BRPI0816897B1 - Biorreabsorvível non-tissue made of gelatine - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO DE FIAÇÃO ROTATIVA PARA A PRODUÇÃO DE UM NÃO-TECIDO".

Domínio técnico [001] A presente invenção refere-se a um não-tecido contendo fibras de um material fibroso que apresentam gelatina, em que as fibras são dotadas de um agente com efeito antimicrobiano e/ou um antibiótico. A invenção diz também respeito a um processo de fiação rotativa para produção de não-tecidos.

Estado da técnica [002] São já conhecidos do estado da técnica não-tecidos semelhantes. Em particular, a WO 2004/002384 A1 mostra um não-tecido que contém prata e é utilizado como cobertura de ferida. Como material fibroso é aconselhado poliuretano ou poliacrilato.

[003] Os não-tecidos são frequentemente utilizados para aplicações medicinais. Ao tecido utilizado como matéria-prima para o não-tecido é conferido uma resistência ao rasgo suficiente através de consolidação por jato de água térmica ou química, para que possa ser utilizado como material de ligadura.

[004] Os processos de consolidação mecânica ou química, podem, contudo, influenciar negativamente o agente com efeito antimicrobiano ou antibiótico das fibras, nomeadamente inibir os materiais operativos no seu efeito ou mesmo soltá-los das fibras. Aqui são, muitas vezes, necessárias etapas de pós-tratamento onerosas e elaboradas para levar os não-tecidos consolidados ao ponto de serem usá-veis.

[005] Além disso, é desvantajoso que o material fibroso de polímeros que permite uma consolidação adequada, frequentemente não seja compatível com enrolamento, em especial que não seja biorreab-sorvível.

Apresentação da invenção [006] A invenção tem por objetivo produzir a custos razoáveis um não-tecido biorreabsorvível com solidez adequada.

[007] Subsequentemente se caracteriza um denominado não-tecido cujas fibras são produzidas através de um processo de fiação rotativa.

[008] De acordo com a invenção sabe-se que a gelatina apresenta um material biologicamente degradável, o qual se deixa remover inesperadamente bem de um tecido. Além disso, sabe-se que as fibras do tecido se misturam umas com as outras, parcial mente, sem limite de fase, se interligam umas com as outras e através disto formam uma combinação sólida. O não-tecido resultante apresenta surpreendentemente, sem mais medidas de consolidação, uma resistência ao rasgo adequadamente elevada, para assim poder ser utilizado como material de atadura ou cobertura de ferida. O agente antimicrobiano e/ou o antibiótico não é negativamente influenciado na sua ação pelas medidas de consolidação. Além disso sabe-se que através de um processo de fiação rotativa o diâmetro das fibras pode ser ajustado para uma distribuição mais apertada. Através do processo de fiação rotativa são pro-duzfveis fibras com um diâmetro em média de 0,3 a 500 pm, de 3 a 200 pm e de 5 a 100 pm, que são parcialmente interligadas entre as mesmas através da gelatina. A distribuição apertada do diâmetro das fibras permite uma estrutura do não-tecido mais homogênea e estável sem medidas de consolidação adicionais que onerem o processo, [009] Consequentemente, é atingido o objetivo mencionado anteriormente.

[0010] Algumas fibras podem ser torcidas e entrelaçadas entre as mesmas ou apresentar uma estrutura torcida. As torções e entrelaçamentos ajustam-se inesperadamente durante a fiação rotativa e propiciam adicional mente a solidez e a capacidade de alongamento do não- tecido.

[0011] Algumas fibras podem estar entrelaçadas entre si e formam um ou mais novelos de fibras. Através das torções de fibras isoladas, estes novelos de fibras são reunidos e podem ser deslocados reversi-velmente uns contra os outros. Através disto é possível esticar o não-tecido sem o danificar. No alongamento são puxadas fibras isoladas e deslocadas em relação a outras fibras. Através das torções ou entrelaçamentos é favorecido o retorno das fibras a sua posição anterior o alongamento. O não-tecido mostra dessa maneira, uma elevada estabilidade de forma.

