BR112017002310B1

BR112017002310B1 - Processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana e composição de higiene ou de cuidados pessoais

Info

Publication number: BR112017002310B1
Application number: BR112017002310-5A
Authority: BR
Inventors: Das Somnath; Gupta Satyaranjan; Mitra Rupak; Girish Muralidharan; Amitava Pramanik
Original assignee: Unilever N.V.
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2020-05-12
Also published as: EA030761B1; US20190262243A1; EA201790319A1; BR112017002310A2; US20170209347A1; EP3177142B1; WO2016020168A1; EA201890205A1; EP3177142A1; US10682298B2; CN106572949A; EP3354134A1; CN106572949B

Abstract

a presente invenção se refere a um processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana. a invenção também se refere às composições de higiene ou de cuidados pessoais compreendendo a composição particulada antimicrobiana obtenível por meio do processo de acordo com esta invenção. a invenção mais particularmente se refere a um processo para preparação de nanopartículas metálicas antimicrobianas imobilizadas em um material poroso inorgânico e também incorporando estas partículas nas composições de higiene ou de cuidados pessoais. a composição particulada antimicrobiana compreende 0,05% a 3% em peso de partículas metálicas antimicrobianas e 97 a 99,95% em peso do imobilizador compreendendo um material poroso inorgânico selecionado a partir de óxido de zinco, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio.

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção

PROCESSO PARA PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO PARTICULADA ANTIMICROBIANA E COMPOSIÇÃO DE HIGIENE OU DE CUIDADOS PESSOAIS

Campo da Invenção [0001] A presente invenção se refere a um processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana. A invenção também se refere às composições de higiene ou de cuidados pessoais compreendendo a composição particulada antimicrobiana feita por meio do processo. A invenção provê nanopartículas metálicas antimicrobianas imobilizadas em um material poroso inorgânico e também para incorporação da composição particulada antimicrobiana nas composições de higiene ou de cuidados pessoais.

Antecedentes da Invenção [0002] Qualquer discussão da técnica anterior ao longo do relatório descritivo não deve ser considerada como uma admissão de que tal técnica anterior é amplamente conhecida ou forma parte do conhecimento geral comum no campo.

[0003] As nanopartículas metálicas antimicrobianas, tais como as nanopartículas de prata ou cobre, são materiais antimicrobianos de amplo espectro usados para diferentes propósitos, incluindo purificação da água e outros produtos relacionados à higiene. No entanto, essas nanopartículas metálicas são conhecidas por serem tóxicas e não podem ser usadas como tais em composições para uso humano. Elas também têm um impacto sobre o meio ambiente.

[0004] As nanopartículas de prata ou cobre têm uma tendência a se aglomerarem em certas condições de pH e temperatura, o que resulta na diminuição de sua atividade antimicrobiana e transmitem a coloração tornando o produto esteticamente desagradável e difícil de ser incorporado em muitos produtos, especialmente quando a base é branca ou de cor clara.

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2/19 [0005] O documento de patente WO14052973 A1 (Stelo Technologies) revela um método para fazer nanopartículas de prata usando um derivado de ácido ascórbico ou um derivado de ácido carboxílico alfa-hidróxi como agente redutor. As nanopartículas de prata podem ser revestidas em micropartículas, incorporadas em partículas de hidrogel ou revestidas com polissacarídeos. As nanopartículas de prata podem ser usadas em um curativo para feridas, uma bandagem, um produto de tratamento de fungos, um desodorante, um produto fio-dental, um palito de dentes, um suplemento dietético, raio-X dental, um enxaguante bucal, uma pasta de dentes, produto de tratamento para acne ou feridas, esfoliante e agente esfoliante para a pele. Neste processo, que compreende misturar sal de prata com agente redutor e então coprecipitar as nanopartículas formadas nas micropartículas, a cor das partículas compostas será escura e inadequada para produtos de cuidados pessoais, especialmente quando possuem uma base branca.

[0006] O documento de patente KR20090018456 (Korea University Industrial and Academic Collaboration Foundation [Fundação de Colaboração Acadêmica e Industrial da Universidade da Coreia]) revela a preparação de nanocomposto de óxido de zinco de prata por meio da mistura simultânea de fontes de prata e zinco com agentes redutores em meio etanólico. A mistura simultânea de fonte de zinco e sal de prata leva à coloração escura indesejada e diminui a eficácia do antimicrobiano.

[0007] O documento de patente RU2311804 C1 (Megrabjan) revela uma composição bactericida contendo prata metálica altamente dispersada estabilizada com um material protetor. O material foi preparado por meio da mistura de sal de prata, sal de cálcio e uma base, o que levaria à coloração escura indesejada e menor eficácia antimicrobiana.

