ES2323836B1 - Derivados de quitosano. - Google Patents
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Abstract
Derivados de quitosano.
Nuevos derivados de quitosano total o
parcialmente acilados en sus grupos hidroxilo y/o amino con
propiedades físico-químicas mejoradas. Es también
objeto de la presente invención, el uso de los polímeros obtenidos y
composiciones que lo contienen.
Description
Derivados de quitosano.
La presente invención se refiere a nuevos
compuestos derivados de quitosano que presentan propiedades
filmógenas y biocidas.
Se han descrito con anterioridad diferentes
aplicaciones de los esteres y amidas de quitosano, principalmente
derivados de ácidos grasos de cadena lineal y en su mayor parte con
grados de esterificación altos para utilizarlos o bien en emulsión
o en medios lipófilos.
También se han utilizado esteres de ácidos
dicarboxílicos como medio de entrecruzar cadenas y aumentar el peso
molecular de tales polisacáridos.
Por otra parte es usual emplear materiales
poliméricos en emulsión (poliacrilatos, polimetacrilatos,
poliacetatos de vinilideno etc.) como componentes de formulaciones
con propiedades filmógenas.
En la patente ES 2189602 se describe un
procedimiento para la inmovilización de un ligando en un soporte
mediante la cicloadición fotoquímica concertada de soportes y
ligandos que poseen grupos carbonilo alfa-beta
insaturados conjugados con un anillo aromático lo cual permite
generar enlaces covalentes en condiciones muy suaves, lo que
facilita la inmovilización de ligandos sobre soportes.
El quitosano está constituido por residuos
2-acetoamido-2-deoxi-\beta-D-glucopiranosa
(GlcNAc) y
2-amino-2-deoxi-\beta-D-glucopiranosa
(GlcN) unidos por enlaces glucosídicos
\beta(1\rightarrow4), es un producto de desacetilación de
la quitina, que es un polisacárido abundante en la naturaleza:
La reacción de desacetilación, es decir, la
pérdida del grupo acetilo del grupo amida del carbono 2 dando lugar
a un grupo amino en esa posición se puede realizar mediante
procesos químicos o enzimáticos. Tanto la composición de las
cadenas de quitosano, como sus dimensiones, suelen variar
dependiendo del material de partida y de la rigurosidad del método
de obtención.
El grado de acetilación se define como el
contenido en residuos N-acetilglucosamina (GlcNAc)
presentes en la cadena polimérica. Existen numerosos métodos para
determinar el grado de N-acetilación del quitosano
basado en diversas técnicas.
El quitosano como polisacárido básico, raro en
la naturaleza, tiene numerosas aplicaciones por su
biocompatibilidad pero presenta dificultades por su baja
solubilidad tanto en agua como en disolventes orgánicos. Entre las
propiedades de interés conocidas del quitosano se encuentra su
capacidad biocida. El quitosano es bioadhesivo, uniéndose a
superficies cargadas negativamente como son por ejemplo las
membranas mucosas. El quitosano es biocompatible y biodegradable,
por lo que junto con sus propiedades filmógenas (bioadhesividad),
éste es de gran interés tanto en aplicaciones biomédicas, procesos
de filtrado, industria alimentaria, entre otras.
La presencia de grupos amino a lo largo de la
cadena de quitosano permite la disolución de esta macromolécula en
disoluciones de ácidos diluidos, por medio de la protonación de
esos grupos. Al adquirir carga positiva la amina, el quitosano
aumenta su capacidad hidrofílica y pasa a ser soluble en soluciones
ácidas diluidas formando sales ya que el pKa del grupo amino en el
quitosano es 6,5. En ácidos inorgánicos se puede solubilizar en
clorhídrico, bromhídrico, iodhídrico, nítrico y perclórico
diluidos. En cambio es insoluble en ácido sulfúrico diluido.
También es insoluble en la gran mayoría disolventes orgánicos. El
quitosano, al igual que la quitina, es insoluble en agua.
La actividad antimicrobiana del quitosano
dependerá de factores como el tipo de quitosano (grado de
desacetilación, peso molecular), del pH del medio, de la
temperatura, etc.
