ES2209894T3

ES2209894T3 - Articulos antimicrobianos.

Info

Publication number: ES2209894T3
Application number: ES00936149T
Authority: ES
Inventors: Jeffrey F. Andrews; Matt T. Scholz; Joseph A. Tucker; Kaveh Pournoor
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: AU761563B2; JP2003500554A; US20130302395A1; JP4833414B2; EP1178850A1; EP1178850B1; WO2000071183A8; DE60006227D1; US20060275349A1; BR0010740B1; WO2000071183A1; BR0010740A; AU5151000A; DE60006227T2

Abstract

Un artículo antimicrobiano que comprende un recubrimiento, comprendiendo dicho recubrimiento un monoéster de ácido graso y un potenciador, siendo éste un agente quelante o un ácido orgánico, en el que dicho monoéster de ácido graso y dicho potenciador están presentes en una cantidad efectiva para exterminar al menos 99, 9% de los microorganismos.

Description

Artículos antimicrobianos.

La invención se refiere a artículos que incluyen una composición antimicrobinana y a los métodos para producir dichos artículos. Especialmente, la invención se refiere a artículos recubiertos que incluyen un monoéster de ácido graso y un potenciador, siendo dicho potenciador un agente quelante o un ácido orgánico.

Los artículos antimicrobianos no tejidos y otros tipos de materiales extrudidos se han preparado mediante la incorporación de agentes antimicrobianos directamente en una masa fundida polimérica caliente previamente a su extrusión. Este método permite la incorporación de los agentes antimicrobianos directamente a los artículos no tejidos y su migración a la superficie. Los artículos antimicrobianos duraderos se obtienen de dichos procesos debido a la migración continua a lo largo del tiempo de los agentes antimicrobianos a la superficie del artículo. No obstante, los procesos de masa fundida caliente requieren temperaturas muy altas, por ejemplo de 300ºC o superiores. A dichas temperaturas, muchos agentes antimicrobianos, especialmente las moléculas orgánicas, se enfrentan con problemas relacionados con la estabilidad térmica y la volatilidad. Por ello es preciso contar con métodos alternativos para incorporar agentes antimicrobianos a materiales no tejidos.

Artículos cuyo recubrimiento es un monoéster de ácido graso para evitar la adhesión bacteriana a una superficie se reseñan en la Publicación Internacional nº WO 97/11912, publicada el 3 de abril de 1997. Dichos artículos incluyen una superficie sumergible como el casco de un barco, una estructura marina o una superficie dentro de un sistema acuoso como una bomba o un intercambiador de calor. La superficie sumergible sirve para inhibir la adherencia de las bacterias, poniendo en contacto la superficie con un éster de ácido graso de poliglicol o una mezcla de ésteres de ácidos grasos de poliglicol.

Los artículos textiles a los que se les añade una N-halamina heterocíclica como agente antibacteriano se reseñan en la patente estadounidense nº 5.882.357, expedida el 16 de marzo de 1999. La N-halamina heterocíclica se acopla de manera covalente al artículo textil mediante un proceso de acabado en húmedo. La actividad antibacteriana del artículo se puede regenerar al lavar el artículo con una solución halogenada.

Los compuestos lipofílicos naturales y sintéticos que poseen una actividad antibacteriana contra bacterias gram-positivas y gram-negativas se reseñan en Lipids, vol. 12, nº 9, págs. 753-759 (1977) de Kabara et al. Se señala que los ácidos grasos insaturados, los ácidos grasos sustituidos con selena y los monoglicéridos tienen una actividad antimicrobiana mesurable.

La invención se basa en el descubrimiento de que las combinaciones sinérgicas de monoésteres de ácidos grasos y potenciadores, en las que el potenciador es un agente quelante o un ácido orgánico, poseen actividad antimicrobiana en artículos secos o esencialmente secos. Los artículos recubiertos con composiciones que contienen dichas moléculas y que han sido secados son autodesinfectantes, es decir los microorganismos que entran en contacto con la superficie del artículo mueren. Por lo general, los monoésteres de ácidos grasos y los potenciadores útiles en la invención tienen una baja toxicidad en mamíferos, permitiendo la utilización de artículos de la invención en una amplia gama de aplicaciones, incluyendo las que resultan en el contacto directo con alimentos o con seres humanos y animales.

En un aspecto, la invención presenta un artículo antimicrobiano que incluye un recubrimiento. El recubrimiento incluye un monoéster de ácido graso y un potenciador, en donde el monoéster de ácido graso y el potenciador están presentes en una cantidad efectiva para exterminar como mínimo un 99,9% de los microorganismos, por ejemplo bacte-
rias gram-positivas o gram-negativas o virus. En algunas realizaciones, el monoéster de ácido graso y el potenciador están presentes en una cantidad efectiva para exterminar como mínimo un 99,99% de los microorganismos. El monoéster de ácido graso puede ser monolaurato de glicerol, monocaprilato de glicerol, monolaurato de propilenglicol, monocaprilato de propilenglicol o monocaprato de propilenglicol. El potenciador se selecciona entre un agente quelante, por ejemplo pirofósfato ácido de sodio, hexametafosfato ácido de sodio o ácido etilendiaminotetraacético y sus sales, o un ácido orgánico, por ejemplo un ácido orgánico seleccionado del grupo formado por ácido láctico, ácido tartárico, ácido adípico, ácido succínico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido málico, ácido mandélico, ácido acético, ácido sórbico, ácido benzoico y ácido salicílico. El ácido láctico y el ácido mandélico son potenciadores especialmente útiles. El recubrimiento también puede incluir un tensioactivo.

