Un método de preparación de una espuma gelificada seca, donde dicho método comprende los siguientes pasos:

a) formación de una composición formadora de geles que comprende una dispersión acuosa que comprende los siguientes ingredientes: un polímero gelificante seleccionado entre el grupo que consiste en alginatos, sustancias pécticas, carragenanos, alginatos glicólicos y mezclas de los mismos,

un agente gelificante;

un plastificante soluble en agua;

opcionalmente, un agente formador de espumas;

opcionalmente, un aditivo;

un modificador del pH;

agua;

en donde el polímero gelificante se disuelve en el agua y el agente gelificante se dispersa en el agua;

b) formación de una espuma a partir de la dispersión, y después que se termina la formación de la espuma, la formación de una espuma gelificada;

c) el secado de la espuma gelificada para formar la espuma gelificada seca;

en donde la espuma gelificada seca, excluyendo el agua y aditivos, comprende más del 50% (p/p) del plastificante y donde los sitios de gelificación reaccionados del polímero gelificante están distribuidos uniformemente a través de la fase sólida de la espuma gelificada

Espuma gelificada a base de biopolímero.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a espumas gelificadas de biopolímeros. En particular, esta invención se refiere a un método para producir espumas gelificadas secas de biopolímeros, a las espumas gelificadas secas resultantes y a los usos de las espumas gelificadas secas en, por ejemplo, aplicaciones biomédicas tales como apósitos para heridas, sistemas de transporte de liberación controlada, usos en las áreas de alimentos y cuidados personales, como cosméticos e higiene oral.

Antecedentes de la invención

Las espumas de biopolímeros, especialmente las espumas que contienen alginato gelificado, se han descrito en aplicaciones tales como apósitos para heridas, sistemas de transporte de liberación controlada, cultivo celular, medios barrera para prevenir la adherencia de tejidos e implantes bioabsorbibles. Sin embargo, estas espumas son frágiles, difíciles de manipular y/o difíciles de fabricar, siendo necesaria la utilización de equipos caros como liofilizadores.

Dos funciones importantes de los apósitos quirúrgicos o para heridas son la capacidad de absorber y contener líquidos y la capacidad de absorber y transferir las exudaciones de la herida fuera del lugar de la misma. Sin embargo, ya que la curación de la herida aumenta al mantener el lecho de la misma húmedo, un apósito para heridas deberá absorber y transferir las exudaciones lejos de la superficie de la herida sin desecar el lecho de la misma. Además, el apósito para la herida deberá separarse de la herida fácilmente para que su eliminación no dañe los tejidos recién formados.

Por ejemplo, Eagles, patente estadounidense n.º 5.80.777, y Bakis, patente estadounidense n.º 5.851.461, revelan métodos de producción de espumas gelificadas de polisacáridos que pueden usarse como apósitos para heridas. Sin embargo, se tiene poco o ningún control sobre el tamaño de la espuma y los productos resultantes son relativamente difíciles de manipular. También se han empleado espumas de poliuretanos como apósitos para heridas, pero estas espumas no contienen biomateriales y, en consecuencia, no son absorbibles cuando se emplean en implantes. Eccard, patente publicada estadounidense n.º 2003/0180242, revela espumas poliméricas sólidas, pero la preparación de la espuma requiere calentamiento y enfriamiento de la mezcla de reacción para formar la espuma.

En WO 94/17137 se describen esponjas (espumas) producidas con hidrocoloides mediante la expansión de geles de los mismos. Las espumas tienen propiedades que pueden modificarse, como la absorción de agua, biodegradabilidad, tamaño de poro y estructura. Pueden producirse productos comestibles que podrían contener un plastificante comestible, un azúcar o sustituto de azúcar y posiblemente también un agente saborizante o potenciador del sabor. Las esponjas se producen preparando un gel de un hidrocoloide, ya sea sellándolo en un recipiente cerrado con un líquido de composición similar, poniendo el recipiente bajo presión y liberando abruptamente la presión, seguido de liofilización, o mediante la incorporación a dicho gel de un microorganismo adecuado, como una levadura, induciendo la fermentación en presencia de un medio nutriente adecuado, de forma que el dióxido de carbono formado ocasione la expansión y formación de la espuma, que se procesa hasta obtener el producto final.

En consecuencia, existe la necesidad de una espuma gelificada que comprenda biomateriales, que tenga una alta absorbencia, sea fácil de fabricar y manipular, y no requiera un equipo caro (como por ejemplo liofilizadores) para su fabricación.

