ES2348795T3 - ANTIMICROBIAL MEDICAL PRODUCT, PROCEDURE FOR MANUFACTURING AND USE. - Google Patents
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Abstract
Producto médico provisto de un acabado antimicrobiano de un material complejo a base de nanopartículas metálicas y de macromoléculas, estando constituidas las macromoléculas al menos de un poliaminoácido, caracterizado por el hecho de que el poliaminoácido está modificado para ser anfifilo por una sustancia y la sustancia es un ácido graso o un derivado de ácido graso.Medical product provided with an antimicrobial finish of a complex material based on metal nanoparticles and macromolecules, the macromolecules being made up of at least one polyamino acid, characterized by the fact that the polyamino acid is modified to be amphiphilic by a substance and the substance is a fatty acid or a derivative of fatty acid.
Description
Producto médico antimicrobiano, procedimiento para su fabricación y utilización.Antimicrobial medical product, procedure for its manufacture and use.
La invención se refiere a un producto médico con un acabado antimicrobiano, un procedimiento para su fabricación así como la utilización del acabado antimicrobiano como biocida en caso de productos médicos.The invention relates to a medical product with an antimicrobial finish, a procedure for its manufacture such as the use of the antimicrobial finish as a biocide in case of medical products.
Las demandas en cuanto a estándares higiénicos que aumentan permanentemente en los últimos años conducen particularmente en el sector de la medicina a una necesidad considerable en materiales antimicrobianos. Puesto que los materiales de consumo usuales, por ejemplo la madera, la cerámica, el plástico, el vidrio o el acero mismos no poseen características antimicrobianas, deben ser hechos antimicrobianos.The demands regarding hygienic standards that increase permanently in recent years lead particularly in the medical sector to a need considerable in antimicrobial materials. Since the usual consumables, for example wood, ceramics, plastic, glass or steel themselves have no characteristics antimicrobial, should be made antimicrobial.
Un enfoque potente para este propósito se basa en los llamados sistemas en contacto activo, dotando los materiales de una modificación antimicrobiana, de manera que se maten los microorganismos en caso de contacto con el material modificado, sin liberar un enlace antimicrobiano sólo limitadamente presente contrariamente a los sistemas de liberación igualmente usuales. Los sistemas en contacto activo consisten frecuentemente en polímeros antimicrobianos injertados, particularmente polímeros policatiónicos con grupos de amonio, de piridinio, de biguanidina, de sulfonio o de fosfonio. Sin embargo la aplicación de los polímeros sobre el respectivo material requiere no raras veces unas modificaciones costosas de las superficies. Así es sabido por ejemplo de la US 2004/0171978 A1 que para la inmovilización de la polilisina sobre una superficie de polímero se realiza en primer lugar una sulfonizacíón de la superficie. Además, algunos sistemas en contacto activo sólo son limitadamente operativos para aplicaciones médicas a causa de las propiedades tóxicas de algunos polímeros antimicrobianos.A powerful approach to this purpose is based in the so-called active contact systems, providing the materials of an antimicrobial modification, so that the microorganisms in case of contact with the modified material, without release an antimicrobial bond only limitedly present contrary to equally common release systems. The active contact systems frequently consist of polymers grafted antimicrobials, particularly polycationic polymers with ammonium, pyridinium, biguanidine, sulfonium or phosphonium However the application of polymers on the respective material rarely requires modifications expensive surfaces. This is known for example from the US 2004/0171978 A1 which for the immobilization of polylysine on a polymer surface is first made a sulfonization of the surface. In addition, some systems in contact active are only limitedly operational for medical applications to cause of the toxic properties of some polymers antimicrobials
La WO2004/056404 divulga objetos médicos con recubrimientos antimicrobianos que pueden comprender particularmente la poli-\varepsilon-lisina.WO2004 / 056404 discloses medical objects with antimicrobial coatings that may particularly comprise poly-lysine.
La WO03/072143 divulga un compuesto biocompatible para la administración de una sustancia activa. El compuesto presenta en este caso un soporte con un dominio de enlace para un metal, un ión metálico complejado a un dominio de enlace así como una sustancia activa. Como soportes poliméricos se relacionan entre otras cosas diversos poliaminoácidos.WO03 / 072143 discloses a compound Biocompatible for the administration of an active substance. He compound in this case presents a support with a link domain for a metal, a metal ion complexed to a bond domain as well As an active substance. How polymeric supports are related among other things various polyamino acids.
La WO2004/101011 divulga un producto medico-técnico biocida que contiene macromoléculas anfifilas ramificadas, nanopartículas metálicas, procedimientos para su fabricación y aplicación.WO2004 / 101011 discloses a product biocidal medical technician containing macromolecules branched amphiphiles, metal nanoparticles, procedures for Its manufacture and application.
La WO2004/085998 divulga una teoría constructivista tridimensional sobre la base de una matriz de polímero y de nanopartículas químicamente funcionalizadas. Las nanopartículas están recubiertas en este caso de una capa monomolecular que contiene una información biológica.WO2004 / 085998 discloses a theory three-dimensional constructivist based on a matrix of polymer and chemically functionalized nanoparticles. The nanoparticles are coated in this case with a layer monomolecular that contains biological information.
En el sector médico y clínico hay sin embargo altos requisitos a la biocompatibilidad de materiales, particularmente de aquellos que están destinados a un uso quirúrgico. Frecuentemente permanece por lo tanto únicamente un pequeño espacio entre la actividad antimicrobiana y la biocompatibilidad del respectivo material.In the medical and clinical sector there are however high requirements to the biocompatibility of materials, particularly those that are intended for use surgical. Frequently, therefore, only one small space between antimicrobial activity and biocompatibility of the respective material.
El objetivo de la presente invención es por lo tanto proporcionar productos médicos con una alta actividad antimicrobiana por una parte y una alta biocompatibilidad por otra parte.The objective of the present invention is therefore both provide medical products with high activity antimicrobial on the one hand and high biocompatibility on the other part.