El artículo antimicrobiano puede ser un material no tejido, una tela tejida o un material de velo, un material de esponja, un material de guata, un material de espuma, un paño o bata quirúrgicos, una mascarilla, apósitos, un pañal desechable, medios de filtración, vendas de acolchado, vendas tubulares, un respirador, envases para alimentos, hilo dental, una esponja, textiles o un paño. El artículo antimicrobiano puede presentar una hidrofília superior en comparación con un artículo correspondiente sin el recubrimiento.

La invención también presenta un paño o mascarilla quirúrgico que cuentan con un recubrimiento, que incluye un monoéster de ácido graso y un potenciador, en donde el monoéster de ácido graso y el potenciador están presentes en una cantidad efectiva para exterminar al menos un 99,9% de los microorganismos. El recubrimiento también puede incluir un tensioactivo.

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En otro aspecto, la invención presenta un método para fabricar un artículo antimicrobiano. El método supone tratar el artículo con una composición antimicrobiana, en el que la composición incluye 0,001% en peso a 30% en peso de un monoéster de ácido graso y 0,001% en peso a 85% en peso de un potenciador; y secar el artículo tratado. El artículo antimicrobiano será efectivo para exterminar al menos un 99,9% de los microorganismos. El monoéster de ácido graso puede estar presente en la composición antimicrobiana a razón de 0,01% en peso a 5,0% en peso, preferiblemente. El potenciador puede estar presente en la composición antimicrobiana a razón de 0,5% en peso a 5,0% en peso, preferiblemente. La composición antimicrobiana puede incluir, además, 0,001% en peso a 30% en peso de un tensioactivo, por ejemplo, 0,5% en peso a 5,0% en peso de la composición antimicrobiana.

La invención también presenta un método alternativo para producir un artículo antimicrobiano. El método supone tratar el artículo con una primera composición que comprende 0,001% en peso a 30% en peso de un monoéster de ácido graso; tratar el artículo con una segunda composición que comprende 0,001% en peso a 85% en peso de un potenciador; y secar el artículo tratado, en el que el artículo antimicrobiano es eficaz para exterminar al menos un 99,9% de los microorganismos. El monoéster de ácido graso puede estar preferiblemente presente en la primera composición a razón de 0,01% en peso a 5,0% en peso. El potenciador puede estar preferiblemente presente en la segunda composición a razón de 0,5% en peso a 5,0% en peso. La primera composición puede incluir, además, 0,001% en peso a 30% en peso de tensioactivo, por ejemplo 0,5% en peso a 5,0% en peso de la primera composición.

En la presente invención, los artículos seleccionados se recubren con composiciones líquidas que contienen un monoéster de ácido graso y un potenciador. Sorprendentemente, se ha descubierto que, después del secado, los artículos poseen actividad antimicrobiana sinérgica. Los artículos secos o esencialmente secos de la invención reducen la carga bacteriana de un desafío más de un 99,9%. En algunos casos, la carga bacteriana de bacterias gram-positivas y gram-negativas se reduce un 99,9%. En contraposición, artículos idénticos recubiertos con composiciones líquidas que contienen sólo un monoéster de ácido graso o un potenciador normalmente no consiguen reducir la carga bacteriana un 99,9% y, particularmente, no consiguen reducir la carga de bacterias gram-positivas y gram-negativas un 99,9%.

De este modo, los artículos antimicrobianos de la invención incluyen un recubrimiento que tiene un monoéster de ácido graso y un potenciador presentes en una cantidad efectiva para exterminar al menos un 99,9% de los microorganismos al entrar en contacto con el artículo. En algunas realizaciones, se extermina al menos un 99,99% de los microorganismos. Según se usan aquí, los conceptos "antimicrobiano" o "actividad antimicrobiana" significan que un artículo tiene actividad antimicrobiana según las mediciones del Método de Ensayo 100-1993 de la AATCC (American Association of Textile and Color Chemists) (AATCC Technical Manual, 1997, págs. 143 a 144). Este método de ensayo supone la exposición, a tiempos y temperaturas seleccionados, de artículos tratados según la presente invención a cepas bacterianas conocidas o fácilmente disponibles, tales como Klebsiella pneumonia, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, y Staphylococcus epidermidis en un medio de cultivo. Normalmente, los artículos tratados se exponen durante alrededor de 24 horas a temperaturas de alrededor de 22ºC a alrededor de 35ºC. Una vez transcurrido un tiempo de exposición específico, se neutralizan las muestras de control tratadas y sin tratar y se determina el número de bacterias mediante técnicas microbiológicas estándar. Al comparar el número de bacterias de la muestra tratada con el número de bacterias de la muestra de control (muestras tratadas en tiempo cero o una muestra sin tratar), se puede calcular el porcentaje de reducción bacteriana atribuible al tratamiento antibacteriano.

Según se utiliza aquí, la expresión "cantidad efectiva" significa que las cantidades del monoéster de ácido graso y del potenciador, en conjunto, proporcionan un espectro de actividad antimicrobiana suficiente para exterminar la mayoría de los microorganismos del artículo. La actividad antimicrobiana se extiende preferiblemente a virus, hongos y bacterias, incluyendo bacterias gram-positivas y gram-negativas, bacterias patógenas o indeseables tales como las bacterias que se sabe que provocan o que están asociadas con la intoxicación por alimentos en seres humanos, y bacterias relacionadas o asociadas con el deterioro de los alimentos. Las concentraciones o cantidades de cada uno de los componentes, si se consideran por separado, no exterminan un espectro tan amplio de microorganismos patógenos o indeseables ni reducen el número de dichos microorganismos a un nivel aceptable. De este modo, los componentes de la composición cuando se usan de forma conjunta proporcionan al artículo una actividad antimicrobiana sinérgica en comparación con los mismos componentes usados independientemente y sometiéndolos a las mismas condiciones.

