Utilización de polilisinas altamente funcionales, altamente ramificadas o hiperramificadas.

Utilización de polilisinas modificadas que pueden obtenerse mediante la reacción de cualquier polilisina obtenidacon un peso molecular medio ponderado Mw superior a 7.

500 Da y de hasta 750.000 Da con al menos un compuestoque contiene grupos ácidos, donde este compuesto que contiene grupos ácidos presenta al menos un grupo acídicoseleccionado del grupo compuesto por grupos carboxílicos, sulfónicos, sulfatos y fosfónicos y porta al menos unsustituyente seleccionado del grupo compuesto por radicales alquídicos lineales o ramificados, radicalescicloalquílicos eventualmente sustituidos y radicales arilo eventualmente sustituidos que respectivamente puedenpresentar hasta 20 átomos de carbono, como promotores de adhesión, agentes tixotrópicos, solubilizantes, comoreactivo de transferencia de fases para productos químicos insolubles en agua, como reactivo de transferencia defases para productos químicos solubles en agua como modificadores de superficie.

Utilización de polilisinas altamente funcionales, altamente ramificadas o hiperramificadas La presente invención hace referencia a determinadas utilizaciones de determinadas polilisinas modificadas.

Tanto en el ámbito de la investigación como en el industrial existe un interés cada vez mayor con respecto a los polipéptidos dendrímeros e hiperramificados. Existen aplicaciones potenciales con una orientación biológicomedicinal, por ejemplo en el desarrollo de nuevos péptidos de antígenos múltiples (MAPs) , como plataforma portadora de agentes de contraste para producir la imagen en la resonancia nuclear o como portador de genes.

Los polímeros dendríticos con una estructura simétrica perfecta, los así llamados dendrímeros, pueden producirse a partir de una molécula central, mediante el enlace gradual controlado de respectivamente dos o más monómeros di

o polifuncionales, respectivamente con cada monómero ya fijado. De este modo, con cada etapa de la reticulación aumenta la cantidad de grupos terminales de monómeros (y con ello los enlaces) , y se obtienen polímeros con estructuras dendriformes, en un caso ideal esféricas, cuyas ramas, respectivamente, contienen exactamente la misma cantidad de unidades monoméricas. Debido a esta estructura perfecta, las propiedades de los polímeros se consideran ventajosas, ya que por ejemplo se observa una viscosidad notablemente reducida y una elevada reactividad a causa del elevado número de grupos funcionales en la superficie de la esfera. Sin embargo, la producción se complica debido a que en cada etapa de la reticulación deben introducirse y retirarse nuevamente grupos de protección, y se requieren operaciones de limpieza, por lo cual los dendrímeros, por lo general, sólo se producen a escala de laboratorio.

Por el contrario, los polímeros dendríticos con una estructura menos perfecta, los así llamados polímeros hiperramificados (del inglés "hyperbranched polymers") , pueden ser producidos mediante procedimientos a gran escala. Los polímeros hiperramificados, junto con estructuras de dendrímeros perfectas, presentan también cadenas de polímeros lineales y ramas de polímeros desiguales, lo cual, sin embargo, en comparación con aquellos de dendrímeros perfectos, no afectan negativamente de modo esencial las propiedades de los polímeros.

Los polímeros hiperramificados pueden producirse a través de la así llamada vía AB2. Como molécula AB2 se comprende un monómero trifuncional que presenta un grupo reactivo A y dos grupos reactivos B. Si estos grupos A y B son reactivos unos con respecto a otros pueden producirse polímeros hiperramificados mediante una reacción intermolecular.

Para una definición de polímeros de dendrímeros e hiperramificados véase también P.J. Flor y , J. Am. Chem. Soc. 1952, 74, 2718 y H. Frey y otros, Chemistr y - A European Journal, 2000, 6, Nº. 14, 2499.

Dentro del contexto de la presente invención, como "hiperramificado" se entiende que el grado de ramificación (del inglés Degree of Branching, DB) asciende de 10 a 99, 9 %, de forma preferente de 20 a 99 % y de forma especialmente preferente de 20 a 95 %.