Este objetivo se resuelve mediante un producto médico con un acabado antimicrobiano o biocida de un material complejo de nanopartículas metálicas y de macromoléculas, estando constituidas las macromoléculas al menos parcialmente por un poliaminoácido, caracterizado por el hecho de que el poliaminoácido está modificado para ser anfifilo por una sustancia y la sustancia es un ácido graso o un derivado del ácido graso.This objective is solved by a product doctor with an antimicrobial or biocidal finish of a material complex of metal nanoparticles and macromolecules, being constituted the macromolecules at least partially by a polyamino acid, characterized by the fact that the polyamino acid is modified to be amphiphilic by a substance and the substance It is a fatty acid or a derivative of fatty acid.
Bajo un acabado antimicrobiano o biocida en el sentido de la presente invención ha de entenderse un apresto que impide el crecimiento celular y/o la proliferación celular de microorganismos, particularmente de gérmenes (microorganismos dañinos) y/o provoca la eliminación de colonias de microorganismos existentes, particularmente de colonias de gérmenes.Under an antimicrobial or biocide finish in the meaning of the present invention is to be understood as a preparation that prevents cell growth and / or cell proliferation of microorganisms, particularly germs (microorganisms harmful) and / or causes the elimination of colonies of microorganisms existing, particularly of germ colonies.
Según una forma de realización del producto
médico, el acabado antimicrobiano está previsto al menos en una
parte de la superficie del producto, particularmente en forma de un
revestimiento. El acabado antimicrobiano preferiblemente está
presente al menos sobre una parte de la superficie del producto,
particularmente en forma de un revestimiento. El acabado
antimicrobiano se extiende preferiblemente sobre la superficie total
del producto médico. El producto médico acabado de esta manera se
caracteriza ventajosamente por el hecho de que consiste en un enlace
adhesivo suficientemente estable entre el acabado y la superficie
del material del producto, de modo que se impida por ejemplo un
desprendimiento, particularmente un frotamiento o lavado del acabado
del producto recubierto y por consiguiente se garantice una
prevención a medio plazo, a largo plazo y eficaz del producto médico
contra una colonización microbiana, particularmente una vez
efectuada la aplicación. El enlace adhesivo puede basarse en fuerzas
de atracción electroestáticas, enlaces hidrógenos y/o interacciones
lipófilas, particularmente en fuerzas de
van der Waals.According to an embodiment of the medical product, the antimicrobial finish is provided at least on a part of the product surface, particularly in the form of a coating. The antimicrobial finish is preferably present at least on a part of the product surface, particularly in the form of a coating. The antimicrobial finish preferably extends over the total surface of the medical product. The medical product finished in this manner is advantageously characterized by the fact that it consists of a sufficiently stable adhesive bond between the finish and the surface of the product material, so as to prevent, for example, a detachment, particularly a rub or wash of the finish. of the coated product and therefore a long-term and effective prevention of the medical product against microbial colonization is guaranteed, particularly once the application has been carried out. The adhesive bond may be based on electrostatic attractive forces, hydrogen bonds and / or lipophilic interactions, particularly on the forces of
van der Waals.
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Adicional o alternativamente a la forma de realización que se acaba de describir puede estar previsto según la invención que el material complejo se encuentre dentro del producto. Esto puede ser especialmente ventajoso, cuando el material del producto médico sea un polímero o también otro material, cuyo procedimiento de fabricación permite la introducción del material complejo al interior del producto. De esta manera se puede lograr una actividad antimicrobiana uniformemente repartida del producto médico.Additionally or alternatively to the form of embodiment just described may be provided according to the invention that the complex material is within the product. This can be especially advantageous when the material of the medical product is a polymer or other material, whose manufacturing procedure allows the introduction of the material complex inside the product. This way you can achieve a uniformly distributed antimicrobial activity of the product doctor.
En otra forma de realización, cada nanopartícula metálica está rodeada por al menos un poliaminoácido, estando rodeada cada nanopartícula metálica preferiblemente por todos los lados en forma de envoltura por al menos un poliaminoácido. Preferiblemente la parte polar, particularmente cargada, del poliaminoácido está orientada hacia las nanopartículas metálicas y permite enlaces coordinativos o donativos con las nanopartículas de metal por los heteroátomos o agrupamientos de heteroátomos situados en la parte polar, por ejemplo los átomos de nitrógeno y/o de oxígeno. Según la invención, las nanopartículas metálicas pueden ser polarizadas de esta manera parcialmente positiva.In another embodiment, each nanoparticle metal is surrounded by at least one polyamino acid, being surrounded by each metal nanoparticle preferably by all Wrapped sides by at least one polyamino acid. Preferably the polar part, particularly charged, of the polyamino acid is oriented towards metal nanoparticles and it allows coordinative or donative links with the nanoparticles of metal by heteroatoms or clusters of heteroatoms located in the polar part, for example the nitrogen atoms and / or of oxygen. According to the invention, the metal nanoparticles can be polarized in this way partially positive.
El poliaminoácido puede ser particularmente un homo-poliaminoácido o hetero-poliaminoácido, siendo especialmente preferido un homo-poliaminoácido. El poliaminoácido puede consistir en aminoácidos naturales existentes y/o sintéticos, siendo preferidos los aminoácidos naturales existentes, particularmente los ácidos aminocarbónicos, especialmente los ácidos aminocarbónicos que presentan una configuración L. Preferiblemente, los aminoácidos son aminoácidos al menos trifuncionales. Bajo un aminoácido trifuncional en el sentido de la presente invención ha de entenderse un aminoácido que presenta, adicionalmente al grupo carboxilo y grupo amino, otro grupo funcional orgánico, particularmente otro grupo hidroxilo, tiol, guanidino o amino, preferiblemente otro grupo amino. Preferiblemente el poliaminoácido contiene al menos un aminoácido que lleva un grupo básico, ácido y/o sulfuroso. En el grupo sulfuroso puede tratarse particularmente de grupos tiol y/o de tioéteres. Con especial preferencia, el poliaminoácido contiene al menos un aminoácido del grupo comprendiendo cisteína, metionina, triptofano, histidina, arginina, lisina, ornitina, ácido aspártico, ácido glutámico y sus derivados.The polyamino acid can be particularly a homo-polyamino acid or hetero-polyamino acid, being especially preferred a homo-polyamino acid. Polyamino acid it can consist of existing and / or synthetic natural amino acids, existing natural amino acids being preferred, particularly aminocarbonic acids, especially acids aminocarbons having an L configuration. Preferably, Amino acids are at least trifunctional amino acids. Under a trifunctional amino acid within the meaning of the present invention has to understood as an amino acid that presents, in addition to the group carboxyl and amino group, another organic functional group, particularly another hydroxyl, thiol, guanidino or amino group, preferably another amino group. Preferably the polyamino acid It contains at least one amino acid that carries a basic group, acid and / or sulphurous In the sulphurous group it can be particularly thiol and / or thioether groups. With special preference, the polyamino acid contains at least one amino acid in the group comprising cysteine, methionine, tryptophan, histidine, arginine, lysine, ornithine, aspartic acid, glutamic acid and its derivatives.