La capacidad para reducir una carga bacteriana se mantiene preferiblemente durante periodos de exposición prolongados. Por ejemplo, los artículos antimicrobianos de la presente invención pueden tener una vida útil de alrededor de un año como mínimo y, más preferiblemente, de alrededor de dos años como mínimo. Sin estar ligado a ningún mecanismo particular, se cree que el estado en seco del artículo evita la reacción del monoéster de ácido graso con otros componentes. Las composiciones líquidas de monoésteres de ácidos grasos y potenciadores poseen actividad antimicrobiana sinérgica. No obstante, los monoésteres de ácidos grasos son inherentemente reactivos, especialmente en presencia de potenciadores tales como ácidos orgánicos o agentes quelantes. Por ejemplo, los monoésteres se pueden hidrolizar en el ácido graso correspondiente en un medio acuoso, transesterificar con un potenciador que contenga hidroxiácidos (por ejemplo, ácido láctico), o transesterificarse con un disolvente que contenga hidróxi. Como resultado de estas reacciones, la actividad antimicrobiana de la composición líquida puede reducirse y la vida útil puede disminuir a menos de un año. Como la mayoría de los artículos de la invención están secos cuando se envasan o almacenan, los artículos no están en contacto íntimo con un líquido acuoso u otro vehículo disolvente. En consecuencia, el monoéster de ácido graso está menos sujeto a sufrir reacciones tales como la hidrólisis o la transesterificación a lo largo del tiempo.

Monoésteres de ácidos grasos y potenciadores

Monoésteres de ácidos grasos adecuados para su uso en la invención son monoésteres considerados normalmente con calidad alimenticia, normalmente reconocidos como seguros (GRAS), y/o se trata de aditivos alimentarios aprobados por la FDA. Particularmente, resultan útiles los monoésteres de ácidos grasos derivados de ácidos grasos C_{8} a C_{12} tales como monoésteres de glicerol de ácido láurico, caprílico o cáprico y/o monoésteres de propilenglicol de ácido láurico, caprílico o cáprico. Monoglicéridos útiles en la invención están disponibles normalmente en forma de mezclas de glicerol sin reaccionar, monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos. No obstante, es preferible usar materiales que contengan una concentración elevada (por ejemplo, superior a alrededor del 85% en peso, preferiblemente superior a alrededor del 90% en peso y, más preferiblemente, superior a alrededor del 92%) de monoglicéridos. Ejemplos de materiales particularmente útiles comercialmente disponibles incluyen monolaurato de glicerol (GML), disponible de Med-Chem Laboratories, East Lansing, MI, bajo el nombre comercial LAURICIDIN®, monocaprilato de glicerol (GM-C8) y monocaprato de glicerol (GM-C10) disponibles de Riken Vitamin Ltd, Tokio, Japón, bajo los nombres comerciales POEM® M-100 y POEM® M-200, respectivamente, y los disponibles de Henkel Corp. de Alemania bajo el nombre comercial "MONOMULS® 90 L-12". El monocaprilato de propilenglicol (PG-C8) y el monocaprato de propilenglicol (PG-C10) están disponibles de Uniquema International, Chicago, IL.

Potenciadores adecuados son ácidos orgánicos y agentes quelantes. Preferiblemente, los potenciadores tendrán calidad alimentaria, con calificación GRAS y/o se tratará de aditivos alimenticios aprobados por la FDA. Los ácidos orgánicos pueden incluir, por ejemplo, ácido láctico, ácido tartárico, ácido adípico, ácido succínico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido málico, ácido mandélico, ácido acético, ácido sórbico, ácido benzoico y ácido salicílico. Los agentes quelantes pueden incluir, por ejemplo, pirofósfato ácido de sodio, hexametafósfato ácido de sodio (tal como hexametafósfato ácido de sodio SPORIX®), y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) y sus sales. El ácido láctico y el ácido mandélico resultan particularmente útiles.

Preparación de artículos de la invención

El monoéster de ácido graso, el potenciador y otros materiales aceptables (por ejemplo emulsionantes) se disuelven, dispersan y/o emulsionan en un vehículo líquido tal como agua, alcohol o propilenglicol para formar una composición líquida. Ejemplos no limitantes de emulsionantes incluyen tensioáctivos aniónicos y no iónicos tal como dioctil-sulfosuccinato de sodio, laurilsulfato de sodio, lactilatos de acilo tal como lauroil-lactilato de sodio, ésteres de sorbitán tal como monolaurato de sorbitán, dodecilbencensulfonato y sus sales, ésteres de poliglicerol tal como tetraoleato de decaglicerilo, y copolímeros de bloques de poli(óxido de alquileno), por ejemplo poli(óxido de etileno) y poli(óxido de propileno), disponible como Pluronics® y Tetronics® de BASF. El dioctil sulfosuccinato de sodio está disponible como tensioáctivo GEMTEX® SC40 (dioctil-sulfosuccinato de sodio en isopropanol al 40%) de Finetex Inc., Spencer, Carolina del Norte.

