BRPI0203137B1

BRPI0203137B1 - reinforced hydrophilic membrane, dressing, its use, burn treatment method, skin treatment method and hydrophilic membrane production process

Info

Publication number: BRPI0203137B1
Application number: BRPI0203137A
Authority: BR
Inventors: Benévolo Lugão Ademar; Cristine Lopergolo Lilian; Henrique Catalani Luiz
Original assignee: Comissão Nac De Energia Nuclear; Fundação De Amparo À Pesquisa Do Estado de São Paulo; Univ De São Paulo - Usp
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2017-04-11
Also published as: BR0203137A; BRPI0203137B8

Abstract

"membrana hidrofílica reforçada, curativo, seu uso, método de tratamento de queimaduras, método de tratamento da pele e processo de produção de membrana hidrofílica". a presente invenção refere-se a uma membrana de gel hidrofílico reforçada para contato com a pele. dentro de um aspecto particular, entre uma série de alternativas, refere-se a uma membrana de gel hidrofílico utilizada como curativo com resistência substancial ao manuseio, capaz de ser utilizada em grandes áreas de pele lesada. dentro de outros aspectos, refere-se a processo de obtenção de tal membrana de gel hidrofílico, a métodos de tratamento de pele e de queimaduras da pele, e ao seu uso."Reinforced hydrophilic membrane, dressing, its use, burn treatment method, skin treatment method and hydrophilic membrane production process". The present invention relates to a reinforced hydrophilic gel membrane for contact with the skin. Within a particular aspect, among a number of alternatives, it relates to a hydrophilic gel membrane used as a dressing with substantial handling resistance, capable of being used on large areas of damaged skin. In other respects, it relates to the process of obtaining such a hydrophilic gel membrane, methods of treating skin and skin burns, and their use.

Description

“MEMBRANA HIDROFÍLICA REFORÇADA, CURATIVO, SEU USO, E PROCESSO DE PRODUÇÃO DE MEMBRANA HIDROFÍLICA” Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a uma membrana de gel hídrofílico reforçada para contato com a pele. Dentro de um aspecto particular, entre uma série de alternativas, refere-se a uma membrana de gel hídrofílico utilizada como curativo com resistência substancial ao manuseio, capaz de ser utilizada em grandes áreas de pele lesada. Dentro de outros aspectos, refere-se a processo de obtenção de tal membrana de gel hídrofílico, a métodos de tratamento de pele e de queimaduras da pele, e ao seu uso.Field of the Invention The present invention relates to a reinforced hydrophilic gel membrane for contact with the skin. Within a particular aspect, among a number of alternatives, it relates to a hydrophilic gel membrane used as a dressing with substantial handling resistance, capable of being used on large areas of damaged skin. Within other aspects, it relates to the process of obtaining such a hydrophilic gel membrane, to skin treatment and skin burn methods, and to their use.

ESTAPO DA TÉCNICATECHNICAL TIME

[002] Hidrogéis são polímeros hidrofilicos, muitos dos quais reticulados por radiação, e que, na presença de água, absorvem uma significante quantidade desta formando um gel elástico. Conforme sentido empregado no texto a seguir, hidrogei e gel hídrofílico são sinônimos.Hydrogels are hydrophilic polymers, many of which are cross-linked by radiation, and which, in the presence of water, absorb a significant amount of it forming an elastic gel. As used in the following text, hydrogel and hydrophilic gel are synonymous.

[003] Desde o desenvolvimento do gel 2-hidroxietiImetacrilato (HEMA) em 1960 (WICHTERLE, 0„ LIM, D., Nature, 185, p.117-118, 1966) e a descoberta que a epitelização pode ser acelerada se o ferimento for mantido úmido pelo uso de um filme de polietileno em 1962 (WINTER, A., Nature, 45, p.89 - 90, 1962), os hidrogéis têm sido usados em diversas aplicações em contato com o corpo humano. A leveza, a qualidade não abrasiva, sua permeabilidade e capacidade de umedecer substâncias biologicamente ativas são características suficientes para preparar materiais com propriedades b to médicas úteis {ROSIAK, J„ ULASNSKI, P„ Radial Phys, Chem„ 55, 139151,1999).Since the development of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) gel in 1960 (WICHTERLE, 0 LIM, D., Nature, 185, p.117-118, 1966) and the discovery that epithelialization can be accelerated if injury While kept moist by the use of a polyethylene film in 1962 (WINTER, A., Nature, 45, p.89 - 90, 1962), hydrogels have been used in various applications in contact with the human body. The lightness, non-abrasive quality, permeability and ability to moisten biologically active substances are sufficient characteristics to prepare materials with useful medical properties (ROSIAK, J. ULASNSKI, P. Radial Phys, Chem. 55, 139151,1999).

[004] Os hidrogéis normalmente mostram boa compatibilidade em contato com o sangue, tecidos e fluídos do corpo e há usos conhecidos como lentes de contato, pele artificial, curativo para queimaduras, implante cardiovascular, implantes de cartilagem, tratamento de queimaduras, ulcerações da pele e outros, por exemplo como descrito nos trabalhos de Rosiak et.al. mencionado mais atrás.[004] Hydrogels usually show good compatibility in contact with blood, tissues and body fluids and there are known uses such as contact lenses, artificial skin, burn bandage, cardiovascular implant, cartilage implants, burn treatment, skin ulcerations. and others, for example as described in the works of Rosiak et.al. mentioned earlier.

[005] Na patente americana US 4.871.490, publicada em 10/03/1989, Rosiak e colaboradores descrevem um sistema polimérico hidrófilo à base de poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP), polietilenoglicol (PEG) e agar, reticulado por feixe de elétrons, para ser utilizado como curativo, principalmente em queimaduras, ulcerações da pele, curativo pós-operatório, etc (BACCARO, S., et al., Nucl. Instrum. Meth B, 105: (1-4) 100-102, 1995).In US Patent 4,871,490, issued March 10, 1989, Rosiak et al. Describe a hydrophilic polymeric system based on poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP), polyethylene glycol (PEG) and agar. , cross-linked by electron beam, to be used as a dressing, mainly in burns, skin ulcerations, postoperative dressing, etc. (BACCARO, S., et al., Nucl. Instrum. Meth B, 105: (1-4 ) 100-102, 1995).

