1. Polianhídridos
Introducción
Los polianhídridos son una clase de polímeros biodegradables caracterizados por enlaces
anhídridos que unen las unidades de repetición de la cadena principal del polímero. Su principal
aplicación es en el dispositivo médico y la industria farmacéutica. In vivo (en el organismo vivo), los
polianhídridos se degradan en monómeros diácido no tóxicos que pueden ser metabolizados y
eliminados del cuerpo. Debido a sus productos de degradación seguros, los polianhídridos se
consideran
biocompatibles.
Síntesis y estructura química
Los polianhídridos se sintetizan utilizando polimerización por condensación en estado fundido o
polimerización en solución. Dependiendo del método de síntesis utilizado, las diversas
características de los polianhídridos pueden ser alteradas para lograr el producto deseado. La
caracterización de polianhídridos determina la estructura, composición, peso molecular y
propiedades térmicas de la molécula. Estas propiedades se determinan mediante el uso de varios
métodos de dispersión de la luz y de exclusión de tamaño.
Estructura química del polianhídrido sebácico
Polimerización
Los polianhídridos se pueden preparar fácilmente mediante el uso de los recursos disponibles, de
bajo costo. El proceso se puede variar para lograr las características deseables. Tradicionalmente,
los polianhídridos se han preparado mediante polimerización por condensación en estado fundido,
que da lugar a polímeros de altos pesos moleculares. La polimerización por condensación en
estado fundido implica la reacción de los monómeros ácidos dicarboxílicos con exceso de
anhídrido acético a una temperatura elevada y bajo un vacío para formar los polímeros. Se pueden
utilizar catalizadores para lograr pesos moleculares más altos y tiempos más cortos de reacción.
Generalmente, se utiliza una síntesis en una etapa (procedimiento que implica una sola reacción),
que no requiere purificación.
Existen otros métodos que se pueden emplear para sintetizar polianhídridos. Algunos de los otros
métodos incluyen: el calentamiento por microondas, la síntesis de alto rendimiento (síntesis de
polímeros en paralelo), la polimerización de apertura de anillo (eliminación de monómeros cíclicos),
la condensación interfacial (reacción a alta temperatura de dos monómeros), agentes
deshidratantes de acoplamiento (polimerización eliminando el grupo agua a partir de dos grupos
carboxilo), y la polimerización en solución (reacción en una solución).
Clases de Polianhídridos
Hay tres clases principales de polianhídridos: alifáticos, insaturados y aromáticos. Estas clases se
determinan mediante el examen de sus grupos R (la química de la molécula entre los enlaces
anhídridos).

2. Estructura general de una molécula de polianhídrido
Los polianhídridos alifáticos consisten de grupos R que contienen átomos de carbono enlazados en
cadenas lineales o ramificadas. Esta clase de polímeros se caracteriza por una estructura
cristalina, intervalo de fusión de temperatura de 50-90°C, y la solubilidad en hidrocarburos
clorados. Se degradan y se eliminan del cuerpo en cuestión de semanas de ser introducido en el
entorno corporal.
Los polianhídridos insaturados consisten grupos orgánicos R con uno o más dobles enlaces (o
grados de insaturación). Esta clase de polímeros tiene una estructura altamente cristalina y es
insoluble
en
disolventes
orgánicos
comunes.
Los polianhídridos aromáticos consisten en que contienen anillos de grupos benceno (aromático).
Las propiedades de esta clase incluyen una estructura cristalina, insolubilidad en disolventes
orgánicos comunes, y los puntos de fusión superiores a 100°C. Son muy hidrófobos y por lo tanto
se degradan lentamente en el organismo. Esta tasa de degradación lenta hace a los polianhídridos
aromáticos menos adecuados para la administración de fármacos cuando se utilizan como
homopolímeros, pero pueden ser copolimerizados con la clase alifática para alcanzar la tasa de
degradación deseada.
Características
Un inconveniente de los polianhídridos es que la mayoría de ellos tienen que ser almacenados en
estado congelado bajo condición anhidra debido a la inestabilidad hidrolítica del enlace anhídrido.
La principal ventaja de utilizar polianhídridos para aplicaciones médicas es que se degradan poco a
poco en productos no tóxicos, de bajo peso molecular que se han destina su uso en la
administración de fármacos, obviando la necesidad de recuperación.
Degradación
La erosión y la degradación de un polímero describe cómo el polímero físicamente pierde masa
(degrada). Los dos mecanismos comunes son la erosión superficial y la erosión a granel. Los
polianhídridos son polímeros que se erosionan superficialmente. Los polímeros de erosión
superficial no permiten que el agua penetre en el material. Ellos se erosionan capa por capa, como
un caramelo duro. La columna vertebral hidrófoba del polímero con enlaces de anhídrido
hidrolíticamente lábiles permite la degradación hidrolítica para ser controlado por la manipulación
de la composición del polímero. Esta manipulación puede producirse mediante la adición de un
grupo hidrofílico al polianhídrido para preparar un copolímero. Los copolímeros con grupos
hidrofílicos presentan la característica de que se erosionan a granel. Los polímeros que se
erosionan a granel absorben el agua como una esponja (en todo el material) y se erosionan en el
interior y en la superficie del polímero.
La liberación del fármaco por erosión a granel de los polímeros es difícil de caracterizar debido a
que la principal vía de salida de estos polímeros es la difusión. A diferencia de polímeros que se
erosionan en la superficie, la erosión de polímeros a granel muestra una relación muy débil entre la
tasa de degradación del polímero y la velocidad de liberación del fármaco. Por lo tanto, el
desarrollo de polianhídridos que se erosionan superficialmente respecto a los polímeros que se
erosionan a granel es de mayor importancia.

