ES2371898A1 - Cyclodextrin nanogels - Google Patents

Abstract

The invention relates to cyclodextrin nanogels and to a method for obtaining nanogels by cross-linking/emulsifying/evaporating the organic phase of cyclodextrins or the derivatives thereof, or cyclodextrins or the derivatives thereof and hydrosoluble polymers or the derivatives thereof, using molecules containing at least two glycidyl ether groups in the structure thereof as a cross-linking agent. The invention also relates to the compositions thus obtained, which can include active substances and pharmaceuticals and which form inclusion complexes with cyclodextrins. The invention further relates to the use of same as components of controlled-release devices, such as transdermal pharmaceutical forms, buccal, oral, rectal, ocular, otic or vaginal transmucosal forms and parenteral implants, which are designed to administer active substances or pharmaceuticals to humans, animals or plants, or as components of cosmetic formulations. In addition, the invention relates to the use of said compositions as chelating agents in the extraction of biological or toxic molecules from living organisms or contaminating substances from water.

Description

Nanogeles de ciclodextrinas.Nanogels of cyclodextrins.

Sector de la técnicaTechnical sector

La presente invención se refiere al desarrollo de hidrogeles, más en concreto se refiere al desarrollo de hidrogeles de tamaño nanométrico.The present invention relates to the development of hydrogels, more specifically refers to the development of Hydrogels of nanometric size.

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Estado de la técnicaState of the art

Las ciclodextrinas son oligómeros cíclicos constituidos por unidades de \alpha-D-glucosa en un número variable, en general 6 (\alpha-), 7 (\beta-), ó 8 (\gamma-ciclodextrina). Las ciclodextrinas tienen una estructura toroidal con una superficie interna hidrofóbica y una cara externa hidrofílica (Düchene y Wouessidjewe, Pharm. Technol. 14: 22-30, 1990). Esta conformación las dota de capacidad para formar complejos con sustancias de naturaleza diversa (Uekama, Chem. Pharm. Bull. 52: 900-915, 2004). La formación de complejos se viene utilizando desde hace décadas para modificar la solubilidad, la estabilidad y la volatilidad de fármacos y moléculas activas. Más recientemente la capacidad de las ciclodextrinas para formar complejos se ha utilizado en la preparación de hidrogeles con capacidad de carga y control de la cesión de moléculas activas mejoradas (Frank van de Manakker, Tina Vermonden, Cornelus F. van Nostrum, and Wim E. Hennink, Biomacromolecules 10: 3157-31 75, 2009).Cyclodextrins are cyclic oligomers consisting of units of α-D-glucose in a variable number, in general 6 (α-), 7 (β-), or 8 (γ-cyclodextrin). Cyclodextrins have a toroidal structure with a hydrophobic internal surface and a hydrophilic external face (Düchene and Wouessidjewe, Pharm. Technol . 14: 22-30, 1990). This conformation gives them the ability to form complexes with substances of diverse nature (Uekama, Chem. Pharm. Bull . 52: 900-915, 2004). Complex formation has been used for decades to modify the solubility, stability and volatility of active drugs and molecules. More recently, the ability of cyclodextrins to form complexes has been used in the preparation of hydrogels with loading capacity and control of the transfer of improved active molecules (Frank van de Manakker, Tina Vermonden, Cornelus F. van Nostrum, and Wim E. Hennink, Biomacromolecules 10: 3157-31 75, 2009 ).

Esta capacidad para incorporar moléculas activas y controlar su cesión, hace que las ciclodextrinas sean un material de interés en la preparación de sistemas de liberación de fármacos. Dentro de estos sistemas se encuentran los hidrogeles que se caracterizan por su capacidad para incorporar agua.This ability to incorporate active molecules and control its assignment, makes cyclodextrins a material of interest in the preparation of drug delivery systems. Within these systems are the hydrogels that are characterized by its ability to incorporate water.

En el estado del arte son conocidos hidrogeles constituidos por ciclodextrinas para cuya preparación que se han puesto a punto procedimientos que implican a) la formación previa de un derivado acrílico o vinílico de ciclodextrina susceptible de reaccionar con otros monómeros acrílicos o vinílicos (Siemoneit, U., Schmitt, C., Alvarez-Lorenzo, C., Luzardo, A., Otero-Espinar, F., Concheiro, A., Blanco-Mendez, J. Acrylic/cyclodextrin hydrogels with enhanced drug loading and sustained release capability. Int. J. Pharm. 312, 66-74, 2006); o b) la reticulación directa de las ciclodextrinas utilizando moléculas capaces de reaccionar simultaneamente con grupos hidroxilo de varias ciclodextrinas (Rodriguez-Tenreiro, C., Alvarez-Lorenzo, C., Rodriguez-Perez, A., Concheiro, A., Torres-Labandeira, J.J. Estradiol sustained release from high affinity cyclodextrin hydrogels. Eur. J. Pharm. Biopharm. 66, 55-62, 2007).In the state of the art hydrogels are known constituted by cyclodextrins for whose preparation they have developed procedures that involve a) the previous formation of an acrylic or vinyl derivative of cyclodextrin susceptible to react with other acrylic or vinyl monomers (Siemoneit, U., Schmitt, C., Alvarez-Lorenzo, C., Luzardo, A., Otero-Espinar, F., Concheiro, A., Blanco-Mendez, J. Acrylic / cyclodextrin hydrogels with enhanced drug loading and sustained release capability. Int. J. Pharm 312, 66-74, 2006); or b) crosslinking Direct cyclodextrins using molecules capable of react simultaneously with several hydroxyl groups cyclodextrins (Rodriguez-Tenreiro, C., Alvarez-Lorenzo, C., Rodriguez-Perez, A., Concheiro, A., Torres-Labandeira, J.J. Estradiol sustained release from high affinity cyclodextrin hydrogels. Eur. J. Pharm. Biopharm 66, 55-62, 2007).

Con el fin de implementar procedimientos sencillos y compatibles con el medio ambiente, se ha propuesto la reticulación directa de ciclodextrinas, en medio acuoso y condiciones suaves, utilizando como agentes reticulantes moléculas que contienen dos o más grupos glicidiléter en su estructura. En la solicitud de patente WO2006/089993 A2 se describe un procedimiento de obtención de hidrogeles de ciclodextrinas o sus derivados y éteres de celulosa hidrosolubles o sus derivados hidrosolubles, o ciclodextrinas o sus derivados y gomas guar o sus derivados, utilizando como agente reticulante moléculas que contienen dos o más grupos glicidiléter en su estructura. En el procedimiento según la solicitud de patente WO2006/089993 A2, la disolución de ciclodextrina con el agente reticulante "se transfiere a un molde adecuado" y tras la reticulación, "los hidrogeles se dividen en porciones de forma y tamaño adecuados y se utilizan tal como se encuentran al extraerlos del líquido de lavado o después de someterlos a desecación".In order to implement procedures simple and compatible with the environment, the direct cross-linking of cyclodextrins, in aqueous medium and mild conditions, using molecules as crosslinking agents which contain two or more glycidyl ether groups in their structure. In the WO2006 / 089993 A2 patent application describes a procedure for obtaining hydrogels of cyclodextrins or their derivatives and water-soluble cellulose ethers or their water-soluble derivatives, or cyclodextrins or their derivatives and guar gums or their derivatives, using molecules that contain two or more as the crosslinking agent glycidyl ether groups in its structure. In the procedure according to WO2006 / 089993 A2 patent application, the dissolution of cyclodextrin with the crosslinking agent "is transferred to a mold adequate "and after crosslinking," the hydrogels are divided into portions of appropriate shape and size and are used as found when removed from the washing liquid or after subject them to desiccation. "

Para ciertas aplicaciones farmacéuticas y en particular cuando se requiere una vectorización hacia tejidos o células concretas, la utilización de los hidrogeles como vehículos de fármacos sólo es posible si se presentan como sistemas multiparticulares constituidos por nanogeles de tamaño inferior a 200 nm (Raemdonck, K; Demeester, J; De Smedt, S. Advanced nanogel engineeringfor drug delivery, SOFT MATTER 5, 707-715, 2009; Jung Kwon Oha, Ray Drumright, Daniel J. Siegwart, Krzysztof Matyjaszewski. The development of microgels/nanogels for drug delivery applications. Prog. Polym. Sci. 33 (2008) 448-477). Los nanogeles se podrían obtener a partir de estructuras monolíticas, por pulverización o trituración, pero este procedimiento ("top-bottom" approach) es difícil de implementar en la práctica y las partículas resultantes presentan formas irregulares y su dispersión de tamaños es amplia. Los procedimientos que permiten formar los nanogeles directamente a partir de sus contituyentes ("bottom-up" approach) resultan más adecuados para nanogeles de tamaño controlado y forma principalmente esférica (Jung Kwon Oha, Ray Drumright, Daniel J. Siegwart, Krzysztof Matyjaszewski. The development of microgels/nanogels for drug delivery applications. Prog. Polym. Sci. 33 (2008) 448-477).For certain pharmaceutical applications and in particular when a vectorization to specific tissues or cells is required, the use of hydrogels as drug carriers is only possible if they are presented as multiparticulate systems consisting of nanogels smaller than 200 nm in size ( Raemdonck, K; Demeester, J; De Smedt, S. Advanced nanogel engineering for drug delivery, SOFT MATTER 5, 707-715, 2009; Jung Kwon Oha, Ray Drumright, Daniel J. Siegwart, Krzysztof Matyjaszewski. The development of microgels / nanogels for drug delivery applications Prog. Polym. Sci. 33 (2008) 448-477 ). The nanogels could be obtained from monolithic structures, by spraying or crushing, but this procedure ("top-bottom" approach) is difficult to implement in practice and the resulting particles have irregular shapes and their size dispersion is wide. The procedures that allow nanogels to form directly from their bottom-up approach are more suitable for nanogels of controlled size and mainly spherical shape ( Jung Kwon Oha, Ray Drumright, Daniel J. Siegwart, Krzysztof Matyjaszewski. development of microgels / nanogels for drug delivery applications. Prog. Polym. Sci. 33 (2008) 448-477 ).

Un procedimiento recientemente publicado se refiere a la síntesis de nanogeles mediante polimerización-precipitación de monómeros vinílicos de ciclodextrina junto con otros comonómeros acrílicos o vinílicos en agua a 70ºC y ultrafiltración (Markus J. Kettel, Fiete Dierkes, Karola Schaefer, Martin Moeller, Andrij Pich. Aqueous nanogels modified with cyclodextrin. Polymer 52 (2011) 1917-1924). Este procedimiento requiere en una primera etapa la preparación previa de derivados vinílicos de ciclodextrina, seguida, en una segunda etapa, de la copolimerización con otros monómeros acrílicos o vinílicos.A recently published procedure is refers to the synthesis of nanogels by polymerization-precipitation of vinyl monomers cyclodextrin together with other acrylic or vinyl comonomers in water at 70 ° C and ultrafiltration (Markus J. Kettel, Fiete Dierkes, Karola Schaefer, Martin Moeller, Andrij Pich. Aqueous nanogels modified with cyclodextrin. Polymer 52 (2011) 1917-1924). This procedure requires in a first stage the prior preparation of vinyl derivatives of cyclodextrin, followed, in a second stage, by copolymerization with other acrylic or vinyl monomers.

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Descripción de la invenciónDescription of the invention

Los autores de la invención han desarrollado geles de tamaño nanométrico, que solucionan las limitaciones de los correspondientes hidrogeles monolíticos, ya que son útiles para aplicaciones para las que los monolíticos no se pueden emplear. De este modo, la invención proporciona geles nanométricos que poseen propiedades bien diferenciadas de los correspondientes hidrogeles monolíticos. El tamaño de los geles de la invención proporciona una superficie específica elevada lo que facilita los intercambios de materia con el medio en el que se encuentren y hace posible que atraviesen membranas celulares por endocitosis y que eludan el reconocimiento por el sistema fagocítico mononuclear.The authors of the invention have developed nano-sized gels, which solve the limitations of corresponding monolithic hydrogels, as they are useful for applications for which monoliths cannot be used. From Thus, the invention provides nanometric gels that possess well differentiated properties of the corresponding hydrogels monolithic The size of the gels of the invention provides a high specific surface which facilitates exchanges of matter with the environment in which they are and makes it possible for cross cell membranes by endocytosis and elude the recognition by the mononuclear phagocytic system.

