MATERIAL DE RECUBRIMIENTO ANTIMICROBIANO.

Material de recubrimiento antimicrobiano y no citotóxico que comprende a) una capa de biocida con un principio activo biocida elegido del grupo constituido por plata,

cobre y cinc, sus iones y sus complejos metálicos o una mezcla o aleación que comprende dos o más de estos elementos y b) una capa de control de transporte que cubre la capa de biocida con un espesor y una porosidad que se ajustan para liberar el principio activo biocida a partir de la capa de biocida a través de la capa de control de transporte en una cantidad antimicrobiana y no citotóxica, en que la capa de control de transporte tiene una proporción de silicio del 20 al 60% atómico, una proporción de carbono de hasta el 50% atómico y una proporción de oxígeno del 25 al 66% atómico, respecto al número total de átomos contenidos en la capa y detectables en el análisis de XPS

La invención se refiere a un material de recubrimiento antimicrobiano y no citotóxico, a productos médicos 5 correspondientes y a procedimientos de preparación.

En diversas áreas de aplicación existe una necesidad constante de controlar la colonización, la proliferación y la supervivencia de microorganismos, en particular de procariotas y hongos. En particular, se desea frecuentemente limitar la concentración de los microorganismos sobre una superficie determinada o mantener dicha superficie completamente libre de microorganismos - dado el caso, de los microorganismos de una especie o género 10 determinados. Este fin se pretende, en particular, en las aplicaciones médicas, de tecnología médica o de tecnología de la higiene, en el sentido más amplio. Por tanto, en el área de los productos médicos y de higiene, por ejemplo, se usan convencionalmente materiales y recubrimientos de efecto antimicrobiano, por ejemplo, hilos recubiertos de plata para la cirugía (véase S. Silver, FEMS Microbiology Reviews (2003): 341 a 353) o barnices antiensuciamiento que contienen cobre. A este respecto han resultado ser especialmente eficaces los biocidas de amplio espectro de acción 15 y, a este respecto en particular, los biocidas inorgánicos como, por ejemplo, la plata y sus iones. A este respecto, con el paso del tiempo, el material tratado con el biocida libera el biocida que contiene y reduce o impide completamente la colonización o la proliferación de los microorganismos sobre el mismo material o también en su entorno.

A este respecto, frecuentemente es problemático que los materiales de efecto antimicrobiano convencionales liberan al principio una alta concentración de biocida, de modo que la concentración del biocida liberado no sólo tiene 20 un efecto tóxico sobre los microorganismos que se han de combatir, sino también, involuntariamente, sobre células superiores. Esto representa un problema, en particular, en el caso de productos médicos como apósitos para heridas, catéteres, lentes de contacto e implantes, ya que un producto médico así tratado retrasa la cicatrización de la herida y puede provocar irritaciones de los tejidos y alergias. También se presentan desventajas correspondientes en productos de higiene que liberan biocidas, como por ejemplo, compresas, tampones o pañales, así como en la preparación y el 25 procesamiento de alimentos, en particular en relación con los envases que liberan biocidas, así como en los componentes para la preparación o el procesamiento de alimentos que liberan biocidas. Además, el efecto antimicrobiano se agota rápidamente por la lixiviación del material provisto del principio activo biocida. Por lo demás, en los recubrimientos convencionales es desventajoso que éstos, en el caso de un daño, por ejemplo por un desgaste como el que puede presentarse también en la utilización apropiada del objeto recubierto correspondiente, 30 frecuentemente pueden liberar, al menos localmente, una cantidad muy elevada de biocida.

Para remediar estas desventajas se recomienda, según el documento WO 03/024494, un material adhesivo y de recubrimiento antimicrobiano que contiene partículas de plata metálica con un contenido inferior a 5 ppm de iones de plata, de sodio y de potasio, siendo el material adhesivo y de recubrimiento un material de base orgánica preparado de forma sintética que, en general, se endurece después del procesamiento. A este respecto, las partículas de plata 35 están distribuidas uniformemente en el material adhesivo y de recubrimiento. En particular, el material adhesivo y de recubrimiento deberá ser un barniz o un adhesivo, en particular, de base duro- o termoplástica. Sin embargo, aquí es desventajoso que la velocidad de liberación de los iones metálicos sólo puede controlarse o ajustarse con dificultad.