[0012] As fibras podem ser produzidas exclusivamente em gelatina ou derivados da gelatina, em que existe nas e/ou em cima das fibras um agente antimicrobiano e/ou um antibiótico. Um tal não-tecido pode ser decomposto por meio da química do corpo humano e é quase totalmente biorreabsorvível. Este não-tecido pode ser introduzido no corpo humano.

[0013] O agente antimicrobiano e/ou o antibiótico pode ser distribuído de forma homogênea nas fibras. Dessa maneira, pode ser ajustada uma saída gradual do agente e/ou do antibiótico com ação duradoura.

[0014] O agente antimicrobiano e/ou o antibiótico pode estar presente nas fibras em uma nanoescala. Por estruturas de nanoescala se compreendem áreas como a morfologia, que apresentam pelo menos em uma dimensão espacial, dimensões da zona dos nanômetros. O agente antimicrobiano ou o antibiótico adquire assim uma elevada mobilidade. Um agente antimicrobiano em nanoescala, mostra uma elevada reatividade, se o material for exposto ao contato com bactérias, vírus, fungos ou esporos. Além disso, o não-tecido cede muito facilmente ao material perante meios que entram em contato com o mesmo. Nessa medida, o não-tecido se destaca através de uma elevada capacidade de descarga em relação ao agente antimicrobiano e/ou ao antibiótico.

[0015] O agente antimicrobiano e/ou o antibiótico pode ser distribuído pelas fibras. Dessa maneira é possibilitada uma pulverização do não-tecido com o agente e/ou o antibiótico para assegurar uma descarga rápida no corpo humano.

[0016] O agente com efeito antimicrobiano pode conter prata. A prata é especialmente adequada como material com efeito antimicrobiano, uma vez que praticamente não é tóxica para pessoas. Além disso, a prata apresenta um potencial alergênico relativamente baixo. A prata funciona como substância antisséptica em baixas concentrações ao longo de um espaço de tempo em uma variedade de infecções. Alpem disso, a maior parte das bactérias conhecidas, não mostram resistência à prata.

[0017] O agente pode compreender pelo menos um elemento de subgrupo. Os elementos de subgrupo destacam-se através do efeito antimicrobiano. Perante este cenário, é admissível que existam mais elementos de subgrupo juntos para encontrar seletivamente diferentes tipos de bactérias. Mostrou-se através de uma série de testes, que, com relação ao efeito antimicrobiano é obtida uma hierarquia dos materiais empregados. A mesma apresenta-se da seguinte forma. A prata é o material com mais efeito, seguido de mercúrio, cobre, cádmio, crômio, chumbo, cobalto, ouro, zinco, ferro e por fim manganésio. Perante isto é, admissível a utilização também de elementos de grupos principais que tenham um efeito antimicrobiano. O agente de efeito antimicrobiano pode conter uma mistura de ouro-prata ou ser composto exclusivamente por uma mistura ouro-prata. As misturas desse tipo apresentam uma eficácia especialmente elevada. Foi mostrado de forma inesperada que a presença de ouro potência ainda mais a ação antimicrobiana da prata.

[0018] Pelo menos parte das fibras podem ser compostas por na-nofibras. Um não-tecido com esta composição pode ser particularmente leve e fino.

[0019] O não-tecido pode apresentar uma resistência ao rasgão com em peso específico de 140 a 180 g/m2 em estado seco de 0,15 N/mm2 ou mais e um alongamento em estado hidratado de 150%, ou preferencialmente 200%. Um tal não-tecido adequa-se particularmente bem com material de ligadura, uma vez que pode ser enrolado sem problemas.

[0020] O não-tecido pode apresentar uma estrutura porosa aberta com uma permeabilidade ao ar de 0,5 l/min*cm2, em que este parâmetro é calculado de acordo com o DIN 9237. Um tal não-tecido é especialmente apropriado como material de ligadura, uma vez que permite a pele liberar umidade e respirar.

