Indicador UV sensible a la dosis.

Indicador de respuesta a radiación UV (UVR) que comprende un primer material sensible a radiación UVB y/o UVA que se ha modificado para presentar una característica alterada de una manera retardada en respuesta a la exposición a radiación UVB y/o UVA

,

en el que el primer material sensible a radiación UVB y/o UVA comprende un agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA y un indicador de pH que presenta un color alterado entre las formas desprotonada y de ácido, en el que el agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA incluye un colorante que comprende una sal de yodonio o sulfonio, y en el que el primer material sensible a radiación UVB y/o UVA comprende además un agente de eliminación de protones para retardar la protonación del indicador de pH por el agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA, en el que el agente de eliminación de protones es una base.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2009/002908.

Solicitante: Intellego Technologies AB.

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: Medicinaregatan 8A 41346 Gothenburg SUECIA.

Inventor/es: MILLS, ANDREW, MCFARLANE,MICHAEL, MCDIARMID,KATE, GROSSHANS,PAULINE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > MEDIDA DE LA INTENSIDAD, DE LA VELOCIDAD, DEL ESPECTRO,... > Fotometría, p. ej. medidores de la exposición fotográfica... > G01J1/50 (utilizando un cambio de color de un indicador, p. ej. actinómetro)

PDF original: ES-2541150_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Indicador UV sensible a la dosis.

Campo de la invención 5

La presente invención se refiere a dispositivos indicadores UV que pueden presentar una exposición a radiación UV aumentada a lo largo de un periodo de tiempo, así como a un método de presentación de una cantidad relativa de exposición a UV a lo largo de un periodo de tiempo.

Antecedentes de la invención

La sobreexposición a radiación ultravioleta (UVR) es un peligro reconocido para la salud. Los efectos agudos que surgen de la exposición a corto plazo incluyen quemaduras solares (eritema) y fotoconjuntivitis. La exposición a largo plazo puede conducir a estados crónicos tales como fotoenvejecimiento, cáncer de piel y cataratas. Los niveles 15 de UVR incidente se miden habitualmente basándose en el sistema de índice de UV, en el que un valor de UVI de 6 es típico de un día de verano en el Reino Unido (RU) y equivalente a una irradiancia de UV efectiva de 150 mW m-2. La dosis de eritema mínima, MED, es la cantidad mínima de UVR que provoca probablemente eritema y es (es decir MED = 1) de aprox. 250 J m-2 para la mayoría de los caucásicos, es decir piel de tipo II. Por tanto, esta última sufriría probablemente una quemadura solar tras sólo 28 min en un día de verano en el RU. A pesar de la conciencia mucho 20 mayor del público general de los posibles peligros de la sobreexposición a UVR, el número de casos atribuidos de cáncer de piel continúa elevándose como también la continua atracción por ponerse moreno. Actualmente, en el RU, aprox. 50.000 personas desarrollan cáncer de piel al año, 8000 de los cuales son malignos, lo que conduce a aprox. 2000 muertes al año.

El principal problema con las quemaduras solares es que los signos habituales de daño y quemadura en la piel son retardados; a menudo tardan 4-8 h en aparecer. Por tanto, sería útil tener un indicador en tiempo real de lectura fácil que muestre cuándo se ha alcanzado un valor de MED = 1 para cualquier tipo de piel particular y que es el momento de taparse del sol. Existen varios dosímetros de UV notables en el mercado, incluyendo: SolarSafe, SunSignals y SunCheck. La mayoría utilizan un cambio de color gradual individual, lo que hace difícil identificar fases útiles en el 30 desarrollo de la quemadura solar, tal como MED = 0, 5 y 1.

Un método para detectar luz UV irreversiblemente es combinar agentes de liberación de ácido impulsada por UV, HA, incluyendo hidrato de cloral (CH) y sales de yodonio y sulfonio con la forma desprotonada de un indicador de pH (D-) . Los dos procesos clave pueden resumirse tal como sigue: 35

HA H+ + A- (1)

D- + H+ DH (2)

El resultado es que con un tiempo de irradiación UV la forma desprotonada del colorante, D, se convierte en su forma de ácido conjugado, DH, y esto está asociado con un cambio de color puesto que, dada la naturaleza de los indicadores de pH, D- tiene un color muy diferente a DH. Por ejemplo, azul de timol (TB-) es de color amarillo mientras que TBH es rojo. Sin embargo, se entiende generalmente que un sistema de este tipo da como resultado un cambio de color inmediato o sustancialmente instantáneo en respuesta a la estimulación con UV, lo que por tanto 45 no permite fácilmente a un usuario determinar una dosis de UV relativa, o una dosis de UV a lo largo del tiempo.

Artículos publicados por Abdel-Fattah et al. tratan principalmente de tales dosímetros de UV basados en el agente de liberación de ácido de hidrato de cloral, soportados sobre un sustrato de vidrio 1, 2.

El documento US 4 829 187 se refiere a un dosímetro de UV que usa un agente de liberación de ácido impulsada por UV en una capa indicadora soportada sobre un sustrato de polímero o papel, con una capa de bloqueo de UV encima. Pueden usarse haluros de alquilo como HA en este sistema.

