans-áeido cinâmico ligam-se entre si para formarem um anel ciclobutano e originam um dímero 6. Assim, o derivado 1 polimérico com ácido cinâmico é convertido no derivado 5 polimérico com ácido cinâmico reticulado. Algumas moléculas de ácido cinâmico não reagem e continuam sob a forma de c/.v-ácido cinâmico 7 que é inerte à reacção de fotorr eticulação. 30
Quando se introduz um derivado de ácido cinâmico num polímero de ácido hialurónico hidrofílico e o composto resultante é moldado (v# vazado para fazer uma película) com a eliminação da água, a alta hidroíòbicidade do derivado de ácido cinâmico origina uma atracção mútua e a agregação das moléculas por união hidrofóbica. Assim sendo, o derivado tem tendência para assumir uma orientação molecular que favorece a fotodimerização. Em consequência, o aumento da hidrofobicidade de um derivado do ácido cinâmico pode ser um factor para aumentar a reactividade para a fotodimerização. A reacção de fotodimerização entre os gmpos reticulantes existentes no derivado polimérico com ácido cinâmico origina a construção de uma estrutura em forma de malha tridimensional devida aos anéis ciclobutano reticulados do derivado polimérico com ácido cinâmico. A densidade de reticulação de uma tal estrutura em foima de malha é regulada pela capacidade de fotodimerização do derivado de ácido cinâmico. Uma diferença na densidade de reticulação influencia a taxa de absorção de água e a resistência do produto reticulado. De um modo geral, quanto mais elevada for a densidade de reticulação, tanto menor será a taxa de absorção de água e tanto maior será a resistência conseguida. Assim sendo, mesmo que tais gmpos reticulantes sejam introduzidos num polímero hospedeiro com o mesmo grau de substituição e o composto resultante seja irradiado com luz ultravioleta durante o mesmo intervalo de tempo, existem diferenças nas diversas propriedades físicas que dependem das diferenças entre separadores. Posto isto, também é possível controlar as características físicas do derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado, mediante uma selecção meticulosa do separador conveniente. A utilização de um ácido hialurónico, que é uma substância biogénica, como polímero hospedeiro para a introdução de um derivado do ácido cinâmico é vantajosa para aplicações 31 médicas, no sentido em que é possível explorai· as características inerentes do ácido hialurónico e consequentemente é possível evitar virtualmente o risco de lesões incutidas ao ser vivo.
Além do mais, o facto de ser possível obter um derivado de ácido cinâmico altamente sensível, mediante a interposição de um separador, permite produzir um derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado com um grau diminuto de substituição do grupo reticulante e com um reduzido período de exposição à radiação UV. Isto implica que as características físicas de um derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado podem ser controladas com um grau de substituição suficientemente baixo para poder ser praticamente desprezável em temos do seu efeito num ser vivo. Assim sendo, é possível conservai· quase integralmente as propriedades intrínsecas do polímero hospedeiro de ácido hialurónico.
Os exemplos adiante apresentados têm por objecto descrever a presente invenção mais minuciosamente e não devem ser considerados como limitativos do âmbito da invenção. Salvo quando aqui especificado de outro modo, todas as partes, percentagens, razões e quejandos são relativos ao peso. ISíntese dos derivados de ácido cinâmico 1
Na memória descritiva subsequente, o termo Boc significa t-butoxicarbonilo. íl-ll Exemplos 1-6 Síntese de um composto correspondente às fórmulas (1) a (6), conforme representado pela fórmula estrutural:
O NHR Vh2^ O la 32 " (em que o símbolo R1 representa um grupo de fórmula (4), R3 = R4 = H e Rla = H ou um grupo protector do radical amino).
EXEMPLO I Síntese de cloridrato do cinamato de 3-aminopropilo [composto (la-1), n=3, Rla = H] 1-1: síntese de [composto (1-1), n=3, Rla = Boc] A uma quantidade de 1,21 g (6,9 mmol) de t-butoxicarbonil-3-aminopropanol adicionou--se 6 mL de clorofórmio e em seguida, sob arrefecimento com gelo, acrescentou-se sucessivamente 956 pL (6,9 mmol) de tiietilamina, 1,15 g (6,9 mmol) de cloreto de cinamoílo e 253 mg (2,1 mmol) de 4-dimetilaminopiridina. Agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 20 minutos. Diluiu-se esta mistura de reacção com acetato de etilo e lavou-se sucessivamente por duas vezes com uma solução aquosa a 5% de ácido cítrico, água, uma solução aquosa a 5% de hidrogeno-carbonato de sódio e novamente com água e com uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio num funil de separação. Secou-se a camada orgânica sobre sulfato de sódio anidro. Depois removeu-se o sulfato de sódio por filtração e concentrou-se o filtrado sob pressão reduzida. Lavou-se o sólido branco residual com hexano e secou-se />? vácuo para se obter 1,38 g (rendimento de 65%) de composto (1-1). 1-2: síntese de cloridrato do cinamato de 3-aminopropilo [composto (1 a-1), n=3, Rla = H] A uma quantidade de 860 mg (2,8 mmol) de composto (1-1) adicionou-se 6 mL de uma solução de dioxano/HCl 4M, sob arrefecimento com gelo, e agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 35 minutos. Adicionou-se éter a esta mistura de reacção, removeu-se por filtração os cristais resultantes, lavou-se com éter e secou-se in vácuo para se obter o composto (I a-1) com o aspecto de cristais brancos. Rendimento de 76%, p.f. II5,2°C- -116,3°C. 4- : 33 RMN-'Η (400 MHz, D20) δ (ppm) = 2,16 (2H, quant., H?NCH2CH2CH?0-), 3,21 (2H, t, H2NÇH2CH2CH20-), 4,37 (2H, t, H?NCH?C1LCH20-1 6,62 (1H, d, -CH=ÇHCO-), 7,52 (3H, m, H aromático, posições 3, 4, 5), 7,72 (2H, dd, H aromático, posições 2, 6), 7,80 (1H, d, -ÇH=CHCO). EXEMPLO 2 Síntese de cloridrato do cinamato de 4-aminobutilo [composto (1 a-2). n=4. Rlu = ΗΊ 2-1: síntese de [composto (1-2), n=4, Rla = Boc] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento desciito no exemplo 1 -1. Rendimento de 93%. 2-2: síntese de cloridrato do cinamato de 4-aminobutilo [composto (la-2), n=4, Rla = H] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-2. Rendimento de 88%, p.f. 91,2°C-92,4°C. RMN-'Η (400 MHz, D20) δ (ppm) = 1,85 (4H, m, H2NCH2(ÇH2)2CH20-), 3,10 (2H, t, H2NÇH2(CH2)20-), 4,30(211, t, H2N(CH2):,ÇH20-), 6,83 (111, d, -CH=ÇHCO-), 7,53 (311, m, H aromático, posições 3, 4, 5), 7,70 (2H, dd, H aromático, posições 2, 6), 7,80 (1H, d, -ÇH=CHCO-). EXEMPLO 3 Síntese de cloridrato do cinamato de 5-aminopentilo [composto (la-3), n=5, Rlu = Hl 3-1: síntese de [composto (1-3), n=5, Rla = Boc| O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-1. Rendimento de 100%. 34 3-2: síntese de cloridrato do cinamato de 5-aminopentilo [composto (la-3), n=5, Rla = H] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-2. Rendimento de 88%, p.f. I50,3°C-153,4°C. RMN-|H (400 MHz, D20) δ (ppm) = 1,52 (2H, quant., H2NCH2CH2ÇH2CH2CH20-), 1,70-1,86 (4H, in, H2NCH2CH2CH2CH,CH2Q-L 3,05 (2H, t, H2NÇH2(CH2)40-), 4,29 (2H, t, H2N(CH2)4ÇH20-), 6,61 (1H, d, -CH=ÇHCO-), 7,51 (3H, m, H aromátíco, posições 3,4,5), 7,69 (211, d, I I aromático, posições 2,6), 7,78 (IH, d, -ÇH=CHCO-). EXEMPLO 4 Síntese de cloridrato do cinamato de 6-amino-hexilo [composto (1 a-4), n=6, Rla = Hl 4-1: síntese de [composto (1-4), n=6, Rhl = Boc] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1 -1. Rendimento de 99%. 4-2: síntese de cloridrato do cinamato de 6-amino-hexilo [composto (la-4), n=6, Rlu = H| O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-2. Rendimento de 86%, p.f. 98,8°C-100,4°C. RMN-'H (400 MHz, D20) δ (ppm) = 1,48-1,53 (4H, m, H2NCH2CH2(ÇH2)2CH2CH20-), 1,63-1,83 (4H, m, H,NCH,CH2(CH2),CH2CH,Q-). 3,02 (2I-I, t, H2NÇH2(CH2)50-), 4,28 (2H, t, H2N(CH2)5ÇH20-), 6,60 (1H, d, -CH=ÇHCO-), 7,53 (3H, m, H aromático, posições 3,4, 5), 7,68 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,76 (1H, d, -ÇH=CHCO-).