Ventajosamente el poliaminoácido presenta una estructura lineal. La estructura lineal permite una disposición densa alrededor de las nanopartículas metálicas a estabilizar, en la cual se estabiliza la disposición particularmente por fuerzas electrostáticas, enlaces de puente hidrógeno y/o interacciones lipófilas, particularmente fuerzas de van der Waals.Advantageously the polyamino acid has a linear structure The linear structure allows an arrangement dense around the metal nanoparticles to stabilize, in the which stabilizes the arrangement particularly by forces electrostatics, hydrogen bridge links and / or interactions lipophilic, particularly van der Waals forces.
En otra forma de realización preferida de la invención, el poliaminoácido presenta una estructura ramificada, preferiblemente una estructura hiperramificada. La estructura ramificada permite particularmente una disposición compacta alrededor de las nanopartículas metálicas a estabilizar, por lo cual particularmente se aumenta la estabilización de las nanopartículas de metal. Además, la estructura ramificada del ácido poliamínico provoca de una manera ventajosa una fragilidad reducida del material complejo del producto según la invención. Por consiguiente, los poliaminoácidos ramificados aumentan de una manera preferida las características filmógenas del material complejo.In another preferred embodiment of the invention, the polyamino acid has a branched structure, preferably a hyperbranched structure. The structure branched particularly allows a compact arrangement around the metal nanoparticles to stabilize, so particularly the stabilization of the nanoparticles is increased of metal. In addition, the branched structure of polyamine acid it causes advantageously a reduced fragility of the material product complex according to the invention. Therefore, the branched polyamino acids increase in a preferred manner the film-forming characteristics of the complex material.
Según una forma de realización preferida del producto médico, el poliaminoácido es polilisina, particularmente una poli-\alpha-lisina (poli-alfa-lisina) y/o una poli-\varepsilon-lisina (poli-epsilon-lisina). Tanto la poli-\alpha-lisina como también la poli-e-lisina presentan propiedades antimicrobianas, siendo la poli-\varepsilon-lisina más biocompatible contrariamente a la poli-\alpha-lisina y por lo tanto especialmente preferida. La polilisina del producto según la invención presenta particularmente un grado de polimerización (DP, grado de polimerización) de 10 a 15, particularmente 12 a 14, preferiblemente de aprox. 13. El peso molecular de la polilisina preferiblemente es de entre 3000 g/mol y 6000 g/mol, particularmente de entre 4000 g/mol y 5000 g/mol.According to a preferred embodiment of the medical product, the polyamino acid is polylysine, particularly a poly-α-lysine (poly-alpha-lysine) and / or a poly-lysine (poly-epsilon-lysine). Both the poly-α-lysine as well as the poly-e-lysine have properties antimicrobial, being the poly- lysine plus biocompatible contrary to poly-α-lysine and therefore especially preferred. The product polylysine according to the invention particularly presents a degree of polymerization (DP, degree of polymerization) from 10 to 15, particularly 12 to 14, preferably approx. 13. The molecular weight of polylysine preferably it is between 3000 g / mol and 6000 g / mol, particularly between 4000 g / mol and 5000 g / mol.
Según una forma de realización preferida del
producto médico, el poliaminoácido es una modificación anfifila por
una sustancia, particularmente por aquella con al menos un residuo
alifático. Una modificación de este tipo puede ser especialmente
preferida, para aumentar la estabilización de las nanopartículas
metálicas y el apantallamiento recíproco de los poliaminoácidos que
coordinan las nanopartículas. De esta manera puede ser evitada la
creación de nanopartículas más grandes, particularmente en forma de
agregados. Además, la formación de agregados de poliaminoácidos
puede ser evitada. Después de la modificación del poliaminoácido, el
residuo alifático preferiblemente está orientado particularmente
hacia el exterior de las nanopartículas metálicas. La estructura
obtenida de esta manera a partir de las nanopartículas metálicas y
poliaminoácidos modificados para ser anfifilos puede ser denominada
una estructura tipo core-shell
(núcleo-envoltura-partículas),
donde los poliaminoácidos directamente circundantes de las
nanopartículas metálicas representan el núcleo y la sustancia
representa la concha de la estructura. Bajo anfifilidad en el
sentido de la presente invención ha de entenderse la propiedad de un
enlace que presenta propiedades tanto hidrófitas como también
lipófilas debido a su estructura molecular. Un complejo con una
estructura core-shell está conocido particularmente
de la patente DE 103 23 597 A1 que consiste esencialmente en
polietilenimina modificada para ser
anfifila.According to a preferred embodiment of the medical product, the polyamino acid is an amphiphilic modification by a substance, particularly by that with at least one aliphatic residue. Such a modification may be especially preferred, to increase the stabilization of the metal nanoparticles and the reciprocal shielding of the polyamino acids that coordinate the nanoparticles. In this way the creation of larger nanoparticles can be avoided, particularly in the form of aggregates. In addition, the formation of polyamino acid aggregates can be avoided. After modification of the polyamino acid, the aliphatic residue is preferably oriented particularly towards the outside of the metal nanoparticles. The structure obtained in this way from the metal nanoparticles and polyamino acids modified to be amphiphilic can be called a core-shell structure (core-shell-particles), where the polyamino acids directly surrounding the metal nanoparticles represent the nucleus and the substance It represents the shell of the structure. Under amphipility within the meaning of the present invention, the property of a bond having both hydrophilic and lipophilic properties due to its molecular structure is to be understood. A complex with a core-shell structure is particularly known from DE 103 23 597 A1 which consists essentially of polyethyleneimine modified to be
amphifile
El residuo alifático de la sustancia presenta preferiblemente 6 a 22, en particular 12 a 18, preferiblemente 16 y/o 18 átomos de carbono. El residuo alifático puede ser un sustituyente de alquilo, de alquenilo y/o un sustituyente de alquinilo, siendo especialmente preferidos los sustituyentes de alquilo, particularmente no ramificados. Así, los sustituyentes de alquilo, particularmente los sustituyentes de alquilo de cadena larga y preferiblemente no-ramificados, permiten en la zona de la concha de la estructura core-shell una adhesión más estrecha o más compacta de las cadenas de alquilo la una a la otra, que se debe esencialmente a las interacciones lipófilas, particularmente a las fuerzas de van der Waals.The aliphatic residue of the substance presents preferably 6 to 22, in particular 12 to 18, preferably 16 and / or 18 carbon atoms. The aliphatic residue can be a alkyl, alkenyl substituent and / or a substituent of alkynyl, substituents of alkyl, particularly unbranched. Thus, the substituents of alkyl, particularly chain alkyl substituents long and preferably unbranched, allow in the shell area of the core-shell structure a closer or more compact adhesion of the alkyl chains the to each other, which is essentially due to interactions lipophilic, particularly to van der Waals forces.