Como "dendrímero", dentro del marco de la presente invención, se entiende que el grado de ramificación asciende a 99, 9 - 100%.

El grado de ramificación se define como donde T designa la cantidad media de unidades monoméricas terminales, Z designa la cantidad media de unidades monoméricas ramificadas y L designa la cantidad media de unidades monoméricas lineales. Para una definición del grado de ramificación véase también H. Frey y otros, Acta Polym. 1997, 48, 30.

Dentro del marco de la presente invención, como polipéptidos hiperramificados se comprenden macromoléculas no reticuladas constituidas por aminoácidos que son no uniformes, tanto estructural como molecularmente. Por un lado, pueden estar constituidos a partir de una molécula central análoga a los dendrímeros, pero con una longitud de la cadena no uniforme de las ramas. Por otro lado, pueden estar constituidos también de forma lineal, con grupos laterales funcionales o, sin embargo, como una combinación de ambos extremos, pueden presentar partes de la molécula lineales y partes ramificadas.

Se conocen tres procedimientos fundamentales para la síntesis de polilisinas hiperramificadas:

el procedimiento 1 se basa en la polimerización por apertura de anillos de N carboxi-anhídridos de L-lisina £protegidos (NCAs) con un iniciador nucleofílico,

en el procedimiento 2 se utilizan derivados de L-lisina*2HCI activados en el grupo carboxilo,

el procedimiento 3 comprende la polimerización térmica directa de L-lisinas.

Procedimiento 1, polímeros hiperramificados de L-lisina en base a la polimerización por apertura de anillos de N carboxi-anhídridos de L-lisina £-protegidos (NCAs) :

Klok y otros (en la solicitud WO 2003/064452 y Macromolecules 2002, 35, 8718-8723) describieron las poli (L-lisinas) hiperramificadas. NCAs, N £ -butoxicarbonil-L-lisina ortogonal protegida (Boclisina; = grupo protector temporal) y £benciloxicarbonil-L-lisina (Z-lisina; = grupo protector permanente) con una amina alifática (por ejemplo hexilamina) como iniciador se polimerizaron mediante apertura de anillo. Se eliminó el grupo protector temporal con ácido trifluoroacético (TFA) , y los grupos amino libres pudieron utilizarse como otros iniciadores para nuevas polimerizaciones. En la última etapa se disociaron los grupos protectores Z con bromuro de hidrógeno/ácido acético (HBr/AcOH) .

Rodriguez-Hernändez y otros (Biomacromolecules 2003, 4, 249-258) describieron también las poli (L-lisinas) hiperramificadas Se polimerizaron con apertura de anillo una mezcla de NCA N£ -trifluoroacetil-L-lisina (NCA TFA-lys) y NCA Z-lisina con una amina alifática. En una etapa separada de acoplamiento, como punto de ramificación, se introdujo Na, N£ -di (9-fluorenilmetoxicarbonil) -L-lisina (Na , N£ -diFmoc Lys) . Al retirarse los grupos de protección, con piperidina en DMF, se produjeron dos nuevos grupos amino que posibilitan una polimerización por apertura de anillo de a-NCA TFA-Lys y NCA Z-Lys. Estos ciclos de reacción se repitieron varias veces. Birchall y otros (Chem. Commun. 1998, 1335-1336) describieron también copolímeros de bloque hiperramificados estructuralmente similares. NCAs NCAs a-aminoácido se polimerizaron con apertura de anillo con una amina alifática. Como punto de ramificación se introdujo p-nitrofeniléster de N, N’-di (benciloxicarbonil) L-lisina, el cual después de retirarse los grupos de protección con H2/Pd/C tenía dos grupos amino libres para otras aperturas de anillo de NCAs de aminoácido. Estos ciclos de reacción se repitieron varias veces.

En todas estas formas de llevar a cabo la reacción se considera desventajoso el hecho de que se requieren grupos protectores, lo cual dificulta esencialmente la reacción.

Procedimiento 2, polímeros hiperramificados de L-lisina en base al derivado de L-lisina*2HCl activado en el grupo carboxilo.