[0021] Para evitar repetições relativas às operações inventivas, remete-se para as realizações do não-tecido.

[0022] As fibras que saem podem ser conduzidas sem contato. Uma condução sem contato e definida das fibras, antes da mesmas serem pressionadas no dispositivo de depósito, permite uma modificação das fibras. Assim, a duração da condução e a direção da condução podem influenciar o comprimento, o diâmetro e a estrutura da fibra. Uma condução dirigida sem contatos gera um espectro de fibra mais homogêneo do que um processo de produção sem condução. A largura da distribuição das curvas de todas as características da fibra pode ser determinada de forma muito concreta através apenas da condução. Dessa maneira, a quantidade de fibras com geometrias in-desejadas pode ser significativamente reduzida.

[0023] Com um aperfeiçoamento construtivo e especialmente econômico, as fibras podem ser conduzidas através de um dispositivo de aspiração. Aqui é admissível que as fibras sejam transportadas atra- vés de uma linha de gás. Desde que a linha de gás seja construída laminarmente as fibras podem ser alongadas e formadas entre as camadas laminares.

[0024] O ar pode funcionar como gás. O ar é um gás econômico, que se distingue por um processo de produção podendo ser executado em pressão atmosférica. Também é admissível que em vez de ar, possam ser utilizados outros gases, em especial gases inertes como azoto. Assim assegura-se que o material fibroso seja processável, que compreenda grupos reativos ou que tenha tendência para reações posteriores ao abandono do depósito.

[0025] Podem ser produzidas fibras que apresentem um diâmetro de 0,3 a 500 pm. A este respeito é possível uma produção de nanofi-bras sem que tenha de ser utilizado um campo eletrostático.

[0026] As áreas de descarga do depósito podem ser feitas como passagens. Aqui é admissível que as passagens tenham uma forma redonda, oval ou rectangular. A geometria das fibras pode ser influenciada de acordo com a forma das passagens.

[0027] As passagens podem apresentar um diâmetro ou uma largura de até 500 pm. Este dimensionamento se afirmou como especialmente vantajoso para a geração de nanofibras e microfibras. As passagens podem ser posicionadas a uma distância de um centímetro umas das outras. É também possível que as passagens sejam ordenadas em várias filas sobrepostas. A eficiência do material fibroso é, dessa maneira, particularmente elevada de uma forma simples. Através da redução ou aumento do diâmetro é possível produzir nano- e microfibras na faixa de 0,3 a 500 pm.

[0028] O depósito pode ser rodado até 25.000 rotações por minuto. Através desta elevada rotação é possível produzir nanofibras com um diâmetro de até 100 nm. Normalmente as nanofibras são produzidas através de um processo de rotação elétrico pela utilização de um campo elétrico. Através de uma configuração construtiva apropriada do depósito bem como um elevado número de rotações é, contudo, possível produzir nanofibras sem qualquer campo elétrico. Através da escolha da velocidade de rotação e viscosidade do material fibroso podem também ser produzidas fibras com um maior diâmetro.

[0029] O depósito pode ser aquecido até 300*0. Esta configuração possibilita com vantagem uma utilização de quase todos os materiais termoplásticos que formam fibras. Aqui, é possível a utilização de poli-éster, poliamida, poliuretano, polilactida e copolímeros poli-hidroxibutirato/poli-hidroxivalerato bem como açúcares, por exemplo, sacarose, ou misturas dos mesmos. Além disso, o material fibroso pode conter poliolefina ou polímeros reativos. É também possível a utilização de propilenos com propileno com ácido acrílico e/ou polipropile-no modificado. A utilização como material fibroso de materiais biologicamente degradáveis, como a gelatina, possibilita a produção de fibras, que são eliminadas sem problemas. Além disso, podem ser produzidas com as fibras, produtos medicinais como ataduras ou facilita-dores de crescimento de células. Todos os materiais referidos podem ser utilizados como materiais fibrosos sozinhos ou misturados com outros.