El documento US 5 117 116 describe un dispositivo de plástico (PVC) , unido a la piel con un adhesivo sensible a la 55 presión, que soporta una etiqueta indicadora junto por encima de la superficie de la piel. El material fotosensible preferido en este dispositivo es un compuesto de oxazolidindiona, pero se indica que pueden usarse otros materiales, tales como una combinación de sales de yodonio y colorantes sensibles al pH.

El documento US 6 504 161 describe el dispositivo "Sun Signals" distribuido por Sun Health Solutions y que es 60 similar en diseño al sistema descrito en el documento US 5 117 116. Este dispositivo se basa en el cambio en el color de un colorante sensible al pH, incluyendo cualquiera del Aldrich Handbook of Stains, Dyes and Indicators, provocado por la liberación de ácido a partir de un haluro de alquilo. El colorante y el haluro están contenidos en un soporte de polímero. El cambio de color individual en este sistema está diseñado para ocultar o revelar un patrón gráfico dependiendo de la preferencia del fabricante. 65

Finalmente, el documento US 2002/00298 describe una capa de polímero aplicada directamente a la piel que contiene un agente sensible a UV. Este agente se toma principalmente de grupos fotocrómicos clásicos (espirooxazinas, espiropiranos, fulgidas, fulgimidas, bisimadizoles, derivados de viológeno y combinaciones de los mismos) , aunque se menciona que puede usarse un sistema que incorpora sales de yodonio, es decir un gente de liberación de ácido impulsada por UV. 5

No obstante, todos los dispositivos anteriores describen indicadores/dosímetros de UV de cambio de color individual inmediato; siendo la única guía en cuanto a la dosis de UV recibida la intensidad del cambio de color. Además, todos dan a conocer dispositivos que no proporcionan gran información con respecto al nivel de la dosis de UV recibida ni una indicación clara de cuándo se ha alcanzado un nivel de MED = 1. 10

La patente estadounidense 5.028.792 (Mullis) da a conocer sistemas fotoquímicos para la visualización directa de la exposición a radiación ultravioleta que implementan cambios de color visibles que implican un proceso en el que se forma un fotoácido tras la irradiación de un aldehído aromático sustituido con nitro con luz ultravioleta y en el que la transferencia de protones a un colorante provoca que el colorante experimente un cambio de color visible. 15

La publicación de solicitud internacional n.º WO 94/01503 da a conocer una tinta fototranscrómica adecuada para su uso en una impresora, que incluye una base de portador de resina polimérica soluble en agua, inerte y no iónica que tiene propiedades de formación de película, un progenitor de fotoácido o fotobase que libera o capta protones tras la exposición a la luz, un colorante sensible al pH que cambia de color en respuesta a un cambio en los niveles de 20 protones, un agente humectante no iónico compatible con agua que actúa conjuntamente con dicho colorante para permitir que dicho colorante cambie de color en respuesta a dicho cambio en los niveles de protones, un agente espesante no iónico compatible con agua que actúa conjuntamente con dicho colorante para permitir que dicho colorante cambie de color en respuesta a dicho cambio en los niveles de protones, y un adyuvante de flujo soluble en agua neutro que actúa conjuntamente con dicho colorante para que cambie de color en respuesta a dicho cambio 25 en los niveles de protones.

Entre los objetos de la presente invención está obviar y/o mitigar al menos una de las desventajas mencionadas anteriormente.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo/método que utiliza un indicador de UV retardado, que puede usarse opcionalmente de manera conjunta con un indicador de UV inmediato para resaltar dosis de UV clave diferentes, tales como 0, 5, 1 y 2 MED.

Sumario de la invención 35

La presente invención se basa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Indicador de respuesta a radiación UV (UVR) que comprende un primer material sensible a radiación UVB y/o UVA que se ha modificado para presentar una característica alterada de una manera retardada en respuesta a la exposición a radiación UVB y/o UVA, 5

en el que el primer material sensible a radiación UVB y/o UVA comprende un agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA y un indicador de pH que presenta un color alterado entre las formas desprotonada y de ácido, en el que el agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA incluye un colorante que comprende una sal de yodonio o sulfonio, 10

y en el que el primer material sensible a radiación UVB y/o UVA comprende además un agente de eliminación de protones para retardar la protonación del indicador de pH por el agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA, en el que el agente de eliminación de protones es una base.

2. Indicador de respuesta a UVR según la reivindicación 1, en el que el primer material sensible a radiación UVB y/o UVA se ha modificado para presentar su característica alterada en respuesta a diferentes valores de MED, tal como 0, 5, 1, 0, 1, 5, 2, 0 y 2, 5.

3. Indicador de respuesta a UVR según la reivindicación 1, para su uso en la indicación de exposición a 20 radiación UVB y/o UVA a lo largo de un periodo de tiempo, comprendiendo además el indicador UV un segundo material sensible a radiación UVB y/o UVA que puede presentar una característica alterada de manera inmediata con la exposición a radiación UVB y/o UVA.

4. Indicador de UVR según la reivindicación 3, en el que ambos materiales sensibles a radiación UVB y/o UVA 25 inmediato y retardado tienen sus características de respuesta alteradas/atenuadas a través del uso de un agente de filtro UV.