La sustancia preferiblemente es al menos una sustancia biocompatible, en particular un ácido graso o un derivado de ácido graso, preferiblemente de ácido palmítico y/o esteárico. Para la modificación anfifila del poliaminoácido puede ser preferido que el ácido graso esté presente como derivado de ácido graso, particularmente en una forma activada, preferiblemente como cloruro de ácido graso. Además, según la invención puede ser preferido que la sustancia esté presente como mezcla de diferentes sustancias, particularmente de diferentes ácidos grasos o derivados de ácido graso. Así particularmente es especialmente preferida una mezcla de cloruro de ácido palmítico y de ácido esteárico, por ejemplo una mezcla de 60 partes en peso de cloruro de ácido esteárico y 40 partes en peso de cloruro de ácido palmítico, debido a su precio más bajo en comparación con los cloruros de ácido graso puros.The substance is preferably at least one biocompatible substance, in particular a fatty acid or a derivative of fatty acid, preferably palmitic and / or stearic acid. For the amphiphilic modification of the polyamino acid, it may be preferred that the fatty acid is present as a derivative of fatty acid, particularly in an activated form, preferably as chloride of fatty acid. Furthermore, according to the invention it may be preferred that the substance is present as a mixture of different substances, particularly of different fatty acids or acid derivatives fatty. Thus, a mixture of palmitic acid and stearic acid chloride, for example a mixture of 60 parts by weight of stearic acid chloride and 40 parts by weight of palmitic acid chloride, due to its more price Low compared to pure fatty acid chlorides.
Según una forma de realización especialmente preferida del producto según la invención, la modificación anfifila del poliaminoácido por la sustancia se basa en enlaces covalentes, particularmente en enlaces amídicos. Los enlaces amídicos están constituidos preferiblemente por los grupos amino libres del poliaminoácido y por los grupos acilo de la sustancia. En el caso de la poli-e-lisina, en los grupos amino libres se trata de los grupos \alpha-amino del poliaminoácido. Partiendo de los monómeros de lisina puros, la parte de grupos amino libres después de la preparación del poliaminoácido no modificado habitualmente es de aprox. 50%. El producto médico se caracteriza preferiblemente por el hecho de que la proporción de grupos amino libres del poliaminoácido después de la modificación anfifila del poliaminoácido está comprendida entre 0,5 y menos de 50%, particularmente entre 10 y 40%, particularmente entre 20 y 40%, preferiblemente es de aprox. 37%, con respecto a la cantidad total originaria de los grupos amino de los monómeros de aminoácido utilizados para la preparación del poliaminoácido, preferiblemente los monómeros de lisina.According to an embodiment especially Preferred product according to the invention, the amphiphilic modification of the polyamino acid by the substance is based on covalent bonds, particularly in amide links. The amide links are preferably constituted by the free amino groups of the polyamino acid and by acyl groups of the substance. In the case of poly-e-lysine, in the groups free amino is about α-amino groups of polyamino acid. Starting from pure lysine monomers, the part of free amino groups after the preparation of Unmodified polyamino acid is usually approx. fifty%. He medical product is preferably characterized by the fact that the proportion of free amino groups of the polyamino acid after the amphiphilic modification of the polyamino acid is between 0.5 and less than 50%, particularly between 10 and 40%, particularly between 20 and 40%, preferably it is approx. 37%, with respect to the total amount originating from the amino groups of the monomers of amino acid used for the preparation of polyamino acid, preferably lysine monomers.
Según otra forma de realización especialmente preferida del producto médico, la sustancia está ligada con el poliaminoácido por medio de un componente reticulante, en particular un ácido carboxílico polifuncional, preferiblemente un ácido cítrico. El enlace cruzado se basa preferiblemente en la formación de enlaces covalentes, particularmente enlaces amídicos, estando formados los enlaces amídicos por condensación entre los grupos amino del poliaminoácido y de los grupos ácidos, particularmente los grupos carboxilo, del componente reticulante. El enlace cruzado del poliaminoácido es especialmente ventajoso, puesto que de esta manera existen estructuras core-shell cerradas después de la modificación anfifila del poliaminoácido reticulado y los grupos funcionales, en particular los grupos carboxilo del componente reticulante, aumentan el número de puntos de coordinación posibles para las nanopartículas metálicas en el polímero. De esta manera, las propiedades de complejación pueden ser mejoradas para las nanopartículas metálicas. Además pueden ser mejoradas las propiedades del material complejo biocida determinadas por el enlace cruzado, en particular sus propiedades filmógenas.According to another embodiment especially preferred of the medical product, the substance is linked with the polyamino acid by means of a crosslinking component, in particular a polyfunctional carboxylic acid, preferably an acid citric. The cross bond is preferably based on the formation of covalent bonds, particularly amide bonds, being formed amide bonds by condensation between groups amino of the polyamino acid and acid groups, particularly the carboxyl groups, of the crosslinking component. The cross link of polyamino acid is especially advantageous, since in this way there are closed core-shell structures after amphiphilic modification of crosslinked polyamino acid and groups functional, in particular the carboxyl groups of the component crosslinker, increase the number of possible coordination points for the metal nanoparticles in the polymer. In this way, complexation properties can be improved for metal nanoparticles In addition, the properties of the biocidal complex material determined by the bond crossed, in particular its film-forming properties.
