Preparation of polymeric nanocarriers with response to visible light

Resumen

El uso de copolímeros bloque anfífilos para la preparación de micelas o vesículas poliméricas, capaces de actuar como nanotransportadores de fármacos para la encapsulación y liberación controlada de los mismos, ha sido ampliamente descrito en la bibliografía. La introducción de moléculas con capacidad de responder a la luz en este tipo de autoensamblados es particularmente interesante ya que la luz es un estímulo que se puede controlar de forma espacio-temporal. En particular, los derivados de azobenceno (capaces de isomerizar de trans a cis al ser irradiados con luz de longitud de onda adecuada) han sido ampliamente descritos en la bibliografía. Este tipo de cromóforos han sido introducidos en copolímeros bloque pudiendo inducir cambios morfológicos en los nanotransportadores derivados de los mismos, al ser éstos irradiados, lo que puede conducir a la liberación controlada de moléculas previamente encapsuladas. Sin embargo, los sistemas descritos en la bibliografía hacen uso de la luz UV como fuente de excitación, la cual es dañina para los tejidos biológicos, lo que limita su aplicación. Una alternativa interesante podría ser el uso en copolímeros bloque anfífilos de nuevos cromóforos que presenten respuesta en la región visible o infrarroja cercana, puesto que son menos dañinas y tienen más penetración en los tejidos. Por otro lado, en los últimos años se ha producido un auge en la aplicación de la química supramolecular a polímeros. Concretamente, los polímeros supramoleculares permiten el acceso a nuevos tipos de materiales basados en la naturaleza dinámica de las interacciones supramoleculares (principalmente sistemas “host-guest” y enlaces de hidrógeno). Otra gran ventaja de estos sistemas es la de poder preparar una gran cantidad de materiales distintos partiendo de unos pocos precursores, combinándolos mediante el uso de las interacciones supramoleculares mencionadas. Con todo esto se plantean dos grandes objetivos. En primer lugar, la preparación de nanotransportadores poliméricos con respuesta a la luz fuera de la región UV y, en segundo lugar, el uso de la química supramolecular para preparar copolímeros bloque anfífilos, y su autoensamblaje para generar nanotransportadores con respuesta a la luz. En concreto para los distintos capítulos los objetivos han sido los siguientes: • La preparación de copolímeros bloque anfífilos basados en unidades de orto-tetrametoxiazobenceno, con respuesta a la luz verde y roja, su autoensamblado en agua y el estudio de su fotorrespuesta a dichas longitudes de onda (Capítulo 2). • La preparación de copolímeros bloque anfífilos basados en un sistema formado por derivados de 4-alquilaminoazobenceno, capaces de responder a longitudes de onda fuera de la región UV, y derivados de naftaleno que puede actuar como sensibilizador (a uno o dos fotones) para provocar la excitación de la unidad azobenceno. La incorporación de ambos derivados en los copolímeros bloque mediante dos aproximaciones: unión covalente en la misma unidad de ambos de tipos de derivados o incorporación independiente, como comonómeros, a la estructura polimérica. El autoensamblado en agua de los diferentes copolímeros bloque y el estudio de la fotorrespuesta de los mismos. El uso de la química supramolecular para introducir dichas unidades en polímeros con unidades complementarias (Capítulo 3). • La preparación de copolímeros bloque basados en guanina, capaz de formar enlaces de hidrógeno con unidades complementarias de citosina, así como la introducción de derivados de azobenceno con grupos terminales de citosina y el autoensamblado de dichos sistemas en agua (Capítulo 4).