Se han realizado numerosos intentos de
modificaciones estructurales para mejorar su solubilidad en agua o
en disolventes orgánicos como por ejemplo
N-carboximetilación, sulfonación, obtención de sales
de amonio cuaternario, eterificación etc. Para obtener quitosanos
más solubles en agua con grados de sustitución bajos, es necesario
que los sustituyentes tengan pesos moleculares altos o introduzcan
impedimentos estéricos suficientes para disminuir el número de
enlaces de hidrógeno entre moléculas de quitosano.
Por lo tanto, existe una necesidad de disponer
de nuevos derivados de quitosano con solubilidad mejorada cuyas
propiedades físico-químicas no se vean alteradas
y/o sean mejoradas.
La solución propuesta por la presenta invención
consiste en la modificación del quitosano mediante la acilación
total o parcial del mismo con ácidos monocarboxílicos o sus
derivados haluros de ácido, anhídridos, amidas, esteres, lactonas y
lactamas, que contienen al menos un anillo aromático en su
estructura. De este modo los polímero obtenidos presentan
propiedades filmógenas y biocidas, así como una solubilidad
mejorada.
Por lo tanto, de acuerdo con un primer aspecto
de la invención, ésta proporciona un polímero con propiedades
filmógenas y biocidas, que es un derivado de quitosano total o
parcialmente acilado con ácidos monocarboxílicos o sus derivados
haluros de ácido, anhídridos, amidas, esteres, lactonas y lactamas,
que contienen al menos un anillo aromático en su estructura.
El término "quitosano", tal y como se
entiende en la presente invención, se refiere a un derivado de
quitina, o
poli-N-acetil-D-glucosamina,
incluyendo todos los derivados de poliglucosamina y oligómeros de
glucosamina de diferente peso molecular, en el que grupos
N-acetil han sido eliminados por hidrólisis
(N-desacetilado). En el ámbito de la presente
invención, el término quitosano incluye tanto quitosano, sus sales
(p.e. nitrato, fosfato, sulfato, clorhidrato, glutamato, lactato o
acetato), como los derivados de quitosano (incluyendo esteres,
eteres, derivados por unión de grupos acilo, alquilo, hidroxilo,
etc). Ejemplos de derivados son
O-(C_{1}-C_{12})alquil eteres de
quitosano, O-(C_{1}-C_{6}) acil esteres de
quitosano.
En el contexto de la presente invención, el
término "filmógeno" se refiere a la capacidad de formar
películas sobre superficies.
El quitosano o derivado de quitosano o su sal
tiene preferiblemente un peso molecular de entre 7 a 1200 KDa (Kilo
Dalton), más preferiblemente en el rango de 45 y 900 KDa (Kilo
Dalton). Quitosanos de diferentes pesos moleculares pueden ser
utilizados de acuerdo con la presente invención.
El término "acilación" se refiere a tanto a
la N-acilación del grupo amino del quitosano, como
a la O-acilación del grupo hidroxilo del quitosano,
con ácidos monocarboxílicos o sus derivados haluros de ácido,
anhídridos, amidas, esteres, lactonas y lactamas, que contienen al
menos un anillo aromático en su estructura.
De acuerdo con la presente invención, la
solubilidad, la viscosidad y el carácter filmógeno del quitosano
puede ser aumentado y/o regulado debido a las interacciones
supramoleculares entre los anillos aromáticos de los grupos acilo
que vienen a modificar dicho quitosano. De forma que dosificando los
grados de sustitución DS (grados de acilación en este caso) se
consiguen nuevos materiales cuya solubilidad, viscosidad y carácter
filmógeno puede ser modulada en función del medio en que se
pretenda utilizar, los cuales generan películas sobre superficies o
pueden ser utilizados como medio de dosificación de aditivos. La
modulación del grado de acilación influirá sobre las propiedades
físicas del quitosano, solubilidad y viscosidad, pero también sobre
su comportamiento bioquímico.
De acuerdo con una realización preferida de la
presente invención, el grado de acilación del quitosano está
preferentemente comprendido entre el 3% y el 99% de los grupos
hidroxilo y/o entre el 1% y el 60% de los grupos amino del
quitosano. De manera más preferida, el quitosano presenta un grado
de acilación comprendido entre 70 y el 90% de los grupos hidroxilo
y/o un 3% y 15% de los grupos amino.