[006] Vários autores têm estudado os hidrogéis à base de PVP. Hilmy e colaboradores avaliaram as propriedades mecânicas, grau de intumescimento e a resistência a bactérias de um hidrogel à base de N-vinil-2-pirrolidona(N-VP), agar e polietilenoglicol (PEG). Verificaram que a adição de agar e PEG no sistema pode melhorar as propriedades mecânicas da membrana de PVP. Verificaram, também, que as membranas são impermeáveis a bactérias, mesmo em ambientes tropicais à temperaturas de 29°C e umidade de 80% (HILMY, N.; et al., Radiat.Phys. ChemL, 42, 4-6, p. 911914, 1993).Several authors have studied PVP-based hydrogels. Hilmy and colleagues evaluated the mechanical properties, swelling, and bacterial resistance of an N-vinyl-2-pyrrolidone (N-VP), agar, and polyethylene glycol (PEG) hydrogel. They found that the addition of agar and PEG in the system can improve the mechanical properties of the PVP membrane. They also found that the membranes are impermeable to bacteria, even in tropical environments at temperatures of 29 ° C and 80% humidity (HILMY, N .; et al., Radiat.Phys. ChemL, 42, 4-6, p. 911914, 1993).

[007] Ichijo, Kishi e colaboradores estudaram uma membrana a base de poli(vinilmetil éter) (PVME). A reticulação do hidrogel foi realizada através de radiação de alta energia, com a avaliação da termo-resposta da membrana. Vários sistemas que utilizam o hidrogel a base de PVME foram estudados e, em todos eles, verificou-se que a membrana a baixa temperatura (10°C) distendia e a alta temperatura (50°C) contraia. Para projetos na área de próteses artificiais, tais como, dedos e músculos, este comportamento parece promissor (ICHIJO, H.; et al., Radiat. Phys. Chem., 46, 2, p. 185-190, 1995 e KISHI, R.; et al., J. of Intelligent Material System and Structures, 4, p.533-537, 1993).[007] Ichijo, Kishi and colleagues studied a polyvinyl methyl ether (PVME) -based membrane. The crosslinking of the hydrogel was performed by high energy radiation, with the evaluation of membrane thermo-response. Several systems using the PVME-based hydrogel have been studied, and in all of them the low temperature (10 ° C) membrane was found to distend and the high temperature (50 ° C) contract. For projects in the area of artificial prostheses such as fingers and muscles, this behavior seems promising (ICHIJO, H.; et al., Radiat. Phys. Chem., 46, 2, p. 185-190, 1995 and KISHI, R. et al., J. of Intelligent Material System and Structures, 4, p.533-537, 1993).

[008] Lugão e colaboradores estudaram as propriedades de hidratação e desidratação de membranas à base de PVP, preparadas de acordo com o método proposto por Rosiak. O estudo foi feito por meio de análises termogravimétrica isotérmica (LUGÃO,AB; et al., Radiation Physics and Chemistry., 52,(1-6) 319-322, 1998).Lugão and colleagues studied the hydration and dehydration properties of PVP-based membranes prepared according to the method proposed by Rosiak. The study was performed by isothermal thermogravimetric analysis (LUGÃO, AB; et al., Radiation Physics and Chemistry., 52, (1-6) 319-322, 1998).

[009] Miranda e colaboradores demonstraram que é possível obter hidrogéis com concentrações de PVP abaixo das usuais (7-8%) e acima de sua solubilidade em água, mostrando que as reações de reticulação se dão com altas ou baixas concentrações de PVP (MIRANDA, L.F., et al., Radiat. Phys. Chem., 55, 709-712, 1999) [010] Os hidrogéis à base de PVP imediatamente mostraram sua adequação ao uso como recobrimento de feridas causadas por queimaduras, tendo em vista suas propriedades excepcionais às necessidades aos queimados. A característica que mais se destacou no uso clínico deste gel, segundo médicos e pacientes, foi sua capacidade de reduzir a dor. Isto se deve às propriedades físicas de maciez, umidade, flexibilidade, adesão e baixa temperatura em função da evaporação contínua de água (BACCARO, S., et al., Nucl. Instrum. Meth B 105: (1-4) 100-102, 1995).Miranda and colleagues have shown that it is possible to obtain hydrogels with PVP concentrations below the usual (7-8%) and above their water solubility, showing that crosslinking reactions occur with high or low concentrations of PVP (MIRANDA). , LF, et al., Radiat. Phys. Chem., 55, 709-712, 1999) [010] PVP-based hydrogels immediately showed their suitability for use as a cover for burn wounds for their properties. exceptional to burn needs. The most prominent feature of the clinical use of this gel, according to doctors and patients, was its ability to reduce pain. This is due to the physical properties of softness, moisture, flexibility, adhesion and low temperature due to continuous evaporation of water (BACCARO, S., et al., Nucl. Instrum. Meth B 105: (1-4) 100-102 , 1995).

[011] Na prática clínica, entretanto, foi observado que a manipulação desta membrana é dificultada devido à sua baixa resistência mecânica, pois o sistema polimérico composto exclusivamente por polímeros hidrófilos tende a ser fragilizado à medida que a membrana absorve água. Na opinião dos médicos, o ideal seria a produção de grandes placas de membranas que pudessem recobrir grandes áreas de queimados com gravidade.[011] In clinical practice, however, it has been observed that manipulation of this membrane is hampered due to its low mechanical strength, as the polymeric system composed exclusively of hydrophilic polymers tends to be weakened as the membrane absorbs water. In the opinion of doctors, the ideal would be to produce large membrane plates that could cover large areas of severe burns.