EXEMPLO 5 Síntese de cloridrato do cinamato de 8-amino-octilo ícomposto (la-5), n=8, Rla - H] 5-1: síntese de [composto (1-5), n=8, Rla = Boc] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-1. Rendimento de 87%. 5-2: síntese de cloridrato do cinamato de 8-amino-octilo [composto (1a-5), n=8, Rla = H] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-2. Rendimento de 86%, p.f. 86,5°C-87,3°C. RMN-'Η (400 MHz, D20) δ (ppm) = 1,31-1,48 (8H, m, H2NCH2CH2(ÇH,)4CH2CH20-), 1,62-1,79 (4I-I, m, H,NCH?CHt(CH?)jCHzCH?0-), 2,99 (2H, t, H2NÇH2(CH2)70-), 4,26 (2H, 1, H2N(CH2>7ÇH20-), 6,58 (1H, d, -CH=ÇHCO), 7,52 (3H, m, H aromático, posições 3, 4, 5), 7,68 (2H, d, H aromático, posições 2,6), 7,76 (1H, d, -CH^CHCO-). EXEMPLO 6 Síntese de cloridrato do cinamato de 12-aminododecilo ícomposto (I a-6), n=12, Rla - Hl 6-1: síntese de [composto (1-6), n-12, Rla = Boc] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-1. Rendimento de aproximadamente 100%. 6-2: síntese de cloridrato do cinamato de 12-aminododecilo [composto (la-6), n=12, Rla = I I] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-2. Rendimento de 82%, p.f. 90,7°C-93,1°C. RMN-H (400 MHz, D20) δ (ppm) = 1,24-1,50 (16H, m, H?NCH?CH,(CH2U:H2CHO-L 1,64 (2H, quant., H?NCH?CH2(CHAnO-l 1,76(211, quant., H2N(CH2)l0ÇH2CH2O-), 2,96 \
36
7,53 (3 Η, m, Η aromático, posições 3, 4, 5), 7,68 (2Η, d, H aromático, posições 2, 6), 7,76 (II I, d, -ÇH=CHCO-).
[1-2] Síntese de um composto correspondente às fórmulas (1) e (7), conforme representado pela fórmula estrutural:
(em que o símbolo R1 representa um grupo de fórmula (4) e é R'* = R4 = H). EXEMPLO 7 Síntese de cloridrato do cinamato de 2-(2-aminoetoxi')-etilo ícomposto (la-7), rn-2, R|M = H] 7-1: síntese de [composto (I-7), m=2, Rla = Boc]
Utilizando o composto de fórmula geral Boc-NH(CH2CH20)2H em vez do composto de fórmula geral Boc-NH(CH2)30l I, sintetizou-se o composto em epígrafe essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1 -1. Rendimento de 85%. 7-2: síntese de cloridrato do cinamato de 2-(2-aminoetoxi)-etilo [composto (la-7), m-2, Rla = H] Utilizando o composto (1-7) em vez do composto (1-1), sintetizou-se o composto em epígrafe essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 1-2. Rendimento de aproximadamente 100%, p.f. 80,8°C-82,5°C.
37 (1H, d, -CH=ÇHCO-), 7,49 (3 H, m, H aromático, posições 3, 4, 5), 7,64 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,73 (1H, d, -Cl l=CHCO-). 11-3J Síntese de um composto correspondente às fórmulas (1) e (8), conforme representado pela fórmula estrutural:
(em que o símbolo R1 representa um grupo de fórmula (4), R3 = R4 = H e na fórmula (8) é R6 = 11 e R7 = CH3). EXEMPLO 8 Síntese de éster metílico de O-cinamoil-serína [composto (la-8), RUl - H l, clorídrato 8-1: síntese de [composto (1-8), Rla = Boc]
Dissolveu-se 1,93 g (8,8 mmol) de éster metílico de t-butoxicarbonil-serina em 9 mL de clorofórmio e em seguida, sob arrefecimento com gelo, acrescentou-se sucessivamente uma solução constituída por 2,94 g (10,5 mmol) de anidrido do ácido cinâmico em 10 mL de clorofórmio, 1,46 mL (10,6 mmol) de trietilamina e uma solução de 645 mg (4,4 mmol) de 4--dimetilaminopiridina em 2 mL de clorofónnio. Agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 35 minutos e depois concentrou-se sob pressão reduzida para fazer diminuir o volume do líquido. Diluiu-se esta solução com acetato de etilo e lavou-se sucessivamente duas vezes com uma solução aquosa a 5% de ácido cítrico, uma vez com água, duas vezes com uma solução aquosa a 5% de hidrogeno-carbonato de sódio, uma outra vez com água e duas vezes com uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio. Secou-se a camada orgânica sobre sulfato de sódio anidro durante I hora. Depois removeu-se o sulfato de sódio por filtração e concentrou-se o filtrado sob pressão reduzida. Adicionou-se éter ao resíduo e deixou-se a colheita de cristais resultante recristalizar a parti de acetato de etilo/éter do petróleo para se obter 2,10 g (rendimento de 68%) de composto (1-8) com o aspecto de cristais brancos. A estrutura foi confirmada por RMN-'H. RMN-'Ι Ι (400 MHz, CDC13) δ (ppm) = 1,45 (911, s, Boc-), 3,80 (3H, s, -COOCH,), 4,51 (2H, dd, β-ΓΗ2), 4,65 (III, Ir, oc-CH), 5,38 (1H, Ir, CONH), 6,40 (III, d, PhÇHCH-), 7,45 (5H, m, Ph-), 7,70 ( JH, s, PhCHCH-). 8-2: síntese de éster metílico de O-cinamoíl-serina [composto (la-8), Rla = H], cloridrato
Sob arrefecimento com gelo adicionou-se ácido triíluoroacético a uma quantidade de 1,48 g (4,2 mmol) de composto (1-8) até ao nível em que os cristais ficaram completamente imersos e depois deixou-se a mistura em repouso durante 30 minutos. Em seguida acrescentou-se 1,1 mL de uma solução de dioxano/l ICI 4M. Após a cristalização por adição de hexano, removeu-se por filtração a colheita de cristais e lavou-se com éter/hexano num filtro de vidro para se obter 1,39 g (rendimento de 91%) de composto (la-8) com o aspecto de cristais brancos, p.f. 144,5°C-147,0°C. RMN-'Η (400 MHz, D20) δ (ppm) = 3,92 (311, s, -COOCIIO, 4,58-4,75 (311, dd, Ser α-Η, β-Η), 6,80 (1H, d, -CHCHCO-), 7,50 (3H, m, H aromático, posições 3, 4, 5), 7,68 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,82 (1H, d, -ÇH=CHCO-).
