BR112020016415A2

BR112020016415A2 - Composições particuladas antimicrobianas, composição de cuidados pessoais, processo de preparação de composições particuladas antimicrobianas e métodos de fornecimento de lixiviação aprimorada de metal antimicrobiano e de fornecimento de ação antimicrobiana

Info

Publication number: BR112020016415A2
Application number: BR112020016415-1A
Authority: BR
Inventors: Rupak MITRA; Girish Muralidharan; Amitava Pramanik; Samarpita SARKAR; Somnath Das
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2019-03-01
Publication date: 2020-12-15
Also published as: ZA202004900B; EP3764794B1; MX2020009400A; US20210392900A1; CN111867380A; WO2019174928A1; EP3764794A1

Abstract

a presente invenção refere-se a uma composição particulada antimicrobiana e a um processo de sua preparação. a presente invenção também se refere a uma composição de cuidados pessoais que compreende a composição particulada antimicrobiana. a presente invenção garante a eficácia desejada mediante preparação em escala de produção, exibindo ao mesmo tempo aparência colorida clara desejada da composição.

Description

“COMPOSIÇÕES PARTICULADAS ANTIMICROBIANAS, COMPOSIÇÃO DE CUIDADOS PESSOAIS, PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE COMPOSIÇÕES PARTICULADAS ANTIMICROBIANAS E MÉTODOS DE FORNECIMENTO DE LIXIVIAÇÃO APRIMORADA DE METAL ANTIMICROBIANO E DE FORNECIMENTO DE AÇÃO ANTIMICROBIANA” CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a uma composição particulada antimicrobiana e a um processo de sua preparação. A presente invenção também se refere a uma composição de cuidados pessoais que compreende a composição particulada antimicrobiana. A presente invenção é especialmente útil porque a composição particulada antimicrobiana fornece a ação desejada mesmo quando o processo de sua preparação for escalonado até escala de produção, mediante fornecimento de lixívia aprimorada da substância metálica antimicrobiana, garantindo ao mesmo tempo que a composição particulada antimicrobiana e a composição de cuidados pessoais preparada desta forma exibam cor clara desejada.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Nenhuma discussão do estado da técnica ao longo de todo o presente relatório descritivo deverá ser considerada como admissão de que esse estado da técnica é amplamente conhecido ou faz parte do conhecimento geral comum no campo.

[003] Partículas metálicas antimicrobianas, tais como nanopartículas de cobre ou prata, são materiais antimicrobianos de espectro amplo utilizados para diferentes propósitos que incluem purificação de água e outros produtos de higiene. Sabe-se, entretanto, que essas nanopartículas metálicas são tóxicas e não podem ser utilizadas como se encontram em composições para uso humano não empregadas em altas concentrações. Eles também possuem impacto sobre o ambiente.

[004] Um pedido copendente, WO 2016020168 (Unilever) descreve um processo de preparação de composição particulada antimicrobiana na qual as nanopartículas metálicas são imobilizadas em material poroso inorgânico e também de incorporação dessas partículas em composições de higiene ou cuidados pessoais. A composição particulada antimicrobiana compreende partículas metálicas antimicrobianas imobilizadas sobre um material poroso inorgânico selecionado a partir de óxido de zinco, hidróxido de magnésio ou carbonato de cálcio. O objeto da invenção acima foi de formar um produto de coloração clara, obtendo ao mesmo tempo boas propriedades antimicrobianas.

[005] Um dos modos de trabalho da invenção descrita em WO 2016020168 foi o uso de vaterita (uma forma de carbonato de cálcio) como imobilizador. Embora as propriedades desejadas (cor clara, boa eficiência antimicrobiana etc.) possam ser obtidas mediante preparação da composição antimicrobiana utilizando-se o processo em escala de laboratório (até alguns gramas) utilizando vaterita, a eficácia não pôde ser duplicada mediante escalonamento do processo até condições em escala de produção de cerca de 100 kg do material. O produto preparado desta forma em uma instalação de produção não exibiu a lixiviação desejada da substância metálica necessária para obtenção da atividade antimicrobiana esperada. Como a reação é dirigida cineticamente, os inventores do presente idealizam que, devido aos tempos de reação inerentemente longos em um processo em escala de produção em comparação com um processo em escala de laboratório, a instabilidade exibida é muito mais alta mediante escalonamento.

[006] Os inventores do presente determinaram, por meio de experimentação adicional em escalas de produção, que a cinética desta reação poderá ser alterada por meio do uso de certos polímeros (como modificadores de hábitos de cristal), mas concluíram que o produto preparado desta forma sofre do problema de baixa atividade antimicrobiana. Os inventores do presente formulam a hipótese de que essa baixa atividade antimicrobiana ocorre porque a substância metálica antimicrobiana reage preferencialmente com o polímero, de forma a inibir a eficácia de incorporação da substância metálica à matriz inorgânica.

[007] Os inventores do presente tentaram em seguida muitas estratégias diferentes de solução deste problema e, por fim, chegaram a uma solução utilizando um polimorfo específico de carbonato de cálcio como imobilizador. O uso deste polimorfo específico, ou seja, calcita isoladamente não foi suficiente para solucionar todos os problemas mencionados acima.

Para obter a lixiviação desejada da substância metálica e, portanto, a eficácia antimicrobiana esperada com a composição particulada antimicrobiana preparada em escalas de produção, os inventores do presente determinaram que, somente quando a calcita possuir extensão específica acima de um certo valor, foi possível obter um produto que solucionasse todos os problemas acima. Surpreendentemente, não apenas os problemas acima foram solucionados, mas o produto obtido desta forma apresentou aparência de coloração clara, conforme o desejado.