La proporción en grupos amino libres después del enlace cruzado del poliaminoácido, particularmente con ácido cítrico, preferiblemente está comprendida entre 25 y menos de 50%, en particular entre 30 y 45%, preferiblemente entre 35 y 43%, con respecto a la cantidad total originaria de los grupos amino de los monómeros de aminoácido utilizados para la preparación del poliaminoácido, preferiblemente los monómeros de lisina. Una polilisina, en particular la poli-\varepsilon-lisina reticulada con 5% molar de ácido cítrico, presenta preferiblemente una proporción en grupos amino libres de aprox. 43% con respecto a los monómeros de lisina empleados, y una polilisina, en particular la poli-\varepsilon-lisina reticulada con 10% molar de ácido cítrico, tiene una proporción en grupos amino libres de aprox. 35% por lo que se refiere a los monómeros de lisina empleados, con respecto a la cantidad total originaria de los grupos amino de los monómeros de lisina utilizados para la preparación del poliaminoácido.The proportion in free amino groups after cross-linking of polyamino acid, particularly with acid citric, preferably is between 25 and less than 50%, in particular between 30 and 45%, preferably between 35 and 43%, with with respect to the total original amount of the amino groups of the amino acid monomers used for the preparation of polyamino acid, preferably lysine monomers. A polylysine, in particular the cross-linked poly-lysine with 5% molar citric acid, it preferably has a proportion in free amino groups of approx. 43% compared to lysine monomers used, and a polylysine, in particular the cross-linked poly-lysine With 10% molar citric acid, it has a proportion in amino groups free of approx. 35% for lysine monomers employees, with respect to the total origin of the groups amino of the lysine monomers used for the preparation of polyamino acid.
En otra forma de realización preferida, la proporción en grupos amino libres después de la modificación anfifila del poliaminoácido reticulado está comprendida entre 15 y 35%, particularmente entre 25 y 35%, preferiblemente es de aprox. 30%, con respecto a la cantidad total originaria de los grupos amino de los monómeros de aminoácidos, preferiblemente los monómeros de lisina utilizados para la preparación del poliaminoácido. En una forma de realización especialmente preferida, una polilisina, particularmente una poli-\varepsilon-lisina, reticulada con 5% molar de ácido cítrico con lo que se refiere a los monómeros de lisina empleados, presenta después de la modificación anfifila una proporción en grupos amínicos libres de aprox. 32% y una polilisina, en particular una poli-\varepsilon-lisina reticulada con 10% molar de ácido cítrico con lo que se refiere a los monómeros de lisina empleados, presenta después de la modificación anfifila una proporción en grupos amino libres de aprox. 26%, con respecto a la cantidad total originaria de los grupos amino de los monómeros de lisina utilizados para la preparación del poliaminoácido.In another preferred embodiment, the proportion in free amino groups after modification cross-linked polyamino acid amphiphile is between 15 and 35%, particularly between 25 and 35%, preferably is approx. 30%, with respect to the total amount originating from the amino groups of the amino acid monomers, preferably the monomers of lysine used for the preparation of polyamino acid. In a Especially preferred embodiment, a polylysine, particularly a poly-lysine, crosslinked with 5% molar citric acid with respect to lysine monomers used, presented after modification amphipilate a proportion in free amine groups of approx. 32% and a polylysine, in particular a cross-linked poly-lysine with 10% molar citric acid with respect to monomers of lysine employees, presents after amphiphilic modification a proportion in free amino groups of approx. 26%, with respect to the total amount originating from the amino groups of the monomers of lysine used for the preparation of polyamino acid.
En el caso de las nanopartículas metálicas según la invención se puede tratar de nanopartículas de oro, de plata, de cobre o de zinc, siendo especialmente preferidas las nanopartículas de plata. Con ventaja, las nanopartículas metálicas presentan un diámetro de 0,5 a 20 nm, en particular de 1 a 20 nm, preferiblemente de 1 a 14 nm.In the case of metal nanoparticles according to the invention can be about gold, silver, nanoparticles of copper or zinc, nanoparticles being especially preferred silver. With advantage, metal nanoparticles have a diameter from 0.5 to 20 nm, in particular from 1 to 20 nm, preferably from 1 to 14 nm.
Las nanopartículas de plata que están estabilizadas por poliaminoácidos no reticulados y modificados para ser anfifilos por una mezcla de cloruro de ácido palmítico y esteárico, particularmente la polilisina, preferiblemente la poli-\varepsilon-lisina, presentan preferiblemente un diámetro de aprox. 6 nm, particularmente después de la reducción con ácido ascórbico. En algunos casos sin embargo puede ser preferido que las nanopartículas de plata presenten un diámetro más pequeño, en particular de aprox. 4 nm. Esto es posible por ejemplo por una reducción con el reductor LiBHEt_{3}.The silver nanoparticles that are stabilized by uncrosslinked polyamino acids and modified to be amphiphilic by a mixture of palmitic acid chloride and stearic, particularly polylysine, preferably the poly-lysine, have preferably a diameter of approx. 6 nm, particularly after of reduction with ascorbic acid. In some cases however it may be preferred that the silver nanoparticles have a smaller diameter, in particular approx. 4 nm This is possible for example by a reduction with the reducer LiBHEt_ {3}.