[ 1-4 J Exemplos 9-11: síntese de um composto conespondente às fórmulas (1) e (9), conforme representado pela fórmula estrutural:
/ \ (em que o símbolo R1 representa um grupo de fórmula (4) e é R'1 = R4 = H). EXEMPLO 9 Síntese de cloridrato do Tcomposto (la-9), / = 2, RI;1 = H, R8 = Hl Dissolveu-se 175 mg (1,0 inmol) de t-butoxicarbonil-glicina em 2 mL de clorofórmio e em seguida, sob arrefecimento com gelo, acrescentou-se sucessivamente 139 pL (1,0 mmol) de trietilamina e 1,0 mL (1,0 mmol) de uma solução 1M de cloreto de dimetilfosfinotioílo/ /clorofórmio. Agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 20 minutos. Depois adicionou-se, sob arrefecimento com gelo, tuna quantidade de 139 pL (1,0 mmol) de trietilamina e uma solução previamente preparada de cloridrato do cinamato de 2-aminoetilo (1,0 mmol) e 139 pL (1,0 mmol) de trietilamina em 2 mL de clorofórmio, e agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 2 horas. Depois de a reacção estar completa, juntou-se 4 mL de metanol e I mL de uma solução aquosa de amónia e agitou-se a mistura durante 30 minutos. Concentrou-se esta solução uma vez sob pressão reduzida, diluiu-se o resíduo com acetato de etilo e lavou-se sucessivamente duas vezes com água, uma solução aquosa a 5% de hidrogeno-carbonato de sódio, novamente com água, uma solução aquosa a 5% de ácido cítrico e de novo com água e com uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio. Secou-se a camada orgânica sobre sulfato de sódio anidro e concentrou-se sob pressão reduzida para se obter [composto (1-9), 1 = 2, RUl = Boc, R8 - í 1 j. A este composto adicionou-se 3 mL de uma solução de dioxano/ /HC1 4M, agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 30 minutos e concentrou-se sob 40 pressão reduzida para se obter 106 mg (rendimento de 35%) do composto pretendido (la-9) com o aspecto de um sólido branco, p.f. 162,5°C-165,8°C. RMN-'H (400 MHz, D20) δ (ppm) - 3,83 (2H, s, -NHÇH2CO), 3,66 (2H, t, -NHÇH2CH20-), 4,38 (2H, t, -NHCH2CH2O-), 6,62 (1H, d, -CH=ÇHCO-), 7,53 (3H, m, H aromático, posições 3, 4, 5), 7,70 (2H, d, I I aromático, posições 2, 6), 7,81 (111, d, -ÇH=CHCO-). EXEMPLO 10 Síntese de cloridrato do Icomposto (la-10), / = 2, Rla - H, R8 = CHjl Utilizando t-butoxicarbonil-alanina em vez de t-butoxicarbonil-glicina, sintetizou-se o composto em epígrafe essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 9. Rendimento de 45%. RMN-'Η (400 MHz, D20) δ (ppm) - 2,53 (3H, d, -CII3), 3,55 (1H, dt, -NHÇH2CH20), 3,72 (1H, dl, -NHÇH2CH20-), 4,08 (1H, qualt., Ala a-H), 4,36 (2H, t, -NHCH2ÇH20-), 6,58 (1H, d, -CH=CHCO-), 7,50 (3H, m, H aromático, posições 3, 4, 5), 7,67 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,76 (1H, d, -CH=CHCO-). EXEMPLO 11 Síntese de cloridrato do Icomposto (la-11), / = 2, Rlu = H, Rx = (CH3)?CHCH?-| Utilizando t-butoxicarbonil-leucina em vez de t-butoxicarbonil-glicina, sintetizou-se o composto em epígrafe essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 9. Rendimento de 58%. RMN-'Η (400 MHz, D20) δ (ppm) = 0,90 (6H, dd, -CHfCHQA 1,55-1,80 (3H, m, -ÇH2ÇH(CH3)2), 3,44 (IH, dt, -NHÇH2CH20), 3,88 (II I, dt, -NHÇH2CH20-), 3,99 41 (1Η, t., Leii α-Η), 4,39 (2H, t, -NHCH?CH20-L 6,60 (1H, d, -CH=ÇHCO-), 7,51 (3H, m, H aromático, posições 3, 4, 5), 7,70 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,78 (1H, d, -ÇH=CHCO-).
[3-1] Exemplos 12-14: síntese de um composto correspondente às fórmulas (3) e (11), conforme representado pela fórmula estrutural:
RlaHN
NH 0
O 0 ch3 (em que o símbolo R“ representa um grupo de fónnula (3) e na fónnula (5) é R = R = H e R5 = CH.O. EXEMPLO 12 Síntese de cloridrato do 4-(4-aminobutiri1amino)-cinamato de metilo Icoinnosto (3a-l), k = 3, Rla = Hl 12-1: síntese de [composto (3-1), k = 3, Rla = Boc]
Dissolveu-se 2,02 g (10 mmol) de ácido t-butoxicarbonil-y-aminobutíiico em 3 mL de clorofónnio e em seguida, sob arrefecimento com gelo, acrescentou-se sucessivamcnte 1,38 mL (10 mmol) de trietilamina e 1,28 g (10 mmol) de cloreto de dimetilfosfmotioílo. Agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 10 minutos. Sob arrefecimento com gelo adicionou-se 532 mg (3 mmol) de cloridrato do p-aminocinamato de metilo e 3 mL de uma solução constituída por 417 pL (3 mmol) de trietilamina em clorofórmio, seguindo-se a adição de mais 417 pL (3 mmol) de trietilamina. Agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 24 horas. Depois de se completar a reacção removeu-se o clorofónnio por destilação sob pressão reduzida, diluiu-se o resíduo com acetato de etilo e lavou-se sucessivamente duas vezes com uma solução aquosa a 5% de ácido cítrico, água, uma solução aquosa a 5% de hidrogeno-carbonato de sódio, novamente com água e com uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio num funil de separação. Secou-se a camada orgânica sobre sulfato de sódio anidro.
Depois removeu-se o sulfato de sódio por filtração e concentrou-se o filtrado in vácuo para se obter 483 mg (rendimento de 44%) do composto (3-1). 12-2: síntese de cloridrato do 4-(4-aminobutirilamino)-cinamato de metilo [composto (3a-1), k = 3, R,a = H] A uma quantidade de 409 mg (1,13 mmol) de composto (3-1) adicionou-se, sob arrefecimento com gelo, 4 mL de uma solução de dioxano/HCl 4M e agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 30 minutos. Depois de se completar a reacção, adicionou-se 30 mL de éter anidro, filtrou-se o precipitado resultante, utilizando para tal um filtro de vidro, e lavou-se 2 ou 3 vezes com éter. Secou-se in vácuo o sólido resultante para se obter o composto (3a-1) com o aspecto de um sólido branco. Rendimento de 92%, p.f. 206,0°C-208,0°C. RMN-‘H (400 MHz, D20) δ (ppm) = 2,07 (2H, quant., I f NCH.CH.Cl f CQ-), 2,62 (211, t, -H2NCH2CH2ÇH2CO), 3,10 (21-1, t, -H2NÇH2CH2CH2CO-), 3,82 (3H, s, -COOCH.O, 6,53 (1H, d, -CH=CHCO-), 7,53 (2H, m, H aromático, posições 2, 6), 7,58-7,76 (311, d, I I aromático, posições 3, 5, -CH=CHCO-). EXEMPLO 13 Síntese de cloridrato do 4-(6-amino-hexanoíl-amino)-cinamato de metilo [composto (3a-2L k = 5. Rlu = Hl 13-1: síntese de [composto (3-2), k = 5, Rhl = Boc] 4Τ
Repetiu-se genericamente o procedimento do exemplo 2-1 para sintetizar o composto em epígrafe. Rendimento de 40%. 13-2: síntese de cloridrato do 4-(6-amino-hexanoil-amino)-cinamato de metilo [composto (3a-2), k = 5, Rlil = H] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 12-2. Rendimento de 97%, p.f. 215,4°C-219,6°C. RMN-'Η (400 MHz, D20) δ (ppm) = 1,47 (2H, quant., H,NCH,CH?CH2CH,CH?CO-\ 1,72 (4H, m, H?NCH7CH2CH?CH2CH?CO-l. 2,48 (2H, t, H,NCH,CH,CH,CH?CH2CO-l 3,03 (2H, t, H7NCH7CH7CH7CH7CH7CO-). 3,82 (311, s, -COOCH.0, 6,53 (1H, in, -CI I=ÇHCO-), 7,51 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,61-7,76 (3H, m, H aromático, posições 3, 5, -CH=CHCO-). EXEMPLO 14 Síntese de cloridrato do 4-(12-aminododecanoílamino)-cinamato de metilo [composto (3a-3), k = 1L Rla - 111 14-1: síntese de [composto (3-3), k - 11, Rla = Boc] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 12-1. Rendimento de 72%. 14-2: síntese de cloridrato do 4-(12-aminododecanoílamino)-cinamato de metilo [composto (3a-3), k = 11, Rla = H] O composto em epígrafe foi sintetizado essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 12-2. Rendimento de 94%, p.f. 210,2°C-217,0°C. ί/ 44 RMN-'Η (400 MHz, CDCI3-DMS0-D20) δ (ppm) = 1,20-1,38 (14H, m, H2NC1I2CH2(ÇH2)7CH2CII2CO-), 1,53-1,69 (4H, m, H.NCHoCH/CH^CH.CHoCQ-), 2,34 (2Η, t, H2N(CH2)10ÇH2CO-), 2,80 (2H, t, H2NÇH2(CH2)10CO-), 3,73 (3H, s, -COOCH3), 6,38 (1H, d, -CH=ÇHCO-), 7,52 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,58 (IH, d, -ÇH=CHCO-), 7,68 (2H, m, H aromático, posições 3, 5).