Típicamente, el monoéster de ácido graso representará de alrededor del 0,001% al 30% del peso y el potenciador representará de alrededor de 0,001 a 85% en peso de la composición líquida usada para preparar el artículo de la invención. Por ejemplo, el monoéster de ácido graso puede representar 0,01 a 5,0% del peso de la composición líquida y el potenciador puede representar de alrededor del 0,5% al 5,0% de la composición líquida. Los tensioáctivos, de estar presentes, representan típicamente 0,001% al 30% en peso de la composición líquida, preferiblemente 0,5% al 5,0% en peso de la composición líquida. La composición líquida puede incluir también un vehículo líquido o disolvente, por ejemplo agua o un alcohol. Se recubre el artículo con la composición líquida, mediante la aplicación de la composición a una parte o a la totalidad de la superficie exterior del artículo mediante técnicas de aplicación convencionales tales como inmersión, pulverización, impregnación, cepillado, esponjado, o acolchado, a temperaturas que oscilen preferiblemente de alrededor de 10ºC a alrededor de 100ºC. Alternativamente, el artículo puede prepararse tratándolo con una primera composición líquida que contiene el monoéster de ácido graso y un tensioáctivo de forma opcional, y tratarlo separadamente con una segunda composición líquida que contiene el potenciador. Preferiblemente, la superficie o la parte de superficie recubierta del artículo se humedecerá completamente con la composición líquida. El vehículo líquido o disolvente, de estar presente, se elimina del artículo, por ejemplo, secándolo en un horno o al aire, para proporcionar un recubrimiento esencialmente seco al potenciador y al monoéster de la superficie del artículo. El porcentaje de sólidos secos en el artículo puede oscilar de alrededor del 4% a alrededor del 45%. Según se utilizan aquí, "recubrimiento seco", "recubrimiento esencialmente seco", "sólidos secos" y similares, significan que el artículo seco cuenta con un recubrimiento seco que contiene como mínimo alrededor del 50% en peso de sólidos, preferiblemente alrededor de al menos 75% en peso de sólidos, y, más preferiblemente, alrededor de al menos 95% en peso de sólidos. Los artículos antimicrobianos preparados según este método son efectivos para exterminar al menos un 99,9% de los microorganismos de la superficie del artículo, y preferiblemente son efectivos para exterminar al menos un 99,99% de los microorganismos.

El monoéster de ácido graso y el potenciador se aplicarán lo más convenientemente como líquido esencialmente libre de disolvente o como composiciones fundidas con la adición opcional de un material vehículo aceptable. En el caso de artículos que estarán en contacto con la piel, materiales vehículos adecuados incluyen emolientes y humectantes como los descritos en la patente estadounidense nº 5.951.993. Además, emolientes tales como aceites (por ejemplo, hidrocarburos y ésteres alquílicos) y alcoholes alquílicos y alcoholes polietoxilados adecuados para la piel, y sus combinaciones, también pueden mejorar la sensación en la piel de los artículos recubiertos. Las composiciones fundidas se aplican normalmente a la mayoría de los artículos a la temperatura más baja necesaria para mantener el material convenientemente fundido. Esto tiene lugar normalmente alrededor de 50ºC-150ºC. Las composiciones se aplican a la mayoría de artículos no tejidos, tejidos o de punto a una carga de 0,5-25 g/m^{2}, preferiblemente de 1-20 g/m^{2} y lo más preferiblemente de alrededor de 2-10 g/m^{2}.

Adicionalmente, los artículos de fibra e hilo de esta invención pueden tratarse con las composiciones antimicrobianas mediante las operaciones típicas de apresto. Para asegurar el apresto adecuado pueden añadirse aceites y otros lubricantes.

Caracterización de los artículos de la invención

Artículos de la presente invención incluyen fibras o filamentos sintéticos y naturales. Fibras, filamentos e hilos sintéticos adecuados incluyen, sin limitarse, poliolefinas, poliésteres y poliamidas tales como nilones, poliuretanos, poliolefinas halogenadas, poliacrilatos, poliureas, poliacrilonitrilos, así como copolímeros y mezclas de polímeros. Fibras naturales adecuadas incluyen algodón, rayón, yute, cáñamo y otros parecidos, que pueden estar presentes como fibras cortadas o hilados en los hilos.

Artículos de la invención también incluyen diversos materiales, incluyendo materiales de espuma, telas o velos no tejidos, tejidos y de punto, guata y esponjas. Las expresiones "velo no tejido" o "tela no tejida" hacen referencia a un velo o tela que tiene una estructura de fibras individuales entrelazadas de forma irregular. En contraposición, las telas de punto o tejidas tienen fibras entrelazadas de forma regular. Artículos de la invención preferidos se producen por procesos unión por hilatura y por soplado de microfibras. "Unión por hilatura" se refiere a fibras de pequeño diámetro que se "hilan" mediante la extrusión de material termoplástico fundido en forma de filamentos a partir de una pluralidad de capilares finos, normalmente circulares, de una hilera, y luego reduciendo rápidamente el diámetro de los filamentos extrudidos. Véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses n^{os} 4.340.563 y 3.692.618 para una descripción de los métodos de unión por hilatura. Los filamentos se unen entre sí al pasar entre los rodillos de una calandra calentada. "Soplado de microfibras" hace referencia a un proceso de extrusión de material termoplástico fundido a través de una pluralidad de capilares matrices finos, normalmente circulares, sometiendo a los hilos o filamentos fundidos a una corriente de gas (por ejemplo, aire), normalmente caliente, de alta velocidad que reduce el diámetro de los filamentos y los deposita en una superficie colectora formando un velo de fibras discontinuas distribuidas de forma aleatoria.

Ejemplos no limitantes de determinados artículos incluyen construcciones no tejidas multicapa y de capa única y apósitos, paños y batas sanitarios, pañales desechables, medios de filtro, mascarillas (por ejemplo, mascarillas quirúrgicas), piezas ortopédicas, vendas de acolchado/tubulares, artículos textiles, respiradores, envases de alimentos, hilo dental, paños domésticos e industriales, y separadores de baterías.

