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Letras Universidad de Sevilla

Proyecto de investigación


Polímeros de Fuentes Renovables para Aplicaciones Farmacéuticas: Homopolímeros y Copolímeros Basados en Azúcares

Responsable: Manuel Bueno Martínez / María Violante de Paz Báñez
Tipo de Proyecto/Ayuda: Plan Estatal 2013-2016 Excelencia - Proyectos I+D
Referencia: MAT2016-77345-C3-2-P
Fecha de Inicio: 30-12-2016
Fecha de Finalización: 29-06-2019

Empresa/Organismo financiador/es:

  • Ministerio de Economía y Competitividad

Socios:

  • Universidad de Sevilla (Isidoro Caraballo Rodríguez)
  • Universitat Politècnica de Catalunya (Sebastián Sebastián Muñoz Guerra)

Equipo:

Resumen del proyecto:

En el Subproyecto BIOFARMPOL-II nos proponemos la preparación de nuevos materiales poliméricos biodegradables y biocompatibles, desarrollados a partir de derivados de carbohidrato como materia prima procedente de fuentes renovables. Los nuevos monómeros, obtenidos a partir de monosacáridos y de disacáridos asequibles, proporcionarán una gran diversidad estructural a los polímeros preparados, de lo que se derivará una pluralidad de propiedades que nos proponemos aprovechar en la preparación de nuevos sistemas de vectorización y liberación controlada de fármacos.

Se abordará la síntesis de copoliuretanos, con alto contenido en grupos disulfuro sensibles a entornos hipóxicos, biodegradables por la acción del reductor biológico glutatión, o en enlaces glicosídicos sensibles a la hidrólisis a pH ácido y a la acción de las glicosidasas endógenas. Asimismo, por reacciones click azida-alquino térmicas y catalíticas a partir de alfa-azido-omega-alquinil-, dialquinil- y diazido-monómeros se sintetizarán poli(amido triazoles) y poli(éster triazoles) policatiónicos sensibles al pH, y se obtendrán copolímeros de bloque y copolímeros tipo peine, por reacciones click de grupos laterales. Estos sistemas policatiónicos se prepararán también por reacciones de polimerización tipo Diels-Alder, constituyendo sistemas que además de ser sensibles frente a ambientes reductores presentarán una degradabilidad selectiva frente a la temperatura. Mediante técnicas de polimerizaciones vivas (ATRP, RAFT, etc.), se obtendrán polímeros de bloque o polímeros de injerto derivados de monómeros acrílicos con unidades hidrofílicas basadas en la incorporación de azúcares.

El auto-ensamblaje de estos sistemas en nanopartículas permitirá la incorporación de fármacos y moléculas pequeñas con distintas funcionalidades. Se prepararán hidrogeles sensibles a las condiciones de entorno, capaces de incorporar grandes cantidades de fármacos hidrofílicos. Se utilizarán homo- y copolímeros lineales conteniendo grupos hidroxilo libres obtenidos a lo largo de este proyecto, así como a partir de quitosano. Para la preparación de estos hidrogeles se llevarán a cabo reacciones de entrecruzamiento de segmentos lábiles con las funciones alcohol presentes en los polímeros. Por otro lado, también se prepararán hidrogeles a partir de los polímeros anteriores convenientemente modificados, con agentes de entrecruzamiento di- y multi-funcionalizados, a través de reacciones tipo click Diels-Alder, tiol-eno o azida- alquino. El proyecto incluye la caracterización estructural de los nuevos monómeros y polímeros sintetizados.

Se determinará la microestructura de los copolímeros y se evaluará el comportamiento térmico y la biodegradabilidad de manera generalizada. La estructura cristalina de los polímeros, la estructura supramolecular de los polímeros tipo peine, y la evaluación de la biocompatibilidad y biotoxicidad de aquellos sistemas que lo requieran, serán estudiadas por el Subproyecto I. La evaluación de las características reológicas y granulométricas de los nuevos materiales, los estudios de liberación y vectorización de

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