[008] É, portanto, objeto da presente invenção fornecer uma composição particulada antimicrobiana com coloração clara que possui boas propriedades antimicrobianas, quando preparada em condições em escala de produção.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[009] Segundo o primeiro aspecto da presente invenção, é fornecida uma composição particulada antimicrobiana que compreende: i. 0,05% a 3% em peso de partículas metálicas antimicrobianas imobilizadas sobre ii. 97 a 99,95% em peso de calcita que possui extensão específica de mais de 8 m2/g; em que as partículas metálicas antimicrobianas são nanopartículas de cobre ou prata.

[0010] Segundo outro aspecto da presente invenção, é fornecida uma composição de cuidados pessoais, que compreende: i. 5% a 85% em peso de tensoativo; e ii. 0,1 a 5% em peso de composição particulada antimicrobiana de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção.

[0011] Segundo ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecido um processo de preparação de composições particuladas antimicrobianas, em que o processo compreende as etapas de: i. mistura de 10-50% em peso de uma dispersão aquosa de calcita que possui extensão específica de mais de 8 m 2/g e granulometria na faixa de 1 a 10 micra em água com solução aquosa de 0,01-10% de agente redutor em peso da mencionada calcita; ii. elevação da temperatura da mistura da etapa (i) a uma temperatura na faixa de 60 °C a 90 °C; iii. adição de 0,01 a 10% de um sal metálico hidrossolúvel em peso da mencionada calcita à mistura da etapa (ii), em que o sal metálico hidrossolúvel é um sal hidrossolúvel de prata ou cobre; iv. separação de água do produto da etapa (iii) para preparar um aglomerado úmido; e v. secagem do aglomerado úmido.

[0012] Ainda outro aspecto da presente invenção refere-se a um método de fornecimento de lixiviação aprimorada de metal antimicrobiano a uma solução de limpeza que compreende dissolução/dispersão da composição de acordo com o primeiro ou o segundo aspecto da presente invenção em água.

[0013] Ainda outro aspecto da presente invenção refere-se a um método de fornecimento de ação antimicrobiana sobre uma superfície tópica de corpo humano ou animal que compreende as etapas de aplicação de composição de acordo com o primeiro ou segundo aspecto à superfície desejada e, opcionalmente, enxágue da superfície substancialmente livre da composição com água.

[0014] Segundo ainda outro aspecto da presente invenção, é fornecida uma composição particulada antimicrobiana que pode ser obtida por meio do processo de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0015] Estes e outros aspectos, características e vantagens tornar-se-ão evidentes para os técnicos comuns no assunto a partir da leitura da descrição detalhada a seguir e das reivindicações anexas. Para evitar dúvidas, qualquer característica de um aspecto da presente invenção pode ser utilizada em qualquer outro aspecto da presente invenção. A expressão “que compreende” destina-se a indicar “que inclui”, mas não necessariamente “que consiste de” ou “composto de”. Em outras palavras, as etapas ou opções relacionadas não necessitam ser exaustivas. Observa-se que os exemplos fornecidos na descrição abaixo destinam-se a esclarecer a presente invenção e não se destinam a limitar a presente invenção intrinsecamente a esses exemplos. De forma similar, todos os percentuais são percentuais peso/peso, a menos que indicado em contrário. Exceto nos exemplos operativos e comparativos, ou quando indicado explicitamente em contrário, todos os números no presente relatório descritivo e nas reivindicações que indicam quantidades de material ou condições de reação, propriedades físicas de materiais e/ou uso devem ser compreendidos como modificados pela expressão “cerca de”. Compreende-se que faixas numéricas expressas no formato “de x a y” incluem x e y. Quando, para uma característica específica,

diversas faixas preferidas forem descritas no formato “de x a y”, compreende- se que todas as faixas que combinam os diferentes extremos também são contempladas.

[0016] A presente invenção refere-se a uma compoisção particulada antimicrobiana que compreende partículas metálicas antimicrobianas imobilizadas sobre calcita que possuem extensão específica de mais de 8 m2/g.

[0017] As partículas metálicas antimicrobianas são partículas de prata ou cobre, preferencialmente nanopartículas de prata ou cobre e, de preferência superior, nanopartículas de prata. Da forma utilizada no presente, a expressão “partículas metálicas” designa partículas de metal elementar e exclui partículas de sais metálicos, óxidos metálicos ou outros compostos metálicos.

As partículas metálicas antimicrobianas são incluídas em quantidade de 0,05 a 3%, preferencialmente de 0,5 a 1,5% em peso da composição particulada antimicrobiana.

[0018] Calcita com extensão específica de mais de 8 m 2/g é incluída na composição particulada antimicrobiana. A extensão específica é preferencialmente de mais de 12 m2/g, de maior preferência mais de 16 m2/g. O polimorfo de calcita é um elemento especialmente importante da composição particulada antimicrobiana, pois se observa que esse polimorfo específico é estável sob altas temperaturas durante o processo de incorporação das partículas metálicas antimicrobianas. Esta estabilidade não é observada com o uso de outros polimorfos de carbonato de cálcio, como vaterita ou aragonita.