3. Tipos de erosión
Biocompatibilidad
La biocompatibilidad y toxicidad de un material polimérico se evalúa examinando las respuestas
tóxicos sistémicos, las respuestas locales del tejido, respuestas a carcinógenos y mutágenos y
respuestas alérgicas a productos de degradación del material. Los polianhídridos y sus productos
de degradación no se ha encontrado que causen importantes respuestas nocivas y se consideran
biocompatible.
Aplicaciones
Los enlaces anhídrido de los polianhídridos tiene la característica de ser lábiles en agua (la cadena
del polímero se rompe en el enlace anhídrido). Esto resulta en dos grupos de ácido carboxílico que
son fácilmente metabolizados y biocompatibles. Los polímerosbiodegradables, tales como los
polianhídridos, son capaces de liberar fármacos físicamente atrapados o encapsulados mediante
una cinética bien definida y son un área creciente de la investigación médica. Los polianhídridos se
han investigado como un material importante para la liberación a corto plazo de fármacos o
agentes bioactivos. La rápida degradación y la escasez de propiedades mecánicas de los
polianhídridos los hacen ideales como dispositivos de liberación controlada de fármacos.
Un ejemplo, el Gliadel, es un dispositivo en uso clínico para el tratamiento de cáncer de cerebro.
Este producto se hace de una tableta de polianhídrido que contiene un agente quimioterapéutico.
Después de la eliminación de un tumor cerebral canceroso, la oblea o tableta se introduce en el
cerebro liberando un agente químico-terapéutico a una velocidad controlada proporcional a la
velocidad de degradación del polímero. El tratamiento localizado de quimioterapia protege el
sistema
inmune
de
los
altos
niveles
de
radiación.
El Gladiel está conformado por copolímero de polianhídrido denominado polifeprosan 20 que
consiste de una relación molar 20:80 de poli (bis-(p-carboxifenoxi) propano: ácido sebácico) y es
usado para controlar la liberación local de Carmustina (1,3-bis(2-cloroetil)-1-nitrosourea, ó BCNU).
La Carmustina es homogéneamente distribuida en la matriz del copolímero.
Estructura del Polifreposan 20

4. Estructura de la Carmustina
El Gliadel (polifeprosan 20 con implante de carmustina) es un comprimido estéril, de color blanco a
amarillento y de aproximadamente 1.45 cm de diámetro y 1 mm de espesor.
Gladiel
El Gladiel está indicado para prolongar la sobrevida, como un adyuvante a la cirugía en pacientes
con glioblastoma multiforme recurrente en la que está indicada una resección quirúrgica.
Implantación de obleas de Gladiel en cavidad que queda después de la extracción de un tumor cerebral
Ejemplos de productos clínicos y preclínicos (en desarrollo comercial) que utilizan polianhídridos
como excipientes para liberación o bioadhesión de sustancias
Polímero
Fármaco
Aplicación / Indicación
terapéutica
Compañía
Estatus
clínico
P(CPP:SA)
20:80
Carmustina
Glioblastoma multiforme
Guilford
Pharmaceuticals
Mercado
P(EAD:SA)
50:50
Gentamicina
Osteomilitis
Abbott Labs
Clínico
PoliAspirina
Aspirina
Dispositivo médico
Polymerix Corp
Preclínico
P(FA:SA)
No revelado
Droga de liberación oral
Spherics Inc
Preclínico
Referencias:
P(CPP:SA):
P(EAD:SA):
P(FA:SA):
poli(bis-(p-carboxifenoxi)
poli(ácido
dímero
poli(ácido
propano-co-ácido
erúcico-co-ácido
fumárico-co-ácido
sebácico)
sebácico)
sebácico)
Otras aplicaciones de los polianhídridos incluyen el uso de polianhídridos insaturados en
reemplazo de hueso, así como copolímeros de polianhídrido como vehículos para la dosificación
de vacunas. Actualmente se está evaluando la utilización de polianhídridos para la dosificación de
insulina
y
enzimas.
Investigaciones recientes llevadas a cabo por la empresa Polymerix sobre poli(ésteres de
anhídrido) basados en derivados de salicilato, incluyendo derivados salicilatos halogenados,
aminosalicilatos, ácido salicilsalicílico, y ácido tiosalicílico indican que podrían convertirse en

5. polímeros biodegradables y biocompatibles. La PolyAspirin de Polymerix se encuentra actualmente
en fase de desarrollo preclínico.
http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.mx/2013/01/polianhidridos.html