Un polímero sensible al pH que es un copolímero de (met)acrilato compuesto por

20 a 65% en peso de unidades de ácido metacrílico y 80 a 35% en peso de unidades de ésteres C1-C18 alquílicos de ácido (met)acrílico,

que se caracteriza porque

tiene un peso molecular en el rango de 1000 a 50 000 g/mol,

y causa al menos 60% de hemólisis a pH 5.5 y menos de 5% de hemólisis a pH 7.4, a una concentración de 150 μg/ml en un ensayo de citotoxicidad con glóbulos rojos humanos,

donde quedan excluidos los polímeros, que son polimerizados por un proceso de polimerización en emulsión o suspensión acuosa en presencia de un complejo quelato de un metal de transición, que sea un complejo quelato de cobalto.

Polímero sensible al pH.

La invención se refiere a un polímero sensible al pH que tiene propiedades citotóxicas o membranolíticas a valores de pH por debajo de pH 6.5 y que se puede usar como portador de biomoléculas naturales o sintéticas o principios activos.

Estado anterior de la técnica

En los últimos años los polímeros que responden a estímulos han aumentado en importancia. Los polímeros correspondientes presentan propiedades modificadas después de la exposición a una influencia física o química como, por ejemplo, por mencionar sólo algunas, temperatura, solvente o pH. Existe especial interés en este sentido en los polímeros sensibles al pH. Así, por ejemplo, los polímeros que contienen un grupo carboxilo que forman estructuras en espiral hidrófilas a pH altos se pueden convertir a valores de pH bajos en estructuras globulares hidrófobas (véase, por ejemplo, (1) ) .

La investigación se centra en los polímeros sensibles al pH en relación con la administración de sustancias medicinales. Muchos procesos fisiológicos y patológicos como la endocitosis, el crecimiento tumoral y las inflamaciones se asocian a un cambio en las condiciones del pH. Son ejemplos de polímeros sensibles al pH que están siendo investigados en relación con la administración de sustancias medicinales, por ejemplo, los ácidos αalquilacrílicos ácidos como poli (ácido 2-etilacrílico) y poli (ácido propilacrílico) (véase 2) , poli (amido aminas) (véase 3, 4) y poli (etilenimina) , poli (L-lisina isoftalamida) (véase (5) ) . Los cambios conformacionales inducidos por los cambios de pH influyen sobre las interacciones entre el polímero y las membranas celulares de tal manera que puede producirse una desestabilización. Es posible emplear, polímeros sensibles al pH complejos o conjugados como medios de transporte con un gran número de biomoléculas naturales o sintéticas. Estos pueden formar complejos o conjugados con lípidos (véase 6, 7, 8, 14) , proteínas y péptidos (véase 9, 10) , ADN (4, 11) , inmunotoxinas (12) , anticuerpos (13) y/o principios activos (3) .

Lista de la literatura citada precedentemente

1. M. Watanabe, Y. Kosaka, K. Sanui, N. Ogata, K. Ogushi y T. Yoden. On the mechanism of polyelectrolyteinduced structural reorganization in thin molecular films. Macromolecules, 20: 454-456 (1987) .

2. N. Murthy, J.R. Robichaud, D.A. Tirrell, P.S. Stayton y S. Hoffmann. The design and synthesis of polymers for eukar y otic membrane disruption. J. Controlled Release, 61: 137-143 (1999) .

3. R. Duncan, P. Ferruti, D. Sgouras, A. Tuboku-Metzger, E. Ranucci y F. Bignotti. A polymer-Triton X-100 conjugate capable of pH-dependent red blood cell lysis: A model system illustrating the possibility of drug deliver y within acidic intracellular compartments. J. Drug Targeting, 2: 341-347 (1994) .

4. S.C. Richardson, N.G. Pattrick, Y.K. Stella Man, P. Ferruti y R. Duncan. Poly (amidoamine) s as potential nonviral vectors: ability to form interpolyelectrolyte complexes and to mediate transfection in vitro. Biomacromolecules, in press (2001) .

5. M.E. Eccleston, M. Kuiper, F.M. Gilchrist y N.K.H. Slater. pH-responsive pseudo-peptides for cell membrane disruption. J. Controlled Release, 69: 297-307 (2000) .

6. T. Chen, L.S. Choi, S. Einstein, M.A. Klippenstein, P. Scherrer y P.R. Cullis. Proton-induced permeability and fusion of large unilamellar vesicles by covalently conjugated poly (2-ethylacr y lic acid) . J. Liposome Res., 9: 387405 (1999) .