Así, en un aspecto la invención se dirige a un hidrogel caracterizado por un diámetro hidrodinámico medio inferior a 1 micrómetro, que comprende una matriz de ciclodextrinas, donde las ciclodextrinas están unidas entre sí a través de un espaciador al que se unen mediante un grupo éter o amino.Thus, in one aspect the invention is directed to a hydrogel characterized by a lower mean hydrodynamic diameter at 1 micrometer, which comprises a matrix of cyclodextrins, where the cyclodextrins are linked together through a spacer to which they are joined by an ether or amino group.

Una realización particular de la invención se refiere a un hidrogel como se ha definido anteriormente que adicionalmente comprende un polímero hidrosoluble.A particular embodiment of the invention is refers to a hydrogel as defined above that additionally it comprises a water-soluble polymer.

Las ciclodextrinas que constituyen el hidrogel de la invención les confieren una alta capacidad de incorporación de fármacos, sustancias activas y moléculas biológicas o tóxicas con estructuras y propiedades físico-químicas muy diversas. Así, el hidrogel como se ha definido anteriormente puede comprender además un ingrediente activo, una molécula biológica, o una molécula tóxica.The cyclodextrins that make up the hydrogel of the invention give them a high capacity to incorporate drugs, active substances and biological or toxic molecules with structures and physicochemical properties very diverse. Thus, the hydrogel as defined above can further comprise an active ingredient, a biological molecule, or A toxic molecule

En otro aspecto la invención se dirige a una composición farmacéutica que comprende el hidrogel como se ha definido anteriormente y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable.In another aspect the invention is directed to a pharmaceutical composition comprising the hydrogel as has defined above and at least one pharmaceutically excipient acceptable.

En otro aspecto la invención se dirige a una composición cosmética que comprende el hidrogel como se ha definido anteriormente.In another aspect the invention is directed to a cosmetic composition comprising the hydrogel as defined previously.

En otro aspecto la invención se dirige a una composición fitosanitaria que comprende el hidrogel como se ha definido anteriormente.In another aspect the invention is directed to a phytosanitary composition comprising the hydrogel as it has been defined above.

La invención además proporciona un procedimiento adecuado para la preparación de los nanogeles de la invención que se basa en una aproximación a partir de los materiales que los constituyen, y no en una trituración de los hidrogeles monolíticos correspondientes. Este procedimiento presenta la ventaja de preparar los nanogeles en un único paso, integrando la fase de reticulación y emulsificación, y además permite el control de la estructura y morfología de los nanogeles.The invention further provides a method. suitable for the preparation of the nanogels of the invention which is based on an approximation from the materials that they constitute, and not in a crushing of the monolithic hydrogels corresponding. This procedure has the advantage of preparing the nanogels in a single step, integrating the cross-linking phase and emulsification, and also allows the control of the structure and Morphology of the nanogels.

Por lo que en otro aspecto, la invención se refiere a un procedimiento para la preparación del hidrogel como se ha definido anteriormente que comprende:So in another aspect, the invention is refers to a process for the preparation of the hydrogel as You have previously defined that you understand:

a) preparar una disolución acuosa que comprende una o varias ciclodextrinas, un agente reticulante que poseen dos ó más grupos funcionales que son capaces de reaccionar con los grupos hidroxilo de las ciclodextrinas para formar grupos éter o bien con grupos amino de las ciclodextrinas para formar grupos amino, y una sustancia de carácter ácido o básico, y opcionalmente un polímero hidrosoluble,a) preparing an aqueous solution comprising one or more cyclodextrins, a crosslinking agent that possess two or more functional groups that are able to react with the groups hydroxyl of cyclodextrins to form ether groups or with amino groups of cyclodextrins to form amino groups, and a substance of acidic or basic character, and optionally a polymer water soluble,

b) preparar una disolución orgánica que comprende un disolvente orgánico, y opcionalmente un agente tensioactivo,b) prepare an organic solution that comprises an organic solvent, and optionally an agent surfactant,

c) mezclar bajo agitación las disoluciones preparadas en las etapas a) y b),c) mix the solutions under stirring prepared in stages a) and b),

d) mezclar la emulsión obtenida en la etapa c) con agua.d) mix the emulsion obtained in step c) with water.

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En una realización particular, el procedimiento comprende además añadir un ingrediente activo o una molécula biológica.In a particular embodiment, the procedure further comprises adding an active ingredient or a molecule biological

En otro aspecto, la invención se refiere al uso del hidrogel como se ha definido anteriormente para preparar un medicamento.In another aspect, the invention relates to the use of the hydrogel as defined above to prepare a medicine.

En otro aspecto, la invención se refiere al uso del hidrogel como se ha definido anteriormente, en sistemas capaces de secuestrar sustancias tóxicas, moléculas producidas por organismos vivos, agentes contaminantes o residuos líquidos.In another aspect, the invention relates to the use of the hydrogel as defined above, in capable systems of sequestering toxic substances, molecules produced by living organisms, pollutants or liquid waste.

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Descripción de las figurasDescription of the figures

Figura 1. Microfotografía de microscopía de transmisión electrónica de nanogeles de \gamma-ciclodextrina antes de someterse al proceso de liofilización.Figure 1. Microscopy photomicrograph of electronic transmission of nanogels of γ-cyclodextrin before undergoing the process Freeze drying.

Figura 2. Microfotografía de microscopía de transmisión electrónica de nanogeles de \gamma-ciclodextrina e hidroxipropilmetilcelulosa antes de someterse al proceso de liofilización.Figure 2. Microscopy photomicrograph of electronic transmission of nanogels of γ-cyclodextrin and hydroxypropylmethylcellulose before undergoing the lyophilization process.

Figura 3. Espectros de infrarrojo de \gammaCD (1), HP\betaCD (2), HPMC (3), agar-agar (4), \gammaCD_{0,0 . 5} (5), \gammaCD-HPMC_{2,1} (6), HP\betaCD_{0,0 . 5} (7) y HP\betaCD-agar_{1,0 . 5} (8) en la región 1600-800 cm^{-1}.Figure 3. Infrared spectra of γCD (1), HP? CD (2), HPMC (3), agar-agar (4), γCD_ {0,0. 5} (5), γCD-HPMC_2,1 (6), HP? 0.0. 5} (7) and HP? -CD-agar_ 1.0. 5} (8) in the region 1600-800 cm -1.

Figura 4. Perfiles de difusión de 3-MBA a partir de una disolución sin nanogeles o de dispersiones de nanogeles de \gamma-ciclodextrina o de \gamma-ciclodextrina e hidroxipropilmetilcelulosa.Figure 4. Broadcast profiles of 3-MBA from a solution without nanogels or from γ-cyclodextrin nanogel dispersions or of γ-cyclodextrin e hydroxypropyl methylcellulose.

Figura 5. Perfiles de cesión de dexametasona obtenidos a partir de una disolución de dexametasona (código Dex), de una disolución de dexametasona a la que se le incorporó \gamma-ciclodextrina libre (código \gammaCD), y de nanogeles de \gamma-ciclodextrina y HPMC preparados con distintas proporciones de Span 80 en la fase orgánica (0%, código \gammaCD-HPMC_{2;0}; 0.5%, código \gammaCD-HPMC_{2,0 . 5}; 1.0%, código \gammaCD-HPMC_{2,1}; 2.0%, código \gammaCD-HPMC_{2,2}).Figure 5. Dexamethasone Assignment Profiles obtained from a dexamethasone solution (Dex code), of a dexamethasone solution to which it was incorporated γ-free cyclodextrin (code γCD), and of γ-cyclodextrin and HPMC nanogels prepared with different proportions of Span 80 in the organic phase (0%, code \ gammaCD-HPMC_ {2; 0}; 0.5%, code γCD-HPMC_ {2,0. 5}; 1.0% code γCD-HPMC2,1; 2.0% code γCD-HPMC2,2).

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Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

Para los fines de la presente invención el término "hidrogel" hace referencia a un entramado de cadenas de polímeros hidrofílicos, que pueden estar reticuladas por distintos métodos, y que contiene una elevada proporción de agua. Los hidrogeles se pueden presentar en forma macroscópica o confinados en dimensiones más pequeñas. Se entiende por nanogel, un hidrogel de tamaño submicrométrico (Jung Kwon Oha, Ray Drumright, Daniel J. Siegwart, Krzysztof Matyjaszewski. The development of microgels/nanogels for drug delivery applications. Prog. Polym. Sci. 33 (2008) 448-477). Como se describió anteriormente, la presente invención se dirige a un hidrogel caracterizado por un diámetro hidrodinámico medio inferior a 1 micrómetro, que comprende una matriz de ciclodextrinas, donde las ciclodextrinas están unidas entre sí a través de un espaciador al que se unen mediante un grupo éter o amino. Los nanogeles de la invención son capaces de incorporar elevadas proporciones de agua sin disolverse.For the purposes of the present invention the term "hydrogel" refers to a network of chains of hydrophilic polymers, which may be crosslinked by different methods, and it contains a high proportion of water. The hydrogels can be presented macroscopically or confined in smaller dimensions It is understood by nanogel, a hydrogel of submicron size (Jung Kwon Oha, Ray Drumright, Daniel J. Siegwart, Krzysztof Matyjaszewski. The development of microgels / nanogels for drug delivery applications. Prog. Polym. Sci. 33 (2008) 448-477). As described above, the present invention is directed to a hydrogel characterized by a mean hydrodynamic diameter less than 1 micrometer, comprising a matrix of cyclodextrins, where the cyclodextrins are bound each other through a spacer to which they are joined by a group ether or amino. The nanogels of the invention are capable of incorporate high proportions of water without dissolving.

Uno de los objetivos de la invención es proporcionar nanogeles útiles en el transporte y liberación de fármacos y que además sean capaces de dirigirse hacia tejidos o células concretas. Así, en una realización particular, el hidrogel como se ha descrito anteriormente presenta un diámetro hidrodinámico medio comprendido entre 1 nm y 400 nm. En una realización más particular, el nanogel de la invención posee un diámetro hidrodinámico medio comprendido entre 1 nm y 200 nm.One of the objectives of the invention is provide useful nanogels in the transport and release of drugs and that are also able to target tissues or concrete cells Thus, in a particular embodiment, the hydrogel as described above it has a hydrodynamic diameter medium between 1 nm and 400 nm. In one more embodiment In particular, the nanogel of the invention has a diameter medium hydrodynamic between 1 nm and 200 nm.

Para la mejor comprensión de la invención es importante diferenciar los hidrogeles de tamaño nanométrico de otros sistemas de tamaño nanométrico como pueden ser las nanopartículas. Las nanopartículas son partículas sólidas de tamaño comprendido entre 1 y 1000 nm (Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, J. Swarbrick y J.C. Boylan. Vol. 10. Marcel Dekker Inc., New York, p. 165) que dependiendo de su estructura interna se diferencian en dos grupos: nanocápsulas y nanoesferas. Las nanocápsulas constan de una cavidad rodeada por una capa de polímero; y las nanoesferas son sistemas matriciales continuos (F. Rocha Formiga, E. Ansorena, A. Estella-Hermoso De Mendoza, E. Imbuluzqueta, D. González, M. J. Blanco Prieto. Nanosistemas a base de poliésteres. Monografía XXVIII de la Real Academia Nacional de Farmacia, Madrid 2009, p.41).For the best understanding of the invention is important to differentiate nanometer size hydrogels from others nano-sized systems such as nanoparticles. The nanoparticles are solid particles of included size between 1 and 1000 nm (Encyclopedia of Pharmaceutical Technology, J. Swarbrick and J.C. Boylan Vol. 10. Marcel Dekker Inc., New York, p. 165) which, depending on their internal structure, differ in two Groups: nanocapsules and nanospheres. The nanocapsules consist of a cavity surrounded by a layer of polymer; and the nanospheres are continuous matrix systems (F. Rocha Formiga, E. Ansorena, A. Estella-Hermoso De Mendoza, E. Imbuluzqueta, D. González, M. J. Blanco Prieto. Nanosystems based on polyesters. Monograph XXVIII of the Royal National Academy of Pharmacy, Madrid 2009, p.41).