[0008] O documento de patente JP11236304 (Dowa Electronics Materials Corp.) revela um método de preparação das partículas de prata incorporadas em carbonato de cálcio por meio de um processo de mistura do sal de prata e carbonato de cálcio e então calcinação do material. O material obtido teria o

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3/19 problema da coloração escura e menor eficácia antimicrobiana.

[0009] O documento de patente US2008/0156232 A1 (Crudden et al., 2008) revela um processo para preparação de partículas aditivas antimicrobianas nas quais o agente antimicrobiano é misturado a seco com um material de formação de bolo e, subsequentemente, esta mistura seca é adicionada à água. Depois desta etapa, a pasta aquosa é deixada para endurecer.

[0010] O documento de patente WO2012/161603 A1 (Uniwersytet Jagiellonski) revela ainda outro método. O material híbrido contendo micropartículas de carbonato de cálcio com um aditivo de polieletrólito e nanopartículas de prata incorporadas em sua estrutura é feito por meio da coprecipitação assistida por ultrassom. O citrato trissódico é adicionado à solução aquosa de nitrato de prata seguido pela sonicação em temperatura elevada. Uma solução de carbonato de sódio contendo polieletrólito e nitrato de cálcio é adicionada a este, o que leva subsequentemente às partículas de nanoprata incorporadas em uma matriz.

[0011] O documento de patente WO2011/075855 A1 (Perlen Converting AG) revela um método no qual o material composto é feito por meio de pirólise em spray flamejante.

[0012] O documento de patente WO2003/076341 A1 (Apyron Technologies INC) também revela um material particulado contendo um carreador e um agente antimicrobiano.

[0013] O documento de patente WO2006/015317 A1 (Acrymed INC) revela um processo para fazer compostos de prata por meio da mistura de quantidades estequiométricas de soluções de um sal de prata, tais como um nitrato ou acetato de prata com um alcalino correspondente ou sal metálico terroso alcalino de um composto aniônico orgânico. Ao preparar compostos de prata dispersos em suportes de carreadores, a etapa de mistura é realizada na presença de materiais carreadores insolúveis.

[0014] O documento de patente WO2012/158702 A1 (BASF) revela um processo de preparação do composto metálico antimicrobiano por meio da

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4/19 vaporização de um metal antimicrobiano ou sal metálico antimicrobiano, tais como prata, cobre ou sais destes, usando um sistema de plasma e resfriamento do vapor formado na presença de um pó excipiente de gás fluidizado. Alternativamente, o excipiente ou um precursor excipiente é incorporado ao metal antimicrobiano ou precursor metálico antimicrobiano e vaporizado e então, após o resfriamento, o vapor do metal antimicrobiano e o vapor do excipiente condensam para formar o composto.

[0015] O documento de patente US2006/0243675 A1 (Shiue-Lian Lin) revela um processo no qual os componentes são adicionados à água pura e misturados e então a mistura é reservada por 3 a 5 horas para produzir uma mistura homogênea prontamente para uso na próxima etapa. Neste processo, nenhum agente redutor é utilizado.

[0016] O documento de patente WO2008/027950 A1 (Allen Thomas) revela um processo no qual as partículas metálicas, como prata, cobre ou ouro com um tensoativo, tal como cloreto de benzalcônio, são tomadas em um meio líquido que também tem uma fonte de iodo e um carreador substrato com o mesmo tipo de metal que as partículas depositadas nele. Isto leva a micropartículas incorporadas.

[0017] O documento de patente CN101999409 (Henan Huier) revela um processo em que 15 a 70% em massa de água deionizada ou água de torneira são colocados por 16 a 36 horas em temperatura ambiente em um reator. A solução de um nanocarreador com zinco é adicionada ao reator que é então dispersado e emulsificado sob a mistura de alta velocidade e cisalhamento por 6 a 20 minutos, enquanto mantém a temperatura do líquido em 5 a 25 graus Celsius. Então uma solução com um sal de prata é adicionada ao reator e continuamente dispersa e emulsificada por 40 a 90 minutos. Isto é seguido pela aspersão de uma solução de um agente redutor no reator com vazão de 1,5 a 9,5 kg/minuto continuamente dispersa e emulsificada por 30 a 60 minutos para obter o desinfetante antimicrobiano.

[0018] O documento de patente CN101195719B (Cao) revela um material

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5/19 composto contendo um carreador e metal antibacteriano.

[0019] Agora foi possível solucionar os problemas da técnica anterior e formar uma composição particulada antimicrobiana de amplo espectro e de cor clara com boas propriedades antimicrobianas compreendendo partículas metálicas antimicrobianas e material inorgânico poroso selecionado a partir de materiais inorgânicos insolúveis em água e também prover um processo para preparação desta.

[0020] É um objetivo da presente invenção prover uma composição particulada antimicrobiana de cor clara que tenha boas propriedades antimicrobianas.

