COMPOSICIONES TEXTILES CON HIDROGELES DE QUITOSANO.
Composiciones textiles con hidrogeles de quitosano.
La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para conferir a sustratos textiles nuevas propiedades superficiales sensibles a estímulos externos de interés para distintas aplicaciones,
preferiblemente en aplicaciones médicas y cosméticas. Ello implica la formación de un hidrogel y su posterior aplicación al material que puede ser en forma de tejido, hilo o fibra textil. Además se describe el procedimiento para la elaboración de la composición del hidrogel, así como el procedimiento de su aplicación en sustratos textiles.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201030533.
Solicitante: CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS (CSIC).
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: ERRA SERRABASA,PILAR, SOLANS MARSA,CONCEPCION, ESQUENA MORET,JORDI, CAMBRA SANCHEZ,VICENTE, VILCHEZ MALDONADO,SUSANA, FAGES SANTANA,EDUARDO, FERRANDIZ GARCIA,MARCELA, GIRONES BERNABE,SAGRARIO, MIRAAS HERNANDEZ,JONATHAN.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- A61L15/28 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA. › A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE. › A61L PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES U OBJECTOS EN GENERAL; DESINFECCION, ESTERILIZACION O DESODORIZACION DEL AIRE; ASPECTOS QUIMICOS DE VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS; MATERIALES PARA VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS (conservación de cuerpos o desinfección caracterizada por los agentes empleados A01N; conservación, p. ej. esterilización de alimentos o productos alimenticios A23; preparaciones de uso medico, dental o para el aseo A61K). › A61L 15/00 Aspectos químicos de vendas, apósitos o compresas absorbentes o utilización de materiales para su fabricación (para vendas líquidas A61L 26/00; apósitos radiactivos A61M 36/14). › Polisacáridos o sus derivados.
- D06M15/03 TEXTILES; PAPEL. › D06 TRATAMIENTO DE TEXTILES O SIMILARES; LAVANDERIA; MATERIALES FLEXIBLES NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR. › D06M TRATAMIENTO, NO PREVISTO EN OTRO LUGAR EN LA CLASE D06, DE FIBRAS, HILOS, HILADOS, TEJIDOS, PLUMAS O ARTICULOS FIBROSOS HECHOS DE ESTAS MATERIAS. › D06M 15/00 Tratamiento de fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias, con compuestos macromoleculares; Este tratamiento combinado con un tratamiento mecánico (D06M 10/00, D06M 14/00 tienen prioridad). › Polisacáridos o sus derivados.
PDF original: ES-2367384_A1.pdf
Fragmento de la descripción:
Composiciones textiles con hidrogeles de quitosano.
La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para conferir a sustratos textiles nuevas propiedades superficiales sensibles a estímulos externos de interés para distintas aplicaciones, preferiblemente en aplicaciones médicas y cosméticas. Ello implica la formación de un hidrogel y su posterior aplicación al sustrato que puede ser en forma de tejido, hilo o fibra textil. Además se describe el procedimiento para la elaboración de la composición del hidrogel, así como el procedimiento de su aplicación en sustratos textiles.
Antecedentes de la invención
Los hidrogeles son redes poliméricas tridimensionales de origen natural o sintético, caracterizados por su extraordinaria capacidad de absorber agua y diferentes fluidos, pudiendo retener una gran cantidad de líquido en su estructura sin disolverse. Esta propiedad de absorber agua les convierten en materiales de enorme interés. Estos hidrogeles se obtienen mediante polimerización y entrecruzamiento simultáneo de uno o varios monómeros, mono- o polifuncionales, o mediante entrecruzamiento de polímeros polifuncionales. Se pueden clasificar de varias formas dependiendo de qué características y propiedades particulares se tomen como referencia (Peppas, N. A., Bures, P., Leobandund, W., Ichikawa, H., Hydrogels in pharmaceutical formulations, Eur. Jour. of Pharmaceutics and Biopharm., 50, 27-46, 2000). Atendiendo a su composición se pueden clasificar en homopoliméricos, copoliméricos o redes poliméricas interpenetradas (IPN). Dependiendo de la naturaleza de sus componentes pueden ser hidrogeles no iónicos o iónicos (aniónicos, catiónicos y anfóteros). Si se clasifican en función del tipo de uniones de la red tridimensional, éstos pueden ser hidrogeles físicos o químicos.