En comparación a los liposomas y las nanocápsulas, los nanogeles son físicamente más estables; y las nanopartículas no poseen la capacidad de incorporar elevadas cantidades de agua sin disgregarse, característica de los geles.In comparison to liposomes and nanocapsules, nanogels are physically more stable; and the nanoparticles do not have the ability to incorporate high quantities of water without disintegrating, characteristic of gels.

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Ciclodextrinas reticuladasCross-linked cyclodextrins

El término "ciclodextrinas" en la presente invención se refiere a ciclodextrinas naturales, ciclodextrinas sintéticas y semisintéticas, de manera que este término incluye por ejemplo, sin que esto suponga una limitación, ciclodextrinas de 6, 7, y 8 miembros (conocidas como alfa-beta y gamma, respectivamente), ciclodextrinas de más de 8 miembros (conocidas como grandes ciclodextrinas) y derivados de ciclodextrinas. Se entiende por derivados de ciclodextrinas, las ciclodextrinas sustituidas en algunos de sus grupos hidroxilo por grupos funcionales, por ejemplo los que se recogen en la siguiente tabla:The term "cyclodextrins" herein invention relates to natural cyclodextrins, cyclodextrins synthetic and semi-synthetic, so that this term includes example, without this being a limitation, cyclodextrins of 6, 7, and 8 members (known as alpha-beta and gamma, respectively), cyclodextrins with more than 8 members (known as large cyclodextrins) and cyclodextrin derivatives. Be understood by cyclodextrin derivatives, cyclodextrins substituted in some of its hydroxyl groups by groups functional, for example those listed in the following table:

1one

Los derivados de ciclodextrina también incluyen sus sales farmacéuticamente aceptables.Cyclodextrin derivatives also include its pharmaceutically acceptable salts.

Los derivados amino de ciclodextrinas pueden obtenerse mediante el procedimiento descrito en Nature Protocols, 2008, 3, 691-697.The amino derivatives of cyclodextrins can be obtained by the procedure described in Nature Protocols , 2008, 3, 691-697.

En el nanogel de la invención las ciclodextrinas se encuentran reticuladas, de manera que una ciclodextrina está unida a uno o más espaciadores a los que a su vez están unidas otras ciclodextrinas, formando así una matriz. Las ciclodextrinas y el espaciador están unidos covalentemente a través de un grupo éter o amino.In the nanogel of the invention cyclodextrins they are crosslinked, so that a cyclodextrin is attached to one or more spacers to which other ones are attached cyclodextrins, thus forming a matrix. The cyclodextrins and the spacer are covalently linked through an ether group or Not me.

En una realización particular, el espaciador comprende una estructura carbonada que se selecciona de entre cadenas de alquilo, arilo, arilalquilo y poliéter, lineales o ramificadas, opcionalmente sustituidas. En una realización particular, el espaciador es un poliéter.In a particular embodiment, the spacer it comprises a carbon skeleton that is selected from alkyl, aryl, arylalkyl and polyether chains, linear or branched, optionally substituted. In one embodiment In particular, the spacer is a polyether.

"Alquilo" se refiere a una cadena hidrocarbonada lineal o ramificada, cíclica o acíclica formada por átomos de carbono e hidrógeno, sin insaturaciones, de 1 a 12, preferiblemente de uno a ocho, más preferiblemente de uno a cuatro átomos de carbono, opcionalmente sustituida."Alkyl" refers to a chain linear or branched hydrocarbon, cyclic or acyclic formed by carbon and hydrogen atoms, without unsaturations, from 1 to 12, preferably one to eight, more preferably one to four carbon atoms, optionally substituted.

"Arilo" se refiere a un hidrocarburo aromático de 6 a 10 átomos de carbono, tal como fenilo o naftilo, opcionalmente sustituido por un grupo alquilo u oxialquilo, que pueden estar a su vez sustituidos."Aryl" refers to a hydrocarbon aromatic of 6 to 10 carbon atoms, such as phenyl or naphthyl, optionally substituted by an alkyl or oxyalkyl group, which They may be substituted.

"Arilalquilo" se refiere a uno o varios grupos arilo unidos al resto de la molécula mediante un radical alquilo, por ejemplo, bencil, 3-(feni1)-propil, etc."Arylalkyl" refers to one or more aryl groups attached to the rest of the molecule by a radical alkyl, for example, benzyl, 3- (feni1) -propyl, etc.

"Poliéter" se refiere a una cadena con uno o más grupos éter. En una realización particular, el poliéter es un alquilo sin insaturaciones, o un arilquilo, en el que se intercalan uno o más grupos éter en la cadena alquílica, y que está opcionalmente sustituido por un grupo funcional seleccionado entre hidroxilo, alquilo C1-C6, hidroxialquilo C1-C6, alquiloxi alquilo C1-C6, y OR_{3}, donde R_{3} es un alquilo C1-C4 opcionalmente sustituido por hidroxilo, alquilo C1-C6, hidroxialquilo C1-C6 o glicidiléter."Polyether" refers to a chain with one or more ether groups. In a particular embodiment, the polyether is a unsaturated alkyl, or an aryl alkyl, in which they are intercalated one or more ether groups in the alkyl chain, and that is optionally substituted by a functional group selected from hydroxyl, C1-C6 alkyl, hydroxyalkyl C1-C6, C1-C6 alkyloxy, and OR 3, where R 3 is a C1-C4 alkyl optionally substituted by hydroxyl, alkyl C1-C6, hydroxy C1-C6 alkyl or glycidyl ether.

En una realización particular, el poliéter presenta la fórmula -(CHR_{1}-CHR_{2}O)n-, donde n tiene un valor de entre 1 y 100, preferiblemente entre 1 y 50, más preferiblemente entre 1 y 10, R_{1} y R_{2} pueden ser iguales o diferentes y se seleccionan de entre el grupo constituido por hidrógeno, hidroxilo, alquilo C1-C6, hidroxialquilo C1-C6, alquiloxi alquilo C1-C6, y OR_{3}, donde R_{3} es un alquilo C1-C4 opcionalmente sustituido por hidroxilo, alquilo C1-C6, hidroxialquilo C1-C6 o glicidiléter.In a particular embodiment, the polyether present the formula - (CHR_ {1} -CHR_ {O}) n-, where n has a value between 1 and 100, preferably between 1 and 50, more preferably between 1 and 10, R1 and R2 may be the same or different and are selected from the group consisting of hydrogen, hydroxyl, C1-C6 alkyl, hydroxyalkyl C1-C6, C1-C6 alkyloxy, and OR 3, where R 3 is a C1-C4 alkyl optionally substituted by hydroxyl, alkyl C1-C6, hydroxy C1-C6 alkyl or glycidyl ether.

Los espaciadores del nanogel de la invención, como se ha descrito anteriormente, proceden de agentes reticulantes que poseen dos ó más grupos funcionales que son capaces de reaccionar con los grupos hidroxilo de las ciclodextrinas para formar grupos éter o bien con grupos amino de las ciclodextrinas para formar grupos amino. Dichos grupos funcionales son conocidos por el experto en la materia y algunos ejemplos, sin limitarse a ellos, son los siguientes: grupo 1,2-epoxietano, glicidiléter, haluro de alquilo primario, tosilato de alquilo primario, etc. En una realización más particular, el grupo capaz de reaccionar con los grupos hidroxilo o amino de las ciclodextrinas es un grupo glicidiléter.The nanogel spacers of the invention, as described above, they come from crosslinking agents that have two or more functional groups that are capable of react with the hydroxyl groups of cyclodextrins to form ether groups or with amino groups of cyclodextrins to form amino groups. These functional groups are known by the person skilled in the art and some examples, not limited to they are the following: 1,2-epoxyethane group, glycidyl ether, primary alkyl halide, alkyl tosylate primary, etc. In a more particular embodiment, the group capable of reacting with the hydroxyl or amino groups of cyclodextrins is a glycidyl ether group.

En una realización particular, el agente reticulante comprende un poliéter, opcionalmente sustituido, y dos o más grupos glicidiléter.In a particular embodiment, the agent crosslinker comprises an optionally substituted polyether, and two or more glycidyl ether groups.

Los glicidiléteres cuentan con la ventaja de que presentan una toxicidad muy baja. Sus amplios márgenes de seguridad, junto con la ausencia de efectos a nivel reproductivo y endocrino y de efectos carcinogénicos, los hacen adecuados como componentes de envases que se mantiene en contacto prolongado con alimentos (Poole et al., Food Additives & Contaminants 21: 905-919, 2004). Los agentes reticulantes con grupos glicidiléter (conocidos también por epóxidos, oxiranos u óxidos de alqueno; Allinger et al., Química Orgánica, 2ª Ed. Reverté SA, Barcelona, 1988, p. 639), permiten además obtener hidrogeles de polisacáridos hidrosolubles sin necesidad de formar previamente derivados de estos polímeros para introducir grupos polimerizables ni de modificar previamente su estructura (Rodríguez et al., op. cited 2003).Glycidyl ethers have the advantage that they have a very low toxicity. Their wide safety margins, together with the absence of reproductive and endocrine effects and carcinogenic effects, make them suitable as components of containers that remain in prolonged contact with food (Poole et al., Food Additives & Contaminants 21: 905 -919, 2004). Crosslinking agents with glycidyl ether groups (also known as epoxides, oxiranes or alkene oxides; Allinger et al ., Organic Chemistry, 2nd Ed. Reverté SA, Barcelona, 1988, p. 639), also allow obtaining water-soluble polysaccharide hydrogels without need of previously forming derivatives of these polymers to introduce polymerizable groups or of previously modifying their structure (Rodríguez et al., op. cited 2003).

En una realización más particular, los agentes reticulantes se seleccionan de entre diglicidileter, etilenglicoldiglicidileter, dietilenglicoldiglicidileter, polietilenglicoldiglicidileter, poliglicerolpoliglicidileter, propilenglicoldiglicidileter, gliceroldiglicidileter, gliceroltriglicidileter, o bisfenol A diglicidileter.In a more particular embodiment, the agents crosslinkers are selected from diglycidyl ether, ethylene glycol glycidyl ether, diethylene glycol glycidyl ether, polyethylene glycol glycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, propylene glycol glycidyl ether, glycerol glycidyl ether, glyceroltriglycidylether, or bisphenol A diglycidylether.

En una realización particular, la proporción en peso seco de ciclodextrina está comprendida entre el 1 y el 95%, y la proporción en peso seco del agente reticulante está comprendida entre el 99% y el 5% del peso total del hidrogel seco de la invención como se ha descrito anteriormente. En una realización más particular, la proporción en peso seco de ciclodextrina está comprendida entre el 4 y el 70%, y la proporción en peso seco del agente reticulante está comprendida entre el 96% y el 30% del peso total del hidrogel seco.In a particular embodiment, the proportion in dry weight of cyclodextrin is between 1 and 95%, and the dry weight ratio of the crosslinking agent is comprised between 99% and 5% of the total dry hydrogel weight of the invention as described above. In one more embodiment In particular, the dry weight ratio of cyclodextrin is between 4 and 70%, and the dry weight ratio of crosslinking agent is comprised between 96% and 30% of the weight Total dry hydrogel.

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Polímero hidrosolubleWater soluble polymer

Como se ha descrito anteriormente, los nanogeles de la invención pueden incorporar polímeros hidrosolubles. Por "polímero hidrosoluble" se entiende cualquier macromolécula natural, semisintética o sintética que se pueda dispersar en medio acuoso formando disoluciones o sistemas coloidales.As described above, the nanogels of the invention can incorporate water soluble polymers. By "water-soluble polymer" means any macromolecule natural, semi-synthetic or synthetic that can be dispersed in medium aqueous forming colloidal solutions or systems.