Também se prefere que a calcita utilizada seja calcita pura. Misturas de calcita com outros polimorfos, como vaterita ou argonita, tendem a ser inadequadas para o propósito do presente. Prefere-se que o carbonato de cálcio seja de pelo menos 95% de calcita com extensão de mais de 8 m 2/g, de maior preferência pelo menos 98% e, de preferência ainda maior, pelo menos 99% de calcita com extensão de mais de 8 m2/g. Idealmente, trata-se de calcita pura, ou seja, 99,9% ou até 100% em peso de calcita que possui extensão de mais de 8 m 2/g.

Além disso, o aumento da lixiviação somente é obtido com o uso de calcita com alta extensão (extensão específica de mais de 8 m 2/g), enquanto, com o uso de carbonato de cálcio com baixa extensão como giz natural moído fino (FGNC) ou carbonato de cálcio precipitado (PCC), a eficácia é menor. Adicionalmente, quando carbonato de cálcio reage com certos fosfatos, conclui-se que eles contêm quantidades substanciais de fosfato de cálcio na matriz e, portanto, são inadequados para uso na presente invenção.

[0019] Calcita é incluída em 97 a 99,95%, preferencialmente de 98,5 a 99,5% em peso da composição particulada antimicrobiana. Utiliza-se preferencialmente calcita com tamanho de partículas na faixa de 1 a 10 micra, de maior preferência na faixa de tamanho de 2 a 5 micra.

[0020] A extensão específica é medida de acordo com a presente invenção utilizando-se o método a seguir.

[0021] Utilizou-se o método de Brunauer-Emmett-Teller (BET) para quantificar a extensão específica de calcita. Isotermas de adsorção- dessorção de gás nitrogênio foram registrados a 77 K. Calculou-se a extensão específica utilizando-se pressão na faixa de 0,05 a 0,3 (P/Po) utilizando a equação BET padrão.

[0022] A granulometria e a morfologia de calcita foram caracterizadas utilizando-se Microscopia Eletrônica de Varredura de Emissão de Campo (FESEM). Ultra 55 (Zeiss) foi utilizado para formação de imagens FESEM e operado em tensão eletrônica de 2 kV. Realizou-se XRD para caracterizar a estrutura de cristal de carbonato de cálcio.

[0023] Geralmente, ao fazer-se referência a partículas antimicrobianas imobilizadas, partículas metálicas antimicrobianas imobilizadas, nanopartículas metálicas imobilizadas ou materiais imobilizados com referência a metais específicos tais como prata ou cobre, indica-se a composição particulada antimicrobiana de acordo com a presente invenção. As expressões “partículas metálicas antimicrobianas” e “substâncias metálicas” são utilizadas de forma intercambiável ao longo do presente relatório descritivo.

[0024] A presente invenção também se refere a uma composição de cuidados pessoais que compreende a composição particulada antimicrobiana e um tensoativo. A composição de cuidados pessoais inclui 5% a 85%, preferencialmente 15 a 40% em peso de tensoativo. A composição particulada antimicrobiana de acordo com a presente invenção é incluída em quantidades de 0,1 a 5%, preferencialmente de 0,25 a 4% em peso da composição de cuidados pessoais.

[0025] O tensoativo é selecionado a partir de um ou mais da classe de tensoativos aniônicos, não iônicos, catiônicos ou zwitteriônicos, preferencialmente tensoativos aniônicos. O tensoativo aniônico é preferencialmente sabão. O termo sabão indica sal de ácido graxo.

Preferencialmente, o sabão é sabão de ácidos graxos C8 a C24, de maior preferência de ácidos graxos C10 a C18. Prefere-se particularmente que o sabão inclua pelo menos 40% em peso de sabão de ácido graxo C 8 a C14, de maior preferência pelo menos 50% em peso e, de preferência superior, pelo menos 70% em peso do teor total de sabão. Também se prefere que, quando a composição de cuidados pessoais de acordo com a presente invenção for formulada como barra de limpeza, ela inclui, no máximo, 60% em peso do sabão de ácido graxo C16 a C22, preferencialmente no máximo 50% em peso e, de preferência superior, no máximo 30% em peso do teor total de sabão.

[0026] O cátion pode ser metal alcalino, metal alcalino-terroso ou íon de amônio, preferencialmente metais alcalinos. Preferencialmente, o cátion é selecionado a partir de sódio ou potássio. O sabão pode ser saturado ou insaturado. Sabões saturados são preferidos sobre sabões insaturados por estabilidade. O óleo ou ácidos graxos podem ser de origem animal ou vegetal.

[0027] O sabão pode ser obtido por meio da saponificação de óleos, gorduras ou ácidos graxos. Os óleos ou gorduras geralmente utilizados para preparar barras de sabão podem ser selecionados a partir de sebo, estearinas de sebo, óleo de palma, estearinas de palma, óleo de soja, óleo de peixe, óleo de rícino, óleo de farelo de arroz, óleo de girassol, óleo de coco, óleo de babaçu e óleo de semente de palma. Os ácidos graxos podem ser de coco, farelo de arroz, amendoim, sebo, palma, semente de palma, semente de algodão ou soja.

[0028] Os sabões de ácidos graxos podem ser também sinteticamente preparados (por exemplo, por meio da oxidação de petróleo ou da hidrogenação de monóxido de carbono por meio do processo de Fischer- Tropsch). Ácidos de resinas, tais como os presentes em tall oil, podem ser também utilizados. Ácidos naftênicos podem também ser utilizados. Sabão é preferencialmente incluído em 5 a 85%, preferencialmente de 10 a 85%, de maior preferência 25 a 75% de sabão em peso da composição de cuidados pessoais.