De acuerdo con una realización de la presente
invención, el ácido monocarboxílico o sus derivados haluros de
ácido, anhídridos, amidas, esteres, lactonas y lactamas es de
fórmula (I)
(I)Ar-(X)n-Y
donde:
Ar es un residuo de un grupo aromático o
heteroaromático de 1 a 3 anillos, conteniendo de 5 a 12 átomos de
carbono, opcionalmente interrumpidos por uno o varios heteroátomos
seleccionados entre N, O ó S; donde cada anillo puede estar
opcionalmente substituido con uno o más grupos seleccionados entre
OH, F, Cl, Br, NO_{2},
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, COR^{1} y CO_{2}R^{1}.
n es un entero entre 0 y 1
X =
(C_{1}-C_{4})alquilo lineal o ramificado
substituido o no, (C_{2}-C_{4})alquenilo,
lineal o ramificado substituido o no, en caso de estar substituido
los substituyentes se seleccionan entre el grupo formado por H, OH,
F, Cl, Br, NO_{2},
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, -COR^{1} y -CO_{2}R^{1};
Y se selecciona entre -COOH, -COCl, -COBr,
-CO-O-COR^{1},
-CONR^{1}R^{2}, -COOR^{1}, y lactona;
donde:
R^{1} y R^{2} son iguales o diferentes entre
si, y se seleccionan entre H, OH,
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{2}-C_{6})alquenilo, F, Cl, Br.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente el grupo Ar es un residuo de un
grupo aromático o heteroaromático que se selecciona entre benceno,
naftaleno, dihidronaftaleno, tetrahidronaftaleno, piridina,
quinolina, isoquinolina, imidazol, bencimidazol, azabencimidazol,
benzotriazol, furano, benzofurano, tiazol, benzotiazol, oxazol,
benzoxazol, pirrol, indol, tetrahidroquilonina,
tetrahidroisoquinolina, pirazol, tiofeno, isoxazol, isotiazol,
triazol, tetrazol, oxadiazol, tiadiazol, imidazolina y benzopirano;
donde el grupo Ar puede estar opcionalmente sustituido por uno o
más grupos OH, F, Cl, Br, NO_{2},
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, COR^{1} y CO_{2}R^{1}. Particularmente
preferidos son aquellos donde el grupo Ar es un residuo de un grupo
seleccionado entre benceno, piridina, pirrol, imidazol, furano,
tiazol, benzofurano y naftaleno. Aún más preferidos cuando Ar es un
residuo de un grupo seleccionado entre benceno, piridina y
benzofurano.
Preferentemente, el quitosano está parcialmente
acilado por ácidos monocarboxílicos que se seleccionan entre el
grupo formado por:
donde R_{3}, R_{4}, R_{5},
R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9}, R_{10}, R_{11} son
independientemente seleccionados de entre H, OH,
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{2}-C_{6})alquenilo, F, Cl, Br,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, COR^{1} y
CO_{2}R^{1}.
De acuerdo con una realización preferida, el
ácido se selecciona entre derivados del ácido benzóico, derivados
del ácido cinámico y derivados del ácido cafeico.
De acuerdo con otro aspecto de la invención,
ésta proporciona el uso de al menos un polímero definido
anteriormente como agente filmógeno y biocida.
Un aspecto adicional de la presente invención se
refiere a una composición filmógena caracterizada porque comprende
al menos un polímero de la presente invención.
Según otro aspecto de la invención, se
proporciona el uso de los polímeros de acuerdo con la invención en
la preparación de una composición cosmética, farmacéutica, de
barnices y pinturas.
Es también objeto de la presente invención, un
procedimiento de obtención de una película sobre un soporte,
caracterizado porque se aplica sobre dicho soporte una composición
filmógena de la invención.
Los polímeros de acuerdo con la invención pueden
ser utilizados en la inmovilización de un ligando por adsorción
física y/o atrapamiento covalente, mediante la irradiación con luz
visible o ultravioleta de una mezcla de al menos un polímero de la
invención, con un ligando que contiene al menos un grupo que pueda
generar sales de amonio.
Preferentemente dicho ligando se selecciona
entre un sustrato, un reactivo, un catalizador, un aditivo, un
fármaco, una enzima y un microorganismo. Es particularmente
preferido, cuando el ligando inmovilizado tiene carácter
biocida.
Dadas las propiedades de fotoentrecruzamiento de
los polímeros de la invención, éstos se pueden emplear como
productos de fotoentrecruzamiento entre sí o con esteres o amidas
fotoentrecruzables.