5. Indicador de UVR según cualquiera de las reivindicacione.

3. 4, en el que el primer y el segundo material sensible a radiación UVB y/o UVA presenta una característica alterada tras la exposición a radiación UVB 30 y/o UVA, que es sustancialmente irreversible.

6. Indicador de UVR según cualquier reivindicación anterior, en el que el agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA se selecciona de la lista que consiste en cloruro de difenilyodonio (DPIC) , DPI-hexafluorofosfato, DPI-perfluoro-1-butanosulfonato, DPI-triflato, triflato de 4-yodofenil-35 difenilsulfonio (IDST) , 4-metiltiofenil-DST, 2-naftil-DST, 4-clorofenil-DST y 4-bromofenil-DST, y el indicador de pH se selecciona de la lista que consiste en azul de timol (TB-) , verde malaquita (MG) , verde de bromocresol (BG) , azul de indofenol (lB) , azul de waxolina (WB) , hidroxietilamino-azobenceno, rojo de metilo (MR) , rojo de fenol (PhR) y cualquier otro colorante de di/trifenilmetano, aminoazo, aminoantraquinona, u otro colorante sensible al pH. 40

7. Indicador de UVR según cualquier reivindicación anterior, en el que el agente de eliminación de protones es NaOH, Na2CO3, NaHCO3, NH4OH o Ca (OH) 2.

8. Indicador sensible a UVR según cualquiera de las reivindicacione.

3. 7, en el que los materiales sensibles 45 a UVR primero ("retardado") y segundo ("inmediato") se proporcionan en forma de tinta con la que puede recubrirse un sustrato o similar.

9. Indicador de UVR según cualquiera de las reivindicacione.

3. 8, en el que la característica alterada de dichos materiales sensibles a radiación UVB y/o UVA primero y segundo se combinan para proporcionar 50 una indicación visual del grado de dosis de UVB y/o UVA, normalmente a lo largo del tiempo,

y opcionalmente en el que la característica alterada de los materiales sensibles a radiación UVB y/o UVA primero y segundo pueden distinguirse entre sí, 55

y opcionalmente en el que la característica alterada es un cambio en el color.

10. Indicador de UVR según la reivindicación 9, en el que el segundo material sensible a radiación UVB y/o UVA inmediato puede cambiar una característica, tal como un cambio de color, en respuesta a una primera dosis/nivel inicial de radiación UVB y/o UVA y el primer material sensible a radiación UVB y/o UVA 60 retardado puede cambiar una característica, tal como el color, en respuesta a una dosis aumentada de radiación UVB y/o UVA,

y opcionalmente en el que los cambios en el color pueden visualizarse por separado por medio de zonas diferenciadas de dicho primer y dicho segundo material sensible a radiación UVB y/o UVA, 65

y opcionalmente en el que cuando los materiales sensibles a radiación UVB y/o UVA primero y segundo se imprimen uno encima del otro, los cambios de color varían progresivamente,

y opcionalmente en el que el sustrato está coloreado para coincidir/corresponder con un color inicial o con un color alterado de la tinta y de este modo la tinta puede imprimirse de una manera particular para revelar 5 u ocultar una imagen en respuesta a radiación UVB y/o UVA.

11. Indicador de UVR según cualquier reivindicación anterior, que comprende una composición sensible tanto a UVA como a UVB (200 - 400 nm) y otra sólo sensible a UVB.

12. Método de detección de una dosis de UVR recibida por un indicador UV, comprendiendo el método las etapas de:

proporcionar un indicador UV que comprende un material sensible a radiación UVB y/o UVA que se ha modificado para presentar una característica alterada de una manera retardada con la exposición a 15 radiación UVB y/o UVA; y

detectar el nivel de exposición de dicho indicador UV a radiación UVB y/o UVA en virtud de la característica alterada de dicho material sensible a radiación UVB y/o UVA que está presentándose, 20

en el que el primer material sensible a radiación UVB y/o UVA comprende un agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA y un indicador de pH que presenta un color alterado entre las formas desprotonada y de ácido, en el que el agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA incluye un colorante que comprende una sal de yodonio o sulfonio, 25

y en el que el primer material sensible a radiación UVB y/o UVA comprende además un agente de eliminación de protones para retardar la protonación del indicador de pH por el agente de liberación de ácido impulsada por radiación UVB y/o UVA, en el que el agente de eliminación de protones es una base.

13. Método según la reivindicación 12, que comprende además comparar cualquier característica alterada tras 30 la exposición a radiación UVB y/o UVA con características de referencia correspondientes a dosis de UV conocidas, para ayudar en la detección/determinación de la dosis de UV relativa recibida por el indicador.

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 12 ó 13, en el que la exposición a radiación UVB y/o UVA es resultado de la exposición a la luz solar o de la radiación en una cabina de bronceado. 35

15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el material sensible a radiación UVB y/o UVA se ha modificado para presentar su característica alterada en respuesta a diferentes valores de MED, tales como 0, 5, 1, 0, 1, 5, 2, 0 y 2, 5.