Los hidrogeles presentan una serie de características particulares como son:
Cuando el hinchamiento depende de las condiciones del medio externo reciben el nombre de hidrogeles sensibles a estímulos. Algunos de los factores que afectan al hinchamiento de este tipo de hidrogeles incluyen el pH, la temperatura, la fuerza iónica y la radiación electromagnética.
Los sistemas poliméricos de tipo hidrogel presentan un enorme potencial claramente reconocido en numerosos campos habiendo despertado un gran interés sobre todo en el ámbito biomédico y cosmético. Sin embargo, pese a los grandes avances experimentados en el diseño de hidrogeles y la enorme versatilidad de algunos de ellos, en la actualidad el potencial de los hidrogeles disponibles se encuentra limitado en algunos campos. Entre estos campos hay que señalar por su enorme interés y repercusiones tan importantes en la salud y economía, el de la ingeniería de tejidos. Concretamente, y a pesar de los significativos avances que ha experimentado este campo, existen desafíos que deben resolverse si se pretende alcanzar una aplicación clínica o cosmética amplia. Dichos desafíos incluyen la necesidad de disponer de hidrogeles con propiedades mecánicas, químicas y biológicas adecuadas (Khademhosseini et al., PNAS 103, 2006, 2480-2487).
Por otro lado, el quitosano es un producto que se utiliza en diversas aplicaciones como liberación de fármacos, ingeniería de tejidos y curación de heridas gracias a sus propiedades de biocompatibilidad, biodegradabilidad y no toxicidad. El quitosano se puede utilizar en forma de hidrogel, film, partículas, etc. Los hidrogeles de quitosano se han utilizado en aplicaciones médicas y farmacéuticas como ingeniería de tejidos y liberación de fármacos. En el sector textil también se han aplicado hidrogeles de quitosano o combinación de éste con otros polímeros para funcionalizar tejidos textiles y conferirles nuevas propiedades. El quitosano normalmente se entrecruza con otras moléculas para conferirle resistencia en medio ácido ya que a pH ácido este polímero es soluble. Se han utilizado diferentes moléculas para entrecruzar el quitosano como glutaraldehído y formaldehído pero presentan el problema de una elevada toxicidad. Por este motivo recientemente se ha comenzado a utilizar un agente reticulante natural, la genipina, que presenta de 5000 a 10000 veces menos toxicidad que el glutaraldehído. Los hidrogeles de quitosano reticulados con genipina han sido descritos en la literatura y se han utilizado entre otras aplicaciones para la liberación de fármacos. No obstante su aplicación sobre sustratos textiles no está descrita.
Además, existen los textiles médicos que pueden utilizarse igualmente para el tratamiento de heridas, en la liberación controlada de fármacos o la ingeniería de tejidos.
Estos materiales textiles debido a su elevada área superficial y a sus propiedades de resistencia, flexibilidad, permeabilidad al aire y a la humedad, así como su disponibilidad en diferentes longitudes y diámetros son buenos candidatos para el tratamiento de heridas.
La biodegradabilidad es un aspecto muy importante en los textiles médicos. Las fibras utilizadas en el tratamiento de heridas se clasifican en biodegradables y no biodegradables. El algodón, la viscosa, el alginato, el colágeno, la quitina y el quitosano y aquellas que puedan ser adsorbidas por el organismo en 2-3 meses se consideran fibras biodegradables mientras que las fibras sintéticas como la poliamida, el poliéster, el polipropileno y el politetrafluoroetileno cuya degradación es superior a 6 meses se consideran no biodegradables.