7. J.L. Thomas y D.A. Tirrell. Polyelectrolyte-sensitized phospholipid vesicles. Acc. Chem. Res., 35: 336-342 (1992) .

8. X. Guo y F.C. Szoka Jr. Steric stabilization of fusogenic liposomes by a low-pH sensitive PEG-diortho ester-lipid conjugate. Bioconjugate Chem., 12: 291-300 (2001) .

9. C.A. Lackey, N. Murthy, O.W. Press, D.A. Tirrell, A.S. Hoffmann y P.S. Stayton. Hemolytic activity of pHresponsive polymer-streptavidin bioconjugates. Bioconjugate Chem., 10: 401-405 (1999) .

10. V. Bulmus, Z. Ding, C.J. Long, P.S. Stayton y A.S. Hoffman. Site-specific polymer-streptavidin bioconjugate for pH-controlled binding and triggered release of biotin. Bioconjugate Chem., 11: 78-83 (2000) .

11. P.S. Stayton, N. Murthy, C. Lackey, C. Cheung, R. To, O. Press y A.S. Hoffman. Bioinspired polymers designed to enhance intracellular deliver y of biotherapeutics. Proceed. Intern. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater., 27: 7330 (2000) .

12. C.A. Lackey, N. Murthy, P.S. Stayton, O.W. Press, A.S. Hoffman y D.A. Tirrell. Enhancement of endosomal release and toxic activity of ricin A chain by a pH-sensitive polymer. Proceed. Intern. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater., 26: 815-816 (1999) .

13. C.A. Lackey, O.W. Press, A.S. Hoffman y P.S. Stayton. pH-sensitive polymer-protein complexes for control of intracellular trafficking of biomolecular therapeutics. Polym. Mater. Sci. Eng., 84 (2001) .

14. K.M. Eum, K.H. Langley y D.A. Tirrell. Quasi-elastic and electrophoretic light scattering studies of the reorganization of dioleoylphospha-tidylcholine vesicle membranes by poly (2-ethylacr y lic acid) . Macromolecules,

22: 2755-2760. (1989) .

WO 97/09068 describe conjugados moleculares interactivos. Estos son en particular moléculas que responden a un estímulo y que tienen la capacidad de unirse a una región celular diana, donde el estímulo influye a su vez en la capacidad de unión. El estímulo puede ser provocado por la temperatura, el pH, iones particulares o fuerzas iónicas, campos eléctricos o solventes.

Una molécula, que responde a un estímulo puede ser, por ejemplo, un polímero sensible al pH que se combina con una molécula que se une a un ligando, p. ej. un antígeno, un anticuerpo o un principio activo. El conjugado molecular es capaz de responder a condiciones ambientales alteradas, p. ej. a la alteración del pH desde valores por encima de pH 7.0 en la región de los líquidos corporales extracelulares, por ejemplo, en el torrente sanguíneo, hasta valores por debajo de pH 6.5, que se asocia con la captación en células vivas, por ejemplo por endocitosis.

Los polímeros mencionados en general, se basan en monómeros de tipo vinilo que han pasado por una polimerización por radicales libres y tienen pesos moleculares en el rango de 1000 a 30 000. Se sugieren los polímeros con grupos laterales reactivos, p. ej. OH, - COOH o, preferentemente, -NH2, para acoplar proteínas o péptidos.

Los copolímeros de met (acrilato) compuestos por unidades de ácido metacrílico y comonómeros como ésteres C1-C12 alquílicos de ácido (met) acrílico son conocidos en principio y se utilizan en particular como agentes de recubrimiento y aglutinantes para formas farmacéuticas.

Son ejemplos conocidos los copolímeros compuestos por 50% en peso de ácido metacrílico y 50% en peso de metacrilato de metilo (EUDRAGIT ® L) , por 50% en peso de ácido metacrílico y 50% en peso de acrilato de etilo (EUDRAGIT ® L100-55) , por 30% en peso de ácido metacrílico y 70% en peso de metacrilato de metilo (EUDRAGIT ® S) . Los copolímeros comerciales tienen pesos moleculares en la región de alrededor de 200 000 g/mol.