[0021] Outro objetivo é prover um processo para preparar uma composição particulada antimicrobiana que tenha boas propriedades antimicrobianas.

[0022] É ainda outro objetivo da presente invenção prover uma composição particulada antimicrobiana que tenha boas propriedades antimicrobianas e seja esteticamente adequada para incorporação em composições de higiene ou de cuidados pessoais. É especialmente benéfica para uso quando a base da composição de higiene ou de cuidados pessoais é branca ou de cor clara.

[0023] Em adição à eliminação das bactérias, estes materiais também são capazes de agir na eliminação de vírus.

Sumário da Invenção [0024] De acordo com a presente invenção, é provido um processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana, o processo compreende as etapas de:

i. mistura de uma dispersão aquosa de um imobilizador, em que o imobilizador está presente em uma quantidade de 1-5% em peso (em peso da dispersão) e em que o imobilizador é selecionado a partir do material poroso inorgânico selecionado a partir de óxido de zinco, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio e em que o imobilizador tem um tamanho de partícula na faixa de 1-10 mícrons e uma solução aquosa de um agente redutor, em que o agente redutor está presente na solução aquosa em uma quantidade a partir de 10 a 30% em

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6/19 peso do imobilizador na dispersão aquosa;

ii. elevação da temperatura da mistura resultante da etapa (i) para uma temperatura na faixa de 70 °C a 90 °C;

iii. adição de um sal metálico solúvel em água à mistura resultante da etapa (ii) em uma quantidade equivalente a 0,05 a 3% do metal em peso do imobilizador sendo misturado.

[0025] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, é provida uma composição de higiene ou de cuidados pessoais compreendendo:

i. 5% a 85% em peso de um tensoativo e ii. 0,1 a 5% em peso de uma composição particulada antimicrobiana obtenível por meio do processo da invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [0026] Estes e outros aspectos, características e vantagens tornar-se-ão aparentes aos técnicos no assunto a partir de uma leitura da descrição detalhada a seguir e reivindicações anexas. Para evitar dúvidas, qualquer característica de um aspecto da presente invenção pode ser utilizada em qualquer outro aspecto da invenção. A palavra “compreendendo” é destinada a significar “incluindo”, mas não necessariamente “consistindo em” ou “composto de”. Em outras palavras, as etapas ou opções listadas não precisam ser exaustivas. É observado que os exemplos dados na descrição abaixo são destinados a esclarecer a invenção e não são destinados a limitar a invenção a estes exemplos per se. De maneira similar, todas as porcentagens são porcentagens de peso/peso, exceto se indicado de outra forma. Exceto nos exemplos comparativos e operacionais, ou onde explicitamente indicado de outra forma, todos os números neste relatório descritivo e nas reivindicações indicando quantidades de material ou condições de reação, propriedades físicas de materiais e/ou uso devem ser entendidos como modificados pela palavra “aproximadamente”. As faixas numéricas expressas no formato “de x a y” são entendidas para incluir x e y. Quando para uma característica específica múltiplas faixas preferidas são descritas no formato “de x a y”, entende-se que

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7/19 todas as faixas combinando os diferentes pontos finais também são contempladas.

[0027] A composição particulada antimicrobiana feita de acordo com a invenção compreende 0,05% a 3% em peso de partículas metálicas antimicrobianas e 97 a 99,95% em peso do imobilizador compreendendo material poroso inorgânico selecionado a partir de óxido de zinco, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio.

[0028] A % em peso das partículas metálicas antimicrobianas e o imobilizador na composição particulada antimicrobiana é em peso da composição.

Partículas metálicas antimicrobianas:

[0029] É preferido que as partículas metálicas antimicrobianas sejam preferencialmente selecionadas a partir das partículas de prata ou cobre, mais preferencialmente, a partir de nanopartículas de prata ou cobre e ainda mais preferencialmente sejam nanopartículas de prata.

Imobilizador:

[0030] O imobilizador é selecionado a partir de um material poroso inorgânico selecionado a partir de óxido de zinco poroso, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio, e é preferido que os materiais porosos inorgânicos tenham um conjunto nano/microestruturado e mais preferencialmente sejam agregados de estruturas do tipo nanoplacas tendo preferencialmente 20-100 nm de largura e mais preferencialmente 40-60 nm de largura. É preferido que o imobilizador tenha um tamanho de partícula na faixa de 1-10 mícrons e mais preferencialmente de 2 a 5 mícrons. O imobilizador é preferencialmente selecionado a partir de óxido de zinco poroso ou carbonato de cálcio.