La liberación controlada de principios activos con soporte textil es otra de las aplicaciones de los textiles médicos. Los textiles son soportes adecuados para la liberación de principios activos ya que presentan una estructura permeable con una gran capacidad de adsorción, además de una elevada área superficial. Se han desarrollado diferentes sistemas de liberación de principios activos donde están involucrados los textiles, por ejemplo en incorporación de ciclodextrinas en las fibras, en fibras de intercambio iónico (Jaskari, T., Vuorio, M., Kontturi, K., Manzanares, J. A., Hirvonen, J., Controlled transdermal iontophoresis by ion-exchange fiber. Journal of Controlled Release, 67, 179-190, 2000; Vuorio, M. Manzanares, J. A., Murtomäki, L., Hirvonen, J., Kankkunen, T., Kontturi, K, Ion exchange fibers and drugs: a transient study, Journal of Controlled Release, 91, 439-448, 2003, Vuorio, M., Murtomäki, L., Hirvonen, J., Kontturi, K, Ion-exchange fibers and drugs: a novel device for the screening of iontophoretic systems, Journal of Controlled Release, 97, 485-492, 2004) fibras que contienen sustancias microencapsuladas y nanofibras fabricadas mediante electrohilado en cuyo interior se encuentra el principio activo. Otro sistema para liberación de sustancias es a partir de fibras huecas que en su interior contienen nanopartículas cargadas del fármaco o sustancia a liberar (Polacco, G., Cascone, M.G., Lazzeri, L., Ferrara, S. Giusti P., Biodegradable hollow fibres containing drug-loaded nanoparticles as controlled release systems, Polymer Internacional, 51, 1464-1472, 2002).
Por último, los textiles más utilizados en ingeniería de tejidos son los tejidos no tejidos, preferiblemente de materiales biodegradables. Se ha diseñado un soporte textil de PET recubierto de un hidrogel de quitosano, colágeno y mezclas de ambos biopolímeros (Risbud, M.W., Karamuk, E., Mayer, J., Designing hydrogel coated textile scaffolds for tissue engineering: Effect of casting conditions and degradation behavior studied at microstructure level, Journal of Materials Science Letters, 21, 1191-1194, 2002).
Descripción de la invención
La aplicación de hidrogeles de quitosano reticulados con genipina sobre soportes textiles aporta una serie de ventajas al material sobre el cual se aplica. Confiere hidrofilidad a sustratos de naturaleza hidrófoba, aumentando su confort, además de incrementar la capacidad de adsorción de agua y otros fluidos acuosos. Otra ventaja es que tanto el quitosano como la genipina son productos biocompatibles y aceptables medioambientalmente. Estos hidrogeles son fácilmente aplicables sobre... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Composición textil que comprende los siguientes elementos:
2. Composición textil según la reivindicación 1, donde el agente entrecruzante es genipina.
3. Composición textil según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, donde los componentes del hidrogel están en la siguiente proporción:
4. Composición textil según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde adicionalmente el hidrogel contiene una sustancia activa que se libera del mismo y que tiene propiedades cosméticas o farmacéuticas y se selecciona del grupo formado por hormonas, péptidos, proteínas, fármacos, compuestos lipídicos o lipofílicos, compuestos hidrofílicos, compuestos de ácidos nucleicos o nucleótidos o cualquier combinación de las mismas.
5. Composición textil según la reivindicación 1, donde el sustrato textil se selecciona del grupo formado materiales textiles de naturaleza vegetal, animal, sintética o cualquier combinación de las mismas.
6. Composición textil según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el sustrato textil se selecciona del grupo formado por lino, algodón, esparto, lana, seda, nailon, poliéster, poliamida o cualquier combinación de las mismas, preferiblemente el sustrato textil se selecciona entre algodón, lino, lana, poliamida y poliéster.
7. Composición textil según la reivindicación 1, donde los componentes tienen las siguientes proporciones:
8. Procedimiento para la elaboración de la composición de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende las siguientes etapas:
9. Procedimiento según la reivindicación 8, donde la síntesis del hidrogel comprende las siguientes etapas:
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, donde la aplicación del hidrogel sobre el sustrato textil se lleva a cabo mediante el método de agotamiento o el de impregnación con foulard.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, donde el sustrato textil ha sido previamente tratado con plasma.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 y 11, donde tras la aplicación del hidrogel sobre el polímero textil se lleva a cabo un post-tratamiento con luz ultravioleta.
13. Uso de la composición textil de las reivindicaciones 1 a 7 para la elaboración de textiles médicos o cosméticos.
14. Uso de la composición textil según la reivindicación 13, para facilitar la cicatrización de heridas, para la liberación controlada de sustancias activas con soporte textil o para ingeniería de tejidos.
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