[012] Tal problema técnico na área médica e veterinária não foi adequadamente resolvido até o momento. Algumas tentativas detectadas no estado da técnica são mencionadas a seguir.[012] Such a technical problem in the medical and veterinary field has not been adequately resolved to date. Some attempts detected in the prior art are mentioned below.

[013] A patente US 4.646.730 relata a produção de um curativo pela radiação da solução aquosa de PVP e reforçadas por um filme de polietileno colocado na parte superior do hidrogel. Polietileno na forma de filme, contudo, não é um material adequado para ficar na parte superior do curativo, pois é pouco permeável a gases e vapor, uma vez que um dos aspectos valiosos para compor um curativo é que ele seja permeável ao oxigênio e gás carbônico para acelerar o processo de cura.US Patent 4,646,730 reports the production of a bandage by radiation of the aqueous PVP solution and reinforced by a polyethylene film placed on top of the hydrogel. Polyethylene in film form, however, is not a suitable material to be on top of the bandage as it is poorly permeable to gas and vapor since one of the valuable aspects of composing a bandage is that it is permeable to oxygen and gas. to accelerate the healing process.

[014] A patente US 4.921.704 descreve um curativo formado por uma rede de fibras com orifícios definidos, encapsulados por uma resina. Uma das grandes desvantagens desta invenção é que parte do exsudado passa através dos orifícios do curativo sendo necessária a utilização de outro curativo para absorver o exsudado que o primeiro curativo deixou passar.US Patent 4,921,704 describes a dressing formed of a network of fibers with defined holes encapsulated by a resin. One of the major disadvantages of this invention is that part of the exudate passes through the dressing holes and the use of another dressing to absorb the exudate that the first dressing has passed through.

[015] A patente US 6.123.958 menciona um hidrogel de glicerol, PEG e hidroxietil celulose. O hidrogel produzido apresenta em seu molde orifícios de dois milímetros quadrados para a passagem oxigênio e gás carbônico. Para o processo de cura da lesão isto é necessário, mas a desvantagem deste hidrogel é que estes orifícios deixam uma porta aberta para o ataque de bactérias.US 6,123,958 mentions a glycerol hydrogel, PEG and hydroxyethyl cellulose. The hydrogel produced has in its mold holes of two square millimeters for the passage of oxygen and carbon dioxide. For the wound healing process this is necessary, but the disadvantage of this hydrogel is that these holes leave an open door for bacterial attack.

[016] Assim, existe a procura de uma solução que possibilite resolver os problemas técnicos encontrados nos curativos e membranas de gel do estado da técnica, atendendo à necessidade de um hidrogel de grande resistência mecânica, mas que ao mesmo tempo preserve as características úteis ao contato com a pele, encontradas nos produtos desenvolvidos até o momento.[016] Thus, there is a search for a solution that can solve the technical problems encountered in state of the art bandages and gel membranes, meeting the need for a high mechanical strength hydrogel, but at the same time preserving the useful characteristics of the product. skin contact found in products developed so far.

[017] O conteúdo das referências citadas mais atrás é incorporado ao presente documento.[017] The contents of the references cited above are incorporated herein.

Descricão da Invenção [018] Embora a descrição a seguir faça referências frequentes a uma membrana de hidrogei reforçada voltada para a área médica, tal fato não implica em limitação exclusiva a esse uso, O escopo da invenção é determinado pelo conteúdo das reivindicações em anexo.DESCRIPTION OF THE INVENTION Although the following description makes frequent references to a medical reinforced hydrogel membrane, this does not imply exclusive limitation to such use. The scope of the invention is determined by the content of the appended claims.

[019] A presente invenção refere-se a uma membrana de hid rogei hidrof ílíco preferencial mente polimérico, compreendendo um reforço mecânico que permite que tal membrana possa ter grande extensão e que possa ser manipulada sem quebra ou rompimento substancial da mesma. De maneira genérica tal reforço é um substrato foliar flexível, tal como mantas, véus ou panos {dito de outra forma, trata-se de um substrato de aspecto geral semelhante a uma folha, sendo as dimensões tanto da largura quanto do comprimento muito muitas maiores que sua espessura, ainda que estejam presentes ondulações ou corrugações de qualquer tipo), com porosidade e permeabilidade suficientes para permitir a passagem de vapores de gás carbônico e oxigênio que transitam dentro do gel hidrofílico. De maneira particular, sem excluir outras alternativas, o reforço mecânico é uma manta de fibras poliméricas, tal como um tecido, um não-tecido, tela ou conjunto de fibras paralelas, de caráter hidrof ílico ou hidrofóbico. De forma bastante particular, sem excluir outras alternativas, tal reforço é constituído por fibras de polímeros hidrofóbicos como polipropileno (PP), polietileno {PE) ou poliéster, na forma de um substrato têxtil, por exemplo um véu de não-tecido, sendo as fibras enxertadas com monômeros de natureza mais hidrofílica que o polímero base da fibra, por exemplo meta cri lato de metila (MMA), de tal forma que se aumenta a compatibilidade da fibra com o gel hidrof ílico, [020] As técnicas de enxerto são conhecidas no estado da técnica, e não impõem limitação ao escopo da presente invenção.[019] The present invention relates to a preferably polymeric hydrophilic membrane, comprising a mechanical reinforcement that allows such a membrane to be large in length and to be manipulated without substantial breakage or disruption thereof. Generally such reinforcement is a flexible leaf substrate, such as blankets, veils or cloths (to put it another way, it is a general leaf-like substrate, the width and length dimensions being much much larger). its thickness, even if undulations or corrugations of any kind are present), with sufficient porosity and permeability to allow the passage of carbon dioxide vapors that pass through the hydrophilic gel. Particularly, without excluding other alternatives, mechanical reinforcement is a blanket of polymeric fibers, such as a hydrophilic or hydrophobic woven, nonwoven, parallel fiber bundle or bundle of fibers. Particularly, without excluding other alternatives, such reinforcement consists of hydrophobic polymer fibers such as polypropylene (PP), polyethylene (PE) or polyester, in the form of a textile substrate, for example a non-woven veil, the latter being monomer-grafted fibers of a more hydrophilic nature than the fiber base polymer, for example methyl methacrylate (MMA), such that the compatibility of the fiber with the hydrophilic gel is enhanced. [020] known in the art, and do not limit the scope of the present invention.