[0031] Os materiais porosos inorgânicos que têm as estruturas do tipo nanoplaca são preferencialmente obtidos a partir de uma fonte comercial ou podem ser preparados por meio de um processo de precipitação padrão que promove a formação de estruturas porosas por meio do uso de modificadores do aspecto de cristal ou por meio do controle preciso das condições de precipitação. O carbonato de cálcio poroso usado é preferencialmente

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8/19 polimorfo vaterita, e óxido de zinco poroso é preferencialmente preparado por meio do processo de precipitação padrão que promove a formação de estruturas porosas, por meio do uso de modificadores do aspecto do cristal. O hidróxido de magnésio poroso é preferencialmente obtido a partir da calcinação de carbonato de magnésio leve, e tais materiais também estão disponíveis comerciamente.

[0032] A composição particulada antimicrobiana compreende 0,05% a 3% em peso de partículas metálicas antimicrobianas preferencialmente imobilizadas em 97 a 99,95% em peso de um imobilizador compreendendo material poroso inorgânico selecionado a partir de óxido de zinco, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio. Preferencialmente, a composição particulada antimicrobiana compreende 0,5% a 1,5% em peso de partículas metálicas antimicrobianas e 98,5% a 99,5% em peso de um imobilizador. Em geral, quando é feita referência às partículas antimicrobianas imobilizadas ou partículas metálicas antimicrobianas imobilizadas ou nanopartículas metálicas imobilizadas ou materiais imobilizados com referência aos metais específicos, tais como prata ou cobre, refere-se à composição particulada antimicrobiana da invenção.

[0033] De acordo com a presente invenção, é provido um processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana e o processo compreende as etapas de:

i. mistura de uma dispersão aquosa de um imobilizador, em que o imobilizador está presente em uma quantidade de 1-5% em peso (em peso da dispersão) e em que o imobilizador é selecionado a partir do material poroso inorgânico selecionado a partir de óxido de zinco, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio e em que o imobilizador tem um tamanho de partícula na faixa de 1-10 mícrons e uma solução aquosa de um agente redutor, em que o agente redutor está presente na solução aquosa em uma quantidade a partir de 10 a 30% em peso do imobilizador na dispersão aquosa;

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9/19 ii. elevação da temperatura da mistura resultante da etapa (i) para uma temperatura na faixa de 70 °C a 90 °C;

iii. adição de um sal metálico solúvel em água à mistura resultante da etapa (ii) em uma quantidade equivalente a 0,05 a 3% em peso do metal em peso do imobilizador sendo misturado.

[0034] A composição particulada antimicrobiana preparada por meio do processo de acordo com a invenção é preferencialmente recuperada pela separação de sólido do meio líquido por, preferencialmente, filtração, e a composição particulada antimicrobiana foi preferencialmente seca em uma temperatura na faixa de 10-80 °C.

[0035] Uma etapa de calcinação preferencialmente não necessária para o processo de acordo com a invenção e preferencialmente o processo não compreende uma etapa de calcinação.

Imobilizador:

[0036] O imobilizador usado no processo está na faixa de 1-5% e mais preferencialmente de 2 a 4% e é selecionado a partir do material poroso inorgânico selecionado a partir do óxido de zinco poroso, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio. O tamanho de partícula está na faixa de 1-10 mícrons e mais preferencialmente de 2 a 5 mícrons. O imobilizador é usado como uma dispersão aquosa. É preferido que o imobilizador seja selecionado a partir de óxido de zinco poroso ou carbonato de cálcio.

Agente Redutor:

[0037] O agente redutor é preferencialmente selecionado a partir do sal solúvel em água de um ácido carboxílico com um grupo de 1-4-carboxilato e mais preferencialmente é selecionado a partir de acetato de sódio, oxalato de sódio, citrato trissódico ou tetracetato diamina etileno dissódico. É preferido incluir citrato trissódico como agente redutor. O agente redutor é usado na faixa de 10-30% em peso com relação ao imobilizador e mais preferencialmente 15 a 20% em peso com relação ao imobilizador. O agente redutor é preferencialmente provido como uma solução aquosa.

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10/19 [0038] É essencial que a dispersão aquosa do imobilizador e a solução aquosa do agente redutor sejam misturadas antes de se adicionar a solução de sal metálico. A temperatura da mistura é elevada para uma temperatura na faixa de 70 °C a 90 °C e mais preferencialmente 80° a 85 °C.

[0039] O pH do meio de reação durante o processo é mantido preferencialmente em pH maior que 5 e mais preferencialmente está na faixa de 6-8.

Sal metálico solúvel em água:

[0040] É preferível que o sal metálico solúvel em água seja selecionado a partir do sal solúvel em água de prata ou de cobre. É preferível adicionar o sal metálico solúvel em água como uma solução aquosa.