Con el fin de modular las propiedades de los hidrogeles de la invención los autores encontraron que los polisacáridos hidrosolubles son adecuados para modular la afinidad de los nanogeles por los fármacos y para modular los perfiles de cesión. Los polisacáridos están constituidos por glúcidos que presentan grupos hidroxilo reactivos similares a los de las ciclodextrinas, por lo que comparativamente a otros polímeros, tienen la ventaja de poder reaccionar con el agente reticulante de manera similar a como lo hacen las ciclodextrinas, lo que facilita la obtención de entramados homogéneos.In order to modulate the properties of hydrogels of the invention the authors found that Water-soluble polysaccharides are suitable for modulating affinity of the nanogels by the drugs and to modulate the profiles of assignment. The polysaccharides are constituted by carbohydrates that they have reactive hydroxyl groups similar to those of cyclodextrins, so comparatively to other polymers, they have the advantage of being able to react with the crosslinking agent of similar to the way cyclodextrins do, which facilitates obtaining homogeneous fabrics.

En una realización particular, el polímero hidrosoluble es un polisacárido hidrosoluble o sus derivados. Se entiende por derivados de un polisacárido hidrosoluble, sus sales farmacéuticamente aceptadas, y los polisacáridos hidrosolubles resultantes de la sustitución en algunos de sus grupos hidroxilo con grupos funcionales, como por ejemplo, alquilo, arilo, arilalquilo, alquilcarbonilo, alcoxicarbonilo, etc.In a particular embodiment, the polymer Water soluble is a water soluble polysaccharide or its derivatives. Be understood by derivatives of a water-soluble polysaccharide, its salts pharmaceutically accepted, and water-soluble polysaccharides resulting from the substitution in some of its hydroxyl groups with functional groups, such as, for example, alkyl, aryl, arylalkyl, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, etc.

En una realización más particular, el polisacárido hidrosoluble se selecciona de entre el grupo constituido por dextranos, alginatos, almidón, glucógeno, quitosano, gomas guar, agar-agar, gomas garrafina y éteres de celulosa solubles en agua, y sus sales farmacéuticamente aceptables.In a more particular embodiment, the Water-soluble polysaccharide is selected from the group consisting of dextrans, alginates, starch, glycogen, chitosan, guar gums, agar-agar, garrafina gums and ethers of water soluble cellulose, and its pharmaceutically salts acceptable.

En una realización particular, los éteres de celulosa solubles en agua se seleccionan de entre metilcelulosa (MC), hidroxietilmetilcelulosa (HEMC), hidroxipropilcelulosa (HPC), hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC), hidroxietilcelulosa (HEC), etilhidroxietilcelulosa (EHEC), carboximetilcelulosa sódica (CMCNa), sales de amonio cuaternario de hidroxietilcelulosa con sustituyente trimetilamonio (Polyquaternium 10), y copolímeros de hidroxietil celulosa y cloruro de dimetil dialil amonio (Polyquaternium 4).In a particular embodiment, the ethers of Water soluble cellulose are selected from methyl cellulose (MC), hydroxyethylmethylcellulose (HEMC), hydroxypropylcellulose (HPC), hydroxypropylmethylcellulose (HPMC), hydroxyethylcellulose (HEC), ethylhydroxyethyl cellulose (EHEC), sodium carboxymethyl cellulose (CMCNa), quaternary ammonium salts of hydroxyethyl cellulose with substituent trimethylammonium (Polyquaternium 10), and hydroxyethyl copolymers cellulose and dimethyl diallyl ammonium chloride (Polyquaternium 4).

Son ejemplos de derivados de goma guar, sus éteres hidroxipropilados o carboxihidroxipropilados, sus derivados catiónicos (Ecopol) y los productos resultantes de la depolimerización de las gomas guar.Examples of guar gum derivatives are their hydroxypropylated or carboxyhydroxypropylated ethers, their derivatives cationic (Ecopol) and products resulting from the depolymerization of guar gums.

En una realización particular, el polímero hidrosoluble es un polímero acrílico de carácter neutro o ionizable con la condición de ser soluble en medio acuoso. El polímero acrílico queda interpenetrado en el entremado de ciclodextrinas, no está unido covalentemente a las ciclodextrinas ni a los espaciadores.In a particular embodiment, the polymer Water soluble is a neutral or ionizable acrylic polymer with the condition of being soluble in aqueous medium. Polymer Acrylic is interpenetrated in cyclodextrin interweaving, not is covalently bound to cyclodextrins or spacers

En una realización más particular, el polímero acrílico soluble en agua se selecciona de entre el grupo constituido por ácido poliacrílico, poli-N-isopropilacrilamida, copolímeros de ácido metacrílico y etil acrilato, copolímeros de ácido metacrílico, metil acrilato y metil metacrilato, y copolímeros de dimetilaminoetil metacrilato, butil metacrilato y metil metacrilato.In a more particular embodiment, the polymer water soluble acrylic is selected from the group constituted by polyacrylic acid, poly-N-isopropylacrylamide, copolymers of methacrylic acid and ethyl acrylate, copolymers of methacrylic acid, methyl acrylate and methyl methacrylate, and copolymers of dimethylaminoethyl methacrylate, butyl methacrylate and methyl methacrylate

En una realización particular, la proporción en peso seco de ciclodextrina está comprendida entre el 1% y el 95%; la proporción en peso seco de polímero hidrosoluble está comprendida entre el 0.05% y el 95%; y la proporción en peso seco del agente reticulante está comprendida entre 98.95% y el 4% del peso total del hidrogel seco de la invención como se ha descrito anteriormente. En una realización más particular, la proporción en peso seco de ciclodextrina está comprendida entre el 4 y el 70%, la proporción en peso seco de polímero hidrosoluble está comprendida entre el 0.1% y el 20%; y la proporción en peso seco del agente reticulante está comprendida entre el 96% y el 30% del peso total del hidrogel seco.In a particular embodiment, the proportion in dry weight of cyclodextrin is between 1% and 95%; the dry weight ratio of water soluble polymer is comprised between 0.05% and 95%; and the dry weight ratio of the agent crosslinker is between 98.95% and 4% of the total weight of the Dry hydrogel of the invention as described above. In a more particular embodiment, the dry weight ratio of cyclodextrin is between 4 and 70%, the proportion in dry weight of water-soluble polymer is between 0.1% and 20%; and the dry weight ratio of the crosslinking agent is between 96% and 30% of the total weight of the hydrogel dry.

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Ingrediente activo y moléculas biológicasActive ingredient and biological molecules

Los nanogeles objeto de la presente invención son adecuados para asociar ingredientes activos o moléculas biológicas independientemente de las características de solubilidad de los mismos. La capacidad de asociación dependerá de la molécula correspondiente.The nanogels object of the present invention They are suitable for associating active ingredients or molecules biological regardless of solubility characteristics thereof. The ability to associate will depend on the molecule correspondent.

El término "ingrediente activo" se refiere a cualquier sustancia que se utiliza en el tratamiento, cura, prevención o diagnóstico de una enfermedad o que se utiliza para mejorar el bienestar físico y mental de seres humanos y animales, así como aquel compuesto que se destina a destruir, impedir la acción, contrarrestar o neutralizar, cualquier organismo nocivo, o bien cualquier sustancia que se utiliza como cosmético o de higiene, así como aquel compuesto que se destina a regenerar tejidos o en ingeniería de tejidos.The term "active ingredient" refers to to any substance that is used in the treatment, cure, prevention or diagnosis of a disease or that is used to improve the physical and mental well-being of humans and animals, as well as that compound that is intended to destroy, prevent action, counteract or neutralize, any harmful organism, or either any substance that is used as cosmetic or hygiene, as well as that compound that is intended to regenerate tissues or in tissue engineering

Por "moléculas biológicas" se entiende cualquier molécula sintetizada en un organismo vivo, como por ejemplo, proteínas, carbohidratos, lípidos, ácidos nucléicos, aminoácidos, etc.. En una realización particular, la molécula biológica se selecciona entre péptidos, proteínas, compuestos lipídicos o lipofílicos, compuestos sacarídicos, compuestos de ácidos nucleicos o nucleótidos como oligonucleótidos, polinucleótidos o bien combinaciones de las moléculas citadas.By "biological molecules" is meant any molecule synthesized in a living organism, as per example, proteins, carbohydrates, lipids, nucleic acids, amino acids, etc. In a particular embodiment, the molecule Biological is selected from peptides, proteins, compounds lipid or lipophilic, saccharide compounds, compounds of nucleic acids or nucleotides as oligonucleotides, polynucleotides or combinations of the aforementioned molecules.

En una realización particular de la invención, el ingrediente activo o la molécula biológica poseen actividad antifúngica, antiséptica o antinflamatoria, o bien es una molécula de interés en ingeniería de tejidos, medicina regenerativa, cosmética o de higiene. En una realización particular, el ingrediente activo es un antiinflamatorio. En una realización más particular el ingrediente activo es un antiinflamatorio esteroideo.In a particular embodiment of the invention, the active ingredient or the biological molecule has activity antifungal, antiseptic or anti-inflammatory, or it is a molecule of interest in tissue engineering, regenerative medicine, Cosmetic or hygiene. In a particular embodiment, the Active ingredient is an anti-inflammatory. In one more embodiment Particularly the active ingredient is an anti-inflammatory Steroid

La proporción de ingrediente activo o molécula biológica incorporado dependerá en cada caso de la naturaleza del ingrediente activo o molécula biológica que va a incorporarse, la indicación para la que se utiliza y la eficiencia de administración.The proportion of active ingredient or molecule Biological incorporation will depend in each case on the nature of the active ingredient or biological molecule to be incorporated, the indication for which it is used and the efficiency of administration.

Según otra realización particular, el nanogel de la invención se encuentra en forma liofilizada.According to another particular embodiment, the nanogel of The invention is in lyophilized form.

Dadas las características de las ciclodextrinas, que presentan compatibilidad ocular, los nanogeles de la invención son adecuados como sistemas de liberación de ingredientes activos o moléculas biológicas para tratamientos oftálmicos.Given the characteristics of cyclodextrins, presenting ocular compatibility, the nanogels of the invention they are suitable as active ingredient release systems or Biological molecules for ophthalmic treatments.

En una realización particular, el nanogel de la invención se usa en la preparación de un medicamento para el tratamiento de enfermedades oftálmicas.In a particular embodiment, the nanogel of the invention is used in the preparation of a medicament for the Treatment of ophthalmic diseases.

Los nanogeles de la invención, con o sin ingrediente activo o moléculas biológicas incorporadas, se pueden usar como tales o como componentes base de formas farmacéuticas, medicamentos y productos fitosanitarios para el tratamiento de estados patológicos o fisiológicos en humanos, animales y plantas.The nanogels of the invention, with or without active ingredient or biological molecules incorporated, can be use as such or as base components of pharmaceutical forms, medicines and phytosanitary products for the treatment of pathological or physiological states in humans, animals and plants.

En una realización particular, las composiciones farmacéuticas según la invención son adecuadas para la administración transdérmica, bucal, oral, rectal, ocular, nasal, ótica, vaginal, o implante parenteral.In a particular embodiment, the compositions Pharmaceuticals according to the invention are suitable for transdermal, oral, oral, rectal, ocular, nasal, administration otic, vaginal, or parenteral implant.

También se pueden utilizar como agentes secuestrantes de sustancias biológicas o tóxicas en organismos vivos, por ejemplo colesterol, glucosa o ácidos biliares, o en el medio ambiente.They can also be used as agents sequestrants of biological or toxic substances in organisms live, for example cholesterol, glucose or bile acids, or in the environment.