[0029] A composição de cuidados pessoais de acordo com a presente invenção pode apresentar-se na forma de líquido, gel, creme ou composição sólida. Ela se encontra preferencialmente na forma de composição sólida, de maior preferência na forma de sólido moldado, tal como uma barra. A composição de cuidados pessoais de acordo com a presente invenção pode ser uma composição de enxágue ou manutenção, preferencialmente composição de enxágue. Composição de manutenção indica que a composição é aplicada sobre a superfície tópica desejada do corpo humano e mantida sobre ela para a ação desejada e não enxaguada até que a pessoa tenha um banho ou ducha em seguida. Produtos de manutenção são, portanto, mantidos sobre a superfície tópica por várias horas, possivelmente por um dia inteiro.

Produtos de enxágue contêm quantidade suficiente de tensoativos neles incluídos, utilizados para higienização da superfície tópica desejada, tal como o corpo inteiro, o cabelo e o couro cabeludo ou o rosto. Eles são aplicados sobre a superfície tópica e mantidos sobre ela somente por alguns segundos ou minutos e enxaguados em seguida com copiosas quantidades de água. A composição de cuidados pessoais de acordo com a presente invenção é preferencialmente uma composição de enxágue.

[0030] Os inventores determinaram que, quando a composição particulada antimicrobiana de acordo com a presente invenção for incluída em composições com base em tensoativo (por exemplo, sabão), a ação antimicrobiana ocorre em tempos muito curtos, tais como da ordem de menos de 5 minutos, preferencialmente menos de 2 minutos, de preferência ainda maior menos de um minuto e, em muitos casos, até 10 segundos.

Acidentalmente, as composições de enxágue incluem um tensoativo para ação de limpeza, em que as superfícies são lavadas com uma composição apenas por períodos de tempo curtos em que não apenas a superfície é lavada e limpa de toda a sujeira indesejável, mas atinge o benefício da atividade antimicrobiana fornecida pela composição de acordo com a presente invenção durante esse curto período de tempo.

[0031] A composição de cuidados pessoais de acordo com a presente invenção, quando apresentada na forma de barra de sabão transparente, pode incluir um solvente orgânico hidrossolúvel. Esta é preferencialmente selecionada a partir do grupo que consiste de poliol, hidrotropos ou suas misturas. O solvente orgânico hidrossolúvel encontra-se preferencialmente na faixa de 20 a 45% em peso, de maior preferência na faixa de 25% a 40% em peso e, de preferência superior, na faixa de 30 a 40% em peso com base no peso da composição.

[0032] Barras de limpeza preferidas incluem 20% a 45% em peso de polióis com base no peso da composição. Polióis preferidos incluem um ou mais dentre glicerol, sorbitol, propileno glicol ou polietileno glicol. É normalmente utilizada uma mistura. A barra de maior preferência inclui 25 a 40% em peso de polióis e barras de preferência superior incluem 30 a 40% em peso de polióis. Álcoois póli-hídricos (polióis), tais como propileno glicol, podem servir de diluentes para diluir a mistura de soda cáustica e ácidos graxos que, de outra forma, é espessa.

[0033] Hidrotopos podem ser também incluídos na composição de cuidados pessoais de acordo com a presente invenção. Hidrotopos incluem, mas sem limitações, cumeno sulfonato de sódio, tolueno sulfonato de sódio, xileno sulfonato de sódio e alquil aril sulfonato de sódio, seus derivados e suas combinações.

[0034] Eletrólitos podem ser opcionalmente incluídos na composição de cuidados pessoais de acordo com a presente invenção. Eles são preferencialmente incluídos na faixa de 3 a 20% em peso, de maior preferência na faixa de 3,5 a 15% em peso e, de preferência superior, na faixa de 4 a 10% em peso da composição. Eletrólitos preferidos de acordo com a presente invenção incluem sulfato de sódio, cloreto de sódio, acetato de sódio, citrato de sódio, cloreto de potássio, sulfato de potássio, carbonato de sódio e outros mono, di ou tri sais de metais alcalino-terrosos, os eletrólitos de maior preferência são cloreto de sódio, sulfato de sódio, citrato de sódio, cloreto de potássio e eletrólitos de preferência especial são cloreto de sódio, sulfato de sódio, citrato de sódio e suas combinações. Para evitar dúvidas, esclarece-se que o eletrólito é um material não de sabão.

[0035] Opacificantes podem estar opcionalmente presentes na composição de cuidados pessoais. Quando opacificantes estiverem presentes, a barra de limpeza é geralmente opaca. Exemplos de opacificantes incluem dióxido de titânio, óxido de zinco e similares. Um opacificante particularmente preferido que pode ser empregado quando for desejada uma composição de sabão opaca é mono ou diestearato de etileno glicol, por exemplo, na forma de uma solução a 20% em lauril éter sulfato de sódio. Um agente opacificante alternativo é estearato de zinco.

[0036] O produto pode assumir a forma de sabão cristalino, ou seja, transparente e, neste caso, ele não conterá opacificante ou, alternativamente, pode assumir a forma de sabão líquido opaco que contém opacificante tal como o definido no presente.

[0037] A composição de cuidados pessoais preferida na forma de barra de limpeza inclui 20 a 40% em peso de água, de maior preferência 20 a 35% em peso e, de preferência superior, 22 a 30% em peso de água com base no peso da composição. Maior ou menor quantidade de água pode prejudicar a transparência.

[0038] O pH de barras de sabão preferidas de acordo com a presente invenção é de 8 a 11, de maior preferência 9 a 11.