Se produjeron polilisinas hiperramificadas en una síntesis dentro de un recipiente por activación del grupo carboxilo mediante N-hidroxisuccinimida (NHS) . La L-lisina*2HCl activada con NHS se agitó durante 23 horas en dimetilsulfóxido (DMSO) , agregando cantidades catalíticas de dimetilaminopiridina (DMAP) y 3 equivalentes de diisopropiletilamina (DIEA) y el polímero se precipitó en acetato de etilo. El polímero tenía un peso molecular de Mw = 5100. Con los mismos reactivos, en una polimerización de “pseudoetapas”, mediante la adición repetida de monómero, se alcanzó un peso molecular de Mw = 8640. Asimismo, el monómero de tris (2-aminoetil) amina se polimerizó también como molécula nuclear. A este respecto véase también T.L. Menz y T. Chapman, Polym. Prep. 2003, 44 (2) , 842 -743.

La forma de realizar la reacción descrita por Menz presenta la desventaja de que la función carboxilo tiene que ser activada mediante un reactivo especial, lo cual complica la forma de llevar a cabo la reacción. Procedimiento 3, copolimerizaciones térmicas de mezclas de aminoácidos: es conocida la polimerización térmica de lisina libre y fue realizada bajo diferentes condiciones de reacción.

Plaquet y colaboradores (Biochimie 1975, 57 1395-1396) polimerizaron L-lisina en solución acuosa a 105 ºC por un período de tiempo de hasta 10 semanas, o mediante calentamiento a 165 ºC durante 8 horas. La reacción fue realizada sin catalizador y los rendimientos fueron muy reducidos, en todos los casos por debajo de 72, 5%.

Harada (Bull. Chem. Soc. Japan 1959, 32, 1007-1008) polimerizó L-lisina a 180 hasta 230 ºC entre 30 minutos y 2 horas bajo atmósfera de nitrógeno.... [Seguir leyendo]

1. Utilización de polilisinas modificadas que pueden obtenerse mediante la reacción de cualquier polilisina obtenida con un peso molecular medio ponderado Mw superior a 7.500 Da y de hasta 750.000 Da con al menos un compuesto que contiene grupos ácidos, donde este compuesto que contiene grupos ácidos presenta al menos un grupo acídico 5 seleccionado del grupo compuesto por grupos carboxílicos, sulfónicos, sulfatos y fosfónicos y porta al menos un sustituyente seleccionado del grupo compuesto por radicales alquídicos lineales o ramificados, radicales cicloalquílicos eventualmente sustituidos y radicales arilo eventualmente sustituidos que respectivamente pueden presentar hasta 20 átomos de carbono, como promotores de adhesión, agentes tixotrópicos, solubilizantes, como reactivo de transferencia de fases para productos químicos insolubles en agua, como reactivo de transferencia de fases para productos químicos solubles en agua como modificadores de superficie.

2. Utilización conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto que contiene grupos ácidos es seleccionado del grupo compuesto por ácido acrílico, ácido maleico y sus derivados.

3. Utilización conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque el compuesto que contiene grupos ácidos es seleccionado del grupo compuesto por ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido dodecanoico, ácido

hexadecanoico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido octano sulfónico, ácido dodecano sulfónico, ácido estearil sulfónico, ácido oleo sulfónico, ácido alcanfor sulfónico, ácido ciclododecil sulfónico, ácido p-toluensulfónico, ácido bencensulfónico, 4-hexil bencenosulfonato, 4-octil bencenosulfonato, 4-decil bencenosulfonato y 4-dodecil bencenosulfonato o sus sales de Li, Na, K, Cs, Ca o amonio.

4. Utilización conforme a la reivindicación 1, caracterizada porque los radicales alquílicos, cicloalquílicos o arilo 20 presentan de 6 a 20 átomos de carbono.

5. Utilización conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la polilisina es modificada simultáneamente con agentes hidrófobos e hidrófilos.

6. Utilización conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la polilisina utilizada en la

modificación contiene de 1 a 21, 9 % en peso de grupos amino primarios, secundarios, terciarios, libres o protonados, 25 calculados como NH2.

7. Utilización conforme a una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la polilisina utilizada en la modificación contiene de 0 a 30 % en peso de grupos ácidos libres o desprotonados, calculados como COOH.