Los nanogeles de la invención son también muy adecuados para controlar la cesión de fármacos o de sustancias activas, incorporadas a los nanogeles. Las composiciones proporcionan diferentes velocidades de cesión dependiendo de su composición cuali- y cuantitativa, y de las propiedades fisicoquímicas del fármaco, especialmente de su hidrosolubilidad y de su afinidad por la cavidad de la ciclodextrina.The nanogels of the invention are also very suitable to control the transfer of drugs or substances active, incorporated into the nanogels. The compositions They provide different transfer speeds depending on your qualitative and quantitative composition, and of the properties physicochemicals of the drug, especially its water solubility and of its affinity for the cyclodextrin cavity.

También pueden servir para dirigir fármacos hacia zonas específicas en seres vivos, mediante cambios asociados a las condiciones del entorno, en el grado de hinchamiento del nanogel o en la afinidad del fármaco por los componentes del nanogel.They can also serve to direct drugs towards specific areas in living beings, through changes associated with environmental conditions, in the degree of swelling of the nanogel or in the affinity of the drug for the nanogel components.

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Procedimiento de preparaciónPreparation Procedure

El procedimiento de la invención transcurre en condiciones suaves, se evitan temperaturas elevadas y condiciones drásticas, y de manera que es posible incorporar ingredientes activos o moléculas biológicas sin dañar su integridad y sin peligro de degradación.The process of the invention takes place in mild conditions, high temperatures and conditions are avoided drastic, and so that it is possible to incorporate ingredients biological assets or molecules without damaging their integrity and without danger of degradation

El procedimiento de la invención tiene la ventaja de que no requiere la modificación previa de la estructura de la ciclodextrina ni del polímero hidrosoluble, ni la utilización de un molde para formar el nanogel. Además, el procedimiento de la invención permite modular el tamaño y forma del nanogel mediante el control del proceso de formación de las gotículas de la emulsión de la etapa c) y mediante la proporción de componentes del sistema.The process of the invention has the advantage that does not require prior modification of the structure of cyclodextrin or water-soluble polymer, or the use of a mold to form the nanogel. In addition, the procedure of the invention allows modulating the size and shape of the nanogel by means of the control of the emulsion droplet formation process of stage c) and by the proportion of system components.

Como se describió anteriormente, la invención también se refiere a un procedimiento para la preparación del hidrogel como se ha definido anteriormente que comprende:As described above, the invention also refers to a procedure for the preparation of hydrogel as defined above comprising:

a) preparar una disolución acuosa que comprende una o varias ciclodextrinas, un agente reticulante que posee dos ó más grupos funcionales que son capaces de reaccionar con los grupos hidroxilo de las ciclodextrinas para formar grupos éter o bien con grupos amino de las ciclodextrinas para formar grupos amino, y una sustancia de carácter ácido o básico, y opcionalmente un polímero hidrosoluble,a) preparing an aqueous solution comprising one or more cyclodextrins, a crosslinking agent that has two or more functional groups that are able to react with the groups hydroxyl of cyclodextrins to form ether groups or with amino groups of cyclodextrins to form amino groups, and a substance of acidic or basic character, and optionally a polymer water soluble,

b) preparar una disolución orgánica que comprende un disolvente orgánico, y opcionalmente un agente tensioactivo,b) prepare an organic solution that comprises an organic solvent, and optionally an agent surfactant,

c) mezclar bajo agitación las disoluciones preparadas en las etapas a) y b),c) mix the solutions under stirring prepared in stages a) and b),

d) mezclar la emulsión obtenida en la etapa c) con agua.d) mix the emulsion obtained in step c) with water.

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La preparación de la disolución acuosa de la etapa a) es posible llevarla a cabo de varias maneras sin que existan variaciones en el resultado obtenido. Así es posible añadir en primer lugar, la ciclodextrina en agua y después una sustancia de carácter ácido o básico con el fin de modificar el pH para ajustarlo para que transcurra la reticulación, o disolver la ciclodextrina directamente en un medio con el pH adecuado. En los casos en los que se incorpora un polímero hidrosoluble, la adición de dicho polímero al agua se puede hacer antes o después de disolver la ciclodextrina. Y por último, a la disolución resultante se le añade el agente reticulante en estado sólido, líquido o en disolución acuosa.The preparation of the aqueous solution of the stage a) it is possible to carry it out in several ways without There are variations in the result obtained. Thus it is possible to add first, cyclodextrin in water and then a substance of acidic or basic character in order to modify the pH to adjust it for the crosslinking to take place, or to dissolve the cyclodextrin directly in a medium with the appropriate pH. In cases where a water-soluble polymer is incorporated, the addition of said polymer Water can be done before or after dissolving cyclodextrin. And finally, the agent is added to the resulting solution crosslinker in solid, liquid or aqueous solution.

La sustancia de carácter ácido puede ser un ácido orgánico o inorgánico, por ejemplo ácido triluoroacético, ácido p-toluensulfónico, ácido camforsulfónico, ácido acético, resina ácida de intercambio iónico, ácido de Lewis, etc. La sustancia de carácter básico incluye bases orgánicas e inorgánicas por ejemplo carbonato potásico o sódico, cianuros, hidruros, aminas primarias, secundarias, metóxido sódico o potásico, etóxido sódico o potásico, etc.The acidic substance may be a organic or inorganic acid, for example triluoroacetic acid, p-toluenesulfonic acid, camforsulfonic acid, acetic acid, acidic ion exchange resin, Lewis acid, etc. The substance of basic character includes organic bases and inorganic for example potassium or sodium carbonate, cyanides, hydrides, primary, secondary amines, sodium or potassium methoxide, sodium or potassium ethoxide, etc.

En una realización particular, la disolución acuosa preparada en la etapa a) se incuba durante un periodo de tiempo de entre 1 y 60 minutos, más preferiblemente entre 5 y 45 minutos. En una realización particular, la incubación de la disolución acuosa preparada en la etapa a) se lleva a cabo a una temperatura controlada comprendida entre 5ºC y 80ºC, más preferiblemente entre 20ºC y 60ºC. En la etapa a) se inicia la reticulación pero sin dar lugar a un incremento de viscosidad que impida la emulsificación posterior con la fase orgánica.In a particular embodiment, the solution aqueous prepared in step a) is incubated for a period of time between 1 and 60 minutes, more preferably between 5 and 45 minutes In a particular embodiment, incubation of the aqueous solution prepared in step a) is carried out at a controlled temperature between 5ºC and 80ºC, more preferably between 20 ° C and 60 ° C. In stage a) the crosslinking but without giving rise to an increase in viscosity that prevent subsequent emulsification with the organic phase.

En la etapa b) se prepara una disolución orgánica. Son ejemplos de fases orgánicas, aunque la invención no se limita a éstas, el clorobenceno, cloroformo, ciclohexano, diclorometano, hexano, tetrahidrofurano, tolueno, octanol, heptanol.In step b) a solution is prepared organic They are examples of organic phases, although the invention is not limited to these, chlorobenzene, chloroform, cyclohexane, dichloromethane, hexane, tetrahydrofuran, toluene, octanol, heptanol

Opcionalmente es posible añadir un agente tensoactivo a la disolución orgánica. El término "agente tensoactivo" se refiere a molécula compuesta de una parte hidrófoba y un resto hidrófilo. Estas moléculas presentan, por tanto, propiedades anfifílicas, lo que hace que en una mezcla agua/disolvente orgánico, éstas migren hacia la superficie entre el agua y el disolvente orgánico. Así, la cabeza hidrofílica se mantiene en la fase acuosa y la cola hidrófoba interacciona con el disolvente orgánico alterando las propiedades superficiales de la interfaz agua/disolvente y permitiendo la formación de una emulsión, así como su estabilización.Optionally it is possible to add an agent surfactant to organic solution. The term "agent surfactant "refers to a molecule composed of one part hydrophobic and a hydrophilic moiety. These molecules present, by both amphiphilic properties, which makes in a mixture water / organic solvent, these migrate to the surface between the water and organic solvent. Thus, the hydrophilic head is maintains in the aqueous phase and the hydrophobic tail interacts with the organic solvent altering the surface properties of the water / solvent interface and allowing the formation of an emulsion, as well as its stabilization.

En una realización particular, el agente tensoactivo se selecciona de entre el grupo consistente en derivados hidroxílicos de cadena larga de 8 a 18 átomos de carbono (alcoholes grasos), ácidos carboxílicos etoxilados, amidas etoxiladas, glicéridos etoxilados, ésteres de glicol y derivados, monoglicéridos, poligliceril ésteres, ésteres y éteres de polialcoholes, ésteres de sorbitán/sorbitol, triésteres del ácido fosfórico, derivados etoxilados de los alcoholes grasos y éteres de polietilenglicol. En una realización más particular, el agente tensoactivo es un éster de sorbitan. En una realización particular, el éster de sorbitan se selecciona de entre el grupo consistente en mono-, di-, tri- o sesqui-oleato de sorbitán, mono-, di-, tri- o sesqui-laurato de sorbitán, mono-, di-, tri- o sesqui-palmitato de sorbitán, mono-, di-, tri- o sesqui-estearato de sorbitán y mono-, di-, tri- o sesqui-isoestearato de sorbitán, así como, combinaciones de los anteriores.In a particular embodiment, the agent surfactant is selected from the group consisting of derivatives long chain hydroxylics of 8 to 18 carbon atoms (alcohols fatty), ethoxylated carboxylic acids, ethoxylated amides, ethoxylated glycerides, glycol esters and derivatives, monoglycerides, polyglyceryl esters, esters and ethers of polyalcohols, sorbitan / sorbitol esters, acid triesters phosphoric, ethoxylated derivatives of fatty alcohols and ethers of polyethylene glycol In a more particular embodiment, the agent Surfactant is a sorbitan ester. In a particular embodiment, the sorbitan ester is selected from the group consisting of mono-, di-, tri- or sesqui-sorbitan oleate, mono-, di-, tri- or sesqui-sorbitan laurate, mono-, di-, tri- or sesqui-palmitate sorbitan, mono-, di-, tri- or sesqui-sorbitan stearate and mono-, di-, sorbitan tri-sesqui-isostearate, as well as, combinations of the above.

En una realización particular, la proporción en peso de agente tensoactivo que se añade en la etapa b) está comprendido entre 0% y 5%, preferiblemente entre 0% y 3%.In a particular embodiment, the proportion in weight of surfactant added in step b) is between 0% and 5%, preferably between 0% and 3%.

En una realización particular, en la etapa c) la mezcla se homogeneiza durante un tiempo comprendido entre 1 segundo y 2 minutos, preferiblemente entre 30 y 60 segundos. Esta homogeneización puede realizarse mediante agitación enérgica, por ejemplo, empleando un agitador homogeneizador de alto rendimiento.In a particular embodiment, in step c) the mixture is homogenized for a time between 1 second and 2 minutes, preferably between 30 and 60 seconds. This homogenization can be performed by vigorous agitation, by example, using a high homogenizer stirrer performance.

En una realización particular, el volumen de la fase orgánica de la etapa b) es igual o mayor al volumen de fase acuosa resultante de la etapa a).In a particular embodiment, the volume of the organic phase of stage b) is equal to or greater than the phase volume aqueous resulting from step a).

En una realización particular, la mezcla de la etapa c) se agita durante un periodo de tiempo de entre 5 minutos y 5 horas, preferiblemente entre 10 minutos y 50 minutos. En una realización particular, dicha agitación se realiza a una temperatura controlada de entre 5ºC y 80ºC, preferiblemente de entre 40ºC y 70ºC.In a particular embodiment, the mixture of the step c) is stirred for a period of time between 5 minutes and 5 hours, preferably between 10 minutes and 50 minutes. In a particular embodiment, said stirring is performed at a temperature controlled between 5 ° C and 80 ° C, preferably between 40 ° C and 70 ° C

En una realización particular, en la etapa d) la emulsión obtenida en la etapa c) se diluye con un volumen de agua comprendido entre un volumen igual y hasta 10 veces mayor que el de la mezcla de la etapa a). En una realización particular, la mezcla de la dilución se incuba de entre 10 minutos a 10 horas, preferiblemente de entre 1 hora a 5 horas. En una realización particular, dicha incubación se realiza bajo temperatura controlada de entre 5ºC y 80ºC. Mediante este proceso finaliza la reticulación y es posible evaporar el disolvente orgánico.In a particular embodiment, in step d) the emulsion obtained in step c) is diluted with a volume of water between an equal volume and up to 10 times greater than that of the mixture of stage a). In a particular embodiment, the mixture of the dilution is incubated for 10 minutes to 10 hours, preferably between 1 hour to 5 hours. In one embodiment In particular, said incubation is carried out under controlled temperature between 5ºC and 80ºC. Through this process the crosslinking ends and it is possible to evaporate the organic solvent.