Resumen de la invención

En un aspecto, la invención es un método de formación de una espuma gelificada seca, como se describe en la reivindicación 1. Las espumas gelificadas secas son suaves y flexibles, pero poseen una alta absorbencia y resistencia en estado húmedo. El método puede producir una espuma con un pH fisiológico. El método permite el control de la velocidad de gelificación y produce una espuma gelificada seca mecánicamente homogénea. Además, el método no requiere equipos caros, del tipo de liofilizadores.

Según la presente invención, se ofrece un método para la formación de una espuma gelificada seca, que comprende los siguientes pasos:

en donde el polímero gelificante se disuelve en el agua, y el agente gelificante se dispersa en la misma;

en donde la espuma gelificada seca, excluyendo el agua y aditivos, comprende más del 50% (p/p) del plastificante, y donde los sitios gelifícantes de reacción del polímero gelificante están distribuidos homogéneamente a través de la fase sólida de la espuma gelificada.

Un polímero gelificante preferido es el alginato. Un agente gelificante preferido es el carbonato de calcio. Los plastificantes solubles en agua preferidos son glicerina, sorbitol y mezclas de los mismos. Cuando están presentes, los agentes formadores de espumas preferidos son agentes poliméricos formadores de espumas solubles en agua, más preferiblemente hidroxilpropilmetil celulosa. Un modificador del pH preferido es glucono delta lactona. El secado de la espuma gelificada puede hacerse a temperatura ambiente o a una temperatura mayor y no requiere liofilización.

La invención también incluye una espuma gelificada seca producida por un método de la invención.

En otro aspecto, la invención ofrece una espuma gelificada seca, como se describe en la reivindicación 38, que comprende un polímero gelificante seleccionado entre el grupo que comprende alginatos, sustancias pécticas, carragenanos, alginatos glicólicos, y mezclas de los mismos, reticulados con un catión polivalente y un plastificante soluble en agua, en donde la relación entre el plastificante y el alginato es 10:1 a 2:1, y donde la espuma gelificada seca, excluyendo el agua y aditivos, comprende más del 50% (p/p) de plastificante y donde los sitios gelificantes de reacción del polímero gelificante están distribuidos homogéneamente a través de la fase sólida de la espuma gelificada.

Como se describe a continuación, las espumas gelificadas secas de la invención tienen muchas aplicaciones. Podrían usarse como apósitos para heridas. También podrían usarse en la higiene oral, en alimentos y cosméticos, y como sistemas de transporte de agentes benéficos. En el presente se describen otras aplicaciones.

En otra realización se ofrece un sistema de transporte que comprende una espuma gelificada seca de la invención.

En otra realización adicional, la invención ofrece un sistema de replicación de un cultivo celular que comprende una espuma seca de la invención y las células replicantes se encuentran en la espuma.

Una realización adicional de la invención ofrece un implante bioabsorbible que comprende una espuma gelificada seca de la invención y un agente benéfico, células replicantes, o una mezcla de los mismos en dicha espuma.

Otra realización de la invención ofrece un método de transporte de un agente cosmético a la piel humana, y el método comprende el paso de aplicación de una espuma gelificada seca de la invención a la piel humana y al menos la hidratación parcial de la espuma gelificada seca.

También según la invención se ofrece un método de preparación de un apósito para heridas que comprende el paso de preparación de una espuma gelificada seca mediante el método de la invención, y colocación de la espuma gelificada seca sobre un substrato, en donde el substrato es un artículo tejido o no tejido, una película u otra espuma gelificada seca.

Breve descripción...

1. Un método de preparación de una espuma gelificada seca, donde dicho método comprende los siguientes pasos:

en donde el polímero gelificante se disuelve en el agua y el agente gelificante se dispersa en el agua;

en donde la espuma gelificada seca, excluyendo el agua y aditivos, comprende más del 50% (p/p) del plastificante y donde los sitios de gelificación reaccionados del polímero gelificante están distribuidos uniformemente a través de la fase sólida de la espuma gelificada.

2. Un método como el indicado en la reivindicación 1, en donde la dispersión acuosa comprende el agente formador de espumas.

3. Un método como el indicado en la reivindicación 1 ó 2, en donde la relación entre el plastificante y el polímero gelificante en la dispersión acuosa es 10:1 a 2:1.