[3-2] Exemplos 5-17: síntese de um composto correspondente às fórmulas (3) e (12), conforme representado pela fórmula estrutural:
(em que o símbolo R2 representa um grupo de fórmula (3) e na fórmula (5) é R3 = R4 = H e R5 = CH3; e na fórmula (12) é Rx = H). EXEMPLO 15 Síntese de cloridrato do glicilaminocinamato de metilo [composto (3a-4), i = 1. R111 = H] 15-1: síntese de [composto (3-4), i = 1, Rlu = Boc]
Utilizando t-butoxicarbonil-glicina em vez de ácido t-butoxicarbonil-y-aminobutirico, sintetizou-se o composto em epígrafe essencialmente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 12-1. Rendimento de 73%. 15-2: síntese de cloridrato do glicilaminocinamato de metilo [composto (3a-4), i = 1, Rla = H] Utilizando o composto (3-4) em vez do composto (3-1), sintetizou-se 0 composto em epígrafe essencial mente de acordo com o procedimento descrito no exemplo 12-2. Rendimento de 98%, p.f. 2I8,6°C-225,6°C. -ν' . 45 RMN-’Η (400 ΜΗζ, D20) δ (ppm) = 3,86 (3Η, s, -COOCH3), 4,02 (2H, s, Gli a-H), 6,63 (1H, d, -CH=CHCO-), 7,66 (2H, m, H aromático, posições 2, 6), 7,75 (2H, m, H aromático, posições 3,5, -CH=CHCO-). EXEMPLO 16 Síntese de clorídrato do glicilglicilaminocinamato de metilo [composto (3a-5), i - 2, Rla = Hl 16-1: síntese de [composto (3-5), i = 2, Rl:l = Boc]
Dissolveu-se 526 mg (3 mmol) de t-butoxicarbonil-glicina em 3 mL de clorofórmio e em seguida, sob arrefecimento com gelo, acrescentou-se sucessivamente 416 pL (3 mmol) de trietilamina e 1 mL de uma solução constituída por 386 mg (3 mmol) de cloreto de dimetil-fosfínotioílo em clorofórmio. Agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 15 minutos, após o que se adicionou, sob arrefecimento com gelo, mais 416 pL (3 mmol) de trietilamina e 10 mL de uma solução previamente preparada de 812 mg (3 mmol) de composto (3a-4) e 416 pL (3 mmol) de trietilamina cm clorofórmio, tendo a mistura sido então agitada à temperatura ambiente durante 20 minutos. Concentrou-se esta mistura de reacção sob pressão reduzida, diluiu-se o resíduo com acetato de elilo e lavou-se sucessivamente duas vezes com uma solução aquosa a 5% de ácido cítrico, água, uma solução aquosa a 5% de hidrogeno-carbonato de sódio, novamente com água e com uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio. Secou-se a camada orgânica sobre sulfato de sódio anidro. Depois removeu-se o sulfato de sódio por filtração e concentrou-se o filtrado sob pressão reduzida. Lavou-se com éter os cristais brancos resultantes e secou-se in vaaio para se obter 986 mg (rendimento de 84%) do composto (3-5). A estrutura foi confirmada por RMN-il l. 46 / RMN-'Η (400 MHz, CDC13) δ (ρριη) = 1,45 (911, s, Boc-), 3,80 (311, s, -COOCH.0, 3,85 (2H, s, BocGli a-H), 4,15 (2H, s, -GliGji- a-H), 5,15 (II I, lr, BocNH-), 6,40 (1H, d, -CH-ÇHCO-), 7,55 (4H, dd, H aromático), 7,65 (1H, d, -CHCHCO-), 8,55 (1H, Ir, GliNHAr-). 16- 2: síntese de cloridrato do glicilglicilaminocinamato de metilo [composto (3a-5), i = 2, Rlu = H] A lima quantidade de 543 mg (1,4 mmol) de composto (3-5) adicionou-se, sob arrefecimento com gelo, 4 mL de uma solução de dioxano/HCl 4M e agitou-se a mistura durante 40 minutos. Adicionou-se éter a esta mistura, filtrou-se os cristais resultantes e lavou-se com éter. Secou-se in vacuo esta colheita de cristais para se obter 199 mg (rendimento de 61%) do composto (3a-5) com o aspecto de cristais brancos. P.f. 219,3°C-231,0°C. RMN-'l I (400 MHz, D20) δ (ppm) = 3,83 (311, s, -COOCH3), 3,94 (211, s, GhGli- a-H), 4,19 (2H, s, -G1iG|i- a-H), 6,54 (1H, d, -CH-ÇHCO-), 7,54 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,68 (2H, d, H aromático, posições 3,5), 7,73 (1H, d, -CH=CHCO-). EXEMPLO 17 Síntese de cloridrato do triglicilaminocinamato de metilo [composto (3a-6), i = 3, Rlu = Hl 17- 1: síntese de [composto (3-6), i = 3, Rla = Boc]
Dissolveu-se 88 mg (0,5 mmol) de t-butoxicarbonil-glicina em 1 mL de dioxano e em seguida, sob arrefecimento com gelo, acrescentou-se sucessivamente 69,5 pL (0,5 mmol) de trietilamina e 1 mL de uma solução constituída por 64 mg (0,5 mmol) de cloreto de dimetil-fosfinotioílo em dioxano. Agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 25 minutos. Depois adicionou-se, sob arrefecimento com gelo, mais 69,5 pL (0,5 mmol) de trietilamina e ✓ Λ*' 47 1 mL de uma solução previamente preparada de 163 mg (0,5 mmol) de composto (3a-5) e 69,5 pL (0,5 mmol) de trietilamina em dioxano, tendo a mistura sido então agitada à temperatura ambiente durante 1 hora. Λ esta mistura de reacção juntou-se 1 mL de uma solução aquosa de amónia e depois agitou-se durante 20 minutos. Concentrou-se esta solução sob pressão reduzida, diluiu-se o resíduo com acetato de etilo e lavou-se sucessivamente duas vezes com uma solução aquosa a 5% de ácido cítrico, água, uma solução aquosa a 5% de hidrogeno-carbonato de sódio, novamente com água e com uma solução aquosa saturada de cloreto de sódio. Secou-se a camada orgânica sobre sulfato de sódio anidro. Depois removeu-se o sulfato de sódio por filtração e concentrou-se o filtrado sob pressão reduzida. Lavou-se com éter os cristais brancos resultantes e secou-se in vacuo para se obter 153 mg (rendimento de 89%) do composto (3-6). 17-2: síntese de cloridrato do triglicilaminocinamato de melilo (composto (3a-6), i = 3, Rla = H] A uma quantidade de 137 mg (0,4 mmol) de composto (3-6) adicionou-se, sob arrefecimento com gelo, 3 mL de uma solução de dioxano/HCl 4M e agitou-se a mistura durante 2 horas. Adicionou-se éter a esta mistura de reacção, recolheu-se por filtração os cristais resultantes e lavou-se com éter. Secou-se in vacuo esta colheita de cristais para se obter 110 mg (rendimento de 98%) do composto (3a-6) com o aspecto de cristais brancos. P.f. 227,3°C--235,8°C. RMN-'H (400 Ml·Iz, D20) δ (pprn) = 3,83 (3H, s, -COOCH,), 3,94 (211, s, GliGliGli-a-H), 4,12 (2H, s, -GliGliGli- a-H), 4,14 (2H, s, -GliGliGli- a-H), 6,54 (1H, dd, -Cl l=ÇHCO-), 7,55 (2H, d, H aromático, posições 2, 6), 7,66 (211, d, H aromático, posições 3,5), 7,72 (1H, dd, -CH=CHCO-).
[Síntese de derivados poliméricos com ácido cinâmico e de derivados poliméricos com ácido cinâmico reticulado]
Antes de se fazer incidir radiação UV sobre o derivado polimérico com ácido cinâmico da presente invenção, confere-se-lhe a forma de uma película adequada para receber a radiação UV (esta película é designada por película fotoendurecível), designando-se por película endurecida o polímero com ácido cinâmico reticulado após a irradiação com luz UV. Calculou-se o grau de solidificação referido nos exemplos de acordo com a equação seguinte.
Grau de solidificação (%) = (peso da película após ressecagem/peso da película seca) x 100 em que o peso da película após ressecagem é o peso que se obtém mergulhando a película em 10 000 partes (em volume) de água durante 24 horas à temperatura ambiente, retirando a película por filtração, efectuando a secagem in vácuo e pesando a película seca; o peso da película seca é o peso que se obtém secando a película in vacuo antes de a molhar e pesando a película seca.