Se puede, por lo tanto, obtener así una
composición susceptible de formar películas, y que puede utilizarse
tal cual, como composición cosmética o farmacéutica, que puede
comprender entonces un medio cosmético o farmacéuticamente
aceptable, o incorporada en una composición de un barniz o
pintura.
Dicha composición cosmética o farmacéutica puede
presentarse en las formas apropiadas para una aplicación tópica,
principalmente en forma de geles acuosos o hidroalcohólicos; en
forma de emulsiones de
agua-en-aceite, de
aceite-en-agua o múltiple, de
consistencia líquida más o menos espesa, tales como leche o crema;
pulverizaciones o espuma aerosol; de bastoncillos o barras;
soluciones o dispersiones o soluciones líquidas.
En particular, estas composiciones pueden
contener adyuvantes habitualmente utilizados en los campos
cosmético o farmacéutico, tales como aceites, ceras u otros cuerpos
grasos usuales; tensioactivos; agentes hidratantes; emolientes;
filtros solares; activos hidrófilos o lipófilos como ceramidas;
agentes anti-radicales libres; polímeros; proteínas;
bactericidas; secuestrantes; antipeliculares; antioxidantes;
conservantes; agentes alcalinizantes o acidulantes; perfumes;
cargas; materias colorantes; activos cosméticos o farmacéuticos.
Las cantidades de estos diferentes adyuvantes son las clásicamente
utilizadas en los campos considerados y se pueden determinar
fácilmente por el experto en la materia.
Las composiciones según la invención son
filmógenas y pueden utilizarse, por lo tanto, para formar una
película sobre un soporte, principalmente elegida entre la piel, las
mucosas, las semi-mucosas, las uñas y los cabellos
del ser humano.
Las composiciones según la invención son, por
ejemplo, lociones, leches o cremas para el tratamiento de la piel o
de los cabellos, cremas, lociones o leches desmaquillantes, bases
de maquillaje de fondo, lociones o cremas antisolares o para
después del sol, lociones, leches o cremas para el bronceado
artificial, cremas o espumas para el afeitado, lociones para
después del afeitado, composiciones de higiene corporal tales como
bastoncillos o cremas desodorantes, champús, productos capilares
para el mantenimiento del peinado o el moldeo de los cabellos tales
como geles para el peinado, productos de coloración de los
cabellos, rojos de labios, máscaras o eye-liners
eventualmente tratantes, esmaltes de uñas o de tratamiento de las
uñas.
Son numerosas las ventajas que puede aportar la
inmovilización de productos (por ejemplo, sustratos, reactivos,
catalizadores, aditivos, fármacos, enzimas o bacterias), lo cual
hace que los polímeros de la invención puedan ser utilizados con
diferentes fines: insolubilización, catálisis heterogénea,
liberación controlada de productos o fármacos, reactivos
insolubilizados, reacciones soportadas sobre polímeros o superficies
con propiedades específicas, etc.
A lo largo de la descripción y las
reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no
pretenden excluir otras características técnicas, aditivos,
componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos,
ventajas y características de la invención se desprenderán en parte
de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los
siguientes ejemplos se proporcionan a modo de ilustración, y no se
pretende que sean limitativos de la presente invención.
Para mostrar la obtención de los productos de
los diferentes ejemplos de realización de la invención se describen
a continuación los procedimientos generales.
Procedimiento
1
En un matraz de 2 bocas de 250 mL se vierten 50
mL de agua destilada, a los que se añaden 100 mL de Metanol y 8 mL
de Ácido Acético Glacial.
La mezcla se somete a agitación y se disuelve en
ella 0.5 g de quitosano. Cuando se llega a la homogenización de la
disolución se añaden 0.35 g de Cloruro de cinamoilo, se cubre el
matraz para protegerlo de la luz, se calienta el recipiente hasta
los 50ºC en un baño de glicerina y se deja reaccionar a reflujo
durante 7 horas.
Transcurrido el tiempo de reacción, se retira el
matraz de la reacción y se deposita en agua y hielo durante 10
minutos para interrumpir la reacción. A continuación, el contenido
del matraz se lleva a sequedad, y el producto sólido recuperado se
lava en 50 mL de etanol para eliminar los restos de Cloruro de
cinamoilo y se filtra a vacío en un embudo Büchner para recuperar
el quitosano cinamoilado seco.