US 2001/0007666 A1 describe una composición que se utiliza para aumentar el transporte o la liberación de sustancias a través de las membranas celulares, entre las células, los compartimentos celulares o las membranas lipídicas. La composición consta de un agente de transporte de membrana que entre otros puede ser un polímero sensible al pH y medios físicos para aumentar la eficiencia del agente de transporte de membrana, p. ej. tratamiento con ultrasonido. Los polímeros sensibles al pH particularmente adecuados son los polímeros que contienen un grupo carboxilo p. ej. los que contienen más de 50% de residuos de monómeros con grupos carboxilo. Un ejemplo específico mencionado es poli (ácido 2-etilacrílico) con un peso molecular promedio de 62 000. También se describen copolímeros 50:50 de ácido acrílico con acrilatos de etilo, propilo y butilo. Se estipula que la preparación es mediante polimerización en bloque en presencia de un iniciador AIBN. No se mencionan reguladores del peso molecular. Puesto que los copolímeros se purifican además por precipitación en éter, se debe suponer que los pesos moleculares... [Seguir leyendo]

1. Un polímero sensible al pH que es un copolímero de (met) acrilato compuesto por

a 65% en peso de unidades de ácido metacrílico y 80 a 35% en peso de unidades de ésteres C1-C18 alquílicos de ácido (met) acrílico,

que se caracteriza porque

tiene un peso molecular en el rango de 1000 a 50 000 g/mol,

y causa al menos 60% de hemólisis a pH 5.5 y menos de 5% de hemólisis a pH 7.4, a una concentración de 150 µg/ml en un ensayo de citotoxicidad con glóbulos rojos humanos,

donde quedan excluidos los polímeros, que son polimerizados por un proceso de polimerización en emulsión o suspensión acuosa en presencia de un complejo quelato de un metal de transición, que sea un complejo quelato de cobalto.

2. Un polímero sensible al pH de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza por ser un copolímero de (met) acrilato compuesto por

a 60% en peso de unidades de ácido metacrílico y 60 a 40% en peso de unidades de acrilato de etilo.

3. Un polímero sensible al pH de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza por ser

un copolímero de (met) acrilato compuesto por 20 a 40% en peso de unidades de ácido metacrílico y 25 a 45% en peso de unidades de acrilato de metilo, 25 a 45% en peso de unidades de acrilato de etilo.

4. Un polímero sensible al pH de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza por ser

un copolímero de (met) acrilato compuesto por 40 a 60% en peso de unidades de ácido metacrílico, 60 a 30% en peso de unidades de acrilato de etilo y 2 a 20% en peso de metacrilato de butilo.

5. Un polímero sensible al pH de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza por ser

un copolímero de (met) acrilato compuesto por 40 a 60% en peso de unidades de ácido metacrílico, 60 a 40% en peso de unidades de acrilato de etilo y

0.1 a 2% en peso de unidades de un éster C9-C16 alquílico de ácido acrílico o metacrílico.

6. Un polímero sensible al pH de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 5, que se caracteriza porque a una concentración de 0.03125 mg/ml, da lugar en la prueba del MTT con células de ratón tipo macrófagos J774A.1 (ATCC TIB-67) un valor porcentual de supervivencia de las células de al menos 25%, basado en una tasa de supervivencia de 100% en el experimento de control.

7. Un polímero sensible al pH de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 5, que se caracteriza porque a

una concentración de 0.03125 mg/ml da lugar en la prueba de la LDH con células de ratón tipo macrófagos J774A.1 (ATCC TIB-67) un valor de liberación de LDH de no más de 40%, basado en 100% de citólisis (toxicidad) en el experimento de control.

8. Un polímero sensible al pH que es un copolímero de (met) acrilato compuesto por

a 65% en peso de unidades de ácido metacrílico y 80 a 35% en peso de unidades de ésteres C1-C18 alquílicos de ácido (met) acrílico,

que tiene un peso molecular en el rango de 1000 a 50 000 g/mol, y causa al menos 60% de hemólisis a pH 5.5 y menos de 5% de hemólisis a pH 7.4, a una concentración de 150 µg/ml en una prueba de citotoxicidad con glóbulos rojos humanos.

que se caracteriza por estar en forma de un conjugado o un complejo con una biomolécula natural o sintética farmacéuticamente eficaz o un principio activo.

9. Un polímero sensible al pH de acuerdo con la reivindicación 8 que es un copolímero de (met) acrilato compuesto por

a 65% en peso de unidades de ácido metacrílico y 80 a 35% en peso de unidades de ésteres C1-C18 alquílicos de ácido (met) acrílico,

que tiene un peso molecular en el rango de 1000 a 50 000 g/mol,

y causa al menos 60% de hemólisis a pH 5.5 y menos de 5% de hemólisis a pH 7.4, a una concentración de 150 µg/ml en un ensayo de citotoxicidad con glóbulos rojos humanos,

que se caracteriza porque se acopla a un agente que altera la conformación.