[0030] O depósito rotativo pode conter um dispositivo de depósito para recepção do material fibroso. O dispositivo de depósito pode ser configurado como plataforma, na qual são depositadas as fibras para formação de um fio fibroso ou tecido. Também é possível que o dispositivo de depósito seja rotativo, no qual são recebidas fibras para cobertura de um corpo cilíndrico ou para produção de um tecido enrolado.

[0031] Entre o dispositivo de depósito e o depósito pode existir uma diferença de potencial elétrico. Esta configuração específica permite a produção de fibras carregadas eletrostaticamente.

[0032] Além disso, é possível que a diferença de potencial elétrico seja utilizada para proteção da produção de nanofibras. Aqui juntam-se os efeitos das forças centrípetas e do campo elétrico, isto é, o material fibroso é por um lado projetado para fora pela ação das forças centrípetas em fios finos tangencial ao depósito rotativo e além disso, através do campo elétrico, se necessário, ainda mais dividido através do campo elétrico. É também possível executar um processo de produção através do qual as fibras sejam produzidas na ordem dos sub-nanómetros.

[0033] O material fibroso pode ser introduzido no depósito em forma fluidizada. Dessa maneira, é possível conduzir um processo contínuo no qual nomeadamente o material fibroso seja aquecido fora do depósito. É também possível fluidizar primeiro o material fibroso após o mesmo ser introduzido no depósito.

[0034] Os não-tecidos do tipo aqui descritos podem ser utilizados na área da medicina, uma vez que são facilmente modificáveis no que refere-se a sua estrutura de tecido e composição material. Por exemplo, é possível ajustar a estrutura do tecido de forma a mesma poder funcionar como atadura, nomeadamente quando a estrutura do tecido fibroso possa coalescer bem juntamente com o tecido humano. São também possíveis outras aplicações medicinais como a utilização como facilitadores de crescimento de células.

[0035] O não-tecido aqui descrito, adequa-se especialmente à produção de cotonetes ou tampões, uma vez que é suficientemente estável e funciona como desinfetante.

[0036] São possíveis outros equipamentos para o não-tecido. O não-tecido pode ser equipado com fatores de crescimento recombi-nantes, autólogos especialmente preparados trombócitos, fatores de adesão, particularmente peptídeos RDG, e/ou preparados de célula autólogos, em particular, aspirado de medula óssea.

[0037] Existem ainda várias possibilidades para configurar e desenvolver o âmbito da presente invenção de forma vantajosa. Para isto, remete-se a explicação que se segue de exemplos de realização preferenciais do não-tecido de acordo com a invenção, com a ajuda das figuras.

[0038] Em ligação com a explicação dos exemplos de realização preferenciais com a ajuda das figuras são também explicadas geralmente configurações preferenciais e desenvolvimentos do conjunto de explicações apresentado.

Descrição sumária da invenção [0039] Na figura se mostra [0040] Figura 1 uma imagem REM de um não-tecido de gelatina, em cujas fibras está distribuída prata como agente antímicrobiano sob a forma de partículas em nanoescala, [0041] Figura 2 uma imagem REM do não-tecido da figurai em ampliação, [0042] Figura 3 uma imagem REM de uma fibra do não-tecido da figurai em ampliação, que apresenta um diâmetro de 4 pm, e [0043] Figura 4 uma imagem REM de um novelo de fibra, que apresenta fibras entrelaçadas entre si.

Realização da invenção [0044] Exemplo de realização 1: [0045] É produzido um não-tecido com prata como agente antimi-crobiano de acordo com as figuras 1 e 2 através de um processo de fiação da seguinte forma: [0046] para começar deve ser preparada uma solução com uma percentagem 20% gelatinosa, É utilizada uma gelatina do tipo A PIGSKIN da empresa GELITA AG. A gelatina é mexida na água. À solução gelatinosa se acrescenta 5% de uma solução aquosa de prata, 1000 ppm do conteúdo sólido, a prata em forma de nanopartículas. É utilizada uma solução de prata da empresa RENT A SCIENTIST, do tipo AGPURE. Com isto resulta uma concentração final de 50 mg de prata /(kg de solução gelatinosa).

