Composiciones de queratina hidratables.

Composición que comprende un material de queratina absorbente obtenido a partir de un filamento de pelo,

en la que el material absorbente está sustancialmente libre de proteínas y péptidos de queratina solubles en agua y en la que el filamento se produce saturando el filamento con disolvente acuoso para obtener un filamento expandido y eliminando posteriormente el agua mediante sublimación para obtener un material absorbente.

Composiciones de queratina hidratables Campo de la invenciïn Las queratinas, como las principales proteïnas estructurales de todas las cïlulas epiteliales, desempeïan papeles importantes para la cicatrizaciïn de heridas y la recuperaciïn de tejidos. Los procesos de cicatrizaciïn de heridas apropiados implican la cobertura de la herida por queratinocitos, cïlulas que fabrican queratinas y migran desde el 10 borde de la herida. Se ha encontrado que las queratinas son necesarias para la reepitelizaciïn durante la cicatrizaciïn de heridas (Coulombe, P.A., Prog In Dermatology, 2003, 37 (1) , 219-230; Bruen, et al., J. Surg. Res 2004, 120 (1) , 12 20, McGowan y Coulombe, J Cell Biol. 1998, 143 (2) , 469-486; Paladini, et al., J Cell Biol. 1996, 132 (3) , 381-97) . Ademïs, los biomateriales basados en queratina pueden proteger tejido lesionado y mantener un entorno hïmedo para el fomento de la cicatrizaciïn de heridas. Determinados biomateriales de queratina tambiïn 15 son eficaces para la administraciïn de factores de crecimiento y agentes farmacïuticos para fomentar la cicatrizaciïn de heridas para heridas agudas y crïnicas (patentes estadounidenses n.os 5.932.552, 5.948.432 y 6.124.265) . El documento US 6.270.793 describe una fibra o polvo sïlido de queratina, altamente absorbente e hidratable, preparado preferiblemente a partir de pelo que, tras tratamiento quïmico, conserva una proporciïn de cadenas peptïdicas solubles en agua, secïndose la fibra o el polvo sïlido mediante evaporaciïn a vacïo. El

documento US2003/0035820 da a conocer queratina soluble que puede colarse para dar diversas formas.

Sumario La presente divulgaciïn incluye pelïculas y absorbentes hidratables fabricados con procedimientos sencillos,

repetibles a partir de pelo. La liofilizaciïn produce un material con absorciïn de agua instantïnea de hasta mïs de 20 veces su peso en agua. Las pelïculas producidas son flexibles y uniformes con una absorciïn de agua de 7 - 8 veces el peso original.

La presente divulgaciïn puede describirse, por tanto, como una composiciïn que comprende un material de queratina absorbente obtenido a partir de un filamento de pelo, en la que el material absorbente estï sustancialmente libre de proteïnas y pïptidos de queratina solubles en agua y en la que el filamento se produce saturando el filamento con disolvente acuoso para obtener un filamento expandido y eliminando posteriormente el agua mediante sublimaciïn para obtener un material absorbente. Se ha mostrado que la composiciïn descrita absorbe al menos 20 veces su peso de agua. Puede lograrse la sublimaciïn mediante cualquier medio conocido en la tïcnica y se logra preferiblemente mediante una tïcnica de liofilizaciïn. Pueden prepararse composiciones tal como se describen en el presente documento a partir de diversas fuentes de queratina, y preferiblemente se preparan o se obtienen a partir de pelo de un ser humano o animal, incluyendo lana.

Las composiciones dadas a conocer pueden describirse en determinadas realizaciones como composiciones 40 preparadas mediante el procedimiento que comprende:

oxidar pelo o lana de manera eficaz para alterar una parte principal de los enlaces disulfuro de cistina en el pelo o la lana;

retirar sustancialmente todas las proteïnas y pïptidos que son solubles en agua a pH neutro de la composiciïn;

hinchar la composiciïn mediante saturaciïn con disoluciïn acuosa; y

liofilizar la composiciïn. 50 Breve descripciïn de los dibujos Los siguientes dibujos forman parte de la presente memoria descriptiva y se incluyen para demostrar adicionalmente determinados aspectos de la presente invenciïn. La invenciïn puede entenderse mejor mediante referencia a uno o 55 mïs de estos dibujos en combinaciïn con la descripciïn detallada de realizaciones especïficas presentada en el presente documento.

La figura 1A es una micrografïa ïptica de un pelo humano tras secado a vacïo (comparativa) .

La figura 1B es una micrografïa ïptica de un pelo humano tras liofilizaciïn (de la invenciïn) .

La figura 2 es una fotografïa de un material en lïmina formado a partir de la porciïn soluble de pelo.

Descripciïn detallada 65 Oxidaciïn de pelo humano. Se lavaron sesenta gramos de pelo humano con detergente Veraï al 10% de Fisher

Scientific y despuïs se aclararon con cantidades abundantes de agua desionizada. Se eliminï el agua mediante secado durante la noche en condiciones ambientales. Se aïadiï el pelo limpio resultante a 1000 ml de ïcido peracïtico al 2%, se sometiï a ebulliciïn durante 2 horas y se filtrï. Se aclarï adicionalmente el pelo recogido en 100 ml de etanol, se filtrï y se secï a vacïo a temperatura ambiente durante la noche.

Valoraciïn de pelo humano oxidado. Se mezclï pelo seco, oxidado, preparado tal como se describiï en el pïrrafo anterior, con agua desionizada y despuïs se valorï con hidrïxido de sodio 0, 1 M a pH 7. Se filtrï la suspensiïn de pelo neutralizada y se lavï con cantidades abundantes de agua desionizada hasta que se formï un hidrogel de color amarillento claro en el embudo de filtraciïn. Se recogieron tanto el extracto como el hidrogel para preparar los productos correspondientes.