La invención puede encontrar una utilidad particular como mascarilla antimicrobiana, por ejemplo una mascarilla quirúrgica, o como paño o bata antimicrobiano, por ejemplo, un paño quirúrgico. Las mascarillas se utilizan como barreras entre el usuario y el entorno y están bien descritas en la técnica, por ejemplo en la patente estadounidense nº Re. 28.102 (Mayhew). Mediante su eficacia filtrante, las mascarillas pueden eliminar materiales en partículas (orgánicas, inorgánicas o microbiológicas) de la respiración entrante o saliente. Las mascarillas no presentan normalmente actividad antimicrobiana, a pesar de su amplia utilización en centros sanitarios como método para minimizar el riesgo de transmisión de patógenos. La invención incluye una mascarilla con actividad antimicrobiana, capaz de exterminar a los microorganismos que entran en contacto con ella. Esta actividad se extiende al exterminio bacteriano de organismos comunes tales como bacterias, hongos y virus, por ejemplo el virus A de la gripe y el rinovirus, causa del resfriado común. Los paños quirúrgicos pueden estar formados por capas individuales de un material de velo fibroso o incluir laminados multicapa que incluyan una o más capas de película, por ejemplo, como se describe en las patentes estadounidenses n^{os} 3.809.077 (Hansen) y 4.522.203 (Mays). Los paños quirúrgicos deben esterilizarse antes de su utilización y, puesto que normalmente no cuentan con una actividad antimicrobiana inherente, cualquier contaminación microbiana puede permanecer en su superficie. La invención incluye paños quirúrgicos que se auto-esterilizan mediante la aplicación de un recubrimiento antimicrobiano en la superficie del paño. Las superficies activas como las de los paños quirúrgicos auto-esterilizables de esta invención pueden proporcionar el exterminio microbiano a largo plazo de los microorganismos que entran en contacto con la superficie del paño.

Artículos antimicrobianos de la invención pueden resultar más hidrofílicos que los artículos correspondientes que no hayan sido tratados con un monoéster de ácido graso. Por ello, los artículos preferidos de la invención pueden humedecerse fácilmente con agua y/o composiciones acuosas. A menudo se prefiere que dichos artículos hidrofílicos sean capaces de absorber al menos 5 veces su propio peso en agua. Los artículos antimicrobianos absorbentes cuentan con la ventaja de que pueden usarse como apósitos, ya que pueden absorber grandes cantidades de exudados y retrasar el crecimiento de bacterias en la capa absorbente y, en algunos casos, en la herida. Una ventaja adicional de los artículos es que la actividad antimicrobiana puede reducir la carga de esterilización asociada con la esterilización del producto (por ejemplo mediante la exposición a óxido de etileno) antes o después del envasado.

La invención de describe más detalladamente en los siguientes ejemplos, que no limitan el alcance de la invención descrita en las reivindicaciones.

Ejemplos Glosario Monoésteres

GML: monolaurato de glicerol, disponible de Med-Chem Laboratories, East Lansing, Michigan, con el nombre comercial "LAURICIDIN®".

GM-C8: monocaprilato de glicerol, disponible como POEM® M-100 de Riken Vitamin LTD, Tokio, Japón.

GM-C10: monocaprato de glicerol disponible como POEM® M-200 de Riken Vitamin LTD, Tokio, Japón.

PG-C8: monocaprilato de propilenglicol, disponible de Uniquema International, Chicago, IL.

PG-C10: monocaprato de propilenglicol, disponible de Uniquema International, Chicago, IL.

Tensioáctivo

SC40: tensioactivo C40 GEMTEX® (dioctil sulfosuccinato de sodio en isopropanol al 40%), comercialmente disponible de Finetex Inc., Spencer, Carolina del Norte.

Materiales potenciadores

LA: ácido láctico, USP, comercialmente disponible de J.T. Baker, Phillipsburg, NJ.

MA: ácido mandélico, USP, comercialmente disponible de Avocado Research Chemicals Ltd., Heysham, Reino Unido.

SA: ácido salicílico, USP, comercialmente disponible de J.T. Baker.

Sustratos

Almohadilla-1: almohadillas absorbentes usadas comúnmente en el fondo de los paquetes de carne y pollería envasada como lámina absorbente, obtenida de Cub food store, St. Paul, Minnesota.

Almohadilla-2: papel disponible comercialmente (basado en celulosa, disponible de Great Lakes Tissue Co., Cheboygan, MI) utilizado en capas múltiples para crear almohadillas absorbentes en el fondo de los paquetes de carne y pollería.

Almohadilla-3: paño de algodón 100%.

Almohadilla-4: papel higiénico (disponible como papel blanco de dos capas nº 0780500 Scott Surpass JRT Junior Jumbo Roll Bath Tissue de Kimberly ClarkCorporation).

Mascarilla: mascarillas quirúrgicas fabricadas en microfibras sopladas de polipropileno no tejido (comercialmente disponible de 3M Company, St. Paul, Minnesota, Producto nº 1818).

Paño-1: paños quirúrgicos fabricados en película de polietileno laminado térmicamente y microfibras sopladas de polipropileno no tejido comercialmente disponibles de 3M Company, St. Paul, Minnesota, bajo el nombre BIOCADE®.

Paño-2: paño quirúrgico de microfibras sopladas de polipropileno no tejido distribuido por 3M Company, St. Paul, Minnesota, bajo el nombre PREVENTION®.

Métodos de ensayo

Procedimiento de extrusión por soplado de microfibras: se usó un proceso similar al descrito en Wente, Superfine Thermoplastic Fibers, 48 INDUS. ENG G CHEM. 1342 (1956), o en Wente et al., MANUFACTURE OF SUPERFINE ORGANIC FIBERS (Naval Research Laboratories informe nº 4364, 1954) para la preparación de los velos no tejidos de esta invención. A menos que se indique lo contrario, el peso básico de los velos resultantes fue de 60 \pm 5 g/m^{2}, y el diámetro deseado de las microfibras era de 7 a 12 micrómetros. La amplitud del velo era de alrededor de 30,5 cm. A menos que se indique lo contrario, la temperatura de extrusión fue de 255ºC, la temperatura primaria del aire era de 258ºC, la presión 124 kPa, con una amplitud de entrehierro de 0,076 cm, y el rendimiento del polímero fue de alrededor de 180 g/h/cm.