En una realización particular, el procedimiento comprende además añadir un ingrediente activo o una molécula biológica.In a particular embodiment, the procedure further comprises adding an active ingredient or a molecule biological

En una realización particular de la invención, la incorporación del ingrediente activo o de la molécula biológica se puede llevar a cabo mediante uno de los siguientes procesos: i) inmersión directa de un hidrogel de la invención, según se describió anteriormente, en una disolución o en una suspensión del ingrediente activo o de la molécula biológica, a una temperatura comprendida entre 0 y 100ºC y a presión atmosférica, opcionalmente empleando ultrasonidos, ii) en autoclave a temperatura comprendida entre 100 y 130ºC, o, iii) adición del ingrediente activo o de la molécula biológica a la fase acuosa a).In a particular embodiment of the invention, the incorporation of the active ingredient or the biological molecule It can be carried out by one of the following processes: i) direct immersion of a hydrogel of the invention, as described above, in a solution or in a suspension of the ingredient active or of the biological molecule, at a temperature included between 0 and 100 ° C and at atmospheric pressure, optionally using ultrasound, ii) in autoclave at a temperature between 100 and 130 ° C, or, iii) addition of the active ingredient or molecule biological to the aqueous phase a).

En una realización más particular, el procedimiento comprende además una etapa e) posterior a la etapa d) que comprende la dialización de la mezcla.In a more particular embodiment, the The method further comprises a stage e) after stage d) which comprises the dialysis of the mixture.

En una realización más particular, el procedimiento comprende además una etapa f) posterior a la etapa e) que comprende la liofilización de la mezcla.In a more particular embodiment, the The method further comprises a stage f) after stage e) comprising lyophilization of the mixture.

En una realización más particular, el procedimiento comprende además una etapa g) posterior a la etapa f) que comprende la rehidratación de los nanogeles.In a more particular embodiment, the The method further comprises a stage g) after stage f) which includes the rehydration of the nanogels.

En otro aspecto, la invención se refiere a un nanogel obtenible mediante el procedimiento descrito anteriormente.In another aspect, the invention relates to a nanogel obtainable by the procedure described previously.

La estructura del nanogel obtenible mediante el procedimiento descrito anteriormente, se pone de relevancia en las pruebas realizadas como se recoge en los ejemplos de la presente memoria. Estos nanogeles presentan una alta capacidad de incorporación de fármacos, sustancias activas, moléculas biológicas o tóxicas con estructuras y propiedades físico-químicas muy diversas que forman complejos de inclusión con las ciclodextrinas de los nanogeles. Los nanogeles forman sistemas coloidales estables: dispersos en medio acuoso, presentan una elevada estabilidad física, resistiendo la centrifugación a 5000 rpm durante 10 min sin precipitar.The structure of the nanogel obtainable through the procedure described above, is relevant in the tests performed as set out in the examples herein memory. These nanogels have a high capacity of incorporation of drugs, active substances, biological molecules or toxic with structures and properties very diverse physicochemicals that form complexes of inclusion with the cyclodextrins of the nanogels. The nanogels they form stable colloidal systems: dispersed in aqueous medium, they have high physical stability, resisting centrifugation at 5000 rpm for 10 min without precipitating.

El tamaño y la forma de los nanogeles se pueden modular controlando el proceso de formación de las gotículas de la emulsión. La forma de los nanogeles de la invención es esférica y la distribución de tamaños de los nanogeles en el sistema coloidal es estrecha.The size and shape of the nanogels can be modulate controlling the process of formation of the droplets of the emulsion. The shape of the nanogels of the invention is spherical and the size distribution of nanogels in the colloidal system is narrow.

Todas estas características se pueden modular a través de una adecuada selección de la variedad y/o de la proporción de ciclodextrina/s y de los polímeros hidrosolubles o sus derivados que la/s acompañe/n. La baja o nula toxicidad de las ciclodextrinas, los polímeros hidrosolubles y sus derivados, y los agentes reticulantes glicidiléter hacen que las composiciones resultantes puedan ser utilizadas como componentes de formas farmacéuticas, de preparados cosméticos o sistemas "trampa" para captar moléculas de organismos vivos o del ambiente, sin plantear problemas de biocompatibilidad o de impacto ambiental.All these features can be modulated to through an adequate selection of the variety and / or proportion of cyclodextrin / s and of water-soluble polymers or their derivatives to accompany her / him. The low or no toxicity of cyclodextrins, water-soluble polymers and their derivatives, and agents glycidyl ether crosslinkers make the resulting compositions can be used as components of pharmaceutical forms, of cosmetic preparations or "trap" systems to capture molecules of living organisms or the environment, without posing problems of biocompatibility or environmental impact.

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Ejemplos de la invenciónExamples of the invention

A continuación, se incluyen algunos ejemplos que muestran la obtención de nanogeles utilizando ciclodextrinas o sus derivados, o ciclodextrinas o sus derivados y polímeros hidrosolubles. También se incluyen ejemplos de la preparación de composiciones que incorporan sustancias activas y controlan su cesión.Here are some examples that show the obtaining of nanogels using cyclodextrins or their derivatives, or cyclodextrins or their derivatives and polymers water soluble. Also included are examples of the preparation of compositions that incorporate active substances and control their assignment.

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Materiales y métodosMaterials and methods

\gamma-Ciclodextrina (\gammaCD, W8) y 2-hidroxipropil-\beta-ciclodextrina (HP\betaCD, W7 HP, Mw 1309.24 Da) fueron de Wacker (Barcelona, España), hidroxipropil metilcelulosa (HPMC, Methocel K4M Premium EP) de Colorcon Iberica S.L. (Barcelona, España), agar-agar de Guinama (Valencia, España), etilenglicol diglicidil eter (EGDE, 50% p/p en agua) de Fluka (St. Louis, IL, USA), diclorometano de Normasolv, Scharlau, S.A. (Barcelona, España), monooleato sorbitan (Span 80) de Fluka (Schnelldorf, Alemania), ácido 3-metil benzoico (3-MBA) de Merck (Darmstadt, Alemania). Agua purificada por ósmosis inversa (MilliQ®, Millipore, España). Los restantes reactivos fueron de calidad analítica.γ-Cyclodextrin (γCD, W8) and 2-hydroxypropyl-? -Cyclodextrin (HP? CD, W7 HP, Mw 1309.24 Da) were from Wacker (Barcelona, Spain), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC, Methocel K4M Premium EP) of Colorcon Iberica S.L. (Barcelona, Spain), Guinama agar-agar (Valencia, Spain), Fluka ethylene glycol diglycidyl ether (EGDE, 50% w / w in water) Louis, IL, USA), dichloromethane from Normaolv, Scharlau, S.A. (Barcelona, Spain), Sorbitan monooleate (Span 80) by Fluka (Schnelldorf, Germany), 3-methyl benzoic acid (3-MBA) from Merck (Darmstadt, Germany). Water purified by reverse osmosis (MilliQ®, Millipore, Spain). The Remaining reagents were of analytical quality.

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Ejemplo 1Example 1 Procedimiento de obtención de nanogeles a base de \gamma-ciclodextrina o de HP\betaCDProcedure for obtaining nanogels based on γ-cyclodextrin or HPβCD

Se preparó una disolución de \gamma-ciclodextrina o HP\betaCD, al 20% (p/p), en NaOH 0.2M. A continuación, a 10 mL de disolución se le adicionaron 4 mL de una disolución de etilenglicoldiglicidileter al 50% (p/p) en agua, de manera que la concentración final de agente reticulante fue del 14.28%. La disolución se sometió a agitación durante 25 minutos a 60ºC para iniciar la reacción de reticulación.A solution of γ-cyclodextrin or HPβCD, 20% (w / w), in 0.2M NaOH. Then, 10 mL of solution is given added 4 mL of a solution of ethylene glycol glycidyl ether to 50% (w / w) in water, so that the final concentration of agent crosslinker was 14.28%. The solution was stirred for 25 minutes at 60 ° C to start the reaction of reticulation.

Separadamente se preparó la fase orgánica consistente en una disolución de Span 80 al 2% (p/p) en diclorometano a 20ºC.Separately the organic phase was prepared consisting of a 2% Span 80 solution (w / w) in dichloromethane at 20 ° C.

La disolución acuosa de ciclodextrina- etilenglicoldiglicidileter se adicionó a 20 ml de la fase orgánica y el conjunto se sometió a la acción de un agitador homogeneizador de alto rendimiento (8000 rev./min; Ultra-Turrax T25, Janke & Kunkel, INK-Labortechnik, Alemania) durante 30 segundos. A continuación, la emulsión se mantuvo en agitación (agitador magnético 300 rev./min) durante 30 min en un baño termostatizado a 60ºC. Seguidamente, la emulsión se vertió en 100 ml de agua destilada y se mantuvo en agitación (agitador magnético 300 rev./min) durante 210 min en un baño termostatizado a 60ºC, para completar la formación de los nanogeles.The aqueous solution of cyclodextrin- ethylene glycol glycidyl ether was added to 20 ml of the organic phase and the whole was subjected to the action of a homogenizing stirrer of high performance (8000 rev./min; Ultra-Turrax T25, Janke & Kunkel, INK-Labortechnik, Germany) for 30 seconds Then the emulsion remained in stirring (magnetic stirrer 300 rev./min) for 30 min in a thermostated bath at 60 ° C. Next, the emulsion was poured into 100 ml of distilled water and kept under stirring (stirrer magnetic 300 rev./min) for 210 min in a thermostated bath at 60 ° C, to complete the formation of the nanogels.

Se tomaron 50 ml del sistema coloidal conteniendo los nanogeles y se dializaron durante 72 horas utilizando tubos de diálisis de 12-14 kDa. Tras la diálisis, el sistema coloidal conteniendo los nanogeles se desecó por liofilización (VirTis Genesis freeze-dryer, USA). Una vez liofilizados, los nanogeles se redispersaron con facilidad en agua dando lugar a un sistema coloidal con tamaño de partícula similar al registrado antes de la liofilización (40-500 nm).50 ml of the colloidal system were taken containing the nanogels and dialyzed for 72 hours using dialysis tubes of 12-14 kDa. Behind the dialysis, the colloidal system containing the nanogels was dried by lyophilization (VirTis Genesis freeze-dryer, USES). Once lyophilized, the nanogels were redispersed with ease in water giving rise to a colloidal system with the size of particle similar to that registered before lyophilization (40-500 nm).

La figura 1 muestra la microfotografía de microscopía de transmision electrónica (Philips CM-12 TEM apparatus, FEI Company, The Netherlands) de los nanogeles antes de someterse al proceso de liofilización. Los tamaños de los nanogeles se determinaron utilizando un equipo de dynamic light scattering usando un sistema óptico ALV-5000 F equipado con un laser de Nd:YAG (400 mW) conectado a una bomba de diodo CW (400 mW) operado a 532 nm (Coherent Inc., Santa Clara, CA, USA). El tamaño medio resultó ser de 151.36 nm.Figure 1 shows the photomicrograph of transmission electron microscopy (Philips CM-12 TEM apparatus, FEI Company, The Netherlands) of the nanogels before undergoing the lyophilization process. The sizes of the nanogels were determined using a team of dynamic light scattering using an optical system ALV-5000 F equipped with a Nd: YAG laser (400 mW) connected to a CW diode pump (400 mW) operated at 532 nm (Coherent Inc., Santa Clara, CA, USA). The average size turned out to be of 151.36 nm.