Preparaciïn de absorbente de queratina. Se liofilizï el hidrogel o, alternativamente, se secï a vacïo para eliminar el agua atrapada. El hidrogel preparado mediante liofilizaciïn mantuvo la textura del hidrogel hinchado y formï un absorbente blanco similar a una esponja. El absorbente preparado mediante secado a vacïo era duro y frïgil.

Preparaciïn de pelïcula de queratina. Se valorï el extracto con HCl para obtener un precipitado. Se filtrï el precipitado, se aclarï con cantidades abundantes de etanol puro y se secï a vacïo. La queratina resultante era un polvo de color gris claro. Se disolviï adicionalmente el polvo de queratina para preparar una disoluciïn acuosa al 10% mediante adiciïn de amoniaco a un pH de no mïs de 8 y despuïs se aïadiï glicerina en una cantidad para lograr el 30% de glicerina con respecto a proteïna. Se aïadieron los 10 ml de disoluciïn a una placa Petri (3, 5” de diïmetro) y se secaron durante la noche a temperatura ambiente para formar una pelïcula flexible.

Prueba de absorciïn de agua. La absorciïn de agua para el absorbente y la pelïcula de queratina se somete a prueba mediante adiciïn gota a gota de agua hasta que se observa agua en exceso que no se absorbe por el hidrogel de queratina o la pelïcula hinchada, respectivamente.

La queratina del pelo estï en forma de microfibrillas y una matriz de “adhesivo” amoría bajo la cutïcula externa tubular de pelo humano, y es rica en contenido en azufre. Su integridad se debe principalmente a la presencia de enlaces disulfuro a travïs de unidades de cistina. Para preparar un hidrogel de queratina, se rompe el enlace disulfuro, preferiblemente mediante oxidaciïn parcial, para formar grupos colgantes hidrïfilos principalmente en las cadenas laterales de aminoïcido de cisteïna. Estos grupos son principalmente grupos ïcido sulfïnico, que pueden complejarse con agua. En realizaciones preferidas, se usa ïcido peracïtico al 2% o equivalente como agente de oxidaciïn para convertir parcialmente enlaces disulfuro en grupos ïcido sulfïnico colgantes. Un grupo ïcido sulfïnico tal como se usa en el presente documento puede definirse como un ïtomo de azufre unido a uno, dos o tres ïtomos de oxïgeno. Los materiales dados a conocer no se limitan a queratina oxidada, ya que los enlaces disulfuro tambiïn pueden romperse mediante tïcnicas reductoras que no dan como resultado la formaciïn de grupos ïcido sulfïnico.

Tras la oxidaciïn, una fracciïn de la queratina oxidada es insoluble en disoluciïn acuosa a pH neutro. Esta fracciïn de la queratina absorbe agua y forma un hidrogel tras el contacto con agua. Un aspecto de la presente divulgaciïn es que el mïtodo de secado de la fracciïn insoluble de la queratina afecta a la estructura y la funciïn del material insoluble. Por ejemplo, eliminar el agua residual de la estructura mediante sublimaciïn, tal como en la liofilizaciïn, por ejemplo, da como resultado un material expandido, altamente absorbente. Esta estructura se muestra en la figura 1B y se muestra que absorbe mïs de 20 veces su peso de agua para formar un hidrogel. Dado que el filamento mantiene una integridad estructural al menos parcial y es altamente absorbente, este material es un biomaterial excelente para su uso en aplicaciones de andamiaje celular y para la administraciïn de agentes activos en aplicaciones de cicatrizaciïn de heridas, por ejemplo.

La porciïn soluble de pelo oxidado que se separa del absorbente insoluble incluye alfa-queratina... [Seguir leyendo]

1. Composiciïn que comprende un material de queratina absorbente obtenido a partir de un filamento de pelo, en la que el material absorbente estï sustancialmente libre de proteïnas y pïptidos de queratina solubles en agua y en la que el filamento se produce saturando el filamento con disolvente acuoso para obtener un filamento expandido y eliminando posteriormente el agua mediante sublimaciïn para obtener un material absorbente.

2. Composiciïn segïn la reivindicaciïn 1, en la que el material absorbente absorbe al menos 20 veces su 10 peso de agua.

3. Composiciïn segïn la reivindicaciïn 1, en la que la sublimaciïn se logra liofilizando el material de queratina absorbente.

4. Composiciïn segïn la reivindicaciïn 1, en la que el filamento de pelo es un filamento de pelo humano.

5. Composiciïn segïn la reivindicaciïn 1, en la que el filamento de pelo es un filamento de lana o pelo de animal.

6. Composiciïn preparada mediante un procedimiento que comprende: oxidar pelo o lana de manera eficaz para alterar una parte principal de los enlaces disulfuro de cistina en el pelo o la lana; retirar sustancialmente todas las proteïnas y pïptidos que son solubles en agua a pH neutro de la composiciïn; hinchar la composiciïn mediante saturaciïn con disoluciïn acuosa; y liofilizar la composiciïn.

7. Uso de una composiciïn segïn cualquier reivindicaciïn anterior en la preparaciïn de una pelïcula absorbente de agua.

8. Uso de una composiciïn segïn cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en la preparaciïn de un apïsito para heridas, un andamiaje de crecimiento celular, un material de administraciïn de fïrmaco de liberaciïn controlada o sostenida, un producto para el cuidado de la piel, un vendaje absorbente de agua, un païal, un producto de higiene femenina absorbente o un absorbente de lïquido medioambiental.