Ensayo antimicrobiano: se cortaron los materiales de esta invención en muestras cuadradas de 3,8 c m x 3,8 cm (sin esterilizar) y se evaluaron para detectar la actividad antimicrobiana según el Método de ensayo 100-1993 de la AATCC (American Association of Textile and Color Chemists), según se publicó en el AATCC Technical Manual, 1997, págs. 143-144. Las modificaciones del método de ensayo incluyen la utilización de caldo de soja tríptica como caldo nutriente para todas las diluciones, y agar de soja tríptica como agar nutriente. Como solución neutralizante se usó caldo Letheen (VWR Scientific Products, Batavia, IL).

Absorción de agua: la evaluación de la absorción de agua de algunos artículos de polipropileno no tejidos de esta invención se realizó mediante el siguiente procedimiento de ensayo. Se pesó una muestra de 3,8 cm x 3,8 cm, se introdujo en agua desiónizada a 22ºC durante diez segundos y luego, se retiró del agua cogiendo la almohadilla por una esquina tocando el área más pequeña posible. Se dejó que goteara de una esquina el exceso de agua hasta que no goteara libremente agua adicional. Se volvió a pesar la muestra. Entonces se calculó el porcentaje de absorción de la muestra mediante la fórmula: Absorción (%) = (Peso de la muestra húmeda- Peso de la muestra seca) x 100 \div Peso de la muestra seca. Los resultados que se presentan son la media de diez repeticiones.

Ejemplos 1 a 3 y Ejemplos Comparativos C1 a C3

Se sumergieron múltiples muestras de un velo no tejido de microfibras sopladas de polipropileno (peso básico 63 g/m^{2}) preparado mediante el Procedimiento de Extrusión por Soplado de Microfibras con polipropileno Exxon 3866 (Exxon Chemical Co., Baytown, TX) en una solución de isopropanol con 1,0% de GML y 1,0% de otros diversos materiales potenciadores (es decir, ácido láctico (LA), ácido salicílico (SA) y ácido mandélico (MA)).

Se sumergieron las muestras en la solución de isopropanol durante 10 segundos aproximadamente, se retiraron, se secaron al aire y se evaluó su eficacia antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus (una bacteria gram-positiva) y frente a Klebsiella pneumoniae (bacteria gram-negativa) mediante el Ensayo Antimicrobiano. En la Tabla 1 se presentan los resultados (representando cada punto de datos una sola serie). También se evaluó la eficacia antimicrobiana del Ejemplo 3 frente a Staphylococcus epidermidis (una bacteria gram-positiva). En cada evaluación de un Ejemplo, se comparó un velo recubierto con un control de un velo sin recubrimiento. Las cifras negativas indican un aumento respecto al recuento bacteriano de línea base.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Los datos demuestran que tan sólo la combinación de una cantidad efectiva de GML y de un material potenciador proporciona una elevada actividad antimicrobiana tanto para bacterias gram-negativas como gram-positivas.

Ejemplos 4 a 11

En estos Ejemplos se evaluó la eficacia antimicrobiana de diversos sustratos fibrosos recubiertos con GML y diversos materiales potenciadores (y opcionalmente con tensioáctivo SC40). Se introdujeron múltiples muestras de 3,8 cm x 3,8 cm de los materiales de ensayo recubiertos durante 10 segundos aproximadamente en soluciones de etanol (Ejemplos 4 y 5), soluciones de isopropanol (Ejemplos 6 a 8), o en dispersiones acuosas con contenido en tensioáctivo SC40 (Ejemplos 9 a 11). Las muestras se secaron al aire y se evaluó su actividad antimicrobiana según el Ensayo Antimicrobiano utilizando Staphylococcus aureus y Klebsiella pneumoniae. En la Tabla 2 se resumen los materiales de muestra, las composiciones de las soluciones y dispersiones acuosas y los resultados del Ensayo Antimicrobiano (representando cada punto de datos una misma serie). En todos los casos, se compararon las muestras tratadas con un control sin tratar. En los Ejemplos relacionados con la mascarilla quirúrgica, se introdujo la mascarilla completamente en la solución de isopropanol o en la dispersión acuosa y, después del secado, se cortaron muestras de 3,8 cm x 3,8 cm para usar en el Ensayo Antimicrobiano. Las cifras negativas indican un aumento del recuento bacteriano respecto al de la línea base. Los datos demuestran que todos los ejemplos proporcionaron un control de al menos 99,9% de las bacterias gram-negativas y gram-positivas al realizar los ensayos a 25ºC hasta 35ºC durante un tiempo de exposición de 24 horas. Exceptuando una de las muestras, todas proporcionaron un control de al menos 99,99% de ambos tipos de bacterias sometidas a estas condiciones.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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Ejemplos 12 a 13

Se colocó una muestra de 3,8 cm x 3,8 cm x 0,7 cm de un material de espuma de poliuretano de estructura de celdillas abiertas (POLYCRIL® 400 quitando a mano la película portadora y la de respaldo, Fulflex, Middleton, RI) en una jarra de vidrio que contenía una solución de isopropanol con 1,0% de GML y 1,6% de LA. Una vez tapada la jarra, ésta se agitó durante 2 minutos aproximadamente y la muestra se extrajo y se secó durante 72 horas en una campana de ventilación. Se pesó la muestra antes y después de entrar en contacto con la solución de ensayo y se calculó el % de sólidos secos del siguiente modo: Peso en seco (después del recubrimiento) - Peso en seco (antes del recubrimiento) x 100 \div Peso en seco (después del recubrimiento). Los resultados (tres repeticiones) se reseñan en la Tabla 3 en el Ejemplo 12. Se evaluó una muestra del material de espuma con un recubrimiento similar para determinar su eficacia antimicrobiana contra Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis (ambas bacterias gram-positivas), y contra Pseudomonas aeruginosa (una bacteria gram- negativa) mediante el Ensayo Antimicrobiano (tiempos de exposición del ensayo de 1 hora y de 24 horas, a 34-35ºC). Los resultados (cada punto de datos representa una sola serie) se muestran también en la Tabla 3. En cada evaluación antimicrobiana, se comparó una muestra de espuma recubierta con un control de una muestra de espuma sin recubrimiento. Las cifras negativas indican un aumento respecto al recuento bacteriano de línea de base.