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Ejemplo 2Example 2 Procedimiento de obtención de nanogeles a base de \gamma-ciclodextrina e hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)Procedure for obtaining nanogels based on γ-cyclodextrin and hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)

Se preparó una disolución de HPMC K4M al 1% (p/p) en NaOH 0.2M. A continuación, a 10 mL de esta disolución se le adicionaron 2 gramos de \gamma-ciclodextrina o HP\betaCD y, tras homogeneización, 4 mL de una disolución de etilenglicoldiglicidileter al 50% (p/p) en agua. La disolución se sometió a agitación durante 25 minutos a 60ºC para iniciar la reacción de reticulación.A solution of 1% HPMC K4M was prepared (w / w) in 0.2M NaOH. Then, 10 mL of this solution is given added 2 grams of γ-cyclodextrin or HPβCD and, after homogenization, 4 mL of a solution of 50% ethylene glycol glycidyl ether (w / w) in water. The solution is Stirred for 25 minutes at 60 ° C to start the crosslinking reaction.

Separadamente se preparó la fase orgánica consistente en una disolución de Span 80 al 1% (p/p) en diclorometano a 20ºC.Separately the organic phase was prepared consisting of a solution of 1% Span 80 (w / w) in dichloromethane at 20 ° C.

La disolución acuosa de HPMA-ciclodextrina-etilenglicoldiglicidileter se adicionó a 20 ml de la fase orgánica y el conjunto se sometió a la acción de un agitador homogeneizador de alto rendimiento (8000 rev./min; Ultra-Turrax T25, Janke & Kunkel, INK-Labortechnik, Alemania)) durante 30 segundos. A continuación, la emulsión se mantuvo en agitación (agitador magnético 300 rev./min) durante 30 min en un baño termostatizado a 60ºC. Seguidamente, la emulsión se vertió en 100 ml de agua destilada y se mantuvo en agitación (agitador magnético 300 rev./min) durante 210 min en un baño termostatizado a 60ºC, para completar la formación de los nanogeles.The aqueous solution of HPMA-cyclodextrin-ethylene glycol glycidyl ether 20 ml of the organic phase was added and the whole was subjected to the action of a high performance homogenizer agitator (8000 rev./min; Ultra-Turrax T25, Janke & Kunkel, INK-Labortechnik, Germany)) for 30 seconds. TO then the emulsion was kept under stirring (stirrer magnetic 300 rev./min) for 30 min in a thermostated bath at 60 ° C Then, the emulsion was poured into 100 ml of water distilled and kept under stirring (magnetic stirrer 300 rev./min) for 210 min in a thermostated bath at 60ºC, to complete the formation of the nanogels.

Se tomaron 50 ml del sistema coloidal conteniendo los nanogeles y se dializaron durante 72 horas utilizando tubos de diálisis de 12-14 kDa. Tras la diálisis, el sistema coloidal conteniendo los nanogeles se desecó por liofilización. Una vez liofilizados, los nanogeles se redispersaron con facilidad en agua dando lugar a un sistema coloidal con tamaño de partícula similar al registrado antes de la liofilización (40-500 nm).50 ml of the colloidal system were taken containing the nanogels and dialyzed for 72 hours using dialysis tubes of 12-14 kDa. Behind the dialysis, the colloidal system containing the nanogels was dried by lyophilization. Once lyophilized, the nanogels will easily redispersed in water resulting in a system colloidal with particle size similar to that registered before the lyophilization (40-500 nm).

La figura 2 muestra la microfotografía de microscopía de transmision electrónica (Philips CM-12 TEM apparatus, FEI Company, The Netherlands) de los nanogeles antes de someterse al proceso de liofilización. Los tamaños de los nanogeles se determinaron utilizando un equipo de dynamic light scattering usando un sistema óptico ALV-5000 F equipado con un laser de Nd:YAG (400 mW) conectado a una bomba de diodo CW (400 mW) operado a 532 nm (Coherent Inc., Santa Clara, CA, USA). El tamaño medio resultó ser de 93.68 nm.Figure 2 shows the photomicrograph of transmission electron microscopy (Philips CM-12 TEM apparatus, FEI Company, The Netherlands) of the nanogels before undergoing the lyophilization process. The sizes of the nanogels were determined using a team of dynamic light scattering using an optical system ALV-5000 F equipped with a Nd: YAG laser (400 mW) connected to a CW diode pump (400 mW) operated at 532 nm (Coherent Inc., Santa Clara, CA, USA). The average size turned out to be of 93.68 nm.

Siguiendo los procedimientos de los ejemplos 1 y 2 y variando las proporciones de agente tensioactivo y la proporción de polisacárido se obtuvieron diferentes nanogeles según se recoge en la tabla 1.Following the procedures of examples 1 and 2 and varying the proportions of surfactant and the proportion different nanogels were obtained from polysaccharide as collected in table 1.

Las formulaciones de los nanogeles obtenidos se identifican usando el código ciclodextrina-polisacárido_{x,y} donde la ciclodextrina es \gamma-CD o HP\betaCD, el polisacárido es HPMC o agar, "x" es la concentración de HPMC o agar (0%, 1% ó 2%) en la fase acuosa y "y" es la concentración de Span 80 en la fase orgánica (0%, 0.5% ó 2%) según se emplearon en la preparación del hidrogel como se describió en los ejemplos 1 y 2.The nanogel formulations obtained are identify using code cyclodextrin-polysaccharide_ {x, y} where the Cyclodextrin is γ-CD or HPβCD, the polysaccharide is HPMC or agar, "x" is the concentration of HPMC or agar (0%, 1% or 2%) in the aqueous phase and "y" is the concentration Span 80 in the organic phase (0%, 0.5% or 2%) as used in hydrogel preparation as described in examples 1 and 2.

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Tabla 1. Se recogen los datos de la concentración del surfactante, rendimiento del proceso de preparación (Rto), resultados del análisis de dynamic light scattering (DLS) de la suspensión de los nanogeles, área de cada pico, radio hidrodinámico, y distribución de masa.Table 1. The data of the surfactant concentration, process performance Preparation (Rto), dynamic light analysis results scattering (DLS) of the nanogels suspension, area of each peak, hydrodynamic radius, and mass distribution.

44

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Mediante cromatografía de gases (Finnigan Trace GC ultra Thermo, USA)-mass spectrometry (Finnigan Trace DSQ Thermo, USA) se determinó la cantidad residual de cloruro de metileno de los nanogeles liofilizados, que fue en todos los casos cercana al límite de cuantificación: 1 ppm.By gas chromatography (Finnigan Trace GC ultra Thermo, USA) -mass spectrometry (Finnigan Trace DSQ Thermo, USA) the residual amount of chloride was determined methylene lyophilized nanogels, which was in all cases close to the limit of quantification: 1 ppm.

También se estudió la estabilidad de los nanogeles obtenidos como dispersiones acuosas, tras centrifugación a 5000 r.p.m. durante 10 minutos ó 10000 r.p.m. durante 30 minutos para evaluar la tendencia de los nanogeles a precipitar, simulando así un proceso de envejecimiento durante el almacenamiento. Se observó que la centrifugación a 5000 r.p.m. durante 10 minutos no causó precipitación de los nanogeles. Mientras que la centrifugación a 10000 r.p.m. durante 30 minutos condujo a pequeñas cantidades precipitadas que fueron más intensas en los nanogeles a los que se les incorporó HPMC que en el caso de los nanogeles constituidos únicamente por ciclodextrinas. En todos los casos, tras agitar el precipitado, éste se redispersó de nuevo.The stability of the nanogels obtained as aqueous dispersions, after centrifugation at 5000 r.p.m. for 10 minutes or 10,000 r.p.m. for 30 minutes to assess the tendency of nanogels to precipitate, simulating thus an aging process during storage. Be noted that centrifugation at 5000 r.p.m. for 10 minutes no caused precipitation of the nanogels. While centrifugation at 10,000 r.p.m. for 30 minutes led to small amounts precipitates that were more intense in the nanogels that were HPMC incorporated them in the case of constituted nanogels only by cyclodextrins. In all cases, after shaking the precipitated, it redispersed again.

Se tomaron espectros de infrarrojo de los nanogeles de \gamma-CD en una rango de entre 400 y 4000 cm^{-1}, en un espectofotómetro Brucker IFS 66V FT-IR (empleando la técnica de bromuro potásico). Estos espectros se muestran en la figura 3. La formación de grupos éter entre el agente reticulante y las ciclodextrinas se pone en evidencia en los espectros de infrarrojo (IR) al comparar las especies de partida frente a las ciclodextrinas reticuladas.Infrared spectra were taken from the γ-CD nanogels in a range of between 400 and 4000 cm -1, on a Brucker IFS 66V spectrophotometer FT-IR (using the potassium bromide technique). These spectra are shown in Figure 3. Group formation ether between the crosslinking agent and cyclodextrins is put in evidence in infrared (IR) spectra when comparing Starting species against cross-linked cyclodextrins.

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Ejemplo 3Example 3 Control de la cesión del ácido 3-metilbenzoico (3-MBA) a partir de nanogeles de \gamma-ciclodextrina y de nanogeles de \gamma-ciclodextrina e hidroxipropilmetilcelulosaControl of the transfer of 3-methylbenzoic acid (3-MBA) from nanogels of γ-cyclodextrin and nanogels of γ-cyclodextrin e hydroxypropyl methylcellulose

Nanogeles liofilizados se dispersaron en disoluciones de 3-MBA (0.08 mg/ml) para obtener una dispersión de nanogeles al 2% p/v, que se mantuvo a 20ºC durante 60 horas. La cesión de 3-MBA a partir de las dispersiones de nanogeles se evaluó utilizando células de difusión verticales, utilizando membrana de celofán (MWCO 3500, 0.785 cm^{2}) como barrera de separación entre el compartimento dador y el compartimento receptor. Los ensayos se llevaron a cabo a 37ºC utilizando 2 ml de dispersión de nanogeles y 5.5 ml de agua purificada, sometida a agitación magnética a 300 rpm, como medio receptor. También se ensayó, en las mismas condiciones, una disolución de 3-MBA (0.08 mg/ml) sin nanogeles. A intervalos de tiempo preestablecidos se tomaron muestras de 750 \mul del medio receptor y se reemplazaron por medio fresco. La concentración de 3-MBA en el medio receptor se determinó por espectrofotometría UV a 281 nm. En la Figura 4 se muestran los perfiles de cesión obtenidos.Lyophilized nano-angels dispersed in 3-MBA solutions (0.08 mg / ml) to obtain a 2% w / v nanogel dispersion, which was maintained at 20 ° C for 60 hours. The transfer of 3-MBA from nanogel dispersions were evaluated using diffusion cells vertical, using cellophane membrane (MWCO 3500, 0.785 cm2) as a separation barrier between the donor compartment and the receiving compartment The tests were carried out at 37 ° C using 2 ml of nanogel dispersion and 5.5 ml of water purified, subjected to magnetic stirring at 300 rpm, as a medium receiver. It was also tested, under the same conditions, a 3-MBA solution (0.08 mg / ml) without nanogels. TO preset time intervals 750 samples were taken µl of the receiving medium and replaced by fresh medium. The 3-MBA concentration in the receptor medium is determined by UV spectrophotometry at 281 nm. Figure 4 shows show the assignment profiles obtained.