[0041] É preferível que o sal de prata solúvel em água seja selecionado a partir do nitrato de prata ou acetato de prata. 0,05% a 3% de prata em peso de um imobilizador que é administrado preferencialmente através de uma solução aquosa sejam preferencialmente nitrato de prata ou acetato de prata. Para administrar a % em peso exigida de prata, a faixa do nitrato de prata preferencialmente é 0,08% a 4,72% em peso ou 0,078% a 4,63% em peso de acetato de prata. É preferido usar nitrato de prata como o sal de prata solúvel em água.

[0042] É preferível que o sal de cobre solúvel em água seja selecionado a partir de sulfato de cobre (II), nitrato de cobre (II), cloreto de cobre (II), e acetato de cobre (II). 0,05% a 3% de cobre em peso de um imobilizador são administrados preferencialmente através de uma solução aquosa de sal de cobre na faixa entre 0,1% a 9%, mais preferencialmente na faixa de 0,13% a 7,5% para sulfato de cobre (II), 0,15% a 8,9% para nitrato de cobre (II), 0,1% a 6,4% para cloreto de cobre (II) e 0,14% a 8,6% para acetato de cobre (II). É preferido usar nitrato de cobre (II) como o sal de cobre solúvel em água.

[0043] De acordo com ainda outro aspecto da presente invenção, é provida uma composição de higiene ou de cuidados pessoais compreendendo:

i. 5% a 85% em peso de um tensoativo e

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11/19 ii. 0,1 a 5% em peso de uma composição particulada antimicrobiana obtenível por meio de um processo de acordo com a presente invenção.

[0044] O nível de tensoativo na composição de cuidados pessoais é 5% a 85% em peso da composição de higiene ou de cuidados pessoais e preferencialmente 15-40% em peso.

[0045] O tensoativo é selecionado a partir da classe de tensoativos aniônicos, não iônicos, catiônicos ou zwiteriônicos e preferencialmente selecionado a partir de tensoativos aniônicos. O tensoativo aniônico é preferencialmente selecionado a partir de sabão ou tensoativo não sabão.

[0046] É preferido que a composição particulada antimicrobiana seja 0,1 a 5% em peso da composição de cuidados pessoais ou composição de higiene e mais preferencialmente 0,25 a 4% em peso da composição de cuidados pessoais ou de higiene.

[0047] A composição de cuidados pessoais ou de higiene da presente invenção pode estar na forma de composições líquidas ou sólidas. Exemplos não limitativos de tais composições tópicas incluem loções e cremes para pele sem necessidade de remoção, antitranspirantes, desodorantes, batons, bases, máscara, autobronzeadores ou loções de protetor solar, e produtos laváveis, como xampus, condicionadores, géis de banho ou sabonetes.

[0048] É preferível que a composição compreenda ingredientes convencionais usados em uma composição de higiene ou de cuidados pessoais e mais preferencialmente ingredientes, tais como fluorescentes, perfumes, agentes controladores de textura, emolientes e outros agentes antimicrobianos.

[0049] A invenção será agora ilustrada por meio dos exemplos não limitativos a seguir.

Exemplos

Exemplo 1 [0050] Preparação de composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata.

Preparação do imobilizador:

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12/19 [0051] Partículas dimensionadas em mícron do imobilizador foram preparadas por meio do processo descrito abaixo:

i. Óxido de zinco poroso:

[0052] O óxido de zinco poroso foi preparado por meio de um processo como descrito em CrystEngComm 15, 32 (2013), pp. 6349-6358. Para a preparação de 100 g de óxido de zinco poroso, 60 g de nitrato de zinco e 140 g de hexamina foram misturados com citrato trissódico, em que a proporção da concentração de zinco para concentração de citrato trissódico foi mantida em 10, e a mistura foi aquecida em um recipiente hidrotérmico tampado a 90 °C por 12 horas. O óxido de zinco poroso precipitado foi filtrado, lavado com água deionizada e seco no ar.

ii. Carbonato de Cálcio Poroso:

[0053] 100 g de carbonato de cálcio poroso foram preparados por meio da mistura de 147 g de cloreto de cálcio com 106 g de carbonato de sódio sob agitação constante a 10 °C por 5 horas. A pasta foi envelhecida por 5 horas, filtrada, lavada com água deionizada e seca em ar.

iii. Hidróxido de Magnésio Poroso:

[0054] O óxido de magnésio de grau puro e leve foi comprado da Merck. O óxido de magnésio foi disperso em água para obter o hidróxido de magnésio poroso que foi usado como imobilizador.

Preparação de composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata:

[0055] 400 mg de imobilizador, que eram óxido de zinco poroso ou carbonato de cálcio ou hidróxido de magnésio, foram dispersos em 10 ml de água e misturados com 4 ml de solução de 1% de citrato trissódico. A mistura foi aquecida até 80 °C seguida pela adição de 0,25 ml de 2% de nitrato de prata recém-preparado. A mistura foi agitada por 20 minutos em 300 rpm. A amostra foi filtrada e seca em temperatura ambiente. O tamanho das nanopartículas de prata formadas no processo acima variava entre 5-50 nm, e as nanopartículas de prata foram imobilizadas no respectivo imobilizador.

