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El poloxámero es un polímero conformado por tres bloques compuestos de una cadena hidrofóbica central (polipropileno), y a sus lados por dos cadenas hidrofílicas (polietileno), como se muestra en la figura 1. La variación de la longitud y, por ende, el peso molecular de los bloques del polímero, da lugar a diferentes clases que se diferencian de acuerdo con letras y números; donde la primera letra indica el estado sólido (P: pasta, F: hojuelas o flake, en inglés, y L: líquido), el primero o segundo número multiplicado por 1,000 está relacionado con el peso molecular —que se mide en Daltons (Da)—, mientras que el último número indica el porcentaje en peso del bloque hidrofílico. Por ejemplo, el poloxámero F-127, indica que es un sólido, los dos primeros números nos muestran que tiene un peso molecular aproximado de 12,000 Da, en tanto, el último número nos señala que 70% del compuesto pertenece a la parte hidrofílica.1
El poloxámero tiene la propiedad de ser termogelificante con base en una temperatura de transición solución-gel (sol-gel); es decir, que éste con determinada concentración en solución acuosa y dependiendo del tipo de poloxámero—por encima de esta temperatura—, se convierte en un gel; por el contrario, al momento de reducir la temperatura del sistema — menor a la de transición—, vuelve a su estado inicial en solución, por lo cual es termorreversible. Por ejemplo, F-127 tiene una temperatura sol-gel de 25°C. Durante el proceso de gelificación, el poloxámero crea micelas debido a su carácter hidrofílico-lipofílico (figura 2), las cuales pueden llegar a formar diversas estructuras complejas; una muy común es la formación de cubosomas (figura 3).1,2
Esta propiedad de gelificación hace que el poloxámero sea candidato para la administración in vivo de fármacos. Los geles combinan el mecanismo para aplicar una formulación basada en solución con las características de liberación o las propiedades mecánicas de una formulación basada en gel. Dependiendo de la concentración del polímero, se puede controlar la viscosidad del gel. Asimismo, su alta biocompatibilidad los hace seguros para la interacción directa con los tejidos del organismo.1
A menudo, los poloxámeros son incorporados en sistemas de liberación de fármacos, empleando diferentes vías de administración como: orales, parenterales (mediante inyección), oftálmicas o tópicas; y, además, es utilizado como acarreador del fármaco, solubilizante, surfactante (o tensoactivo) y estabilizante. El poloxámero F-127 es el que más aplicaciones posee; entre ellas podemos citar, la mejora de solubilidad de fármacos hidrofóbicos. En este caso, el núcleo hidrofóbico de las micelas formadas puede incorporar fármacos insolubles en agua, transportarlos y protegerlos del exterior. Como ejemplo, este polímero ha facilitado la solubilidad del nifedipino para su administración.3 En la figura 4 se muestra una solución con fármaco hidrofóbico y el polímero, en donde, al ir incrementando la temperatura se forman micelas, las cuales atrapan el fármaco en su interior encapsulandolo en la parte hidrofóbica.
Dependiendo de la vía de administración empleada, el poloxámero libera el fármaco de diferente forma; por ejemplo, si se hace localmente, por vía tópica, en forma de gel, éste erosionará debido al medio, al pH y a la temperatura en que se encuentre, actuando como una matriz de liberación, la cual permitirá la salida del fármaco de forma sostenida y controlada, como se muestra en la figura 5.
Si se administra el poloxámero en forma parenteral (como suspensión micelar), las micelas entrarán a los tejidos a través del torrente sanguíneo, como se muestra en la figura 6. Una vez que llegan a la célula blanco, la parte hidrofóbica del polímero interactúa con la membrana plasmática con el fin de poder atravesarla4; este proceso se muestra en la figura 7. Hay evidencia de que las formulaciones de F-127 pueden facilitar el transporte de moléculas a través de las membranas de las células, como genes y fármacos, en terapias anticancerosas.1
El empleo de nuevos e innovadores fármacos ha permitido evitar el desarrollo e, incluso, la eliminación del cáncer; sin embargo, éstos son difíciles de administrar debido a su baja solubilidad, tiempo corto de degradación y por los efectos adversos producidos. Por ejemplo, el fármaco Paclitaxel puede reducir el crecimiento de células cancerígenas (tumores); a pesar de ello, este medicamento presenta problemas de solubilidad y genera efectos adversos como náuseas, vómito, pérdida de pelo y apetito; además de dolor articular y sangrado.
Un ejemplo práctico para conocer los beneficios de los poloxámeros en formulaciones con fármacos difíciles de tratar sería el siguiente: Zhang y sus colaboradores5, emplearon los poloxámeros P123 y F127, los cuales ayudaron a que el Paclitaxel fuera solubilizado en los fluidos del organismo. En este caso se encapsuló el fármaco formando una suspensión micelar.
Para poder probar su eficacia, se tomaron algunos ratones de laboratorio con cáncer de pulmón; los cuales fueron divididos en cuatro grupos principales: 1) un control (ratones no enfermos), 2) un grupo enfermo sin recibir el tratamiento, 3) un grupo enfermo al cual se aplicó un producto comercial —Taxol ®, el cual contiene el Paclitaxel— y 4) otro grupo enfermo al que recibió la formulación de suspensión micelar inyectada en forma subcutánea.
Los resultados indicaron que la suspensión hecha con los poloxámeros ayudó notablemente a disminuir el crecimiento de células cancerígenas, con la misma cantidad de fármaco en comparación con el producto comercial. Los investigadores concluyeron que el poloxámero es una opción importante para poder utilizarlo en fármacos insolubles y citotóxicos que afectan las células sanas y cancerígenas, ayudando en su transporte, incrementando su eficiencia, estabilidad y biodisponibilidad; además de, disminuir la presencia de efectos adversos.