Según otra forma de realización preferida, las nanopartículas de plata que están estabilizadas por poliaminoácidos reticulados, particularmente reticulados por el ácido cítrico, y modificados para ser anfifilos con una mezcla de cloruro de ácido palmítico y esteárico, particularmente la polilisina, preferiblemente la poli-\varepsilon-lisina, tienen un diámetro de aprox. 10 nm (5% molar de ácido cítrico con respecto a los monómeros de lisina empleados) o de aprox. 8 nm (10% molar de ácido cítrico con respecto a los monómeros de lisina empleados). Esto puede ser logrado por ejemplo por reducción con ácido ascórbico.According to another preferred embodiment, the silver nanoparticles that are stabilized by polyamino acids crosslinked, particularly crosslinked by citric acid, and modified to be amphiphilic with a mixture of acid chloride palmitic and stearic, particularly polylysine, preferably the poly-lysine, have a diameter of approx. 10 nm (5 mol% citric acid with respect to lysine monomers used) or approx. 8 nm (10 mol% of citric acid with respect to the lysine monomers used). This can be achieved for example by acid reduction ascorbic
En algunos casos puede ser deseable que las nanopartículas metálicas, en particular las nanopartículas de plata, del material complejo presenten un diámetro del orden de 2,5 a 3,5 nm. Esto por ejemplo puede ser logrado por utilización de polilisina, preferiblemente la poli-\varepsilon-lisina. La polilisina preferiblemente está reticulada con ácido cítrico y particularmente modificada para ser anfifila por una mezcla de cloruro de ácido palmítico y esteárico. De esta manera, las nanopartículas metálicas pueden tener un diámetro de aprox. 3,1 nm en el caso de una estabilización por polilisina que está reticulada con 5% molar de ácido cítrico con respecto a los monómeros de lisina empleados. En el caso de utilización de polilisina que está reticulada con 10% molar de ácido cítrico con respecto a los monómeros de lisina empleados, las nanopartículas metálicas pueden tener un diámetro de aprox. 2,7 nm.In some cases it may be desirable that metal nanoparticles, in particular silver nanoparticles, of the complex material have a diameter of the order of 2.5 to 3.5 nm. This for example can be achieved by using polylysine, preferably the poly-lysine. The Polylysine is preferably crosslinked with citric acid and particularly modified to be amphiphilic by a mixture of palmitic and stearic acid chloride. In this way, the Metal nanoparticles can have a diameter of approx. 3.1 nm in the case of a polylysine stabilization that is crosslinked with 5% molar citric acid with respect to the monomers of Lysine employees. In the case of using polylysine which is crosslinked with 10% molar citric acid with respect to lysine monomers used, metal nanoparticles can have a diameter of approx. 2.7 nm.
Además puede estar previsto según la invención que el producto médico sea un implante temporal o duradero para el cuerpo humano o animal. En este caso, los implantes con acabado antimicrobiano son preferiblemente implantes de articulación, endoprótesis, tornillos, clavos y placas. Los implantes pueden consistir en metal o aleaciones de metales. Como otros materiales para los implantes entran en consideración particularmente los materiales sintéticos. Los implantes pueden ser usados por ejemplo para la reparación de fracturas. Los implantes además pueden ser mallas, preferiblemente mallas para hernias. Como otros implantes preferidos entran en consideración particularmente las prótesis vasculares, membranas así como láminas, por ejemplo para la profilaxis de adherencia. Además, según la invención es preferido que los implantes sean bandas de incontinencia así como generalmente implantes textiles. Como implantes textiles entran en consideración particularmente tejidos, géneros de punto, tejidos de puntos, tejidos de fibras y vellones. El acabado biocida de estos implantes permite introducir estos también en regiones corporales infectadas agudas o en peligro de infección, puesto que los implantes mismos por su acabado tienen un efecto antimicrobiano y de esta manera contribuyen a una reducción de un infección existente o potencial.It can also be provided according to the invention. that the medical product be a temporary or lasting implant for the human or animal body In this case, finished implants antimicrobial are preferably joint implants, stents, screws, nails and plates. Implants can consist of metal or metal alloys. Like other materials for implants, the Synthetic materials. Implants can be used for example for fracture repair. The implants can also be meshes, preferably meshes for hernias. Like other implants preferred prostheses are particularly considered vascular, membranes as well as sheets, for example for adhesion prophylaxis. In addition, according to the invention it is preferred that the implants are incontinence bands as well as generally textile implants How textile implants come into consideration particularly fabrics, knitwear, knitted fabrics, fiber and fleece fabrics. The biocidal finish of these implants allows to introduce these also in infected body regions acute or in danger of infection, since the implants themselves by their finish they have an antimicrobial effect and in this way contribute to a reduction of an existing infection or potential.
En una otra forma de realización, los productos médicos son instrumentos médicos, particularmente tijeras quirúrgicas, tenazas y grapas así como catéteres o sondas y otros instrumentos, particularmente para intervenciones invasivas mínimas. A este respecto, el enlace adhesivo ya mencionado del acabado antimicrobiano con la superficie del producto médico es de una ventaja particular, puesto que los ahora denominados instrumentos médicos por ejemplo están expuestos a una fatiga mecánica especialmente alta, particularmente por roce y frotamiento. La adherencia del acabado antimicrobiano con la superficie del producto se logra particularmente mediante interacciones lipófilas, preferiblemente fuerzas de van der Waals, de los restos alifáticos de cadena larga de la sustancia orientados particularmente lejos de las nanopartículas metálicas.In another embodiment, the products doctors are medical instruments, particularly scissors surgical, pliers and staples as well as catheters or probes and others instruments, particularly for minimal invasive interventions. In this regard, the aforementioned adhesive bond of the finish antimicrobial with the surface of the medical product is of a particular advantage, since the now called instruments doctors for example are exposed to mechanical fatigue especially high, particularly by rubbing and rubbing. The Adhesion of the antimicrobial finish with the product surface it is particularly achieved through lipophilic interactions, preferably van der Waals forces, of aliphatic remains long-chain substance oriented particularly far from The metal nanoparticles.
Los productos médicos según de la presente invención pueden ser además productos como por ejemplo tubos flexibles de drenaje, materiales de sutura o apositos para heridas. El material del producto médico según otra forma de realización preferida es de un metal o una aleación de metal, particularmente de titanio, acero inoxidable, magnesio, tántalo o una aleación de eso, siendo especialmente preferidos el magnesio y/o el tántalo debido a su biocompatibilidad y reabsorbibilidad.Medical products according to this invention can also be products such as tubes Flexible drainage, suture materials or wound dressings. The material of the medical product according to another embodiment Preferred is a metal or a metal alloy, particularly of titanium, stainless steel, magnesium, tantalum or an alloy of that, magnesium and / or tantalum being especially preferred due to its biocompatibility and resorbability.