Se repitió el Ejemplo 12, exceptuando que la composición de recubrimiento (en lugar de la solución de isopropanol) fue una composición acuosa de GML (1,5%), LA (1,5%), tensioactivo SC40 (5,0%) y agua desionizada. Los resultados relativos al % de sólidos secos y al ensayo antimicrobiano se proporcionan en la Tabla 3 como Ejemplo 13.

TABLA 3 % en peso de los sólidos secos del recubrimiento y % de reducción de UFC de bacterias

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Los datos de la Tabla 3 muestran que las dos muestras de espuma con recubrimiento (Ejemplos 12 y 13) proporcionaron una elevada actividad antimicrobiana (normalmente con una reducción de alrededor del 99% de las bacterias y a menudo de alrededor de al menos 99,99%, pasadas 24 horas de exposición a 34-35ºC) respecto a las tres especies de bacterias.

Ejemplos 14 a 25

Se sumergieron muestras (de 3,8 cm x 3,8 cm) de un velo no tejido de microfibras sopladas de polipropileno (peso básico 63 g/m^{3}) preparado mediante el procedimiento de Extrusión por Soplado de Microfibras con polipropileno Exxon 3866 (Exxon Chemical Co., Baytown, TX) en una solución de isopropanol que contiene un monoéster de ácido graso (GML o PG-C8) y diversos materiales potenciadores (LA o MA). Se sumergieron las muestras en la solución de isopropanol durante 10 segundos aproximadamente, se extrajeron y se secaron al aire. Las muestras fueron pesadas antes y después de entrar en contacto con la solución de ensayo y se calculó el porcentaje de sólidos secos según se ha descrito anteriormente. Los resultados (diez repeticiones) se reseñan en la Tabla 4 como Ejemplos 14 - 18. También se evaluó la eficacia antimicrobiana de las muestras contra Staphylococcus aureus (una bacteria gram-positiva) y contra Escherichia coli (una bacteria gram-negativa) utilizando el Ensayo Antimicrobiano (tiempos de exposición de 1 hora y 24 horas, a 22-23ºC). Los resultados (cada punto de datos representa una sola serie) también se reseñan en la Tabla 4. En cada evaluación antimicrobiana, se comparó una muestra no tejida recubierta con un control de una muestra no tejida sin recubrimiento. Las cifras negativas indican un aumento respecto al recuento bacteriano de referencia.

Los experimentos adicionales se realizaron del mismo modo que los Ejemplos 14-18, con la excepción de que la composición de recubrimiento (en lugar de la solución de isopropanol) era una composición acuosa de monoéster de ácido graso, potenciador, tensioáctivo SC40 y agua desiónizada. Los resultados relativos al % de sólidos secos y al ensayo antimicrobiano se proporcionan en la Tabla 4 como Ejemplos 19-25.

TABLA 4 % en peso de los sólidos secos del recubrimiento y % de reducción de UFC de bacterias.

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Los datos de la Tabla 4 demuestran que todas las muestras no tejidas recubiertas (Ejemplos 14-25) proporcionaron una elevada actividad antimicrobiana (normalmente con una reducción bacteriana de alrededor de al menos 99,9%, después de 24 horas de exposición a 22-23ºC) de al menos una de las dos especies de bacterias. Varias muestras (p. ej. los Ejemplos 17, 20, 21 y 24) proporcionaron una reducción del 100% de bacterias S. aureus y E. coli.

Ejemplos 26 a 40

Se recubrieron muestras (3,8 cm x 3,8 cm) de un velo no tejido de microfibras sopladas de polipropileno (peso básico 63 g/m^{2}) preparado mediante el Procedimiento de Extrusión por Soplado de Microfibras con polipropileno Exxon 3866, con un monoéster de ácido graso y un material potenciador tal y como se describe en los Ejemplos 14 - 25. Determinadas muestras (Ejemplos 26 - 31) se sumergieron en soluciones de isopropanol y otras (Ejemplos 32-40) se sumergieron en una composición acuosa que incluía el tensioáctivo SC40. Se evaluó la eficacia antimicrobiana de todas las muestras contra Staphylococcus aureus y contra Escherichia coli utilizando el Ensayo Antimicrobiano y se calculó el % de Sólidos Secos. Los resultados (representando cada punto de datos una serie) se proporcionan en la Tabla 5. En cada evaluación antimicrobiana se comparó una muestra no tejida recubierta con un control de una muestra no tejida sin recubrir. Las cifras negativas indican un aumento respecto al recuento bacteriano de línea de base.

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Los datos de la Tabla 5 demuestran que todas las muestras no tejidas recubiertas (Ejemplos 26-40) proporcionaron una elevada actividad antimicrobiana (normalmente con una reducción de bacterias de al menos alrededor del 99,9%, después de 24 horas de exposición a 22-23ºC) respecto a al menos una de las dos especies de bacterias. Todas las muestras con una excepción (Ejemplo 39) proporcionaron una reducción del 100% de Staphylococcus aureus y todas con la excepción de cinco (Ejemplos 26, 30, 34, 39 y 40) proporcionaron una reducción del 100% de bacterias Escherichia coli sometidas a dichas condiciones.