Del documento US 2002/0006887 A1 se conoce un limpiador provisto de un principio activo antimicrobiano. Para retrasar la liberación del principio activo antimicrobiano, el limpiador está provisto de una capa de polietileno-40 acetato de vinilo, en que el principio activo hipoclorito de calcio se halla encapsulado total o parcialmente en el recubrimiento. Sin embargo, las cantidades liberadas del principio activo son demasiado elevadas para poder excluir un efecto citotóxico. Por tanto, la aplicación de un recubrimiento como se describe en este documento sólo tiene sentido para un limpiador, pero no en general para productos médicos y, en particular, para productos implantables.

Del documento WO 00/60297 se conoce un tubo provisto de un principio activo antimicrobiano. Sin embargo, 45 éste no contiene asimismo una capa de control de transporte, que no incluye partículas del principio activo antimicrobiano. Por tanto, el principio activo siempre entra en contacto inmediato con la superficie del tubo y, por tanto, puede liberarse también en concentraciones citotóxicas.

El documento US 5.595.750 describe partículas que comprenden un núcleo, un primer recubrimiento que contiene un metal de efecto antimicrobiano o un compuesto metálico correspondiente y una capa protectora, por 50 ejemplo de óxido de silicio, silicato, aluminosilicato, óxido de aluminio. El destino de estas partículas es su incorporación en una matriz de polímero. La función de la capa protectora consiste en evitar interacciones entre el biocida metálico y una matriz de polímero que conducen a una coloración no deseada de la matriz de polímero.

Por tanto, un objetivo de la presente invención fue especificar un material de recubrimiento de preparación lo más sencilla y económica posible, que poseyera propiedades antimicrobianas, pero que no fuese citotóxico. A este 55

respecto, un material de recubrimiento es antimicrobiano cuando inhibe, al menos durante diez horas, la proliferación de Staphylococcus epidermidis, medida como se describe en el documento DE 19758598 A1. A este respecto se determina si las bacterias, por ejemplo de la especie anterior, sólo pueden producir sobre la superficie del material de recubrimiento menos del 0,1% de células hijas en el espacio de 18 horas en comparación con una muestra de control sin biocida. Un material de recubrimiento es además citotóxico cuando presenta un efecto citotóxico como se describe 5 en la norma DIN-ISO 10993-5. El material de recubrimiento deberá poseer además un efecto antimicrobiano lo más duradero posible y ningún efecto citotóxico. Deberá poderse emplear a ser posible de forma universal, por ejemplo sobre telas no tejidas, películas, plásticos, metales y combinaciones de materiales, y hacer posible la preparación de recubrimientos finos, en particular de 40 a 200 nm de espesor. Además, el material de recubrimiento deberá contener tan poco biocida como sea posible. Las propiedades superficiales del material de recubrimiento deberán ser ajustables 10 en un intervalo lo más amplio posible. Además, el material de recubrimiento deberá poseer la mejor adherencia posible sobre el sustrato que ha de recubrirse, deberá ser en lo posible transparente, resistente a los alimentos y estable frente a la hidrólisis y poseer propiedades de capa de barrera.

Por tanto, según la invención se recomienda un material de recubrimiento antimicrobiano y no citotóxico que comprende 15

a) una capa de biocida con un principio activo biocida elegido del grupo constituido por plata, cobre y cinc, sus iones y sus complejos metálicos o una mezcla o aleación que comprende dos o más de estos elementos y

b) una capa de control de transporte que cubre la capa de biocida con un espesor y una porosidad que se ajustan para liberar el principio activo biocida a partir de la capa de biocida a través de la capa de 20 control de transporte en una cantidad antimicrobiana y no citotóxica, en que la capa de control de transporte tiene una proporción de silicio del 20 al 60% atómico, una proporción de carbono de hasta el 50% atómico y una proporción de oxígeno del 25 al 66% atómico, respecto al número total de átomos contenidos en la capa y detectables en el análisis de XPS.

