[en] Nanostructured Coordination polymers (NCPs) have emerged as a new family of nanoparticles with interesting properties due to the versatility of coordination chemistry. The multiple combinations between metal ions and organic ligands as precursors of self-assembled materials have attracted scientists for decades. The potential multifunctionality of these nanosystems and the facility for the modification of their physicochemical properties open new perspectives in different fields, including medicine. The recent advances have showed the potentiality of NCPs as smart drug delivery systems, bioimaging probes or a combination of both. The application of coordination chemistry at the nanoscale is considered one of the most versatile approaches for the development of new nanostructured materials with unprecedented properties. This Thesis has been focused in the design, synthesis and characterization of platinum-based NCPs for exploring the possibilities of these nanosystems in the treatment of cancer, and in particular in the treatment of glioblastoma. Different platinum-based coordination polymers have been obtained and evaluated for the biomedical use based on different studies in silico, in vitro and in vivo. The synthetic methodology, the proper selection of precursors and reaction conditions, and the study of the final physicochemical and biological properties has centered the work carried out. A big effort has been put in the obtaining of chemical and colloidal stable nanoparticles in physiological conditions and in the evaluation of their therapeutic activity against glioblastoma in vitro and in vivo. For that, a multidisciplinary work has been carried out with the collaboration of specialized research groups in different areas (i.e., materials chemistry, biology, medicine). Achieving this objective was possible thanks to a proper design of the strategy followed together with a complete characterization of the prepared nanostructures and evaluation of their potentiality as anticancer nanoparticles. In the first part of this Thesis, the nanostructuration of Pt(IV)-based coordination polymers was achieved by the coordination of a Pt(IV)-prodrug with iron(III) ions (Pt-Fe NCPs). The resulting nanoparticles were evaluated in terms of chemical and water-colloidal stability, cytotoxicity, biocompatibility and controlled drug delivery profile. Moreover, it has been evaluated their anticancer activity in vitro and in vivo, and also their potentiality for being used as MRI contrast agents. Specifically, these nanoparticles were validated by preclinical in vivo tests using GB murine models and using the intranasal administration as administration route. The nanoparticles showed interesting performance as potential anticancer agents for glioblastoma disease. On the one hand, a chemical polymerization of a catechol-based Pt(IV) prodrug was carried out to obtain a robust and colloidal stable nanoparticles. In this case, the resulting nanoparticles showed low cytotoxicity, good biocompatibility and interesting controlled drug delivery profile. These nanoparticles were evaluated for their anticancer activity against GB in vitro as alternative nanosystems to the Pt-Fe NCPs. The characteristic of this new nanosystem make it an interesting candidate to future developments.

[es] Los polímeros de coordinación nanoestructurados (NCP) han surgido como una nueva familia de nanopartículas con propiedades interesantes debido a la versatilidad de la química de coordinación. Las múltiples combinaciones entre iones metálicos y ligandos orgánicos como precursores de materiales autoensamblados han atraído a los científicos durante décadas. La potencial multifuncionalidad de estos nanosistemas y la facilidad para la modificación de sus propiedades fisicoquímicas abren nuevas perspectivas en diferentes campos, incluida la medicina. Los avances recientes han demostrado la potencialidad de los NCP como sistemas inteligentes de administración de fármacos, sondas de bioimagen o una combinación de ambos. La aplicación de la química de coordinación a nanoescala se considera uno de los enfoques más versátiles para el desarrollo de nuevos materiales nanoestructurados con propiedades sin precedentes. Esta tesis se ha centrado en el diseño, síntesis y caracterización de NCP a base de platino para explorar las posibilidades de estos nanosistemas en el tratamiento del cáncer y, en particular, en el tratamiento del glioblastoma. Se han obtenido y evaluado diferentes polímeros de coordinación a base de platino para uso biomédico en base a diferentes estudios in silico, in vitro e in vivo. La metodología sintética, la adecuada selección de precursores y condiciones de reacción, y el estudio de las propiedades físico-químicas y biológicas finales ha centrado el trabajo realizado. Se ha realizado un gran esfuerzo en la obtención de nanopartículas estables químicas y coloidales en condiciones fisiológicas y en la evaluación de su actividad terapéutica frente al glioblastoma in vitro e in vivo. Para ello se ha realizado un trabajo multidisciplinar con la colaboración de grupos de investigación especializados en diferentes áreas (es decir, química de materiales, biología, medicina). La consecución de este objetivo fue posible gracias a un correcto diseño de la estrategia seguida junto con una caracterización completa de las nanoestructuras preparadas y la evaluación de su potencialidad como nanopartículas anticancerígenas. En la primera parte de esta Tesis, la nanoestructuración de polímeros de coordinación basados ​​en Pt (IV) se logró mediante la coordinación de un profármaco de Pt (IV) con iones de hierro (III) (Pt-Fe NCP). Las nanopartículas resultantes se evaluaron en términos de estabilidad química y coloidal de agua, citotoxicidad, biocompatibilidad y perfil de administración de fármacos controlada. Además, se ha evaluado su actividad anticancerígena in vitro e in vivo, así como su potencialidad para ser utilizados como agentes de contraste de resonancia magnética. En concreto, estas nanopartículas fueron validadas mediante pruebas preclínicas in vivo utilizando modelos murinos de glioblastoma (GB) y utilizando la administración intranasal como ruta de administración. Las nanopartículas mostraron un rendimiento interesante como posibles agentes anticancerígenos para la enfermedad del glioblastoma. Por un lado, se realizó una polimerización química de un profármaco de Pt (IV) a base de catecol para obtener unas nanopartículas robustas y coloidales estables. En este caso, las nanopartículas resultantes mostraron baja citotoxicidad, buena biocompatibilidad e interesante perfil de administración controlada de fármacos. Estas nanopartículas se evaluaron por su actividad anticancerígena contra GB in vitro como nanosistemas alternativos a los NCP de Pt-Fe. Las características de este nuevo nanosistema lo convierten en un candidato interesante para futuros desarrollos.