Ejemplo 41

Este Ejemplo ilustra el grado de absorción de agua de las construcciones de velo no tejido y tratadas según esta invención en comparación con un velo de control sin tratar.

Se trató una muestra (3,8 cm x 3,8 cm) de un velo no tejido de microfibras sopladas de polipropíleno (peso básico 63 g/m^{2}) preparado utilizando el Procedimiento de Extrusión por Soplado de Microfibras con polipropíleno Exxon 3866, con una composición acuosa de GML (1,0%), LA (1,5%), tensioáctivo SC40 (5%) y agua desiónizada tal y como se describe en los Ejemplos 19-25.

Se midió la cantidad de agua absorbida y el porcentaje de absorción de agua de la muestra (Ejemplo 41) según el método de Absorción de Agua descrito anteriormente. Los resultados se proporcionan en la Tabla 6 y se comparan con los resultados del ensayo realizado en una muestra no tejida sin tratar idéntica. Estos datos demuestran que la muestra tratada presentó un nivel elevado de absorción de agua, ya que absorbió más de ocho veces su propio peso en agua y diez veces más que la muestra sin tratar.

TABLA 6

	Componentes de la	Peso de la	Agua	Permeabilidad
Ejemplo	composición de tratamiento	muestra seca (g)	absorbida (g)	al agua (%)
41	GML(1,0%),LA	0,150	1,22	813
	(1,5%), SC-40 (5%)
Control	Ninguno	0,105	0,114	108

Claims

1. Un artículo antimicrobiano que comprende un recubrimiento, comprendiendo dicho recubrimiento un monoéster de ácido graso y un potenciador, siendo éste un agente quelante o un ácido orgánico, en el que dicho monoéster de ácido graso y dicho potenciador están presentes en una cantidad efectiva para exterminar al menos 99,9% de los microorganismos.

2. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho monoéster de ácido graso es monolaurato de glicerol, monocaprilato de glicerol, monocaprato de glicerol, monolaurato de propilenglicol, monocaprilato de propilenglicol y monocaprato de propilenglicol.

3. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho ácido orgánico se selecciona del grupo formado por ácido láctico, ácido tartárico, ácido adípico, ácido succínico, ácido cítrico, ácido ascórbico, ácido málico, ácido mandélico, ácido acético, ácido sórbico, ácido benzoico y ácido salicílico.

4. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho ácido orgánico es ácido láctico o ácido mandélico.

5. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho agente quelante es pirofósfato ácido de sodio, hexametafósfato ácido de sodio o ácido etilendiaminotetraacético y sus sales.

6. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho artículo es un material no tejido.

7. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho artículo es una tela tejida o un material de velo, un material de esponja, un material de guata o un material de espuma.

8. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho recubrimiento incluye un tensioactivo.

9. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dichos microorganismos comprenden bactérias gram-positivas o gram-negativas.

10. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dichos microorganismos comprenden virus u hongos.

11. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho monoéster de ácido graso y dicho potenciador están presentes en una cantidad efectiva para exterminar al menos 99,9% de los microorganismos.

12. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho material tiene una hidrófila incrementada en comparación con un artículo correspondiente al cual le falta dicho monoéster de ácido graso.

13. El artículo antimicrobiano de la reivindicación 1, en el que dicho artículo es un paño o bata quirúrgicos, una mascarilla, un apósito, un pañal desechable, medios de filtro, una venda de acolchado, una venda tubular, un respirador, envases para alimentos, hilo dental, una esponja, textiles o un paño.

14. Un método para producir un artículo antimicrobiano, comprendiendo dicho método tratar dicho artículo con una composición antimicrobiana, en donde dicha composición comprende 0,001% en peso a 30% en peso de un monoéster de ácido graso y 0,001% en peso a 85% en peso de un potenciador, siendo dicho potenciador un agente quelante o un ácido orgánico, y secar dicho artículo tratado, en donde dicho artículo antimicrobiano es efectivo para exterminar al menos 99,9% de los microorganismos.

15. El método de la reivindicación 14, en el que dicho monoéster de ácido graso comprende 0,01% a 5,0% en peso de dicha composición antimicrobiana.

16. El método de la reivindicación 14, en el que dicho potenciador comprende 0,5% a 5,0% en peso de dicha composición antimicrobiana.

17. El método de la reivindicación 14, en el que dicha composición antimicrobiana comprende además 0,001% en peso a 30% en peso de un tensioactivo.

18. El método de la reivindicación 17, en el que dicho tensioactivo comprende 0,5% en peso a 5,0% en peso de dicha composición antimicrobiana.

19. Un método para producir un artículo antimicrobiano, comprendiendo dicho método tratar dicho artículo con una primera composición que comprende 0,001% en peso a 30% en peso de un monoéster de ácido graso, tratar dicho artículo con una segunda composición que comprende 0,001% en peso a 85% en peso de un potenciador, siendo dicho potenciador un agente quelante o un ácido orgánico, y secar dicho artículo tratado, en donde dicho artículo antimicrobiano es efectivo para exterminar al menos 99,9% de los microorganismos.

20. El método de la reivindicación 19, en el que dicho monoéster de ácido graso comprende 0,01% en peso y 5,0% en peso de dicha primera composición.

21. El método de la reivindicación 19, en el que dicho potenciador comprende 0,5% en peso a 5,0% en peso de dicha segunda composición.

22. El método de la reivindicación 19, en el que dicha primera composición comprende además un 0,001% en peso a 30% en peso de un tensioactivo.

23. El método de la reivindicación 22, en el que dicho tensioactivo comprende 0,5% en peso a 5,0% en peso de dicha primera composición.