10. Un polímero sensible al pH de acuerdo con la reivindicación 8 que es un copolímero de (met) acrilato compuesto por

a 65% en peso de unidades de ácido metacrílico y 80 a 35% en peso de unidades de ésteres C1-C18 alquílicos de ácido (met) acrílico,

que tiene un peso molecular en el rango de 1000 a 50 000 g/mol,

y causa al menos 50% de hemólisis a pH 5.5 y menos de 5% de hemólisis a pH 7.4, a una concentración de 150 µg/ml en un ensayo de citotoxicidad con glóbulos rojos humanos,

que se caracteriza por ser un constituyente de un complejo entrecruzado por medio de los ácidos nucleicos después de la modificación química.

11. Un proceso para preparar un polímero sensible al pH de acuerdo con una o más de las reivindicaciones 1 a 7 mediante polimerización por radicales libres de los monómeros en presencia de iniciadores de la polimerización y reguladores del peso molecular, mediante polimerización en bloque, perla o emulsión, polimerización por transferencia de grupo (GTP) , polimerización radical controlada por transferencia de átomos (ATRP) y descarga del polímero, que se caracteriza porque el polímero se disuelve, se purifica y luego se seca.

12. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 11, que se caracteriza porque se emplea dodecil mercaptano y/o tioglicolato de 2-etilhexilo como regulador del peso molecular.

13. El uso de un polímero sensible al pH, que es un copolímero de (met) acrilato compuesto por

a 65% en peso de unidades de ácido metacrílico y 80 a 35% en peso de unidades de ésteres C1-C18 alquílicos de ácido (met) acrílico

que tiene un peso molecular en el rango de 1000 a 50 000 g/mol,

y que causa al menos 60% de hemólisis a pH 5.5 y menos de 5% de hemólisis a pH 7.4, a una concentración de 150 µg/ml en un ensayo de citotoxicidad con glóbulos rojos humanos, como portador, conjugado o complejo con biomoléculas naturales o sintéticas o principios activos, cuando corresponda como constituyente de micropartículas, nanopartículas, liposomas, emulsiones y/o vesículas de lípidos.

14. El uso de acuerdo con la reivindicación 13 como portador, conjugado o complejo en combinación con lípidos, proteínas, péptidos, ácidos nucleicos (ADN y ARN) , en particular oligonucleótidos, nucleósidos, ADN antisentido o ARN antisentido, nucleótidos, toxinas, inmunotoxinas, anticuerpos o fragmentos de anticuerpos o sus combinaciones.

15. El uso de acuerdo con la reivindicación 13 como portador, conjugado o complejo en combinación con principios activos de las clases de principios activos como analgésicos, antialérgicos; antirreumáticos, antibióticos, antiinfecciosos, antiparkinsonianos, antipsoriásicos, antitumorales, productos dermatológicos, remedios para la gota, inmunoreguladores, agentes gastrointestinales, neurotrópicos, productos oftalmológicos y citostáticos.

16. El uso de un polímero sensible al pH, que es un copolímero de (met) acrilato compuesto por

a 65% en peso de unidades de ácido metacrílico y 80 a 35% en peso de unidades ésteres C1-C18 alquílicos de ácido (met) acrílico,

que tiene un peso molecular en el rango de 1000 a 50 000 g/mol,

y que causa al menos 60% de hemólisis a pH 5.5 y menos de 5% de hemólisis a pH 7.4, a una concentración de 150 µg/ml en un ensayo de citotoxicidad con glóbulos rojos humanos, como ingrediente para la producción de una forma farmacéutica dérmica, transdérmica, parenteral, nasal, pulmonar, vaginal u oral.

17. El uso de acuerdo con la reivindicación 16 en una forma farmacéutica para el tratamiento de cáncer, infecciones (incluida por VIH) , trastornos cardiovasculares (p. ej. arterioesclerosis) , artritis, trastornos neurodegenerativos (parkinsonismo, esclerosis múltiple, enfermedad de Alzheimer) , trastornos genéticamente relacionados con deficiencia de enzimas, hepatitis B y C, mucoviscidosis, hipercolesterolemia, síndrome de Down, distrofia muscular, enfermedades autoinmunitarias, herpes y herpes zoster, psoriasis, retinitis CMV, enfermedad de Crohn, colitis ulcerosa y diabetes.