En otra forma de realización, el material del producto médico es un polímero no reabsorbible o un polímero al menos parcialmente reabsorbible. Así, el polímero no reabsorbible puede ser una poliolefina, en particular polietileno y/o polipropileno, un poliéster, particularmente tereftalato de polietileno y/o tereftalato de polibutileno, una poliamida, particularmente poliamida 6 o poliamida 6,6, o una fibra natural, particularmente seda o lino. El polímero al menos parcialmente reabsorbible es preferiblemente un polímero completamente reabsorbible. El polímero reabsorbible puede ser particularmente un polímero a base de monómeros como el láctido, glicólido, trimetilencarbonato, para-dioxanona y/o \varepsilon-caprolactona, preferiblemente en forma de un copolímero y/o terpolímero. Correspondiente a otra forma de realización, un producto medico, cuyo material no es reabsorbible, puede ser recubierto con un polímero al menos parcialmente reabsorbible, de preferencia completamente reabsorbible, particularmente con uno de los polímeros ahora relacionados, para influenciar o regular por consiguiente la duración de acceso de líquidos, particularmente de líquidos corporales, con respecto al acabado antimicrobiano.In another embodiment, the material of the medical product is a non-absorbable polymer or a polymer at less partially reabsorbable. Thus, the non-absorbable polymer it can be a polyolefin, in particular polyethylene and / or polypropylene, a polyester, particularly terephthalate of polyethylene and / or polybutylene terephthalate, a polyamide, particularly polyamide 6 or polyamide 6.6, or a natural fiber, particularly silk or linen. The polymer at least partially absorbable is preferably a completely polymer resorbable The resorbable polymer can be particularly a polymer based on monomers such as lactide, glycolide, trimethylene carbonate, para-dioxanone and / or ε-caprolactone, preferably in form of a copolymer and / or terpolymer. Corresponding to another form of embodiment, a medical product, whose material is not reabsorbable, it can be coated with a polymer at least partially absorbable, preferably completely absorbable, particularly with one of the polymers now related, for influence or regulate the access duration of liquids, particularly body fluids, with respect to antimicrobial finish.
En otra forma de realización, el material del producto médico es un material cerámico. Con ventaja se puede tratar de un material cerámico reabsorbible, particularmente de hidroxiapatita o fosfato tricálcico.In another embodiment, the material of the Medical product is a ceramic material. With advantage it can be treated of a resorbable ceramic material, particularly of hydroxyapatite or tricalcium phosphate.
Según otra forma de realización, el producto presenta poros, preferiblemente poros interconectantes. Esto puede ser especialmente ventajoso, puesto que de esta manera es disponible una superficie agrandada para el acabado antimicrobiano. Por consiguiente, una cantidad más grande del material complejo biocida o antimicrobiano puede ser aplicado sobre y, en el caso de un sistema de poros interconectante, también dentro del producto a acabar.According to another embodiment, the product It has pores, preferably interconnecting pores. This can be especially advantageous, since in this way it is available an enlarged surface for the antimicrobial finish. By consequently, a larger amount of the biocidal complex material or antimicrobial can be applied on and, in the case of a interconnecting pore system, also within the product to finish.
El producto ventajosamente es esterilizare y
particularmente existe en forma esterilizada. Como métodos de
esterilización entran en consideración todos los métodos conocidos
al experto, particularmente la irradiación, esterilización a vapor,
fumigación por óxido de etileno y esterilización por plasma, que
preferiblemente no perjudican la estructura química y/o las
propiedades antimicrobianas del material complejo particularmente
presente en forma de una estructura core-shell. El
producto médico según la invención en uso preferiblemente está
presente en forma
estéril.The product is advantageously sterilized and particularly exists in sterilized form. Sterilization methods include all methods known to the skilled person, particularly irradiation, steam sterilization, ethylene oxide fumigation and plasma sterilization, which preferably do not impair the chemical structure and / or antimicrobial properties of the particularly present complex material in the form of a core-shell structure. The medical product according to the invention in use is preferably present in the form
sterile.
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El objeto de la invención se refiere además a un procedimiento para la preparación de un producto médico, aplicando el material complejo, particularmente en forma de una solución, desde el exterior sobre el producto no acabado. En la solución, las nanopartículas metálicas, en particular las nanopartículas de plata, están presentes preferiblemente en forma estabilizada según una de las formas de realización anteriores. La preparación de una solución de este tipo se realiza preferiblemente partiendo de poliaminoácidos modificados para ser anfifilos y particularmente reticulados. Los polímeros core-shell fabricados de esta manera son disueltos en un disolvente orgánico y cargados por adición de una sal metálica con el ión metálico correspondiente. La solución reparada de esta manera contiene iones metálicos estabilizados por poliaminoácidos modificados para ser anfifilos y particularmente reticulados y es adecuada particularmente para el acabado antimicrobiano de productos médicos, especialmente para el acabado de los productos médicos ya mencionados. Los iones metálicos de la solución estabilizados de esta manera preferiblemente se reducen sin embargo en presencia de un reductor idóneo, en particular la vitamina C, el borohidruro de sodio, LiHBEt_{3} o un aldehído, con respecto a las nanopartículas metálicas elementales. En caso de utilización de LiHBEt_{3} (Li: litio, H: hidrógeno, B: boro y Et: etilo), como reductor, las especies de litio-boro derivadas de eso pueden dar lugar a un enlace cruzado y por lo tanto a una agregación de los poliaminoácidos modificados para ser anfifilos y particularmente reticulados. Consecuente y particularmente a causa de su biocompatibilidad, la utilización de la vitamina C como reductor es especialmente preferida. Como disolventes orgánicos pueden ser usados diversos alcoholes, particularmente isopropanol o propanol, o disolventes aromáticos, por ejemplo toluol o xileno, así como mezclas de eso.The object of the invention further relates to a procedure for the preparation of a medical product, applying the complex material, particularly in the form of a solution, from the outside on the unfinished product. In the solution, the metal nanoparticles, in particular silver nanoparticles, they are preferably present in stabilized form according to one of the above embodiments. The preparation of a solution of this type is preferably performed starting from polyamino acids modified to be amphiphilic and particularly crosslinked. The core-shell polymers manufactured in this way are dissolved in an organic solvent and charged by adding a metal salt with the corresponding metal ion. The solution repaired in this way contains metal ions stabilized by polyamino acids modified to be amphiphilic and particularly crosslinked and is particularly suitable for finishing antimicrobial of medical products, especially for finishing of the medical products already mentioned. The metal ions of the solution stabilized in this way are preferably reduced without however in the presence of a suitable reducer, in particular the Vitamin C, sodium borohydride, LiHBEt 3 or an aldehyde, with with respect to elementary metal nanoparticles. In case of use of LiHBEt 3 (Li: lithium, H: hydrogen, B: boron and Et: ethyl), as a reducer, lithium-boron species derived from that can lead to a cross link and therefore to an aggregation of the modified polyamino acids to be amphiphilic and particularly crosslinked. Consistent and particularly because of its biocompatibility, the use of Vitamin C as a reducer is especially preferred. How various organic solvents can be used, particularly isopropanol or propanol, or aromatic solvents, for example toluol or xylene, as well as mixtures thereof.