[0047] Após isto a solução gelatinosa permanece cerca de uma hora em repouso, para macerar. Em seguida a solução gelatinosa é dissolvida a 60*0 num banho ultrassônico e após isto mantido durante cerca de duas horas a uma temperatura de 80 a 85*0. As partículas da prata podem formar aglomerados na solução gelatinosa, que são dissolvidos mexendo a solução gelatinosa.

[0048] A solução de gelatina temperada a 80 a 85*0 é conduzida como material fibroso através de uma bomba de mangueira para o depósito de um dispositivo para rotação de acordo com a DE 102005048939A1.

[0049] O depósito tem uma temperatura de cerca de 1200 e gira a uma rotação de 4500 U/min. No depósito se encontram recessos que são configurados como buracos com um diâmetro de 0,3 mm. Através da força centrípeta o material fibroso é pressionado através dos recessos e fiados em forma de fios fibras, que são esticados através de um dispositivo de aspiração. O dispositivo de aspiração encontra-se sob o depósito.

[0050] Após a interligação da gelatina é obtido um não-tecido eficaz e reabsorvível de gelatina, nomeadamente um não-tecido de gelatina.

[0051] O não-tecido é caracterizado com um microscópio eletrônico por varrimento (REM). As figuras 1 a 3 mostram amostras REM do não-tecido aqui descrito com diferentes aumentos. De acordo com a caracterização segundo ICP (de acordo com a EN ISO 11885) a concentração de prata no não-tecido é de 44 mg/kg.

[0052] Na figura 2 é particularmente reconhecível no canto inferior esquerdo da figura que algumas fibras estão entrelaçadas umas com as outras ou torcidas. A ocorrência deste entrelaçamento é característica para um não-tecido que foi produzido através de um processo de fiação rotativa.

[0053] Exemplo de realização 2: [0054] um não-tecido com antibióticos é produzido através de um processo de fiação rotativa da seguinte forma: [0055] para produção de um não-tecido é produzida primeiramente uma solução de gelatina a 20%. É utilizada uma gelatina do tipo A PIGSKIN de acordo com o exemplo 1. A gelatina é mexida em água. Esta solução de gelatina permanece em repouso durante uma hora para macerar. Em seguida a solução de gelatina é dissolvida a 60*0 em banho ultrassônico e fica cerca de duas horas a uma temperatura de 80 a 85^.

[0056] A solução de gelatina temperada de 80 a 85°C é conduzida através de uma bomba de aspiração para o depósito de acordo com a DE 102005048939 A1. Antes da entrada da solução de gelatina nos recessos a solução de gelatina é misturada com uma ampola de solução de gentamicina (GENTAMICIN 40 da empresa HEXAL AG). O depósito tem uma temperatura de cerca de 120°C e gira a uma rotação de 4500 U/min. Através da força centrípeta o material fibroso é pressionado através dos recessos do depósito e fiado em fibras. As fibras são esticadas através de um dispositivo de aspiração que se encontra sob o depósito. Após a interligação da gelatina obtém-se um não-tecido com um antibiótico integrado, o qual funciona como antimicro-biótico e é dessa forma biorreabsorvível.

[0057] Exemplo de realização 3: [0058] um não-tecido com antibiótico adicional é produzido através de um processo de fiação rotativa da seguinte forma: [0059] para produção de um não-tecido é produzida primeiramente uma solução de gelatina a 20%. É utilizada uma gelatina do tipo A PIGSKIN de acordo com o exemplo 1. A gelatina é mexida em água. Esta solução de gelatina permanece em repouso durante uma hora para macerar. Subsequentemente a solução de gelatina é dissolvida a 6013 em banho ultrassônico e fica cerca de duas horas a uma temperatura de 80 a 8513.