[0039] Uma composição de cuidados pessoais preferida na forma de barra pode incluir até 30% em peso de agentes benéficos. Agentes benéficos preferidos são umectantes, emolientes, filtros solares e compostos antienvelhecimento. Os agentes podem ser adicionados em etapa apropriada durante o processo de elaboração das barras. Alguns agentes benéficos podem ser introduzidos como macrodomínios.

[0040] Outros ingredientes opcionais como antioxidantes, perfumes, polímeros, agentes quelantes, corantes, desodorantes, tinturas, emolientes, umectantes, enzimas, amplificadores da espuma, germicidas, antimicrobianos adicionais, agentes formadores de espuma, perolizantes, condicionadores da pele, estabilizantes, agentes supergordos e filtros solares podem ser adicionados em quantidades apropriadas no processo de acordo com a presente invenção. Preferencialmente, os ingredientes são adicionados após a etapa de saponificação e antes da filtragem. Metabissulfito de sódio, ácido etileno diamino tetra-acético (EDTA), bórax ou ácido etileno hidróxi difosfônico (EHDP) são preferencialmente adicionados à formulação.

[0041] O processo de preparação de composições particuladas antimicrobianas de acordo com a presente invenção compreende as etapas de: i. mistura de 10-50% em peso, preferencialmente 20 a 40% em peso, de uma dispersão aquosa de calcita que possui extensão específica de mais de 8 m2/g e granulometria na faixa de 1 a 10 micra em água com solução aquosa de 0,01-10%, preferencialmente 0,1 a 5% de agente redutor em peso da mencionada calcita; ii. elevação da temperatura da mistura da etapa (i) à temperatura na faixa de 60 °C a 90 °C, preferencialmente de 65 a 85 °C; iii. adição de 0,01 a 10%, preferencialmente 0,1 a 5% de um sal metálico hidrossolúvel em peso da mencionada calcita à mistura da etapa (ii); iv. separação do produto da etapa (iii) da água para preparar um aglomerado úmido; e v. secagem do aglomerado úmido.

[0042] Preferencialmente, não é necessária etapa de calcinação para o processo de acordo com a presente invenção e o processo preferencialmente não compreende uma etapa de calcinação.

[0043] O agente redutor para uso no processo de acordo com a presente invenção é preferencialmente selecionado a partir de um sal hidrossolúvel de ácido carboxílico com um grupo 1-4 carboxilato. Ele é selecionado, de maior preferência, a partir de acetato de sódio, oxalato de sódio, citrato trissódico ou etileno diamina tetra-acetato dissódico. Prefere-se a inclusão de citrato trissódico como agente redutor. O agente redutor é preferencialmente adicionado ao processo na forma de solução aquosa,

preferencialmente em 0,1 a 10%, de maior preferência 0,5 a 5% em peso da solução.

[0044] É de alta preferência que a dispersão aquosa da calcita e a solução aquosa do agente redutor sejam misturadas antes da adição da solução de sal metálico. O pH do meio de reação durante o processo é mantido preferencialmente em pH de mais de 5 e, de maior preferência, encontra-se na faixa de 6 a 8.

[0045] O sal metálico hidrossolúvel é selecionado a partir de sal hidrossolúvel de prata ou de cobre. Prefere-se adicionar o sal metálico hidrossolúvel na forma de solução aquosa.

[0046] Prefere-se que o sal de prata hidrossolúvel seja selecionado a partir de nitrato de prata ou acetato de prata. A concentração da solução aquosa de sal metálico hidrossolúvel encontra-se preferencialmente na faixa de 0,1 a 10%, de maior preferência 0,5 a 5% em peso da solução aquosa.

Prefere-se o uso de nitrato de prata como sal de prata hidrossolúvel.

[0047] Prefere-se que o sal de cobre hidrossolúvel seja selecionado a partir de sulfato de cobre (II), nitrato de cobre (II), cloreto de cobre (II) ou acetato de cobre (II). Prefere-se o uso de nitrato de cobre (II) como o sal de cobre hidrossolúvel.

[0048] A presente invenção também se refere a um método de fornecimento de lixiviação aprimorada de metal antimicrobiano a uma solução de limpeza que compreende a etapa de dissolução/dispersão da composição de acordo com o primeiro ou o segundo aspecto em água. A taxa de lixiviação de substâncias metálicas antimicrobianas de acordo com a presente invenção é mais alta que a obtida quando o metal é imobilizado sobre qualquer outro polimorfo de carbonato de cálcio ou sobre qualquer outro substrato inorgânico, tal como óxido de zinco, óxido de magnésio, dióxido de titânio etc.

[0049] Ainda outro aspecto da presente invenção fornece um método de fornecimento de ação antimicrobiana sobre uma superfície tópica de corpo humano ou animal que compreende as etapas de aplicação de composição de acordo com o primeiro aspecto ou o segundo aspecto à superfície desejada e, opcionalmente, enxágue da superfície substancialmente livre da composição com água. “Substancialmente livre da composição” indica que a composição não é perceptível ao toque pela mão humana. A composição de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção é uma composição particulada e é geralmente perceptível na forma de sensação tátil pulverulenta, áspera ou granular quando tocada pela mão humana. A composição de acordo com o segundo aspecto da presente invenção é uma composição de cuidados pessoais que compreende um tensoativo e é geralmente perceptível na forma de sensação ensaboada ou escorregadia quando tocada pela mão humana.