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Ejemplo 4Example 4 Control de la cesión de dexametasona a partir de nanogeles de \gamma-ciclodextrina y de nanogeles de \gamma-ciclodextrina e hidroxipropilmetilcelulosaControl of the transfer of dexamethasone from nanogels of γ-cyclodextrin and nanogels of γ-cyclodextrin e hydroxypropyl methylcellulose

Nanogeles liofilizados se dispersaron en disoluciones saturadas de dexametasona (0.14-0.16 mg/ml) para obtener una dispersión de nanogeles al 2% p/v, que se mantuvo a 20ºC durante 16 horas o 7 días. La cesión de dexametasona a partir de las dispersiones de nanogeles se evaluó utilizando células de difusión verticales, utilizando membrana de celofán (MWCO 12-14 kDa, 1.77 cm^{2}) como barrera de separación entre el compartimento dador y el compartimento receptor. Los ensayos se llevaron a cabo a 37ºC utilizando 2 ml de dispersión de nanogeles y 12 ml de agua purificada, sometida a agitación magnética a 300 rpm, como medio receptor. También se ensayó, en las mismas condiciones, la disolución saturada de dexametasona sin nanogeles. A intervalos de tiempo preestablecidos se tomaron muestras de 150 \mul del medio receptor y se reemplazaron por medio fresco. La concentración de dexametasona en el medio receptor se determinó por HPLC. En la Figura 5 se muestran los perfiles de cesión obtenidos a partir de la disolución de dexametasona (código Dex), de una disolución de dexametasona a la que se le incorporó \gamma-ciclodextrina libre (código \gammaCD), o de nanogeles de \gamma-ciclodextrina y HPMC preparados con distintas proporciones de Span 80 en la fase orgánica (0%, código \gammaCD-HPMC_{2,0}; 0.5%, código \gammaCD-HPMC_{2,0 . 5}; 1.0%, código \gammaCD-HPMC_{2,1}; 2.0%, código \gammaCD-HPMC_{2,2}).Lyophilized nano-angels dispersed in saturated dexamethasone solutions (0.14-0.16 mg / ml) to obtain a dispersion of 2% w / v nanogels, which held at 20 ° C for 16 hours or 7 days. Dexamethasone Assignment from the dispersions of nanogels was evaluated using vertical diffusion cells, using cellophane membrane (MWCO 12-14 kDa, 1.77 cm2) as separation barrier between the donor compartment and the receiver compartment. The Assays were carried out at 37 ° C using 2 ml dispersion of nanogels and 12 ml of purified water, subjected to magnetic stirring at 300 rpm, as receiving medium. It was also tested, in them conditions, saturated dexamethasone solution without nanogels. TO preset time intervals 150 samples were taken µl of the receiving medium and replaced by fresh medium. The Dexamethasone concentration in the receptor medium was determined by HPLC Figure 5 shows the assignment profiles obtained from from the dissolution of dexamethasone (Dex code), of a dexamethasone solution to which it was incorporated γ-free cyclodextrin (code γCD), or of γ-cyclodextrin and HPMC nanogels prepared with different proportions of Span 80 in the organic phase (0%, code \ gammaCD-HPMC_ {2,0}; 0.5%, code γCD-HPMC_ {2,0. 5}; 1.0% code γCD-HPMC2,1; 2.0% code γCD-HPMC2,2).

Claims (27)

1. Hidrogel caracterizado por un diámetro hidrodinámico medio inferior a 1 micrómetro, que comprende una matriz de ciclodextrinas, donde las ciclodextrinas están unidas entre sí a través de un espaciador al que se unen mediante un grupo éter o amino.1. Hydrogel characterized by an average hydrodynamic diameter of less than 1 micrometer, comprising a matrix of cyclodextrins, where the cyclodextrins are linked together through a spacer to which they are joined by an ether or amino group. 2. Hidrogel según la reivindicación 1, donde el diámetro hidrodinámico medio está comprendido entre 1 nm y
400 nm.2. Hydrogel according to claim 1, wherein the average hydrodynamic diameter is between 1 nm and
400 nm 3. Hidrogel según la reivindicación 2, donde el diámetro hidrodinámico medio está comprendido entre 1 nm y
200 nm.3. Hydrogel according to claim 2, wherein the average hydrodynamic diameter is between 1 nm and
200 nm 4. Hidrogel según la reivindicación 1, donde el espaciador procede de un agente reticulante que posee dos ó más grupos funcionales que son capaces de reaccionar con los grupos hidroxilo de las ciclodextrinas para formar grupos éter o bien con grupos amino de las ciclodextrinas para formar grupos amino.4. Hydrogel according to claim 1, wherein the spacer comes from a crosslinking agent that has two or more functional groups that are able to react with the groups hydroxyl of cyclodextrins to form ether groups or with amino groups of cyclodextrins to form amino groups. 5. Hidrogel según la reivindicación 4, donde el agente reticulante comprende un poliéter, opcionalmente sustituido, y dos o más grupos glicidiléter.5. Hydrogel according to claim 4, wherein the crosslinking agent comprises an optionally substituted polyether, and two or more glycidyl ether groups. 6. Hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que además comprende un polímero hidrosoluble.6. Hydrogel as defined according to any of claims 1 to 5, further comprising a polymer water soluble. 7. Hidrogel según la reivindicación 6, donde el polímero hidrosoluble es un polisacárido hidrosoluble o sus derivados.7. Hydrogel according to claim 6, wherein the Water-soluble polymer is a water-soluble polysaccharide or its derivatives. 8. Hidrogel según la reivindicación 6, donde el polímero hidrosoluble es un polímero acrílico de carácter neutro o ionizable con la condición de ser soluble en medio acuoso.8. Hydrogel according to claim 6, wherein the Water-soluble polymer is a neutral acrylic polymer or ionizable with the condition of being soluble in aqueous medium. 9. Hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que además comprende un ingrediente activo, una molécula biológica, o una molécula tóxica.9. Hydrogel as defined according to any of claims 1 to 8, further comprising an ingredient active, a biological molecule, or a toxic molecule. 10. Hidrogel según la reivindicación 9, donde el ingrediente activo o la molécula biológica poseen actividad antifúngica, antiséptica o antinflamatoria, o bien es una molécula de interés en ingeniería de tejidos, medicina regenerativa, cosmética o de higiene.10. Hydrogel according to claim 9, wherein the active ingredient or biological molecule possess activity antifungal, antiseptic or anti-inflammatory, or it is a molecule of interest in tissue engineering, regenerative medicine, Cosmetic or hygiene. 11. Hidrogel según la reivindicación 10, donde el ingrediente activo es un antiinflamatorio esteroideo.11. Hydrogel according to claim 10, wherein The active ingredient is a steroidal anti-inflammatory. 12. Hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde el hidrogel se encuentra en forma liofilizada.12. Hydrogel as defined as any one of claims 1 to 11, wherein the hydrogel is found in lyophilized form. 13. Composición farmacéutica que comprende el hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, y al menos un excipiente farmacéuticamente aceptable.13. Pharmaceutical composition comprising the hydrogel as defined according to any of the claims 1 to 11, and at least one pharmaceutically excipient acceptable. 14. Composición farmacéutica según la reivindicación 13, para la administración transdérmica, bucal, oral, rectal, ocular, nasal, ótica, vaginal, o implante parenteral.14. Pharmaceutical composition according to claim 13, for transdermal, oral, oral administration, rectal, ocular, nasal, otic, vaginal, or parenteral implant. 15. Composición cosmética que comprende el hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.15. Cosmetic composition comprising the hydrogel as defined according to any of the claims 1 to 11. 16. Composición fitosanitaria que comprende el hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.16. Phytosanitary composition comprising the hydrogel as defined according to any of the claims 1 to 11. 17. Procedimiento para la preparación del hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende:17. Procedure for the preparation of hydrogel as defined according to any of the claims 1 to 11, comprising: a) preparar una disolución acuosa que comprende una o varias ciclodextrinas, un agente reticulante que posee dos ó más grupos funcionales que son capaces de reaccionar con los grupos hidroxilo de las ciclodextrinas para formar grupos éter o bien con grupos amino de las ciclodextrinas para formar grupos amino, y una sustancia de carácter ácido o básico, y opcionalmente un polímero hidrosoluble,a) preparing an aqueous solution comprising one or more cyclodextrins, a crosslinking agent that has two or more functional groups that are able to react with the groups hydroxyl of cyclodextrins to form ether groups or with amino groups of cyclodextrins to form amino groups, and a substance of acidic or basic character, and optionally a polymer water soluble, b) preparar una disolución orgánica que comprende un disolvente orgánico, y opcionalmente un agente tensioactivo,b) prepare an organic solution that comprises an organic solvent, and optionally an agent surfactant, c) mezclar bajo agitación las disoluciones preparadas en las etapas a) y b),c) mix the solutions under stirring prepared in stages a) and b), d) mezclar la emulsión obtenida en la etapa c) con agua.d) mix the emulsion obtained in step c) with water.

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18. Procedimiento según la reivindicación 17, donde el agente tensoactivo se selecciona de entre el grupo consistente en derivados hidroxílicos de cadena larga de 8 a 18 átomos de carbono (alcoholes grasos), ácidos carboxílicos etoxilados, amidas etoxiladas, glicéridos etoxilados, ésteres de glicol y derivados, monoglicéridos, poligliceril ésteres, ésteres y éteres de polialcoholes, ésteres de sorbitán/sorbitol, triésteres del ácido fosfórico, derivados etoxilados de los alcoholes grasos y éteres de polietilenglicol.18. Method according to claim 17, where the surfactant is selected from the group consisting of long chain hydroxylic derivatives from 8 to 18 carbon atoms (fatty alcohols), carboxylic acids ethoxylates, ethoxylated amides, ethoxylated glycerides, esters of glycol and derivatives, monoglycerides, polyglyceryl esters, esters and polyol ethers, sorbitan / sorbitol esters, tri esters of phosphoric acid, ethoxylated derivatives of fatty alcohols and polyethylene glycol ethers. 19. Procedimiento según la reivindicación 18, donde el agente tensoactivo es un éster de sorbitan.19. Method according to claim 18, where the surface active agent is a sorbitan ester. 20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19 que comprende además añadir un ingrediente activo o una molécula biológica.20. Procedure according to any of the claims 17 to 19 further comprising adding an ingredient active or a biological molecule. 21. Procedimiento según la reivindicación 20, donde la incorporación del ingrediente activo o de la molécula biológica se lleva a cabo mediante uno de los siguientes procesos:21. Method according to claim 20, where the incorporation of the active ingredient or molecule Biological is carried out by one of the following processes: i) inmersión directa de un hidrogel de la invención, según se describió anteriormente, en una disolución o en una suspensión del ingrediente activo o de la molécula biológica, a una temperatura comprendida entre 0 y 100ºC y a presión atmosférica, opcionalmente empleando ultrasonidos,i) direct immersion of a hydrogel of the invention, as described above, in a solution or in a suspension of the active ingredient or biological molecule, to a temperature between 0 and 100 ° C and at atmospheric pressure, optionally using ultrasound, ii) en autoclave a temperatura comprendida entre 100 y 130ºC, o,ii) in autoclave at a temperature between 100 and 130 ° C, or, iii) adición del ingrediente activo o de la molécula biológica a la fase acuosa a).iii) addition of the active ingredient or of the biological molecule to the aqueous phase a).

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22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 21, que comprende además una etapa e) posterior a la etapa d) que comprende la dialización de la mezcla.22. Procedure according to any of the claims 17 to 21, further comprising a step e) after stage d) comprising the dialysis of the mixture. 23. Procedimiento según la reivindicación 22, que comprende además una etapa f) posterior a la etapa e) que comprende la liofilización de la mezcla.23. Method according to claim 22, which further comprises a stage f) after stage e) which It comprises lyophilization of the mixture. 24. Procedimiento según la reivindicación 23, que comprende además una etapa g) posterior a la etapa f) que comprende la rehidratación de los nanogeles.24. Method according to claim 23, which further comprises a stage g) after stage f) which It comprises the rehydration of the nanogels. 25. Uso del hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, para preparar un medicamento.25. Use of the hydrogel as defined according to any of claims 1 to 11, to prepare a medicine. 26. Uso del hidrogel según la reivindicación 25, donde el medicamento es para el tratamiento de enfermedades oftálmicas.26. Use of the hydrogel according to claim 25, where the medicine is for the treatment of diseases ophthalmic 27. Uso del hidrogel como se ha definido según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en sistemas capaces de secuestrar sustancias tóxicas, moléculas producidas por organismos vivos, agentes contaminantes o residuos líquidos.27. Use of the hydrogel as defined according to any of claims 1 to 11, in systems capable of sequester toxic substances, molecules produced by organisms live, pollutants or liquid waste.