En comparación con los materiales antimicrobianos convencionales, el material de recubrimiento según la 25 invención hace posible prever simultáneamente una alta concentración de biocida en el mismo material de recubrimiento que normalmente tendría un efecto citotóxico, pudiendo mantenerse la cantidad total de biocida ventajosamente baja. La capa de biocida forma en cierto modo un depósito del principio activo biocida, para permitir una liberación duradera de dicho principio activo biocida. Mediante la previsión de la capa de control de transporte, se...

1. Material de recubrimiento antimicrobiano y no citotóxico que comprende

a) una capa de biocida con un principio activo biocida elegido del grupo constituido por plata, cobre y cinc, sus iones y sus complejos metálicos o una mezcla o aleación que comprende dos o más de estos elementos y

b) una capa de control de transporte que cubre la capa de biocida con un espesor y una porosidad que se 5 ajustan para liberar el principio activo biocida a partir de la capa de biocida a través de la capa de control de transporte en una cantidad antimicrobiana y no citotóxica, en que la capa de control de transporte tiene una proporción de silicio del 20 al 60% atómico, una proporción de carbono de hasta el 50% atómico y una proporción de oxígeno del 25 al 66% atómico, respecto al número total de átomos contenidos en la capa y detectables en el análisis de XPS. 10

2. Material de recubrimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de control de transporte presenta una permeabilidad a gases para oxígeno (O2) que se halla en el intervalo de 100 a 1.000 (cm3 1.000 hPa)/(día m2), preferentemente en el intervalo de 500 a 700 (cm3 1.000 hPa)/(día m2).

3. Material de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el principio activo biocida es un biocida inorgánico. 15

4. Material de recubrimiento según la reivindicación 3, en el que el principio activo biocida tiene un tamaño medio de grano de 5 a 100 nm.

5. Material de recubrimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de biocida comprende además: oro, platino, paladio, iridio, estaño, antimonio, sus iones, sus complejos metálicos o una aleación del principio activo biocida con uno o varios de estos elementos. 20

6. Material de recubrimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de control de transporte posee un material de base que se elige del grupo constituido por

a) un material de base orgánico, en particular un polímero de plasma, un sol-gel, un barniz y un material de base siliconizado, o

b) un material de base inorgánico, en particular SiO2 y SiC, un óxido metálico, en particular TiO2 y Al2O3 y un 25 metal sin efecto biocida, en particular titanio, o acero fino de aplicación médica.

7. Material según la reivindicación 6, en que la capa de control de transporte tiene una proporción de silicio del 20 al 60%, una proporción de carbono del 10 al 30% y una proporción de oxígeno del 30 al 50%.

8. Material de recubrimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de biocida tiene un espesor medio de 5 a 100 nm. 30

9. Material de recubrimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de control de transporte tiene un espesor medio de 5 a 500 nm.

10. Uso de un material de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9 para preparar un recubrimiento antimicrobiano y no citotóxico sobre un cuerpo sólido.

11. Uso de un material de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9 para preparar un recubrimiento 35 antimicrobiano y no citotóxico sobre un producto médico, en particular un catéter, un apósito para heridas, una lente de contacto, un implante, un clavo y/o un tornillo médico, clavos de fijación ósea, un implante dental, un instrumento médico, o sobre un producto de higiene, en particular una compresa o un pañal, o sobre el envase de un producto médico o de higiene, o sobre un componente para la preparación o el procesamiento de alimentos o sobre un producto cualquiera para el que se requiera una higiene especial. 40

12. Uso de una capa de control de transporte con una permeabilidad a gases para oxígeno (O2) en el intervalo de 100 a 1.000 (cm3 1.000 hPa)/(día m2), preferentemente de 500 a 700 (cm3 1.000 hPa)/(día m2) para preparar un material de recubrimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9.