Una vez seco, se divide finamente en un mortero
de ágata y se caracterizan mediante I.R. y 1H y 13C RMN. Se
determinan los DSC (Calorimetría diferencial de barrido) y los
grados de esterificación se determinan mediante 13C RMN de
sólidos.
Procedimiento
2
En un matraz de 2 bocas de 250 mL se vierten 50
mL de agua destilada, a los que se añaden 100 mL de Metanol y 5 mL
de Ácido Acético Glacial.
A la mezcla se añade 1 g de quitosano, y se
somete a agitación y calentamiento suave hasta que se produce la
disolución del sólido. En ese momento se añaden 3.42 g del cloruro
de cinamoilo, se cubre el matraz, se calienta hasta los 50ºC en un
baño de glicerina y se deja reaccionar a reflujo durante 6
horas.
Transcurrido el tiempo de reacción, se retira el
matraz de la reacción y se deposita en agua y hielo durante 10
minutos para interrumpir la reacción. A continuación, el contenido
del matraz se lleva a sequedad, y el producto sólido recuperado se
lava en 100 mL de etanol para eliminar los restos de Cloruro de
cinamoilo y seguidamente se filtra a vacío en un embudo Buchner
para recuperar el quitosano cinamoilado seco.
Una vez seco, se divide finamente en un mortero
de ágata y se caracterizan mediante I.R. y 1H y 13C RMN. Se
determinan los DSC (Calorimetría diferencial de barrido) y los
grados de esterificación se determinan mediante 13C RMN de
sólidos.
Procedimiento
3
En un matraz de 2 bocas de 250 mL se introduce 1
gramo de quitosano y se añaden 50 mL de metanol, y 2 mL de
benzaldehido. La mezcla se somete a agitación y se deja reaccionar
durante 16 horas a temperatura ambiente.
Transcurrido ese tiempo, se filtra a vacío y se
lava el sólido obtenido con éter para eliminar los restos de
benzaldehido y se vuelve a filtrar nuevamente. El producto seco se
divide finamente con el mortero de ágata y se caracterizan mediante
I.R. y 1H y 13C RMN. Se determinan los DSC (Calorimetria
diferencial de barrido) y los grados de esterificación se determinan
mediante 13C RMN de sólidos.
En un matraz de 2 bocas de 250 mL se deposita 1
gramo de bencil imina de quitosano y se añaden 43 ml de piridina.
Bajo agitación, la mezcla se lleva a 68-70ºC en un
baño de glicerina y a continuación se añaden por goteo los gramos
de cloruro de cinamoilo correspondientes al grado de sustitución
deseado disueltos en 20 mL de piridina). Se deja reaccionar a 60ºC
durante 5 horas, tras las cuales se vierte sobre agua - hielo.
El producto precipitado se filtra a vacío en un
embudo Buchner y se agita durante 20 minutos en 50 mL de agua
acidulada tras lo que se vuelve a filtrar y se lava el precipitado
con 50 mL de éter dietílico.
Una vez seco, se divide finamente en un mortero
de ágata y se caracteriza mediante I.R. y 1H y 13C RMN. Se
determinan los DSC (Calorimetria diferencial de barrido) y los
grados de esterificación se determinan mediante 13C RMN de
sólidos.
Tipo
1
50494 Fluka Quitosano de caparazón de cangrejo;
Baja viscosidad; viscosidad 43 mPa.s, 1% en ácido acético
(20ºC)
Tipo
2
448869 Aldrich Quitosano de caparazón de
cangrejo; Bajo peso molecular; viscosidad 20-200
cP, 1% en 1% ácido acético, Brookfield; 90% deacetilado
Tipo
3
C-3646 Sigma Quitosano de
caparazón de cangrejo; viscosidad 100 mPas, 1% en 1% ácido acético,
Brookfield; 91% deacetilado
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Siguiendo el procedimiento general 1 de
preparación descrito anteriormente, y utilizando los quitosanos
indicados, se obtuvieron los siguientes productos.