Calculou-se o grau de substituição do derivado de ácido cinâmico ou GS (grau de substituição) a partir da razão molar de derivado de ácido cinâmico introduzido por unidade dissacarídica de ácido hialurónico ou sulfato de condroítina, tomando por base os resultados de RMN ou de absorvência, de acordo com a equação seguinte. GS (%) = 100 x (o número de moles de derivado de ácido cinâmico introduzido por unidade dissacarídica constituinte). ·· >· 49 EXEMPLOS 18-28
Os derivados poliméricos com ácido cinâmico de fórmula (13) e os correspondentes derivados poliméricos com ácido cinâmico reticulado, em que o símbolo P1 representa ácido hialurónico. EXEMPLO 18 18-1: preparação de uma película fotoendurecível com incorporação conjunta do composto (1 a-1) [composto (1 a-1 - HA) ]
Dissolveu-se em 60 mL de água uma quantidade de 400 mg (1,0 mmol de unidades dissacaridicas) de um ácido hialurónico com um peso molecular médio de 800 000, seguindo-se a adição de 30 mL de 1,4-dioxano. Sob arrefecimento com gelo, adicionou-se sucessivamente 300 pL de uma solução aquosa 0,2 M de N-hidroxi-succinimida e 300 pL de uma solução aquosa 0,1 M de uma caibodiimida solúvel em água e ao fim de 5 minutos sob agitação acrescentou--se 300 pL de uma solução aquosa 0,1 M de composto (la-1). Agilou-se a mistura à temperatura ambiente durante 4 horas e depois acrescentou-se 350 mL de uma solução saturada de acetato de sódio/etanol para fazer precipitar o composto pretendido. Separou-se o precipitado por centrifugação a 2500 r.p.m. durante 5 minutos. Lavou-se o sedimento três vezes com etanol a 80% e dissolveu-se em 175 mL de água. Vazou-se a solução em dois pratos de fundo rectangular (cada um com as dimensões de 90 mm x 62 mm) e secou-se numa mufla a 45°C para se obter amostras de uma película. A massa obtida foi de 350 mg. A película tinha um GS de 0,58% conforme determinado pela sua absorvência. 18-2. Preparação de uma película endurecida por reticulação da película fotoendurecível por UV [composto ( la- l-HA)l 50
Colocou-se a película preparada no exemplo 18-1 entre um par de folhas de vidro ‘Pyrex’ com a espessura de 2,4 mm e irradiou-se dos dois lados com luz ultravioleta, utilizando para tal uma fonte de UV (fonte luminosa: uma lâmpada de um halogeneto metálico com a potência de 3 kW, distância de irradiação = 125 mm, velocidade do tapete transportador =7 1 m/minuto, comprimento de onda entre 250 nm e 450 nm) durante 4 minutos de cada lado ou num total de 8 minutos.
Grau de solidificação: 107%. EXEMPLOS 19-24 e 26-28
Utilizando os derivados de ácido cinâmico enumerados adiante no quadro 1, foram preparadas películas fotoendurecíveis e películas endurecidas, de acordo com o procedimento do exemplo 18. EXEMPLO 25 25-1: preparação de uma película fotoendurecível ['composto (la-8-HA)J com incoiporação conjunta do composto (la-8)
Dissolveu-se em 50 mL de água uma quantidade de 200 mg (0,5 mmol de unidades dissacarídicas) de um ácido hialurónico com um peso molecular médio de 800 000, seguindo-se a adição de 10 mL de 1,4-dioxano. Sob arrefecimento com gelo, adicionou-se sucessivamente 200 pL de uma solução de dioxano/N-hidroxi-suecinimida 0,5 M e 200 pL de uma solução aquosa 0,25 M de uma carbodiimida solúvel em água. Agitou-se a mistura durante 5 minutos e adicionou-se 1 mL de uma solução aquosa constituída por 14 mg (0,05 mmol) de composto (la-8). Depois de se agitar a mistura à temperatura ambiente durante 2 horas acrescentou-se 350 mL de uma solução saturada de acetato de sódio/etanol para fazer precipitar o composto pretendido. Separou-se o precipitado por centrifugação a 2500 r.p.m. durante 5 minutos. Lavou-se o sedimento três vezes com uma mistura de água e etanol e dissolveu-se em 80 mL de água. Vazou-se a solução num prato de fundo rectangular (90 mm x 62 mm) e secou-se numa mufla a 45°C para se obter uma película. A massa obtida foi de 201 mg. A película linha um GS de 0,7% conforme determinado pela sua absorvência. 25-2. Preparação de uma película endurecida por reticulação da película fotoendurecível por U V [composto (1 a-8-ΗA)]
Colocou-se a película preparada no exemplo 25-1 entre um par de folhas de vidro ‘Pyrex’ com a espessura de 2,4 mm e inadiou-se dos dois lados com luz ultravioleta, utilizando para tal urna fonte de UV (fonte luminosa: uma lâmpada de um halogeneto metálico com a potência de 3 kW, distância de irradiação = 125 mm, velocidade do tapete transportador = I m/minuto, comprimento de onda entre 250 nm e 450 nm) durante 2 minutos de cada lado ou num total de 4 minutos.
Grau de solidificação: 94%. EXEMPLOS 29-34
Os derivados poliméricos com ácido cinâmico de fórmula (15) e os correspondentes derivados poliméricos com ácido cinâmico reticulado, em que o símbolo P1 representa ácido hialurónico. EXEMPLO 29 29-1: preparação de uma película fotoendurecível [composto (3a-l-HA)] com incorporação conjunta do composto (3a-1)
Dissolveu-se em 50 mL de água uma quantidade de 200 mg (0,5 mmol de unidades dissacarídicas) de um ácido hialurónico com um peso molecular médio de 800 000, seguindo-se a adição de 10 mL de 1,4-dioxano. Sob arrefecimento com gelo, adicionou-se sucessivamente 200 pL de uma solução de dioxano/N-hidroxi-succinimida 0,5M e 200 pL de uma solução aquosa 0,25 M de uma carbodiimida solúvel em água e ao fim de 2 minutos, sob agitação, acrescentou-se 1 mL de uma solução aquosa de 12 mg (0,05 mmol) de composto (3a-1). Agitou-se a mistura à temperatura ambiente durante 3 horas e 40 minutos e depois acrescentou-se 350 mL de uma solução saturada de acetato de sódio/etanol para fazer precipitar o composto pretendido. Separou-se o precipitado por centrifugação a 2500 r.p.m. durante 5 minutos. Lavou-se o sedimento três vezes com uma mistura de água e etanol e dissolveu-se em 40 mL de água. Vazou-se a solução num prato de fundo rectangular (90 mm x 62 mm) e secou-se numa mufla a 45°C para se obter uma película. A massa obtida foi de 182 mg. A película tinha um GS de 1,7% conforme determinado pela sua absorvência. 29-2. Preparação de uma película endurecida por reticulação da película fotoendurecível por UV [composto (3a-l-HA)]
Colocou-se a película preparada no exemplo 29-1 entre um par de folhas de vidro ‘Pyrex’ com a espessura de 2,4 mm e irradiou-se dos dois lados com luz ultravioleta, utilizando para tal uma fonte de UV (fonte luminosa: uma lâmpada de um halogeneto metálico com a potência de 3 kW, distância de irradiação = 125 mm, velocidade do tapete transportador = 1 m/ininuto, comprimento de onda entre 250 nm e 450 nm) durante 2 minutos de cada lado ou num total de 4 minutos.
Grau de solidificação: 99%. £ 53 EXEMPLOS 30-34
Utilizando os derivados de ácido cinâmico enumerados no quadro 1, foram preparadas películas fotoendurecíveis e películas endurecidas, de acordo com o procedimento do exemplo 29. EXEMPLO 35 (exemplo de referência)
Na preparação do derivado polimérico com ácido cinâmico de fórmula (13) e do correspondente derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado utilizou-se sulfato de condroítina como substituinte P1. A ponte A-P1 é a ponte amida a que está associado o grupo carboxilo ou o grupo sulfato de P1. 35-1: preparação de uma película de sulfato de condroítina fotoendurecível [composto (la-4-CS)] com incorporação conjunta do composto (la-4)
Utilizando o sulfato sódico de condroítina em vez de hialuronalo de sódio sintetizou-se o composto em epígrafe, executando essencialmente o procedimento descrito no exemplo 25-1. GS 0,79%. 35-2: preparação de uma película endurecida por reticulação por acção da radiação IJV sobre a película fotoendurecível [composto (la-4-CS)l
Intercalou-se a película preparada no exemplo 35-1 entre um par de folhas de vidro ‘Pyrex’ com uma espessura de 2,4 mm e irradiou-se dos dois lados com luz ultravioleta proveniente de uma fonte de UV (fonte de luz: lâmpada de um halogeneto metálico de 3 kW, distância de irradiação = 125 mm, velocidade do tapete transportador = 1 in/minuto, comprimento de onda entre 250 nm e 450 nm) durante 2 minutos de cada lado ou num total de 4 minutos. / 54 EXEMPLOS 36-41 (exemplo de referência)
Na preparação do derivado polimérico com ácido cinâmico de fóimula (15) e do correspondente derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado utilizou-se sulfato de condroítina como substituinte P1. A ponte A-P1 é a ponte amida a que está associado o grupo carboxilo ou o grupo sulfato de P*. EXEMPLO 36 (exemplo de referência) 36-1: preparação de uma película de sulfato de condroítina fotoendurecível [composto (3a-l-CS)] com incorporação conjunta do composto (3a-1)
Utilizando o sulfato sódico de condroítina em vez de hialuronato de sódio sintetizou-se o composto em epígrafe, executando essencialmente o procedimento descrito no exemplo 29-1. GS=6%. 36-2: preparação de uma película endurecida por reticulação por acção da radiação UV sobre a película fotoendurecível [composto (3a-l-CS)]
Intei calou-se a película preparada no exemplo 29-1 entre um par de folhas de vidro ‘Pyrex’ com uma espessura de 2,4 mm e irradiou-se dos dois lados com luz ultravioleta proveniente de uma fonte de UV (fonte de luz: lâmpada de um halogeneto metálico de 3 kW, distância de irradiação = 125 mm, velocidade do tapete transportador = I m/minuto, comprimento de onda entre 250 nm e 450 nm) durante 2 minutos de cada lado ou num total de 4 minutos. Grau de solidificação: 73%. EXEMPLOS 37-41 (exemplo de referência)
Utilizando os derivados de ácido cinâmico enumerados no quadro 1 foram preparadas películas fotoendurecíveis e películas endurecidas, de acordo com o procedimento do exemplo 36. 55
Os resultados obtidos nos exemplos 18 a 41 anteriores estão agrupados resumidamente nos quadros 1 e 2.