Quando a superfície for substancialmente livre da composição, essas sensações tácteis não são percebidas pela mão humana. A composição é preferencialmente aplicada à superfície após diluição com água. A etapa de enxágue é opcional, mas preferida. A etapa de enxágue é preferencialmente conduzida em até cinco minutos de aplicação da composição, preferencialmente até dois minutos, de preferência ainda maior até um minuto, de preferência ainda maior em até 30 segundos e, em certos casos, poderá ser realizada em até 10 ou 15 segundos. O método é preferencialmente não terapêutico ou cosmético.

[0050] A presente invenção também se refere a uma composição particulada antimicrobiana que pode ser obtida por meio de um processo de acordo com a presente invenção. Preferencialmente, ela também se refere a uma composição antimicrobiana obtida por meio do processo de acordo com a presente invenção.

[0051] A presente invenção será agora ilustrada por meio dos exemplos não limitadores a seguir.

EXEMPLOS EXEMPLOS A, B E 1

[0052] Efeito do tipo de carbonato de cálcio e extensão específica sobre a lixiviação de prata.

[0053] Preparação de composições particuladas antimicrobianas que compreendem nanopartículas de prata.

[0054] Preparação do carbonato de cálcio: A. Calcita.

[0055] FGNC (Giz Natural Moído Fino) foi obtido por meio da OmyaCarb. A granulometria é de 6 micra e a extensão específica é de 2,1 m2/g.

B. Vaterita (preparada em escala de laboratório):

[0056] 2,4 g de nitrato de cálcio foram absorvidos em 2,5 ml de água. 1,0 g de carbonato de sódio foi dissolvido em 2,5 ml de água. Em um beaker de vidro, foram tomados 2,5 ml de água e adicionou-se a solução de nitrato de cálcio. A essa mistura, a solução de carbonato de sódio foi adicionada sob agitação constante com banho de gelo (cerca de 10 °C) e imediatamente filtrada sob sucção. A razão de cálcio: carbonato foi mantida em 3:2.

1. Forcal U.

[0057] Forcal U é calcita com alta extensão que foi adquirida da Saurashtra Solid Private Ltd., Índia. A granulometria variou de 5±1 micra com a extensão específica de 20±2 m2/g.

[0058] Preparação da composição particulada antimicrobiana que compreende nanopartículas de prata: 10 kg de carbonato de cálcio foram dispersos em 10 litros de água e misturados com 3,1 litros de solução de citrato trissódico a 1%. A mistura foi aquecida a 70 °C, seguida pela adição de 2,1 litros de solução de nitrato de prata a 1% recém-preparada. A mistura foi agitada por 20 minutos a 300 rpm. A amostra foi filtrada e seca à temperatura ambiente. O tamanho das nanopartículas de prata formadas no processo acima variou de 5 a 50 nm e essas partículas foram imobilizadas no carbonato de cálcio correspondente.

[0059] Evidências da incorporação de prata no carbonato de cálcio: Análise espectroscópica de raios X com dispersão de energia de partículas de prata imobilizadas em óxido de zinco preparado por meio do processo descrito no Exemplo 1 foi conduzida utilizando-se um instrumento FESEM (ZEISS) operado sob tensão eletrônica de 10 kV para determinar a presença de prata no material imobilizado. O percentual em peso analisado de diferentes ingredientes é exibido na Tabela 1 abaixo.

TABELA 1 Elemento Peso (%) Carbono 31,83 Oxigênio 27,65 Cálcio 35,64 Prata 4,88 Total 100,00

[0060] Os resultados da Tabela 1 demonstram que o material contém carbono, cálcio, oxigênio e prata como componentes das partículas de prata imobilizadas.

[0061] Cinética de lixiviação de prata: O procedimento de medição da cinética de lixiviação das diversas amostras preparadas acima é fornecido abaixo.

[0062] Um litro de dispersão que contém prata sobre o carbonato de cálcio equivalente a 1 ppm de Ag foi preparado e pequenas parcelas (cerca de 10 ml) foram coletadas em três momentos diferentes, a saber, 10 s, 30 s e 60 s. As amostras foram filtradas imediatamente através de papel-filtro Whatman 41 e digeridas com ácido nítrico concentrado para análise de ICP. O teor de prata foi calculado utilizando-se a plotagem de calibragem padrão.

[0063] Os dados sobre a cinética de lixiviação são fornecidos na Tabela 2 abaixo.

TABELA 2 Tempo (s) Material 10 30 60 Exemplo A 164 ppb 248 ppb 226 ppb Exemplo B 158 ppb 351 ppb 499 ppb Exemplo 1 226 ppb 459 ppb 709 ppb

[0064] Os dados da Tabela 2 acima indicam que a composição particulada antimicrobiana de acordo com a presente invenção (Exemplo 1) fornece lixiviação de prata amplamente superior em comparação com o carbonato de cálcio utilizado no passado (Exemplo B). Além disso, os dados indicam que a extensão específica da calcita é crítica para a obtenção da alta taxa de lixiviação (Exemplo 1 em comparação com o Exemplo A).

EXEMPLOS C, D, 2 E 3

[0065] Eficácia antimicrobiana: A eficácia antimicrobiana foi testada utilizando-se bactérias gram positivas Staphylococcus aureus utilizando o teste de tempo para a morte de acordo com o protocolo BS EN1040.