a) Quitosano tipo 3 Cinamoilado 8.74% sobre
grupos amino
b) Quitosano tipo 3 Cinamoilado 9.46% sobre
grupos amino
c) Quitosano tipo 3 Cinamoilado 13.96% sobre
grupos amino
d) Quitosano tipo 2 Cinamoilado 17.05% sobre
grupos amino
e) Quitosano tipo 2 Cinamoilado 8.76% sobre
grupos amino
f) Quitosano tipo 2 Cinamoilado 14,8% sobre
grupos amino
g) Quitosano tipo 1 Cinamoilado 12,54% sobre
grupos amino
h) Quitosano tipo 1 Cinamoilado 16,21% sobre
grupos amino
i) Quitosano tipo 1 Cinamoilado 13,96% sobre
grupos amino
Los productos anteriores son de gran utilidad en
aplicaciones de recubrimientos alimentarios o en barnices de secado
UV en emulsión acuosa. También son de aplicación a la modificación
de superficies mediante fotoentrecruzamiento con grupos fotoactivos
anclados en tales superficies.
Las muestras obtenidas son estables a
temperaturas inferiores a 300ºC (DSC) y las películas formadas a
partir de disoluciones acuosas ácidas de ellas en algunos casos
fueron polimerizadas mediante irradiación ultravioleta durante 10
min, utilizando una lámpara de vapor de mercurio Osram
HOL-125W que proporciona una potencia de 1.6 mW
cm-2 determinada mediante un
Nover-Laser power/energy monitor (OPHIR Optronics
Ltd. El seguimiento del grado de entrecruzamiento se realizó
monitorizando la banda de UV de 280 nm debida al doble enlace
conjugado con el grupo fenilo, comprobando el fotoentrecruzamiento
entre cadenas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
Siguiendo el procedimiento general 2 de
preparación descrito anteriormente, y utilizando los quitosanos
indicados, se obtuvieron los siguientes productos.
a) Quitosano tipo 2 Cinamoilado 21,1% sobre
grupos hidroxilo
b) Quitosano tipo 2 Cinamoilado 29,0% sobre
grupos hidroxilo
Aplicación: Recubrimientos fotoentrecruzables
mediante UV
Especialmente útiles cuando no se desea
inmovilizar otras moléculas en el polímero, presentan buenas
propiedades filmógenas a diferentes diluciones para su deposición y
sus películas mostraron en ensayos de un día a 25ºC que inhiben
diferentes bacterias Gram positivas y gram negativas.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
Siguiendo el procedimiento general 2 de
preparación descrito anteriormente, y utilizando los quitosanos
indicados, se obtuvieron los siguientes productos.
a) Quitosano tipo 2 Cinamoilado 11,3% sobre
grupos hidroxilo
b) Quitosano tipo 2 Cinamoilado 23,1% sobre
grupos hidroxilo
Aplicación: Recubrimientos solubles en Cl3CH así
como análogas aplicaciones que en ejemplos 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
Mediante la utilización de un test de contacto
directo "película-microorganismo" en medio
sólido realizado en placa de cultivo, se ensayaron películas
fotoentrecruzadas o no, frente a bacterias (Micrococcus luteus
(Gram+), Escherichia coli (Gram -), Serratia
marcescens (Gram -)), hongos filamentosos (Aspergillus
carbonarius) y levaduras (Saccharomyces cerevisiae).
Se observó en todos los casos inhibición por
contacto de la película con el microorganismo. No se observó en
ningún caso crecimiento alguno en la zona ocupada por la película.
Sin embargo únicamente en los casos de menores grados de acilación
y para quitosanos de bajo peso molecular, alrededor de la película
se observó, además, una estrecha banda de inhibición del
crecimiento del microorganismo, el cual, como consecuencia de su
crecimiento se acerca a la película pero no llega a contactarla
lateralmente. Para el resto de los casos el crecimiento microbiano
llegó a contactar lateralmente los bordes de la película aunque no
la invadió.
En alguna ocasión se observó un mayor
crecimiento en la zona próxima a los bordes de la película
probablemente debido a que la inhibición del crecimiento microbiano
en la zona de contacto y por debajo de la película, determina que
los nutrientes de esta zona no sean usados por las células
microbianas. La difusión de los nutrientes no usados hacia la zona
periférica de la película, en donde la misma contacta con los
microorganismos que la circundan, determina la potenciación del
crecimiento microbiano en esta zona, lo que produce la aparición de
una banda de mayor densidad microbiana. En algún caso la coloración
del microorganismo resultó asimismo potenciada.
Por último señalar que tales películas no
inhibieron a Pseudomonas aeruginosa poniendo de manifiesto
que la acción inhibitoria de tales películas es debida a grupos
amonio.