[021] As membranas da invenção apresentam como vantagens grande resistência mecânica e estabilidade de forma, mantendo todas as características originais do gel sem reforço, por exemplo, a maciez, flexibilidade, adesividade à pele, permeabilidade a líquidos e gases, capacidade de intumescimento e barreira a microorganismos.[021] The membranes of the invention have the advantages of high mechanical strength and shape stability, retaining all the original characteristics of the gel without reinforcement, for example softness, flexibility, skin adhesiveness, liquid and gas permeability, swelling capacity and barrier to microorganisms.

[022] Segundo a presente invenção, o gel hidrofílico é qualquer, natural ou sintético, desde que se preste à utilização visada. São adequados, sem excluir qualquer outro, polímeros hidrofílicos em solução aquosa como a poli(N-vinil-2-pirrolidona)(PVP), álcool polivinílico (PVA) e o polióxido de etileno (PEO), assim como misturas destes entre si ou com outros.According to the present invention, the hydrophilic gel is any natural or synthetic provided that it is intended for use. Hydrophilic polymers in aqueous solution such as poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP), polyvinyl alcohol (PVA) and ethylene polyoxide (PEO), as well as mixtures thereof or suitable for use, are suitable without being excluded. with others.

[023] A invenção, dentro de um aspecto particular, refere-se a um curativo flexível de hidrogel, dotado de resistência substancial ao manuseio, principalmente para ser utilizado em grandes áreas lesadas do corpo, transparente, permeável ao oxigênio e ao gás carbônico, de alto grau de absorção de exsudados, podendo absorver várias vezes a sua massa, conformando-se ao local afetado e mantendo a ferida úmida, acelerando o processo de cicatrização da mesma, permitindo a cura do ferimento e servindo de barreira contra bactérias.[023] The invention, in a particular aspect, relates to a flexible hydrogel dressing having substantial handling resistance, primarily for use on large injured, transparent oxygen and carbon dioxide permeable areas of the body. high degree of exudate absorption, being able to absorb several times its mass, conforming to the affected place and keeping the wound moist, accelerating the wound healing process, allowing wound healing and acting as a barrier against bacteria.

[024] O trecho que segue faz referência, a título de detalhamento, a hidrogéis reticuláveis por radiação, sem que isso imponha qualquer limitação à utilização de outros géis englobados no escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.The following excerpt refers in detail to radiation crosslinkable hydrogels without imposing any limitation on the use of other gels within the scope of the invention as defined in the appended claims.

[025] Os hidrogéis de PVP, PVA, PEO e/ou suas misturas, adequados à invenção, podem ser obtidos preferencialmente a partir da irradiação de soluções aquosas por feixe de elétrons ou raios γ, com concentração entre cerca de 40 e cerca de 200mg/mL adicionando-se polietileno glicol (PEG) de massa molar de aproximadamente 300 a aproximadamente 1000g/mol, na concentração de cerca de 10 a cerca de 25mg/mL, e agar na concentração de aproximadamente 3 a aproximadamente 8mg/ml_. A dose de radiação utilizada é de cerca de 10 a cerca de 30kGy, suficiente para formar uma rede macromolecular e esterilizar o produto. O PEG adicionado tem como finalidade plastificar a membrana e compatibilizar a dose com a quantidade de gel desejada. O agar ou outro polissacarídeo é adicionado para gelificar a massa polimérica antes da irradiação, facilitando sua manipulação durante o processo. O hidrogel obtido apresenta preferencialmente fração gel na faixa de cerca de 60 a cerca de 95%, com elevada quantidade de água, aproximadamente entre 80 e 95% (porcentagens em peso).PVP, PVA, PEO hydrogels and / or mixtures thereof suitable for the invention may preferably be obtained from irradiation of aqueous solutions by electron beam or γ-rays, with a concentration between about 40 and about 200mg. / ml by adding polyethylene glycol (PEG) of about 300 to about 1000g / mol molar mass, at a concentration of about 10 to about 25mg / ml, and agar at a concentration of about 3 to about 8mg / ml. The radiation dose used is from about 10 to about 30kGy, sufficient to form a macromolecular network and sterilize the product. The added PEG is intended to plasticize the membrane and match the dose to the desired amount of gel. Agar or other polysaccharide is added to gellate the polymeric mass prior to irradiation, facilitating its manipulation during the process. The hydrogel obtained preferably has a gel fraction in the range of about 60 to about 95%, with a high amount of water, about 80 to 95% (weight percentages).

[026] Hidrogéis adequados à presente invenção são obtidos a partir de soluções aquosas de PVP de massa molar numérica entre cerca de 30.000 e cerca de 360.000 g/mol. Porém, como bem sabe o homem da técnica, outros polímeros hidrofílicos e outras massas molares são também adequados.Hydrogels suitable for the present invention are obtained from aqueous PVP solutions of numerical molar mass between about 30,000 and about 360,000 g / mol. However, as the man knows in the art, other hydrophilic polymers and other molar masses are also suitable.

[027] Diferentes polímeros reticuláveis por radiação, dotados de massas molares variadas podem ser utilizados em realizações da presente invenção, desde que a membrana obtida possa reter fluidos aquosos em sua rede macromolecular, em quantidades de várias vezes sua massa. Da mesma forma, diferentes doses de irradiação também podem ser usadas desde que a membrana esteja suficientemente reticulada (por exemplo cerca de 80%) para que seja estável mecânica e termicamente e, ao mesmo tempo, se esta for a aplicação desejada, estéril para uso médico. Muitos usos tópicos da membrana hidrofílica reforçada da invenção não requerem esterilidade, portanto doses menores de irradiação podem ser usadas, desde que reticulem o gel da membrana convenientemente.Different radiation crosslinkable polymers with varying molar masses may be used in embodiments of the present invention, provided that the obtained membrane can retain aqueous fluids in its macromolecular network in amounts of several times its mass. Similarly, different doses of irradiation may also be used as long as the membrane is sufficiently cross-linked (e.g. about 80%) to be mechanically and thermally stable and at the same time, if this is the desired application, sterile for use. doctor. Many topical uses of the enhanced hydrophilic membrane of the invention do not require sterility, so lower doses of irradiation may be used as long as they crosslink the membrane gel properly.