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Evidência para incorporação de prata no imobilizador:

[0056] A análise espectroscópica de raios X dispersivos em energia da composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata e óxido de zinco poroso preparada por meio do processo descrito no Exemplo 1 foi realizada usando um instrumento FESEM (ZEISS) operado em 10 kV de tensão de elétron para determinar a presença de prata na composição particulada antimicrobiana. A % em peso analisada de diferentes ingredientes é mostrada na Tabela 1 abaixo:

Tabela 1

Elemento	Peso (%)
Oxigênio	23,60
Zinco	73,09
Prata	3,31
Total	100,00

[0057] Os resultados na Tabela 1 mostram que a composição particulada antimicrobiana contém zinco, oxigênio e prata como constituintes.

Refletância da composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata:

[0058] A refletância da composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata em que o imobilizador usado foi óxido de zinco, carbonato de cálcio ou hidróxido de magnésio e preparada como descrito no Exemplo 1 foi medida.

[0059] No exemplo comparativo (Exemplo 5) em que o óxido de zinco comercial que não era poroso foi usado para imobilizar as nanopartículas de prata, de outro modo usando o mesmo processo. Em outro exemplo comparativo (Exemplo 6), um processo de acordo com a técnica anterior foi usado, em que a imobilização das partículas de prata foi feita por meio da calcinação. Neste processo, o óxido de zinco poroso foi usado sem usar o agente redutor e no final do processo o material foi calcinado por meio do aquecimento para uma temperatura de 500 °C.

[0060] A refletância dos materiais descritos acima foi medida usando o

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14/19 refletômetro Gretag Macbeth em 460 nm no SCI, modo SAV, condição UV excluída. Um filme da dispersão das nanopartículas de prata imobilizadas foi preparado em uma lâmina de vidro com uma área de 4 cm X 4 cm. O filme foi seco, e a refletância foi medida. Os valores b* medidos indicaram o índice de opacidade. Os valos b* negativos indicaram a proximidade à coloração esbranquiçada, e os valores b* menores que -0,5 indicam a coloração aproximadamente esbranquiçada. Os dados são apresentados na Tabela 2.

Tabela 2

Exemplos	Material	b*
Exemplo 2	Nanopartículas de prata imobilizadas no óxido de zinco poroso	-1,1
Exemplo 3	Nanopartículas de prata imobilizadas em carbonato de cálcio poroso	-8,0
Exemplo 4	Nanopartículas de prata imobilizadas em hidróxido de magnésio poroso	-1,9
Exemplo 5	Nanopartículas de prata imobilizadas em óxido de zinco em formato de haste não poroso	5,0
Exemplo 6	Nanopartículas de prata imobilizadas em óxido de zinco poroso por meio de um processo de calcinação	3,6

[0061] Os dados apresentados na Tabela 2 mostram que a composição particulada antimicrobiana preparada de acordo com a invenção tem um valor b* negativo indicando um perfil de cor desejado melhor que pode ser usado nas formulações sem afetar a estética do produto. Nos exemplos comparativos em que o imobilizador usado foi óxido de zinco não poroso e tinha uma estrutura em formato de haste ou em que o processo de imobilização das partículas de prata foi feito por meio de um processo de calcinação, os materiais imobilizados tinham valores b* relativamente altos indicando uma coloração escura.

Variação nos parâmetros de eficácia do processo:

[0062] A preparação da composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata foi feita por meio da mudança na concentração do imobilizador, nitrato de prata ou citrato trissódico. Para todos

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15/19 estes experimentos, o óxido de zinco foi usado como imobilizador.

[0063] A refletância da composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata obtida foi medida como descrito acima para avaliar o valor b* para indicar a coloração do material e os resultados são apresentados na Tabela 3. Na Tabela 3, na coluna da condição do processo, a % em peso do óxido de zinco poroso é com relação ao volume de água, enquanto as porcentagens de prata e citrato trissódico são com relação ao óxido de zinco poroso. Todos os valores percentuais mencionados na Tabela 3 correspondem à quantidade de ingredientes usados durante a preparação da composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata. A coluna de composição do produto indica a % em peso de prata e óxido de zinco poroso após a imobilização das nanopartículas de prata.