4. Un método como el indicado en las reivindicaciones 1 ó 2, en donde la relación entre el plastificante y el polímero gelificante en la dispersión acuosa es 8:1 a 3:1.

5. Un método como el indicado en las reivindicaciones 1 ó 2, en donde la relación entre el plastificante y el polímero gelificante en la dispersión acuosa es 6:1 a 4:1.

6. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 5, en donde la dispersión acuosa comprende 0,5% p a 10% p del polímero gelificante.

7. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 5, en donde la dispersión acuosa comprende 1% p a 6% p del polímero gelificante.

8. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 5, en donde la dispersión acuosa comprende 2% p a 4% p del polímero gelificante.

9. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 8, en donde el polímero gelificante es alginato con un contenido G de al menos 30%.

10. Un método como el indicado en la reivindicación 9, en donde el contenido G del alginato es 40% a 90%.

11. Un método como el indicado en la reivindicación 10, en donde el contenido G del alginato es 50% a 80%.

12. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 9 y la 11, en donde el alginato tiene un peso molecular de al menos 150.000 Daltons.

13. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 9 y la 12, en donde la cantidad de agente gelificante añadido es suficiente para saturar del 25% al 200% de los sitios de gelificación del alginato.

14. Un método como el indicado en cualquiera las reivindicaciones comprendidas entre la 9 y la 12, en donde la cantidad de agente gelificante añadido es suficiente para saturar del 50% al 100% de los sitios de gelificación del alginato.

15. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 9 y la 14, en donde el agente gelificante es carbonato de calcio.

16. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 9 y la 15, en donde el plastificante soluble en agua es glicerina, sorbitol o una mezcla de los mismos.

17. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 9 y la 16, en donde la dispersión acuosa comprende el agente formador de espumas, y el agente formador de espumas comprende hidroxipropilmetilcelulosa.

18. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 9 y la 17, en donde la dispersión acuosa comprende el agente formador de espumas, y el agente formador de espumas comprende metilcelulosa.

19. Un método como el indicado en las reivindicaciones 17 ó 18, en donde el agente formador de espumas comprende además un tensoactivo no iónico.

20. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 19, en donde el modificador del pH es glucono delta lactona.

21. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 20, que comprende además, después del paso b) y antes del paso c), el paso de adición de la espuma a un baño de un líquido orgánico que es miscible en agua o en el cual el agua es parcialmente soluble que comprende un plastificante soluble en agua, y que forma perlas de espuma.

22. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 21, en donde se forma la dispersión acuosa siguiendo los siguientes pasos, en orden:

23. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 22, en donde la espuma gelificada seca, excluyendo el agua y aditivos, comprende 0,05% p a 5,0% p de un tensoactivo.

24. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 23, en donde la dispersión acuosa comprende además una sal de plata soluble en agua.

25. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 23, que comprende además el paso de adición de un aditivo a la espuma gelificada seca.

26. Un método como el indicado en la reivindicación 25, en donde el aditivo es un colorante, un sabor o una fragancia.

27. Un método como el indicado en la reivindicación 25, en donde el aditivo es quitosano.

28. Un método como el indicado en la reivindicación 27, en donde la dispersión acuosa comprende el aditivo.

29. Un método como el indicado en la reivindicación 28, en donde el aditivo es comestible.

30. Un método como el indicado en la reivindicación 28, en donde el aditivo es un agente benéfico.

31. Un método como el indicado en la reivindicación 28, en donde el aditivo es un abrasivo.

32. Un método como el indicado en la reivindicación 1, en donde el modificador del pH indicado comprende al menos uno de los siguientes: un anhídrido, éster, amida, lactona y lactama.

33. Un método como el indicado en la reivindicación 32, en donde el modificador del pH indicado comprende al menos uno de los siguientes: lactona del ácido láctico, lactona del ácido glicólico y glucono delta lactona.

34. Un método como el indicado en la reivindicación 1, en donde la espuma gelificada seca indicada tiene una densidad en húmedo de 0,15 a 0,30 g/cm³ y donde la espuma gelificada es para una mascarilla facial.

35. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 34, en donde el proceso es un proceso continuo.

36. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 34, en donde el proceso es un proceso discontinuo.