[028] Os reforços mecânicos adequados à invenção se constituem, preferencialmente, de fibras têxteis convencionais substancialmente hidrofóbicas, tais como polipropileno, polietileno, poliéster, poliamida etc. No caso do uso de fibras hidrofóbicas em virtude de suas propriedades mecânicas em meio aquoso, é vantajoso que elas sejam enxertadas com monômeros de natureza mais hidrofílica que o polímero base da fibra, com o propósito de melhorar a adesão e a compatibilidade do gel com o reforço, mantendo boas qualidades mecânicas. Como sabe o homem da técnica, os monômeros hidrofílicos úteis podem ser vários, desde que tenham solubilidade adequada e alta reatividade com os radicais livres disponíveis na fibra, por exemplo, o metacrilato de metila. Fibras de reforço mais hidrofílicas podem ser usadas, como as poliamidas, fibras de polissacarídeos e outras, não sendo neste caso a enxertia essencial para compatibilizá-las com o gel. Porém observa-se que fibras substancialmente hidrofílicas tendem a não atingir o mesmo nível de propriedades mecânicas em virtude de seu intumescimento pela água.The mechanical reinforcements suitable for the invention preferably consist of substantially hydrophobic conventional textile fibers such as polypropylene, polyethylene, polyester, polyamide etc. In the case of the use of hydrophobic fibers by virtue of their mechanical properties in aqueous media, it is advantageous that they are grafted with monomers of a more hydrophilic nature than the base polymer of the fiber in order to improve the adhesion and compatibility of the gel with the gel. reinforcement while maintaining good mechanical qualities. As is well known in the art, useful hydrophilic monomers may be various as long as they have adequate solubility and high reactivity with the free radicals available in the fiber, for example methyl methacrylate. More hydrophilic reinforcement fibers can be used, such as polyamides, polysaccharide fibers and others, in which case grafting is not essential to make them compatible with the gel. However, it is observed that substantially hydrophilic fibers tend not to achieve the same level of mechanical properties due to their swelling by water.

[029] Particularmente adequadas são as fibras de PP comumente disponíveis no mercado, em virtude do seu preço muito baixo e facilidade de manuseio. Os monômeros adequados à enxertia são monômeros acrílicos e metacrílicos como ácido acrílico e metacrílico, acrilato ou metacrilato de alquila (principalmente metila e etila), incluindo acrilamida, particularmente o metacrilato de metila, em virtude, principalmente, de sua ampla disponibilidade, preço baixo, bio-compatibilidade e alta reatividade.Particularly suitable are PP fibers commonly available on the market because of their very low price and ease of handling. Suitable grafting monomers are acrylic and methacrylic monomers such as acrylic and methacrylic acid, acrylate or alkyl methacrylate (mainly methyl and ethyl), including acrylamide, particularly methyl methacrylate, mainly because of its wide availability, low price, bio-compatibility and high reactivity.

[030] O reforço de fibras enxertado é obtido pela irradiação da fibra molhada por uma solução de monômeros mais hidrofílicos. Tal tecnologia é conhecida no estado da técnica.Grafted fiber reinforcement is obtained by irradiation of the wet fiber by a solution of more hydrophilic monomers. Such technology is known in the state of the art.

[031] A invenção, portanto, refere-se a um produto particularmente útil como curativo em lesões da pele, principalmente sobre regiões de grandes superfícies. Por possuir alta resistência mecânica os curativos podem ser produzidos no tamanho adequado à região afetada - uma vantagem obtida é a utilização de menor quantidade de curativos sobre as regiões lesadas de grandes superfícies, como acontece atualmente.[031] The invention therefore relates to a product particularly useful as a dressing for skin lesions, especially over large surface regions. Due to their high mechanical resistance, dressings can be produced in a size appropriate to the affected region - an advantage obtained is the use of less dressings on the injured regions of large surfaces, as is the case today.

[032] A membrana reforçada da invenção pode ser produzida em quaisquer tamanhos e formas, particularmente como um curativo de forma retangular de área entre cerca de 9 a cerca de 2500cm2, ou circular com diâmetro de aproximadamente 3 a aproximadamente 35cm, com espessura que pode variar entre cerca de 2 a cerca de 6mm, e que absorve exsudado promovendo a cura do tecido lesado sem provocar traumas no tecido são.The reinforced membrane of the invention may be produced in any size and shape, particularly as a rectangular-shaped dressing of an area of about 9 to about 2500cm2, or circular with a diameter of about 3 to about 35cm, with a thickness that can range from about 2 to about 6mm, and it absorbs exudate promoting healing of the injured tissue without causing trauma to the healthy tissue.

[033] A localização do reforço relativamente à espessura da membrana da invenção é qualquer. Particularmente o reforço situa-se na região média da espessura. Ainda que englobada no escopo da invenção, quando sua utilização é sob forma de um curativo para queimaduras, é menos adequada a presença do reforço junto à superfície da membrana que estará em contato com a pele.[033] The location of the reinforcement relative to the membrane thickness of the invention is any. Particularly the reinforcement is in the middle region of the thickness. Although encompassed within the scope of the invention, when its use is in the form of a burn dressing, the presence of the reinforcement near the membrane surface which will be in contact with the skin is less suitable.