Tabela 3

Ex. N^o	Variação do Processo	Condição do Processo	Composição do Produto	b*
Óxido de zinco poroso	Prata	Citrato trissódico	Ag % em peso	ZnO % em peso
mg	% em peso	mg	% em peso	mg	% em peso
7	Variação da concentração de óxido de zinco poroso	250	2,5	6,35	2,5	40	16	2,5	97,5	-5,92
8	400	4	6,35	1,6	40	10	1,6	98,4	-5,36
9	1000	10	6,35	0,6	40	4	0,6	99,4	-0,45
10	Variação da concentração de prata	400	4	1,27	0,3	40	10	0,3	99,7	-12,3
8	400	4	6,35	1,6	40	10	1,6	98,4	-5,36
11	400	4	25,41	6,0	40	10	6,0	94,0	+13,9
12	400	4	63,53	13,7	40	10	13,7	86,3	+1,1
13	Variação da concentração de citrato trissódico	400	4	6,35	1,6	20	5	1,6	98,4	+3,84
8	400	4	6,35	1,6	40	10	1,6	98,4	-5,36
14	400	4	6,35	1,6	12 0	30	1,6	98,4	-10,9

0064] Os dados apresentados na Tabela 3 mostram essa variação nos

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16/19 parâmetros do processo durante a preparação da composição particulada antimicrobiana usando nanopartículas de prata e óxido de zinco poroso. O valor b* torna-se mais positivo com o aumento na % em peso de óxido de zinco poroso (Exemplo 9), enquanto o aumento na % em peso de prata leva ao valor b* positivo (Exemplo 11 e 12). Alternativamente, a diminuição da % em peso do citrato trissódico abaixo de 10 leva ao valor b* positivo (Exemplo 13). Geralmente para o melhor resultado como mostrado na Tabela 3 para obtenção do valor b* menor que 0,5, a porcentagem em peso aquoso do óxido de zinco poroso está na faixa de 1-5, e a porcentagem em peso de citrato e prata com relação ao óxido de zinco poroso está na faixa de 10-30 e 0,05-3, respectivamente.

Sequência das etapas do processo:

[0065] A sequência de adição de materiais de acordo com a presente invenção em que a dispersão aquosa do imobilizador é misturada com a solução aquosa de um agente redutor, tal como o citrato trissódico seguido pela adição do nitrato de prata antimicrobiana, foi comparada ao processo em que o nitrato de prata antimicrobiano foi adicionado antes da adição do agente redutor ou em que o processo de preparação do óxido de zinco poroso como descrito anteriormente no Exemplo 1 foi realizado na presença do nitrato de prata, apesar de utilizando o mesmo processo. Nos processos, os níveis dos diversos materiais foram como no Exemplo 8.

[0066] A refletância do material imobilizado obtido foi medida como descrito acima para avaliar o valor b* para indicar a coloração do material, e os resultados são apresentados na Tabela 4.

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Tabela 4

Exemplo	Processo	b*
Exemplo 8	Adição do citrato trissódico ao óxido de zinco poroso seguido pelo nitrato de prata	-5,4
Exemplo 15	Adição de nitrato de prata ao óxido de zinco poroso seguido pelo citrato trissódico	+13,5
Exemplo 16	Tratamento hidrotérmico de nitrato de zinco e hexamina na presença de citrato trissódico e nitrato de prata	+12,6

[0067] Os dados apresentados na Tabela 4 mostram que a adição de citrato trissódico ao óxido de zinco seguido pelo nitrato de prata produz a composição particulada antimicrobiana de acordo com a invenção com valor b* negativo (Exemplo 8), enquanto a adição do nitrato de prata ao óxido de zinco seguido pelo citrato trissódico produz o valor b* positivo (Exemplo 15). Também, a formação de óxido de zinco poroso na presença do nitrato de prata produz novamente o valor b* positivo (Exemplo 16).

Eficácia antimicrobiana:

[0068] A eficácia antimicrobiana foi testada usando a bactéria gram positiva Staphylococcus aureus e a bactéria gram negativa Escherichia coli por meio do uso do teste de Tempo de Destruição (Time kill), de acordo com o protocolo BS EN1040.

[0069] 10 g de sabão foram dissolvidos em 90 ml de água a 50 °C. Foi deixado para equilíbrio em uma temperatura de 45 °C em banho-maria. A composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata foi adicionada à solução de sabão para obter uma carga de prata efetiva de 1 ppm, e esta foi calculada por meio da análise ICP-OES. 1 ml de suspensão bacteriana de Staphylococcus aureus (10⁸ células/ml) e E. coli (10⁸ células/ml), respectivamente, foi adicionado aos tubos contendo 1 ml de água estéril e foi deixado para equilíbrio a 45 °C por 2 minutos. 8 ml de 10% de solução de

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18/19 sabão contendo composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata foram adicionados a estas suspensões bacterianas respectivamente e foram deixados para agir por 30 segundos e 60 segundos, respectivamente. Nestes respectivos pontos de tempo, 1 ml da suspensão foi tomado e adicionado a 9 ml de neutralizante (Caldo Neutralizante Dey-Engley) para inativar a ação do antimicrobiano. As amostras neutralizadas foram então transferidas para placas após a diluição em série em Ágar de Soja Tripticase (meio nutriente) para enumerar as bactérias residuais. A eficácia da composição particulada antimicrobiana compreendendo nanopartículas de prata também foi avaliada com Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) em 60 e 300 segundos, respectivamente. Os resultados são apresentados na Tabela 5.