Quadro 1
Derivado polimérico com ácido cinâmico Derivado do ácido cinâmico GS (%) Período de irradiação com UV (min.) Gau de solidificação (%) Exemplo 18 la-l-HA la-l 0,58 8 107 Exemplo 19 la-2-ΗΑ la-2 0,45 8 82 Exemplo 20 la-3-ΗΑ 1a-3 0,46 8 95 Exemplo 21 la-4-ΗΑ la-4 0,37 8 92 Exemplo 22 la-5-ΗΑ la-5 0,36 8 97 Exemplo 23 la-6-ΗΑ la-6 0,25 8 91 Exemplo 24 la-7-ΗΑ la-7 0,39 8 99 Exemplo 25 la-8-ΗΑ la-8 0,7 4 94 Exemplo 26 la-9-1 IA la-9 0,99 8 “ Exemplo 27 1 a-10-1 IA la-10 1,0 8 Exemplo 28 la-l 1-1 IA la-l 1 0,7 8 - 56 je , /ir
Quadro 2
Derivado polimérico com ácido cinâmico Derivado do ácido cinâmico GS (%) Período de irradiação com UV (min.) Grau de solidificação (%) Exemplo 29 3a-1 -HA 3a-l 1,0 4 95 Exemplo 30 3a-2-HA 3a-2 0,4 4 92 Exemplo 31 3a-3-HA 3a-3 0,3 4 94 Exemplo 32 3a-4-HA 3a-4 1,7 4 99 Exemplo 33 3a-5-HA 3a-5 1,8 4 97 Exemplo 34 3a-6-HA 3a-6 1,3 4 99 Exemplo 35 Ia-4-CS la-4 0,79 4 - Exemplo 36 3a-l-CS 3a-1 6 4 73 Exemplo 37 3a-2-CS 3a-2 7 4 48 Exemplo 38 3a-3-CS 3a-3 6 4 67 Exemplo 39 3a-4-CS 3a-4 7 4 76 Exemplo 40 3a-5-CS 3a-5 8 4 65 Exemplo 41 3a-6-CS 3a-ó 7 4 75
Características das películas de ácido hialurónico fotoendurecidas, dependentes do grupo reticulante
No exemplo seguinte investigou-se essencialmente as diferenças existentes nas características das películas resultantes das diferenças do valor de n na fórmula estrutural do derivado de ácido hialurónico incorporado conjuntamente com um derivado de ácido cinâmico de fórmula geral H2N-(CH2)„-OCOCH:=CM-Ph (l-A) (Ph representa o grupo fenilo). EXEMPLO 42
Neste exemplo investigou-se (figura 2) as diferenças de reactividade com o ácido hialurónico na introdução do derivado de ácido cinâmico em função das diferenças do valor de n no composto anterior (1-A) em condições idênticas, salvo quando especificado de outro modo. Na figura 2 a abcissa representa a quantidade utilizada do derivado de ácido cinâmico por cada unidade dissacarídica de ácido hialurónico nas condições a seguir indicadas e a ordenada representa o grau de substituição GS.
[Condições de reacçãoj
Composto hospedeiro: hialurato de sódio (Mp 800 000)
Solvente: água:dioxano (2:1)
Agente de condensação: N-hidroxi-succinimida, 2 equivalentes molares/(l-A) carbodiimida solúvel em água, equivalente equimolar/(I-A)
Temperatura de reacção: temperatura ambiente
Período de reacção: 24 horas. A figura 2 comprova que quanto maior for a cadeia do melileno, ou seja, quanto maior for o valor de n, tanto menor é a reactividade. Assim sendo, na reacção que tem lugar no solvente aquoso, um valor maior de n implica um aumento, embora ligeiro, da hidrofobicidade do próprio composto (1-A) e uma diminuição proporcionada da afinidade para com o solvente ou o substrato, fazendo baixar a reactividade. EXEMPLO 43
Neste exemplo investigou-se as diferenças na taxa de absorção de água devidas às diferenças no GS da película de ácido hialurónico reticulado quando exposta à luz UV 58Τ' durante 4 minutos, tendo sido para isso introduzidos diversos derivados do ácido cinâmico em que se fez variar o valor de n na fórmula (1-A) (figura 3). A taxa de absorção de água é calculada de acordo com a equação a seguir indicada.
Taxa de absorção de água (%) = ((peso da película molhada - peso da película seca)/peso da película seca) x 100
Peso da película seca: é o peso depois da secagem da película endurecida.
Peso da película molhada: é o peso da película endurecida ao fim de 1 hora de imersão em água (humectação). A medida que diminui o GS, todas as películas endurecidas revelam aumentos progressivos na taxa de absorção de água abaixo de um nível específico do GS. A razão disto é a seguinte: uma diminuição no valor de GS origina uma diminuição da densidade de reticulação, fazendo com que a estrutura da malha fique mais grossa e permitindo-lhe absorver mais água. No entanto, urna diminuição maior da densidade de reticulação diminui o potencial de insolubilização da película. A análise de respostas devidas às diferenças nos valores de n revela que quanto maior for o valor de n tanto maior é o desvio para jusante no gráfico da escala do GS. Significa isto que um valor maior de n determina uma estrutura de malha que é capaz de conservar mais água e que pode ser insolubilizada a um valor inferior de GS. Embora a construção de uma estrutura em malha seja conseguida pela reacção de fotorreticulação por irradiação com luz UV, os resultados anteriores sugerem que é fácil, mantendo constante o valor de GS, formar' uma estrutura em malha com o derivado de ácido hialurónico fotorreactivo que contém um derivado de ácido cinâmico com um valor maior de n, significando isso que a fotorreactividade do derivado de ácido cinâmico possui uma influência significativa sobre as caracteiísticas da película endurecida. 59 EXEMPLO 44
Neste exemplo foram estudadas as respostas de resistência à tracção em função das diferenças nos valores do GS das películas de ácido hialurónico reticulado, preparadas mediante a introdução de diversos derivados de ácido cinâmico em que se fez variai· o valor de n no composto (1-A) e expondo as películas à luz UV durante 4 minutos (figura 4). A resistência à tracção foi sempre medida numa película imersa em água, utilizando um reómetro. A figura 4 permite concluir que quanto maior f or o valor do GS tanto maior é a densidade de reticulação e consequentemente tanto mais elevada é a resistência à tracção. A análise de respostas de acordo com diferenças nos valores de n permite concluir que quanto maior for o valor de n tanto maior é o desvio obseivado no gráfico para jusante da escala do GS, significando isso que mantendo constante o valor do GS, o valor de n mais elevado determina uma maior resistência à tracção.