[034] O reforço mecânico inserido no hidrogel da membrana da invenção pode também se apresentar sob forma de duas ou mais camadas, com qualidades mecânicas iguais ou diferentes entre si, por exemplo, enxertados e não enxertados. O homem da técnica sabe dimensionar a quantidade de camadas de reforço e seu espaçamento uniforme ou não, em função da utilização visada pela membrana.The mechanical reinforcement inserted into the membrane hydrogel of the invention may also be in the form of two or more layers having the same or different mechanical qualities, for example grafted and ungrafted. The person skilled in the art knows how to size the number of reinforcement layers and their uniform or non-uniform spacing depending on the intended use of the membrane.

[035] Dentro de uma concretização alternativa da membrana da invenção, o gel pode conter um ou mais compostos com atividade farmacológica ou cosmética, de forma a agir sobre a pele quando for colocada em contato com esta. A qualidade e quantidade de tais compostos é dimensionável com os conhecimentos do homem da técnica.Within an alternative embodiment of the membrane of the invention, the gel may contain one or more compounds with pharmacological or cosmetic activity so as to act on the skin when placed in contact with it. The quality and quantity of such compounds is scalable with the skill in the art.

[036] Dentro de realizações particulares de apresentação da membrana da invenção também estão compreendidas alternativas como máscara, emplastro e “pad”, etc...[036] Within particular embodiments of the membrane presentation of the invention are also comprised alternatives such as mask, plaster and pad, etc.

PROCESSOPROCESS

[037] Outro aspecto da invenção é um processo de fabricação das membranas hidrofílicas reforçadas. Trata-se de um processo caracterizado por compreender as etapas de: A - deitar uma primeira camada de gel; B - deitar o reforço mecânico sobre a superfície da primeira camada de gel; C - deitar uma segunda camada de gel sobre a superfície onde foi colocado o reforço.[037] Another aspect of the invention is a process for manufacturing reinforced hydrophilic membranes. It is a process characterized by the steps of: A - pouring a first layer of gel; B - lay the mechanical reinforcement on the surface of the first gel layer; C - pour a second layer of gel on the surface where the reinforcement was placed.

[038] As camadas de gel e reforço mecânico no processo da invenção são deitados sobre alguma superfície adequada, por exemplo molde, recipiente, bandeja ou esteira, visando a obtenção de um formato desejado.The gel and mechanical reinforcement layers in the process of the invention are laid on some suitable surface, for example mold, container, tray or mat, in order to obtain a desired shape.

[039] Quando o reforço mecânico compreende fibras hidrofóbicas enxertadas com monômeros hidrofílicos, a etapa A acima é precedida pelo procedimento de enxerto do reforço antes de sua utilização. Por exemplo, um reforço de não-tecido de fibras de polipropileno enxertado com MMA pode ser obtido irradiando-o em acelerador de elétrons, em solução de metanol e decalina (3:2) e concentrações de cerca de 5 a cerca de 50% em peso de metacrilato de metila, sob atmosfera de gás inerte. Qualquer gás inerte como nitrogênio ou argônio, por exemplo, pode ser utilizado. A irradiação é feita por exemplo em um acelerador de elétrons a diferentes doses de irradiação entre cerca de 10 e cerca de 30kGy. O reforço obtido possui diferentes graus de enxertia de acordo com o desejado, variando de aproximadamente 50 a aproximadamente 150% de enxerto.When the mechanical reinforcement comprises hydrophobic fibers grafted with hydrophilic monomers, step A above is preceded by the reinforcement grafting procedure prior to use. For example, a non-woven reinforcement of MMA-grafted polypropylene fibers can be obtained by irradiating it in electron accelerator, methanol and decaline (3: 2) solution and concentrations of about 5 to about 50% by weight. weight of methyl methacrylate under inert gas atmosphere. Any inert gas such as nitrogen or argon, for example, may be used. The irradiation is done for example in an electron accelerator at different irradiation doses between about 10 and about 30kGy. The obtained reinforcement has different degrees of grafting as desired, ranging from approximately 50 to approximately 150% graft.

[040] Quando o gel hidrofílico necessita de exposição a radiação para reticular, adiciona-se ao processo uma etapa posterior de irradiação. O processo pode ainda incluir a preparação prévia de uma solução de gel com aditivos, como plastificante tipo PEG e gelificante tipo agar, para facilitar a manipulação do gel visando sua disposição do gel em camadas.When the hydrophilic gel needs radiation exposure to crosslink, a further irradiation step is added to the process. The process may further include pre-preparation of a gel solution with additives, such as PEG-type plasticizer and agar-type gelifier, to facilitate gel manipulation for layering of the gel.

[041] Quando a membrana da invenção compreender mais de uma camada de reforço mecânico, repetem-se as etapas B e C acima tantas vezes quanto necessário.When the membrane of the invention comprises more than one mechanical reinforcing layer, steps B and C above are repeated as many times as necessary.

[042] Se, dentro de uma alternativa de realização, o reforço mecânico for único e situar-se na superfície da membrana, a etapa A ou C pode ser excluída.If, within one embodiment, the mechanical reinforcement is unique and lies on the membrane surface, step A or C may be excluded.

Exemplos [043] Para realização dos exemplos ilustrados mais adiante foram utilizados os métodos descritos a seguir: [044] Para determinação da quantidade de solução aquosa de PVP após a irradiação, as membranas de PVP forma submetidas a extração com água em Sohxlet, por 36 horas, para remover o conteúdo sol e então secas à vácuo à 60°C por 48horas até atingir peso constante, de acordo com a norma ASTM-D3616-88. Para cálculo de conteúdo gel de membranas com reforço, a massa deste foi subtraído.Examples [043] To carry out the examples illustrated below, the following methods were used: [044] To determine the amount of aqueous PVP solution after irradiation, the PVP membranes were subjected to water extraction in Sohxlet for 36 hours. hours to remove the sun contents and then vacuum dried at 60 ° C for 48 hours to constant weight according to ASTM-D3616-88. For calculation of gel content of reinforced membranes, the mass of this was subtracted.