[0066] 10 g de sabão foram dissolvidos em 90 ml de água a 50 °C. Permitiu-se seu equilíbrio até temperatura de 40 °C em banho de água. A composição particulada antimicrobiana que compreende nanopartículas de prata foi adicionada à solução de sabão para atingir carga de prata eficaz de 1 ou 2 ppm (conforme relacionado abaixo), calculada por meio de análise ICP- OES. 1 ml de suspensão bacteriana de Staphylococcus aureus (108 células/ml) foi adicionado aos tubos que contêm 1 ml de água esterilizada e mantido em equilíbrio a 40 °C por dois minutos. 8 ml de solução de sabão a 10% que contém composição particulada antimicrobiana que compreende nanopartículas de prata foram adicionados a essas suspensões bacterianas, respectivamente, e incubados por 10 segundos e 30 segundos, respectivamente. Nesses momentos correspondentes, 1 ml de suspensão foi retirado e adicionado a 9 ml de neutralizante (Caldo Neutralizante Dey-Engley) para desativar a ação do antimicrobiano. As amostras neutralizadas foram colocadas em placas em seguida após diluição em série em Agar de Soja Trypticase (meio nutriente) para enumerar as bactérias residuais. As diversas amostras preparadas são fornecidas abaixo e a redução logarítmica com elas obtida é apresentada na Tabela 3.

EXEMPLO C

[0067] Barra de sabão branca moída.

EXEMPLO D

[0068] Sabão com prata embutida em vaterita (conforme fornecido abaixo): teor de prata – 1 ppm.

[0069] Vaterita (preparada em larga escala): 100 g de vaterita foram preparados por meio da mistura de 500 ml de 2 M Ca(NO3)2 e 2 M Na2CO3 cada, na presença de 240 ml de glicina a 1% ou PSS. A calda foi misturada por dez minutos, filtrada, lavada com água deionizada e seca em ar. A granulometria é de 6±2 micra e a extensão específica é medida como sendo de 4,1 m2/g.

EXEMPLO 2

[0070] Sabão com prata incorporada a calcita com alta extensão (de acordo com o Exemplo 1): teor de prata – 1 ppm.

EXEMPLO 3

[0071] Sabão com prata incorporada a calcita com alta extensão (de acordo com o Exemplo 1): teor de prata – 2 ppm.

[0072] As diversas amostras acima foram testadas para determinar a redução logarítmica de S. aureus de acordo com o procedimento descrito anteriormente. A redução logarítmica em tempo de contato de 10 segundos e 30 segundos para as amostras acima encontra-se resumida na Tabela 3 abaixo.

TABELA 3 Redução logarítmica Material 10 s 30 s Exemplo C - 0,008 Exemplo D 0,14 0,04 Exemplo 2 0,61 2,35 Exemplo 3 1,16 2,64

[0073] Os dados da Tabela 3 demonstram que a composição particulada antimicrobiana de acordo com a presente invenção em combinação com sabão (Exemplo 2 e 3) possui redução bacteriana superior contra S.

aureus em comparação com composições fora da presente invenção.

EXEMPLOS E E 4

[0074] Eficácia antibacteriana de composições de sabão de acordo com a presente invenção em comparação com barras de sabão convencionais contendo prata quelada.

EXEMPLO E

[0075] Foi preparada uma barra de sabão convencional contendo prata quelada com ácido dietileno triamino penta-acético (DTPA).

EXEMPLO 4

[0076] Foi preparada uma barra de sabão de acordo com a presente invenção contendo prata incorporada a calcita.

[0077] Barras de sabão que contêm a composição exibida na Tabela 4 abaixo foram produzidas por meio do processo de moagem e arrasto bem conhecido. Adicionou-se a elas a composição particulada antimicrobiana dos Exemplos E e 4, respectivamente.

TABELA 4 Ingrediente % em peso Palmato de sódio e cocoato de sódio (85:15 partes p/p) 68,0 Sulfonato de alfa olefina 1,0 Talco 6,0 Glicerina 6,0 Água e outros ingredientes menores até 100

[0078] A quantidade de prata nas barras de sabão foi analisada por meio de análise de Plasma com Acoplamento Indutivo (ICP). 1 g de barra de sabão foi ralado e transferido para um frasco de Teflon®. A amostra foi digerida utilizando 4 ml de ácido nítrico Suprapur®, 2 ml de peróxido de hidrogênio a 30% e 4 ml de água. A amostra foi digerida por micro-ondas a 150 °C por 15 minutos. O tubo foi gradualmente resfriado à temperatura ambiente.

A amostra foi composta até 50 ml, seguida por filtragem através de um filtro de seringa de nylon de 0,22 µm. Amostras de calibragem padrão de 100 ppb a 5 ppm de Ag foram preparadas e o teor de prata na amostra foi medido a partir da plotagem de calibragem.

[0079] Concluiu-se que a quantidade de prata em barras de sabão com Exemplo E (tamanho de amostra de três barras) é de 4,76 ± 0,07 ppm.

Concluiu-se que a quantidade de prata em barras de sabão com Exemplo 4 (ao longo de um tamanho de amostra de três barras) é de 1,9 ± 0,1 ppm.

[0080] As amostras de sabão foram testadas para determinar a atividade antimicrobiana contra S. aureus de acordo com o procedimento fornecido abaixo.

[0081] O teste é um método padrão de determinação da atividade antimicrobiana para compostos miscíveis em água, utilizando um procedimento de tempo para a morte. O número de referência correspondente é ASTM E2783-11 e seus detalhes são os seguintes.