Conforme descrito no exemplo 43, para um mesmo GS, quanto maior for o valor de n tanto maior é a eficiência da fotoireacção para se obter uma película com uma densidade de reticulação mais elevada. Atendendo a que se admite que a resistência à tracção é proporcional à densidade de reticulação, um valor mais elevado de n detennina uma maior resistência à tracção. EXEMPLO 45
Neste exemplo foram estudadas as respostas de resistência à tracção devidas a diferenças na taxa de absorção de água das películas de ácido hialurónico reticulado, obtidas mediante a introdução de diversos derivados de ácido cinâmico em que se fez variar o valor de n no referido composto (1-A) e após exposição das películas a lima luz UV durante 4 minutos (figuras 5 e 6). 60
Construiu-se a figura 5 marcando em abcissas os dados sobre a absorção de água e marcando em ordenadas os dados sobre a resistência à tracção. É evidente que a taxa de absorção de água, independentemente do valor de n, é inversamente proporcional à resistência à tracção. Construiu-se a figura 6 marcando em ordenadas os inversos dos dados de resistência à tracção, tendo sido obtida uma relação linear. EXEMPLO 46
Neste exemplo observou-se (figura 7) o ponto crítico de insolubilização das películas de ácido hialurónico reticulado, obtidas mediante a introdução de diversos derivados de ácido cinâmico em que se fez variar o valor de n no composto (1-A) e expondo as películas a uma luz UV durante 8 minutos. Em abcissas estão marcados os valores de n e em ordenadas estão marcados os valores do GS. Cada ponto 1Ί marcado no gráfico representa um valor do GS para o qual a película é solubilizada e cada ponto + representa um valor do GS para o qual começa a ocorrer a insolubilização da película, estando o ponto crítico de insolubilização entre Π e +. Este ponto crítico de insolubilização também é um ponto de transição da forma de película para a forma de gel. EXEMPLO 47
Neste exemplo estudou-se o efeito dos derivados de ácido cinâmico diferentes do composto (1-A), designadamente os derivado que satisfazem à fónnula estrutural correspondente às fórmulas (7) e (9). A reactividade relativa dos compostos a seguir indicados, reliculáveis com hialuronato de sódio (MP 800 000), foi estudada conforme descrito no exemplo 42. Estes derivados de ácido cinâmico, adiante indicados, possuem um número equivalente de átomos na cadeia principal entre o grupo amino separador e o grupo cinamoílo, mas são diferentes na estrutura do separador, v.#., pela presença de uma ponte éter, uma ponte amida ou uma cadeia ramificada, ajuntar à cadeia do metileno. H2N-CH2CH2CH2CH2CH2-OCOCH=CH-Ph [composto (1 a-3)] H2N-CH2CH2-0-CH2CH2-0C0CH=CH-Ph [composto (1 a-7)] H2N-CI l2-CONH-CH2CI I2-OCOCI I=CI 1-Ph [composto (I a-9)] H2N-CH(CH3)-CON H-CH2CH2-OCOCH=€H-Ph [composto (1 a-10)] H2N-CH[CH2CH(CH3)2]-CONH-CH2CH2-OCOCH-CH-Ph [composto (I a-11)] A figura 8 traduz este resultado, estando representadas em abcissas as quantidades introduzidas de cada derivado de ácido cinâmico por unidade dissacarídica de ácido hialurónico e estando representado em ordenadas o grau de substituição (GS).
Os compostos que possuem uma ponte amida no separador são particularmente reactivos e entre eles os compostos menos ramificados (1 a-9) e (la-10) revelam melhor reacti-vidade. Presume-se que isto seja o reflexo do efeito da hidrofilicidade na estrutura do separador. EXEMPLO 48
Em conformidade com o procedimento descrito no exemplo 42 estudou-se a relação entre o GS e a taxa de absorção de água para os cinco compostos descritos no exemplo 47.
Os resultados obtidos estão traduzidos na figura 9. Os compostos hidrofilicos que possuem uma ponte amida e um grau menor de ramificação na estrutura do separador, ( la-9-ΗΑ) e (la-10-ΗΑ), revelam taxas de absorção superiores e um nível elevado de GS, comparativamente 62 s com os outros compostos. A taxa de absorção de água é nitidamente influenciada pela densidade de reticulação e os compostos que possuem taxas elevadas de absorção de água têm densidades de reticulação inferiores às dos outros compostos. Embora a estrutura reticulada seja construída por fotoneacção, conforme descrito no exemplo 43, presume-se que o derivado de ácido hialurónico que contém o composto anterior com uma estrutura de separador altamente hidrofílica seja menos reactivo nesta fotoneacção, ao passo que o derivado com uma estrutura altamente hidrofóbica revela uma fotorreactividade mais elevada.
Embora esta fotoneacção tenha sido levada a cabo transfonnando uma solução aquosa do derivado de ácido hialurónico fotorreactivo numa película e inadiando essa película com luz ultravioleta, presume-se que um derivado de ácido cinâmico que possua uma maior hidrofobicidade na formação da película tenha tendência para se agregar e assumir uma orientação, criando pois um ambiente melhor para a foton eacção. A intensidade da hidrofobicidade dos compostos referidos supra apresenta-se pela ordem a seguir indicada: composto (la-3) > composto (la-7) > composto (1 a-11) > composto (I a-10) > composto (1 a-9). A fotoneactividade na fotoneacção aumenta pela ordem de hidrofobicidade anteiiormente indicada e a reactividade ao ácido hialurónico do exemplo 51 aumenta no sentido inverso ao da variação da ordem indicada de hidrofobicidade. EXEMPLOS 49-52
Degradabil idade enzimática
Preparou-se uma película fotoendurecida em confonnidade com o exemplo 21 e irradiou-se com luz UV nas condições indicadas no quadro 2, tendo sido feita a avaliação 63' ' (quadro 3) da razão de aumento da superfície, do grau de solidificação e da evolução da degradação enzimática (taxa de decomposição) da película endurecida.
As condições de degradação enzimática foram as seguintes: tampão: hidróxido de sódio/ácido acético 0,2M (pH 6): enzima: hialuronidase (retirada dos testículos do carneiro), 100 unidades/mg; temperatura: 37°C; método de ensaio: mediu-se a quantidade de ácido hialurónico de baixo peso molecular que foi libertado por degradação enzimática da película endurecida, utilizando para a medição o método do carbazol, e calculou-se a taxa de decomposição por comparação com o peso inicial.
Taxa de decomposição (%) = (peso do ácido hialurónico libertado do tampão/peso inicial da película endurecida) x 100
Quadro 3
Exemplo GS Período dc irradiação Taxa dc aumento Graudc Evolução temporal da dcyradação cn/imálica UV da superfície solidificação (faxade decomposição, %) (minutos) (xl(XJ%) (%) 0,5H 311 6H 1D 2D 3D 49 4 223 96 17 70 88 96 93 92 50 8 1,96 99 10 63 87 93 93 8*2 51 1,5 12 1.99 100 10 50 66 76 75 80 52 ()/» 8 324 93 46 89 89 89 89 93 H: hora; D: dia.
Conforme se disse antes, esta invenção de um deiivado de ácido cinâmico que possui um separador possibilita a síntese de derivados poliméricos com ácido cinâmico que possuem uma elevada sensibilidade e uma elevada eficiência de fotoneacção e consequentemente 64 habilita os derivados de ácido hialurónico com ácido cinâmico reticulado a conservarem as propriedades benéficas inerentes do ácido hialurónico, tais como biorressorção, biocompa-tibilidade, ausência de toxicidade, ausência de antigenicidade e elevada taxa de absorção de água.
Lisboa, 17 de Outubro de 2000 )

Claims (2)

  1. Reivindicações Derivado de ácido cinâmico representado por qualquer das fórmulas (1) ou (3) ou um seu sal: R‘-A-H (1) R2-C-H (3) em que o símbolo R1 representa um grupo de fórmula estrutural (4):
    em que cada um dos símbolos R3 e R4 representa independentemente um átomo de hidrogénio ou um grupo nitro, um grupo amino, um grupo hidroxi ou um grupo aIcoxi(C 1-C4); λ o símbolo R representa um grupo de fórmula estrutural (5): R3
    ~NH- <5) 4 em que os símbolos R3 e R4 possuem as significações definidas antes; o símbolo Ry representa um grupo alquilo(C|-C,[); o símbolo A-H representa um resíduo de um composto que contém intramolecularmente um radical amino e um radical hidroxi, sendo tal resíduo representado por uma qualquer das fórmulas (6) a (9): -0-(CH2),-NH2(6) em que o símbolo n representa um número inteiro compreendido entre 3 e 18.