\vskip1.000000\baselineskip
Especies microbianas usadas en los ensayos:
Bacterias: Micrococcus luteus, Escherichia
coli, Serratia marcescens, Pseudomonas aeruginosa.
Hongos filamentosos: Aspergillus
carbonarius.
Levaduras: Saccharomyces cerevisiae.
El test empleado consistió en el contacto
directo de la película sobre crecimiento microbiano en medio
sólido.
Tipos de efectos observados en el test
mencionado:
"0"= No hay efecto inhibitorio de la
película sobre los microorganismos bajo ensayo. Si el
microorganismo posee capacidad invasiva sobre superficies, las
películas terminan por resultar cubiertas ("invadidas") por el
crecimiento microbiano. En algunos casos el microorganismo
desarrolla crecimientos por debajo de la película, entre el medio
de cultivo y la misma.
"I"= Inhibición simple por contacto de la
película con el microorganismo. No se observa crecimiento alguno en
la zona ocupada por la película. El crecimiento microbiano llega a
contactar lateralmente los bordes de la película aunque no la
invade.
"II"= Como "I", pero alrededor de la
película se observa, además, una estrecha banda de inhibición del
crecimiento del microorganismo, el cual, como consecuencia de su
crecimiento se acerca a la película pero no llega a contactarla
lateralmente.
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados observados se muestran en la
siguiente tabla:
\vskip1.000000\baselineskip
QLV 20 = quitosano tipo 1 cinamoilado al 20%
QLV 40 = quitosano tipo 1 cinamoilado al 40%
QD 20 = Quitosano tipo 3 cinamoilado al 20%
QD 40 = Quitosano tipo 3 cinamoilado al 40%
QD 60 = Quitosano tipo 3 cinamoilado al 60%
Claims (19)
1. Polímero caracterizado porque es un
derivado de quitosano o una sal del mismo, total o parcialmente
acilado en sus grupos hidroxilo y/o sus grupos amino con uno o
varios ácidos monocarboxílicos o sus derivados haluros de ácido,
anhídridos, amidas, esteres, lactonas y lactamas que contienen al
menos un anillo aromático en su estructura.
2. El polímero según la reivindicación 1,
caracterizado porque el quitosano tiene un peso molecular
comprendido entre 7 a 1200 KDa (Kilo dalton).
3. El polímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 1-2,
caracterizado porque el quitosano tiene un peso molecular
comprendido entre 45 y 900 KDa (Kilo Dalton).
4. El polímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado porque el
grado de acilación del quitosano está comprendido entre el 3% y el
99% de los grupos hidroxilo y/o entre el 1% y el 60% de los grupos
amino del quitosano.
5. El polímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado porque el
quitosano presenta un grado de acilación comprendido entre 70 y 90%
de los grupos hidroxilo y/o un 3% y 15% de los grupos amino.
6. El polímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 1 a 5, caracterizado porque el
ácido monocarboxílico o sus derivados haluros de ácido, anhídridos,
amidas, esteres, lactonas y lactamas es de fórmula (I)
(I)Ar-(X)_{n}-Y
donde:
Ar es un residuo de un grupo aromático o
heteroaromático de 1 a 3 anillos, conteniendo de 5 a 12 átomos de
carbono, opcionalmente interrumpidos por uno o varios heteroátomos
seleccionados entre N, O ó S, donde cada anillo puede estar
opcionalmente substituido con uno o más grupos seleccionados entre
OH, F, Cl, Br, NO_{2},
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, COR^{1} y CO_{2}R^{1};
n es un entero entre 0 y 1
X =
(C_{1}-C_{4})alquilo lineal o ramificado
substituido o no, (C_{2}-C_{4}) alquenilo,
lineal o ramificado substituido o no, en caso de estar substituido
los substituyentes se seleccionan entre el grupo formado por H, OH,
F, Cl, Br, NO_{2},
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, -COR^{1} y -CO_{2}R^{1};
Y se selecciona entre -COOH, -COCl, -COBr,
-CO-O-COR^{1},
-CO-NR^{1}R^{2}, -COOR^{1}, y lactona;
donde:
R^{1} y R^{2} son iguales o diferentes entre
sí, y se seleccionan entre H, OH,
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{2}-C_{6})alquenilo, F, Cl, Br.