Tabela 5

Exemplo	Material	Redução bacteriana (log CFU/ml)
E. coli	S. aureus	MRSA
30 s	60 s	30 s	60 s	60 s	300 s
Exemplo 17	Sabão	3,4	3,5	0,0	0,1	0,3	1,2
Exemplo 18	Sabão + Óxido de zinco poroso	3,9	6,3	0,0	0,2	-	-
Exemplo 19	Sabão + nitrato de prata	6,3	7,7	4,2	5,2	-	-
Exemplo 20	Sabão + nanopartículas de prata	3,7	7,0	4,8	6,0	-	-
Exemplo 21	Sabão + Nanopartículas de prata imobilizadas em óxido de zinco	7,6	6,7	5,1	6,7	2,0	4,6
Exemplo 22	Sabão + Nanopartículas de prata imobilizadas em carbonato de cálcio	8,1	8,1	4,8	6,8	1,8	4,9

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Exemplo 23

Sabão + Nanopartículas de prata imobilizadas em hidróxido de magnésio

5,2

7,8

3,9

5,4

-

[0070] Os dados na Tabela 5 mostram que as nanopartículas de prata imobilizadas (Exemplo 21-23) têm redução bacteriana superior contra ambos E. coli e S. aureus quando comparadas a qualquer um dos seus constituintes individuais. Apesar de o nitrato de prata e a nanopartícula de prata com sabão mostrarem ação antimicrobiana comparativa, seu uso é limitado, uma vez que o nitrato de prata é instável e não pode ser formulado em produtos, enquanto o uso somente de nanopartículas tem problemas relacionados à aglomeração, instabilidade após o armazenamento e riscos ambientais. Os dados também mostram que as nanopartículas de prata imobilizadas têm ação antimicrobiana contra MRSA com 5 log de redução em 300 s.

[0071] Nenhum teste de validação da eficácia foi realizado nos imobilizadores per se usados no Exemplo 22 e Exemplo 23, uma vez que não há nenhuma prova na literatura sobre atividade antimicrobiana, do carbonato de cálcio (imobilizador no Exemplo 22) ou hidróxido de magnésio (imobilizador no Exemplo 23).

Claims

Reivindicações

1. Processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana, sendo o processo caracterizado por compreender as etapas de:

1. misturar uma dispersão aquosa de um imobilizador, em que o imobilizador está presente em uma quantidade de 1-5% em peso da dispersão e em que o imobilizador é selecionado a partir do material poroso inorgânico selecionado a partir de óxido de zinco, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio e em que o imobilizador tem um tamanho de partícula na faixa de 1-10 pm e uma solução aquosa de um agente redutor, em que o agente redutor está presente na solução aquosa em uma quantidade a partir de 10 a 30% em peso do imobilizador na dispersão aquosa;

ii. elevação da temperatura da mistura resultante da etapa (i) para uma temperatura na faixa de 70 °C a 90 °C;

iii. adição de um sal metálico solúvel em água à mistura resultante da etapa (ii) em uma quantidade equivalente a 0,05 a 3% do metal em peso do imobilizador sendo misturado.
2. Processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo sal metálico solúvel em água ser selecionado a partir do sal de prata ou de cobre solúvel em água.
3. Processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo sal metálico solúvel em água ser sal de prata solúvel em água.
4. Processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo sal de prata solúvel em água ser selecionado a partir de nitrato de prata ou acetato de prata.

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5. Processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo sal de cobre solúvel em água ser selecionado a partir de sulfato de cobre (II), nitrato de cobre (II), cloreto de cobre (II), ou acetato de cobre (II).
6. Processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo agente redutor ser selecionado a partir de um sal solúvel em água de um ácido carboxílico com um grupo de 1-4-carboxilato.
7. Processo para preparação de uma composição particulada antimicrobiana, de acordo com a reivindicação 1 ou 6, caracterizado pelo agente redutor ser selecionado a partir de acetato de sódio, oxalato de sódio, citrato trissódico ou tetracetato diamina etileno dissódico.
8. Composição de higiene ou de cuidados pessoais, caracterizada por compreender:

i. 5% a 85% em peso de um tensoativo e ii. 0,1 a 5% em peso de uma composição particulada antimicrobiana obtenível por um processo conforme definido na reivindicação 1.