    -(0-CH2CH2)m-NH2 (7) em que o símbolo m representa um número inteiro compreendido entre 2 e 10, -0-CHR6CH(C00R7)-NH2 (8) em que o símbolo R6 representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo(CrC4); e o símbolo R7 representa um grupo alquilo(CrQ), -0-(CH2)rNHC0-CHRx-NII2 (9) em que o símbolo / representa um número inteiro compreendido entre 2 e 18; e o símbolo R8 representa a cadeia lateral de um resíduo a-aminoácido; o símbolo C-H representa um resíduo aminoácido de uma das fórmulas (II) ou (12): -CO-(CH2)k-NH2 (11) em que o símbolo k representa um número inteiro compreendido entre 1 e 18, -(COCHR8NH)í-H (12) em que o símbolo i representa um número inteiro compreendido entre 1 e 6; e o símbolo R possui as significações definidas antes, com a condição de R -A-H não ser o bromidrato do éster metílico de O-cinamoíl-DL-serina e R1-C-H não ser nem o cloridrato de 4--benziloxi-L-fcnilalanina-4-(2-metoxi-carbonil-vini1)-anilida nem o cloridrato de 3-fenoxi--DL-fenilalanina-4-(2-metoxi-carbonil-vinil)-anilida. 1 Derivado polimérico com ácido cinâmico de uma qualquer das fórmulas (13) ou (15): R'-A-P' (13) R1-C-P' (15) em que o símbolo R1 representa um grupo de fórmula estrutural (4): / γ
    (4) em que cada um dos símbolos R3 e R4 representa independentemente um átomo de hidrogénio ou um grupo nitro, um grupo amino, um grupo hidroxi ou um grupo alcoxi(CrC4); o símbolo R2 representa um grupo de fórmula estrutural (5):
    em que os símbolos R3 e R4 possuem as significações definidas antes; o símbolo R3 representa um grupo alquilo(CrC4); o símbolo A representa um resíduo de um composto que contenha um radical amino e um radical hidroxi, sendo tal resíduo representado por uma qualquer das fórmulas (6’) a (9’): -0-(CH2)n-NI I (6’) em que o símbolo n representa um número inteiro compreendido entre 3 e 18, -(0-CH2CH2)ln-NH (7’) em que o símbolo m representa um número inteiro compreendido entre 2 e 10, -0-CHR6CII(C00R7)-NH (8’) em que o símbolo R6 representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo(C|-C4); e o símbolo R7 representa um grupo alquilo(Ci-Cj), -0-(C H 2)rN HCO-CH R8-NH (9’) em que o símbolo / representa um número inteiro compreendido entre 2 e 18; e o ϋ ( símbolo R representa a cadeia lateral de um resíduo a-aminoácido; o símbolo C- representa um resíduo aminoácido de uma das fórmulas (1Γ) ou (12’): -C0-(CH2\-NH (1Γ) em que o símbolo k representa um número inteiro compreendido entre 1 e 18, -(COCHR*NH)i (12’) em que o símbolo i representa um número inteiro compreendido entre 1 e 6; e o símbolo R8 possui as significações definidas antes; o símbolo P1 representa um ácido hialurónico; a ligação A-P1 é a ponte amida formada entre o grupo amino terminal de uma das fórmulas (6’), (7’), (8’) ou (9’) e o grupo carboxilo de P1; e a ligação C-P1 é a ponte amida formada entre o grupo amino terminal de uma das formulas (1 Γ) ou (12’) e o grupo carboxilo de P1, em que o grau de substituição do derivado de ácido cinâmico está compreendido entre 0,05% e 5,0% por cada unidade dissacarídica do ácido hialurónico com um peso molecular médio em número compreendido entre 100 000 e 5 000 000. Derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado produzido por fotodimerização de R1 e R1, R2 e R2 ou R1 e R2 do derivado polimérico com ácido cinâmico reivindicado na reivindicação 2 para formar um anel ciclobutano reticulado. Derivado polimérico com ácido cinâmico reticulado de acordo com a reivindicação 3, o qual é um derivado de ácido hialurónico reticulado insolúvel em água, sob a forma de uma película, um gel ou pó. 5
  2. 5. Derivado de ácido hialurónico com ácido cinâmico reticulado, em que o derivado de ácido cinâmico pode ser um (ou vários) composto seleccionado entre o conjunto de compostos de fórmulas (1) ou (3) ou um seu sal: R'-A-H (1) R2-C-H (3) em que o símbolo R1 representa um grupo de fórmula estrutural (4):
    (4) em que cada um dos símbolos R3 e R1 representa independentemente um átomo de hidrogénio ou um gmpo nitro, um grupo amino, um grupo hidroxi ou um grupo alcoxi(C|-C4); o símbolo R2 representa um grupo de fórmula estrutural (5):
    em que os símbolos R3 e R1 possuem as significações definidas antes; o símbolo R5 representa um grupo alquilo(C|-C4); o símbolo A-H representa um resíduo de um composto que contém intramolecularmente um radical amino e um radical hidroxi, sendo tal resíduo representado por uma qualquer das fórmulas (6) a (9): -0-(CH2)n-NH2(6) em que o símbolo n representa um número inteiro compreendido entre 3 e 18, -(O-C H 2C H2)m-N 112 (7) 6 6
    em que o símbolo m representa um número inteiro compreendido entre 2 e 10, -0-CHR1CH(C00R2)-NH2 (8) em que o símbolo R1 representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo(C|-C4); e o símbolo R representa um grupo alquilo(C|-C4X -0-(C H2)rN HCO-C H R8-NH2 (9) em que o símbolo / representa um número inteiro compreendido entre 2 e 18; e o símbolo R8 representa a cadeia lateral de um resíduo a-aminoácido; o símbolo C-H representa um resíduo aminoácido de uma das fórmulas (11) ou (12): -CO-(CH2)k-NH2 (11) em que o símbolo k representa um número inteiro compreendido entre 1 e 18, -(COCHRxNH)j-H (12) em que o símbolo i representa um número inteiro compreendido entre I e 6; e o símbolo o R possui as significações definidas antes, em que o grupo de uma das fórmulas (1) ou (3) está ligado ao grupo carboxílico do ácido hialurónico através de uma ponte amida, e em que um dos conjuntos dc substituintes R1 e R1, R2 e R2 ou R1 e R2 do derivado polimcrico com ácido cinâmico é fotodimerizado para formar um anel ciclobutano reticulado, em que o grau de substituição do derivado de ácido cinâmico está compreendido entre 0,05% e 5,0% por cada unidade dissacarídica do ácido hialurónico com um peso molecular médio em número compreendido entre 100 000 e 5 000 000. 1 Processo para a produção do derivado de ácido hialurónico com ácido cinâmico, em que 2 o grau de substituição do derivado de ácido cinâmico está compreendido entre 0,05% e 5,0% por cada unidade dissacarídica do ácido hialurónico e em que o referido ácido hialurónico possui um peso molecular médio em número compreendido entre 100 000 e 5 000 000, o qual consiste em dissolver o ácido hialurónico em água por si só ou em água que contenha um solvente orgânico miscível com água e em fazer reagir o grupo carboxilo do ácido hialurónico com o grupo do derivado do ácido cinâmico representado pelas fórmulas (1) ou (3): R‘-A-H (1) R2-C-U (3) em que o símbolo R1 representa um grupo de fórmula estrutural (4):
    (4) em que cada um dos símbolos R3 e R4 representa independentemente um átomo de hidrogénio ou um grupo nitro, um grupo amino, um grupo hidroxi ou um grupo alcoxi(Ci-Cj); o símbolo R2 representa um grupo de fórmula estrutural (5):
    em que os símbolos R3 e R4 possuem as significações definidas antes; o símbolo R5 representa um grupo alquilo(Ci-Q); o símbolo A-l I representa um resíduo de um composto que contém intramolecularmente um radical amino e um radical hidroxi, sendo tal resíduo representado por uma qualquer das fórmulas (6) a (9): / -0-(CH2)„-NH2(6) em que o símbolo n representa um número inteiro compreendido entre 3 e 18, -(O-C H2CH 2)m-N 112 (7) em que o símbolo m representa um número inteiro compreendido entre 2 e 10, -0-CHRf,C'H(C00R1)-NH2 (8) em que o símbolo R6 representa um átomo de hidrogénio ou um grupo alquilo(Ci-C4); e o símbolo R1 representa um grupo alqui1o(C|-C4)> -0-(C H2)rN H CO-C H Rx-N H 2 (9) em que o símbolo / representa um número inteiro compreendido entre 2 e 18; e o símbolo u R representa a cadeia lateral de um resíduo a-aminoácido; o símbolo C-H representa um resíduo aminoácido de uma das fórmulas (11) ou (12): -CO-(CH2)k-NH2 (11) em que o símbolo k representa um número inteiro compreendido entre 1 e 18, -(COCHR2NH)í-H (12) em que o símbolo i representa um número inteiro compreendido entre 1 e 6; e o símbolo R2 possui as significações definidas antes, na presença de uma carbodiimida solúvel em água e de um agente de condensação auxiliar. 1 Processo para a produção de um derivado de ácido hialurónico com ácido cinâmico 2 reticulado, em que o grau de substituição do derivado de ácido cinâmico está compreendido entre 0,05% e 5,0% por cada unidade dissacarídica do ácido hialurónico e em que o referido ácido hialurónico possui uin peso molecular médio em número compreendido entre 100 000 e 5 000 000, o qual consiste em dissolver em água ou nuin solvente 9 orgânico iniscível com água o derivado obtido em conformidade com o processo da reivindicação 6, remover da solução resultante a água ou o solvente orgânico miscível com água, transformar o derivado de ácido hialurónico fotodimerizável num produto de fornia adequada e irradiar esse produto de forma adequada com luz ultravioleta. Lisboa, 17 de Outubro de 2000
    1 Resumo
    e derivados poliméricos de ácido cinâmico reticulado” A invenção proporciona um derivado de ácido cinâmico que possui um novo separador introduzido no ácido cinâmico que é fotodimerizável, um derivado polimérico com ácido cinâmico fotoendurecível com elevada sensibilidade e elevada eficiência, susceptível de ser obtido mediante a introdução do derivado de ácido cinâmico anteriormente referido num polímero hospedeiro, tal como um glicosaminoglicano, e um derivado polimérico com ácido cinâmico fotorreticulado, susceptível de ser obtido mediante a exposição do mesmo derivado polimérico com ácido cinâmico à radiação ultravioleta. Lisboa, 17 de Outubro de 2000
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