[0082] Foi preparada uma solução a 8% p/v do sabão correspondente por meio de dissolução de 8 g do sabão em 92 ml de água destilada estéril (previamente aquecida a 50 ± 2 °C). A solução de sabão foi equilibrada até temperatura de 40 °C em banho de água. 1 ml de suspensão bacteriana de Staphylococcus aureus (108 células/ml) foi adicionado aos tubos contendo 1 ml de água esterilizada e mantido em equilíbrio a 40 °C por dois minutos. 8 ml de solução de sabão a 10% que contém composição particulada antimicrobiana que compreende nanopartículas de prata foram adicionados a essas suspensões bacterianas, respectivamente, e incubados por 10 segundos e 30 segundos, respectivamente. Nesses momentos correspondentes, 1 ml de suspensão foi retirado e adicionado a 9 ml de neutralizante (Caldo Neutralizante Dey-Engley) para desativar a ação do antimicrobiano. As amostras foram diluídas adicionalmente em seguida em etapas de diluição por 10 vezes, repetindo-se a etapa acima. Uma parcela de 1 ml foi colocada em placas em seguida com TSA em duplicata, o que resultou em diluição final de 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 e 10-5. As placas foram incubadas a 35 ± 2 °C por 24 horas ou até observar-se o crescimento suficiente de S. aureus. Esperava-se que cada barra de sabão causasse alguma redução da contagem bacteriana viável.

Essa redução é normalmente expressa em termos de redução log 10.

[0083] Redução 4-Log sobre uma superfície com 1.000.000 CFUs deixariam 100 CFUs, o que é relatado ou expresso como redução de 99,99% em micro-organismos potencialmente daninhos. Redução de 1 log (90%) reduz CFUs sobre uma área de teste de 1.000.000 CFUs para 100.000 e 2 log (99%) reduz de 1.000.000 para 10.000.

[0084] A redução logarítmica obtida utilizando-se o procedimento acima a partir das duas amostras de sabão é fornecida na Tabela 5 abaixo.

TABELA 5 Redução logarítmica Material 10 s 30 s Exemplo E (4,8 ppm de prata) 0,8 2,5

Redução logarítmica Material 10 s 30 s Exemplo 4 (1,9 ppm de prata) 0,8 2,3

[0085] Os dados da Tabela 5 acima indicam que a composição de acordo com a presente invenção (Exemplo 4) é capaz de fornecer atividade antimicrobiana similar em comparação com sabão convencional contendo teor de prata muito mais alto (Exemplo E).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. COMPOSIÇÃO PARTICULADA ANTIMICROBIANA caracterizada por compreender: i. 0,05% a 3% em peso de partículas metálicas antimicrobianas imobilizadas sobre ii. 97 a 99,95% em peso de calcita que possui extensão específica de mais de 8 m2/g; em que as partículas metálicas antimicrobianas são nanopartículas de cobre ou prata.

2. COMPOSIÇÃO PARTICULADA ANTIMICROBIANA de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelas partículas metálicas antimicrobianas serem nanopartículas de prata.

3. COMPOSIÇÃO DE CUIDADOS PESSOAIS, caracterizada por compreender: i. 5% a 85% em peso de tensoativo; e ii. 0,1 a 5% em peso de composição particulada antimicrobiana conforme definido em qualquer das reivindicações 1 ou 2.

4. COMPOSIÇÃO DE CUIDADOS PESSOAIS de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo tensoativo ser um tensoativo aniônico, preferencialmente sabão.

5. PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE COMPOSIÇÕES PARTICULADAS ANTIMICROBIANAS, caracterizado por compreender as etapas de: i. mistura de 10-50% em peso de uma dispersão aquosa de calcita que possui extensão específica de mais de 8 m 2/g e granulometria na faixa de 1 a 10 micra em água com solução aquosa de 0,01-10% de agente redutor em peso da mencionada calcita; ii. elevação da temperatura da mistura da etapa (i) a uma temperatura na faixa de 60 °C a 90 °C; iii. adição de 0,01 a 10% de um sal metálico hidrossolúvel em peso da mencionada calcita à mistura da etapa (ii), em que o sal metálico hidrossolúvel é um sal hidrossolúvel de prata ou cobre; iv. separação de água do produto da etapa (iii) para preparar um aglomerado úmido; e v. secagem do aglomerado úmido.

6. PROCESSO de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo sal metálico hidrossolúvel ser um sal de prata hidrossolúvel.

7. PROCESSO de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo sal de prata hidrossolúvel ser selecionado a partir de nitrato de prata ou acetato de prata.

8. PROCESSO de acordo com qualquer das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo agente redutor ser selecionado a partir de um sal hidrossolúvel de ácido carboxílico com um grupo 1-4 carboxilato.

9. PROCESSO de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo agente redutor ser selecionado a partir de acetato de sódio, oxalato de sódio, citrato trissódico ou etileno diamina tetra-acetato dissódico.

10. MÉTODO DE FORNECIMENTO DE LIXIVIAÇÃO APRIMORADA DE METAL ANTIMICROBIANO caracterizado por uma solução de limpeza que compreende a dissolução/dispersão da composição conforme definido em qualquer das reivindicações 1 a 4 em água.

11. MÉTODO DE FORNECIMENTO DE AÇÃO ANTIMICROBIANA sobre uma superfície tópica de corpo humano ou animal caracterizado por compreender as etapas de aplicação de uma composição conforme definido em qualquer das reivindicações 1 a 4 à superfície desejada e, opcionalmente, enxágue da superfície substancialmente livre da composição com água.

12. MÉTODO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pela etapa de enxágue ser conduzida em 10 segundos a 5 minutos após a aplicação da composição à superfície desejada.

13. COMPOSIÇÃO PARTICULADA ANTIMICROBIANA caracterizado por poder ser obtida por meio de um processo conforme definido em qualquer das reivindicações 5 a 9.