37. Una espuma gelificada seca producida por un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 36.

38. Una espuma gelificada seca que comprende un polímero gelificante seleccionado entre el grupo que consiste en alginatos, sustancias pécticas, carragenanos, alginatos glicólicos y mezclas de los mismos reticulados con un catión polivalente, y un plastificante soluble en agua, donde la relación entre el plastificante y el alginato es 10:1 a 2:1, y donde la espuma gelificada seca, excluyendo el agua y aditivos, comprende más del 50% (p/p) del plastificante y donde los sitios de gelificación que han reaccionado del polímero gelificante están distribuidos uniformemente a través de la fase sólida de la espuma gelificada.

39. Una espuma gelificada seca como la indicada en la reivindicación 38, en donde el polímero gelificante es alginato.

40. Una espuma gelificada seca como la indicada en las reivindicaciones 38 ó 39, en donde la espuma gelificada seca comprende además hidroxipropilmetil celulosa.

41. Una espuma gelificada seca como la indicada en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 38 y la 40, en donde la relación entre el plastificante y el alginato es de 8:1 a 3:1.

42. Una espuma gelificada seca como la indicada en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 38 y la 40, en donde la relación entre el plastificante y el alginato es de 6:1 a 4:1.

43. Una espuma gelificada seca como la indicada en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 38 y la 42, en donde el plastificante soluble en agua es glicerina, sorbitol o una mezcla de los mismos.

44. Una espuma gelificada seca como la indicada en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 38 y la 43, en donde la espuma gelificada seca, excluyendo el agua y aditivos, comprende 0,05% p a 5,0% p de un tensoactivo.

45. Una espuma gelificada seca como la indicada en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 37 y la 44, en donde la espuma, excluyendo el agua y aditivos, comprende más del 55% p del plastificante.

46. Una espuma gelificada seca como la indicada en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 37 y la 45, que comprende además un aditivo.

47. Una espuma gelificada seca como la indicada en la reivindicación 46, en donde el aditivo es un agente benéfico.

48. Una espuma gelificada seca como la indicada en la reivindicación 46, en donde el aditivo es comestible.

49. Una espuma gelificada seca como la indicada en la reivindicación 46, en donde el aditivo es un abrasivo.

50. Un apósito para heridas que comprende la espuma gelificada seca como se indica en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 37 y la 47, sobre un substrato, en donde el substrato es un artículo tejido o no tejido, una película u otra espuma gelificada seca.

51. Un sistema de transporte que comprende una espuma gelificada seca como la indicada en la reivindicación 46.

52. Un sistema de transporte como el indicado en la reivindicación 51, en donde el agente benéfico es un agente cosmético.

53. Un sistema de transporte como el indicado en la reivindicación 51, en donde la espuma gelificada seca es una mascarilla facial.

54. Un sistema de replicación para el cultivo celular que comprende una espuma gelificada seca como la indicada en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 37 y la 45, con las células replicantes en la espuma.

55. Un implante bioabsorbible que comprende una espuma gelificada seca como se indica en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 37 y la 45, y un agente benéfico, células replicantes o una mezcla de los mismos en dicha espuma.

56. Un medio barrera bioabsorbible que comprende una espuma gelificada seca como la indicada en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 37 y la 45, implantable en el cuerpo humano.

57. Un método para transportar un agente cosmético a la piel humana, comprendiendo dicho método el paso de aplicación de una espuma gelificada seca, como se indica en la reivindicación 41, a la piel humana e hidratando al menos parcialmente la espuma gelificada seca.

58. Un método como el indicado en la reivindicación 57, que comprende además el paso de eliminar la espuma gelificada seca, al menos parcialmente hidratada, de la piel.

59. Un método como el indicado en las reivindicaciones 57 ó 58, en donde el agente benéfico es soluble en agua.

60. Un método como el indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 57 y la 59, donde el agente cosmético es un humectante o emoliente.

61. Un método como el indicado en la reivindicación 60, en donde el humectante o emoliente se selecciona entre el grupo formado por glicerina e hialuronato.

62. Un método para la preparación de un apósito para heridas que comprende los pasos de preparación de una espuma gelificada seca mediante el método indicado en cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 32, y colocación de la espuma gelificada seca sobre un substrato, en donde el substrato es un artículo tejido o no tejido, una película u otra espuma gelificada seca.

63. Un método como el indicado en la reivindicación 62, en donde el pH de la espuma gelificada seca está comprendido entre 6,0 y 7,0.

64. Un método como el indicado en las reivindicaciones 62 ó 63, en donde el apósito para heridas comprende además un agente microbiano.

65. Un apósito para heridas preparado por el método indicado en las reivindicaciones 62 ó 63.