[045] Conteúdo gel foi calculado de acordo com a fórmula abaixo: Onde S(%) é o conteúdo de solvente; G(%) é o conteúdo de gel; Wg é o peso de PVP usado para preparar do gel antes da irradiação ; W0 é o peso do gel seco.Gel content was calculated according to the formula below: Where S (%) is the solvent content; G (%) is the gel content; Wg is the weight of PVP used to prepare the gel before irradiation; W0 is the weight of the dry gel.

[046] A capacidade de absorção foi calculada a partir de membranas de PVP foram imersas em água destilada à temperatura ambiente até atingir o equilíbrio, secas rapidamente em papel de filtro e pesadas e o cálculo feito segundo a fórmula: Onde Ws é o peso do gel intumescido ;W, é o peso inicial do gel.Absorption capacity was calculated from PVP membranes immersed in distilled water at room temperature to equilibrium, dried rapidly on filter paper and weighed and calculated according to the formula: Where Ws is the weight of the swollen gel; W is the initial weight of the gel.

[047] Os testes de citotoxidade das membranas por meio de teste in vitro de viabilidade celular de acordo com o método de Ciapetti et al.{Biomateríals, 17, 1259-1264, 1996). O teste foi realizado a partir de extratos de membranas em contato com cultura de células de tecido subconjuntivo de rato -NCTC Clone 929 linhagem (ATCC-CCLI).Solução de fenol 0,02% e extrato de poli(cloreto de vinila)(PVC) foram usados como controle negativo e positivo respectivamente.Membrane cytotoxicity assays by in vitro cell viability testing according to the method of Ciapetti et al. (Biomaterials, 17, 1259-1264, 1996). The test was performed from membrane extracts in contact with rat subconjunctive tissue cell culture. NCTC Clone 929 strain (ATCC-CCLI). 0.02% phenol solution and polyvinyl chloride extract (PVC) ) were used as negative and positive control respectively.

[048] As propriedades mecânicas como tensão e ruptura no alongamento foram determinadas por meio de aparelho INSTRON Modelo 5567 à velocidade de 25 mm/min. As amostras foram preparadas de acordo com as normas ABNT/NBR/6241/80 tipo I, e as medidas obtidas à temperatura ambiente.[048] Mechanical properties such as stress and elongation at break were determined by means of an INSTRON Model 5567 apparatus at a speed of 25 mm / min. The samples were prepared according to ABNT / NBR / 6241/80 type I standards, and the measurements obtained at room temperature.

[049] Vão ser descritos a seguir exemplos particulares de realização prática da membrana reforçada da invenção, sem que os mesmos representem qualquer limitação específica à invenção, que não aqueles indicados nas reivindicações.Particular examples of practical embodiment of the reinforced membrane of the invention will be described below, without any specific limitation of the invention other than those indicated in the claims.

[050] As membranas obtidas neste exemplo mostraram ser hipoalergênicos, não citotóxicas, aderindo apenas à pele sadia, qualidades importantes para curativos utilizados para danos à pele, por exemplo em grandes áreas queimadas.[050] The membranes obtained in this example have been shown to be hypoallergenic, non-cytotoxic, adhering only to healthy skin, important qualities for dressings used for skin damage, for example in large burned areas.

[051] Trata-se de uma membrana que compreende um não-tecido de PP, enxertadas ou não com MMA, entre duas camadas de cerca de 2 mm de solução de PVP/agar/PEG hidratado. As fibras para enxerto foram imersas em uma solução de metanol/decalina (3:2) contendo 0,05% de FeCh e monômero acrílico em concentração variando de 5 a 59% em peso sob atmosfera de N2 por 10 minutos e submetidas à radiação por feixe de elétrons a uma dose de 20 kGy (taxa de radiação de 11.3 kGy/s à 25°C). O PVP K-90, peso molecular 1,2x106, foi fornecido por GAF Ghem. Co., Estados Unidos, PEG ATPEG 600, foi fornecido por Oxiteno, Brasil e agar foi fornecido por Oxoid, Brasil, as fibras de PP ísotático foram fornecidas por Fitesa, Brasil, como não tecido de espessura de 0,35mm.It is a membrane comprising a PP nonwoven, grafted or not with MMA, between two layers of about 2 mm of hydrated PVP / agar / PEG solution. The graft fibers were immersed in a methanol / decalin solution (3: 2) containing 0.05% FeCh and acrylic monomer in concentration ranging from 5 to 59% by weight under N2 atmosphere for 10 minutes and subjected to radiation by electron beam at a dose of 20 kGy (radiation rate of 11.3 kGy / s at 25 ° C). PVP K-90, molecular weight 1.2x106, was provided by GAF Ghem. Co., United States, PEG ATPEG 600, was supplied by Oxiteno, Brazil and agar was supplied by Oxoid, Brazil, isotactic PP fibers were supplied by Fitesa, Brazil, as 0.35mm thickness nonwoven.

Exemplo 1 [052] Solução aquosa contendo 8% p/p de PVP (K-90), 1,5% p/p PEG e 0,5% p/p agar, contendo fibras de PP ísotático, foram irradiadas em um acelerador de elétrons com dose de 25kGy a temperatura ambiente. A Tabela 1 mostra as características dos hidrogéis obtidos.Example 1 Aqueous solution containing 8% w / w PVP (K-90), 1.5% w / w PEG and 0.5% w / w agar containing isotactic PP fibers were irradiated on an accelerator. 25kGy electrons at room temperature. Table 1 shows the characteristics of the obtained hydrogels.

Tabela 1 Exemplo 2 [053] Solução aquosa 10% p/p de PVP K-6G {massa molar de 600g/mol), 2,0% p/p PEG e 0,3% p/p agar e fibras de PP, foram irradiadas em um acelerador de elétrons com dose de 25kGy a temperatura ambiente, A Tabela 2 mostra as características dos hidrogéis obtidos.Table 1 Example 2 [053] 10% w / w aqueous solution of PVP K-6G (600g / mol molar mass), 2.0% w / w PEG and 0.3% w / w agar and PP fibers, were irradiated in a 25kGy electron accelerator at room temperature. Table 2 shows the characteristics of the obtained hydrogels.