[0060] A solução de gelatina temperada de 80 a 85Ό é conduzida através de uma bomba de aspiração para o depósito de acordo com a DE 102005048939 A1. O depósito está a uma temperatura de cerca de 12013 e gira a uma rotação de 4500 U/min. Atravé s da força centrí-peta o material fibroso é pressionado através dos recessos do depósito e fiado em fibras. As fibras são esticadas através de um dispositivo de aspiração que se encontra sob o depósito. Após a interligação da gelatina o não-tecido é pulverizado com uma solução de gentamicina e em seguida é seco.

[0061] A figura 4 mostra um não-tecido que é produzido de forma análoga ao exemplo de realização 1. Neste não-tecido algumas fibras encontram-se entrelaçadas umas com as outras e formam um novelo de fibras. Através dos entrelaçamentos de fibras isoladas, as mesmas são reunidas em um novelo de fibras e podem ser deslocadas reversi-velmente umas contra as outras. Através do mesmo processo é possível alongar o não-tecido sem o danificar. No alongamento são puxadas fibras isoladas e deslocadas em relação a outras fibras. Através das torções ou entrelaçamentos é favorecido o retorno das fibras a sua posição antes do alongamento. O não-tecido mostra dessa forma uma elevada estabilidade de forma.

[0062] Em relação a outras concretizações e desenvolvimentos da invenção faz-se referência, à parte genérica da descrição. Subsequentemente destaca-se muito particularmente, os exemplos anteriores de realização selecionados de forma puramente aleatória que servem apenas para explanação da teoria de acordo com a invenção, sendo que a mesma, contudo, não se limita apenas a estes exemplos de realização.

REIVINDICAÇÕES

Claims (16)

1. Processo de fiação rotativa para a produção de um não-tecido, compreendendo fibras de uma matéria prima de fibras, que compreende gelatina, sendo que as fibras são dotadas de um agente com efeito antimicrobiano e/ou antibiótico, sendo que o material fibroso é colocado em um depósito, onde o depósito é posto em rotação, e onde o material fibroso fluidizado por meio de forças centrípetas emerge para fora do depósito em forma de fibras, caracterizado pelo fato de que o agente com efeito antimicrobiano e/ou antibiótico é distribuído de modo homogêneo nas fibras.

2. Processo de fiação rotativa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que algumas fibras se enrolam umas nas outras ou se entrelaçam ou apresentam uma estrutura torcida.

3. Processo de fiação rotativa de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que algumas fibras se entrelaçarem umas com as outras e formarem um ou mais novelos de fibras.

4. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as fibras serão produzidas exclusivamente em gelatina ou derivados da gelatina, em que nas e/ou em cima das fibras existe um agente antimicrobiano e/ou um antibiótico.

5. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o agente com efeito antimicrobiano e/ou o antibiótico se encontram presentes nas fibras a uma nanoescala.

6. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o agente com efeito antimicrobiano e/ou o antibiótico se encontram distribuídos pelas fibras.

7. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o agente com efeito antimicrobiano contém prata.

8. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte das fibras são compostas por nanofibras.

9. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que tem uma estrutura de poros aberta com uma permeabilidade ao ar de 0,5 l/min*cm2.

10. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as fibras emergentes são dirigidas sem contato.

11. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as fibras emergentes são dirigidas através de um dispositivo de aspiração.

12. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que são produzidas fibras que apresentam um diâmetro de 0,3 a 500 pm.

13. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a seção de saída do depósito é configurada como passagem com um diâmetro até 500 μΐΎΐ.

14. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o depósito pode atingir 25 000 rotações por minuto.

15. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o depósito pode ser aquecido até aos 30010.

16. Processo de fiação rotativa de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que as fibras são colocadas em um dispositivo de depósito, em que existe uma diferença de potencial elétrico entre o dispositivo de depósito e o depósito.