7. El polímero según la reivindicación 6,
caracterizado porque el grupo Ar se selecciona entre
benceno, naftaleno, dihidronaftaleno, tetrahidronaftaleno,
piridina, quinolina, isoquinolina, imidazol, bencimidazol,
azabencimidazol, benzotriazol, furano, benzofurano, tiazol,
benzotiazol, oxazol, benzoxazol, pirrol, indol, imidazol,
tetrahidroquilonina, tetrahidroisoquinolina, pirazol, tiofeno,
isoxazol, isotiazol, triazol, tetrazol, oxadiazol, tiadiazol,
imidazolina y benzopirano, donde el grupo Ar puede estar
opcionalmente sustituido por uno o más grupos OH, F, Cl, Br,
NO_{2}, (C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, COR^{1} y CO_{2}R^{1}.
8. El polímero según la reivindicación 7,
caracterizado porque el grupo Ar se selecciona entre
benceno, piridina, pirrol, imidazol, furano, tiazol, benzofurano y
naftaleno, opcionalmente sustituidos por OH, F, Cl, Br, NO_{2},
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, COR^{1} y CO_{2}R^{1}.
\newpage
9. El polímero según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores 1 a 8, caracterizado porque el
quitosano está parcialmente acilado por ácidos monocarboxílicos que
se seleccionan entre el grupo formado por:
donde R_{3}, R_{4}, R_{5},
R_{6}, R_{7}, R_{8}, R_{9}, R_{10}, R_{11} son
independientemente seleccionados de entre H, OH,
(C_{1}-C_{6})alquilo,
(C_{2}-C_{6})alquenilo, F, Cl, Br,
(C_{1}-C_{6})alcoxilo, NH_{2},
CF_{3}, CN, COR^{1} y
CO_{2}R^{1}.
10. El polímero según la reivindicación 9,
caracterizado porque el ácido se selecciona entre derivados
del ácido benzóico, derivados del ácido cinámico y derivados del
ácido caféico.
11. Uso de al menos un polímero de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10, como agente
filmógeno.
12. Una composición filmógena
caracterizada porque comprende al menos un polímero de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a
10.
13. Uso de los polímeros de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en la preparación de una
composición cosmética, farmacéutica, barnices.
14. Un procedimiento de obtención de una
película sobre un soporte, caracterizado porque se aplica
sobre dicho soporte una composición filmógena de acuerdo con la
reivindicación 12.
15. Uso del polímero de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, en la inmovilización de un ligando
por adsorción física y/o atrapamiento covalente, que comprende
irradiar con luz visible o ultravioleta una mezcla de al menos un
polímero con un ligando.
16. Uso según la reivindicación 15,
caracterizado porque dicho ligando se selecciona entre un
sustrato, un reactivo, un catalizador, un aditivo, un fármaco, una
enzima y un microorganismo.
17. Uso según cualquiera de las reivindicaciones
15-16, donde el ligando inmovilizado tiene carácter
biocida.
18. Uso del polímero de acuerdo con la
reivindicación 1 como producto para fotoentrecruzamiento entre sí o
con esteres o amidas fotoentrecruzables.
19. Uso del polímero de acuerdo con la
reivindicación 1 como producto para anclaje mediante
fotoentrecruzamiento de ligandos funcionarizados con grupos
fotoentrecruzables.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200701890A ES2323836B1 (es) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | Derivados de quitosano. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES200701890A ES2323836B1 (es) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | Derivados de quitosano. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2323836A1 ES2323836A1 (es) | 2009-07-24 |
ES2323836B1 true ES2323836B1 (es) | 2010-05-31 |
Family
ID=40852608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
ES (1) | ES2323836B1 (es) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS624702A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-10 | Lion Corp | 水溶性アシル化キトサンの製造方法 |
DE3912122A1 (de) * | 1989-04-13 | 1990-10-25 | Wella Ag | Uv-strahlen absorbierende chitosan- und chitinderivate, verfahren zu deren herstellung und diese verbindungen enthaltendes kosmetisches mittel |
-
2007
- 2007-07-04 ES ES200701890A patent/ES2323836B1/es active Active
Non-Patent Citations (5)
Title |
---|
D-W. LEE et al., "{}Physicochemical properties and blood compatibility of acylated chitosan nanoparticles"{}, Carbohydrate Polymers, 2004, vol. 58, páginas 371-377, ver Fig. 1. * |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2323836A1 (es) | 2009-07-24 |
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