Tabela 2 Exemplo 3 [054] Solução aquosa de PVP (5% p/p) com pH= 4, PEG (1,0% p/p) e fibras de PP enxertadas ou não com MMA,. A Tabela 3 mostra as características dos hidrogéis obtidos.Table 2 Example 3 Aqueous PVP solution (5% w / w) with pH = 4, PEG (1.0% w / w) and MMA-grafted or not PP fibers. Table 3 shows the characteristics of the obtained hydrogels.

Tabela 3 COMENTÁRIOSTable 3 COMMENTS

[055] Em relação ao estado da técnica - representado pela primeira linha de cada tabela, a invenção - representada pelas demais linhas em cada tabela - propicia uma tensão à ruptura significativa mente superior, permitindo que a membrana reforçada da invenção possa ser sujeita a manipulação mais extensa que a que existe no estado da técnica sem se romper, sem prejudicar suas qualidades úteis ao uso para contato com a pele.In relation to the state of the art - represented by the first line of each table, the invention - represented by the other lines in each table - provides significantly higher tensile strength, allowing the reinforced membrane of the invention to be subjected to manipulation. longer than the state of the art without breaking, without impairing its useful qualities for use with skin contact.

ReivindicaçõesClaims

Claims

1. ENHANCED HYDROPHILIC MEMBRANE, characterized in that it comprises a hydrophilic gel membrane based on the polymer (poly (N-vinyl-2-pyrrolidone)) and at least one mechanical reinforcement of monomer-grafted polypropylene. methacrylate, said mechanical reinforcement being located at any position relative to the thickness of the membrane.

MEMBRANE according to Claim 1, characterized in that ο poI (N-vinyl-2-pyrrolidone) has a numerical molar mass between 30,000 and 360,000 g / mol.

MEMBRANE according to claim 1, characterized in that the hydrophilic gel is crosslinkable by radiation.

MEMBRANE according to claim 3, characterized in that the radiation comprises the use of an electron beam or γ-rays.

MEMBRANE according to claim 3, characterized in that the radiation dose causes sufficient cross-linking to achieve thermal and mechanical stability.

MEMBRANE according to claim 5, characterized in that the radiation dose causes cross-linking of more than 60% of the polymeric material present.

MEMBRANE according to Claim 5, characterized in that the radiation dose causes cross-linking of more than 80%.

MEMBRANE according to claim 3, characterized in that the radiation used is from 10 to 30 kGy.

MEMBRANE according to claim 3, characterized in that the radiation dose used is sufficient to sterilize the membrane.

MEMBRANE according to claim 1, characterized in that the hydrophilic gel has a gel fraction in the range of 60 to 95%.

MEMBRANA according to claim 1, characterized in that the hydrophilic gel has a quantity of water in the range of 80% to 95%.

MEMBRANE according to Claim 1, characterized in that the reinforcement is a flexible leaf substrate having sufficient porosity and permeability to allow the passage of vapors and gases passing through the hydrophilic gel.

MEMBRANE according to claim 1, characterized in that the reinforcement is located in the middle region of the thickness.

MEMBRANE according to claim 1, characterized in that it has more than one reinforcement.

MEMBRANE according to claim 14, characterized in that the additional reinforcements comprise grafted and / or non-grafted reinforcements.

CURATIVE characterized in that it comprises a membrane according to one of claims 1 to 15.

CURATIVE according to claim 16, characterized in that said membrane contains one or more pharmacological or cosmetic compounds.

CURATIVE according to claim 16, characterized in that it is rectangular in shape with an area between 9 and 2500 cm2.

CURATIVE according to Claim 16, characterized in that it is circular in shape with a diameter between 3 and 35 cm.

CURATIVE according to claim 16, characterized in that it has a thickness between 2 and 6 mm.

MEMBRANE USE, as defined in claims 1 to 15, characterized in that it is for the manufacture of bandages for the treatment of burns.

USE OF MEMBRANE OR CURING, as defined in claims 1 to 20, characterized in that it is for the manufacture of mask, patch or pad for skin treatment.

A process for producing reinforced hydrophilic membrane as defined in claims 1 to 15, comprising the steps of: A - producing one or more grafts of polypropylene grafted with the methyl methacrylate monomer; B - pouring a first layer of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone-based gel; C - laying the mechanical reinforcement of grafted polypropylene produced in step A on the surface of the first gel layer; D - pouring a second layer of gel on the surface where the reinforcement was placed.

Process according to Claim 23, characterized in that the step of producing the grafted reinforcement comprises preparing the fiber in a solution of the monomer which is irradiated under an inert atmosphere.

Process according to claim 24, characterized in that the fiber preparation solution has a concentration of 5 to 50% w / w of the monomer, comprises methanol and decalin in a 3: 2 ratio, and the irradiation is performed on an electron accelerator at doses of 10 to 30 kGy.

Process according to Claim 23, characterized in that the reinforcement has a graft grade of 50 to 150%.

Process according to Claim 23, characterized in that step A is preceded by preparation of the gel.

Process according to Claim 27, characterized in that the hydrophilic gel constituent polymers are present in a concentration of 40 to 200 mg / ml.

Process according to Claim 27, characterized in that the preparation of the gel comprises the addition of a plasticizer and / or gelling agent.

Process according to Claim 29, characterized in that the plasticizer is polyethylene glycol.

Process according to Claim 30, characterized in that the polyethylene glycol has a molar mass of 300 g / mol to 1000 g / mol and is present in a concentration of 10 to 25 mg / ml.

Process according to Claim 31, characterized in that the gelling agent is a polysaccharide.

Process according to Claim 31, characterized in that the gelling agent is agar.

Process according to Claim 33, characterized in that the agar is present at a concentration of 3 to 8 mg / ml.

Process according to one of Claims 23 to 34, characterized in that it comprises a further irradiation step for cross-linking the gel.

Process according to one of Claims 23 to 34, characterized in that steps C and D are repeated as many times as the reinforcements used.