Además puede ser preferido aplicar el material complejo antimicrobiano como sustancia sólida, por ejemplo por pulverización, o en forma de una masa fundida o de un aerosol sobre el producto a acabar.It may also be preferred to apply the material. antimicrobial complex as a solid substance, for example by spraying, or in the form of a melt or an aerosol on The product to finish.
El material complejo antimicrobiano preferiblemente se aplica en un procedimiento de inmersión sobre la superficie del producto no acabado. Además, el material complejo antimicrobiano puede ser aplicado por hinchamiento en y/o sobre el producto no acabado. Para el acabado antimicrobiano de por ejemplo materiales de sutura, mallas o bandas puede ser preferido aplicar el material complejo biocida con el método de paso a través del tejido desde el exterior sobre el producto no acabado. Además, el material complejo biocida puede ser aplicado sobre el producto no acabado mediante técnicas de colado, de untado, de estampado y de pulverización conocidas al experto, particularmente por compresión, laminado o racleado.The complex antimicrobial material preferably it is applied in an immersion procedure on the Unfinished product surface. In addition, the complex material antimicrobial can be applied by swelling in and / or on the unfinished product For the antimicrobial finish of for example Suture materials, meshes or bands may be preferred to apply the complex biocidal material with the method of passage through the tissue from the outside on the unfinished product. In addition, the material biocidal complex can be applied on the unfinished product by casting, spreading, stamping and printing techniques spraying known to the expert, particularly by compression, laminated or scratched.
Según otra forma de realización se aplica adicionalmente un polímero al menos parcialmente reabsorbible, de preferencia completamente reabsorbible, particularmente en forma de una solución, sobre la superficie del producto. Así puede ser preferido que el producto según la invención, después de su revestimiento superficial con el material complejo antimicrobiano, en un segundo procedimiento de revestimiento se recubra con una segunda capa de un polímero reabsorbible, particularmente un poliéster, un poliuretano o una silicona. Como segunda capa se aplica preferiblemente un copolímero y/o terpolímero reabsorbible, particularmente a base de láctido, glicólido, trimetilencarbonato, polibutirato, para-dioxanona y/o \varepsilon-caprolactona.According to another embodiment it is applied additionally a polymer at least partially reabsorbable, of completely reabsorbable preference, particularly in the form of a solution, on the surface of the product. So can it be preferred that the product according to the invention, after its surface coating with complex antimicrobial material, in a second coating procedure it is coated with a second layer of a resorbable polymer, particularly a polyester, a polyurethane or a silicone. As the second layer is preferably applies a resorbable copolymer and / or terpolymer, particularly based on lactide, glycolide, trimethylene carbonate, polybutyrate, para-dioxanone and / or ε-caprolactone.
Como disolventes pueden ser utilizados alcoholes, ésteres alifáticos, cetonas o disolventes aromáticos, siendo especialmente preferido el etilacetato. Además es posible que se aplique el polímero reabsorbible después de un tratamiento de superficie del producto médico, particularmente después de una activación por plasma sobre el producto.As solvents can be used alcohols, aliphatic esters, ketones or aromatic solvents, ethylacetate being especially preferred. It is also possible that the resorbable polymer is applied after a treatment of surface of the medical product, particularly after a plasma activation on the product.
Alternativamente a esto, el polímero al menos parcialmente reabsorbible, de preferencia completamente reabsorbible, y el material complejo antimicrobiano juntos pueden ser aplicados en un proceso de revestimiento sobre el producto médico a acabar. Esto es especialmente ventajoso, puesto que un proceso de revestimiento único es más económico y más barato.Alternatively to this, the polymer at least partially reabsorbable, preferably completely absorbable, and the antimicrobial complex material together can be applied in a coating process on the product Doctor to finish. This is especially advantageous, since a Unique coating process is cheaper and cheaper.
Además es posible que se aplique un revestimiento de cerámica y/o de metal, particularmente según una de las dos últimas formas de realización descritas, sobre el producto a acabar.It is also possible that a ceramic and / or metal cladding, particularly according to one of the last two embodiments described, about the product a finish.
Objeto de la invención es además un procedimiento para la preparación de un producto médico, en el cual el material complejo, particularmente en forma de una solución, es añadido adicional o alternativamente a las formas de realización anteriores, en el material del producto durante su fabricación o es incorporado en este último por hinchamiento después de la fabricación del producto. Por adición al material del producto puede ser lograda una repartición uniforme del material complejo antimicrobiano dentro del producto médico así como sobre su superficie o al menos en capas próximas a la superficie del producto. Relativo a otros detalles, en particular en cuanto a la solución así como formas de adición alternativas sobre el material complejo antimicrobiano para el material del producto médico, particularmente como sustancia sólida o en forma de una masa fundida o un aerosol, se indica la descripción arriba mencionada.Object of the invention is also a procedure for the preparation of a medical product, in which the complex material, particularly in the form of a solution, is added additionally or alternatively to the embodiments above, in the material of the product during its manufacture or is incorporated into the latter by swelling after the product manufacturing. By adding to the product material you can be achieved a uniform distribution of complex material antimicrobial within the medical product as well as on its surface or at least in layers close to the surface of the product. Relating to other details, particularly as regards the solution as well as alternative forms of addition on the material antimicrobial complex for the medical product material, particularly as a solid substance or in the form of a melt or an aerosol, the above mentioned description is indicated.
En otra forma de realización ventajosa, el material complejo antimicrobiano es mezclado con el material de producto y es transformado a continuación en el producto deseado, siendo en particular extrusionado, hilado, prensado, laminado, derramado o soplado. De especial preferencia, una mezcla de polímero y de material complejo antimicrobiano es convertida por hilado en un material de hilos, el cual según el tipo del polímero utilizado puede ser convertido en un material de sutura reabsorbible o ser tejido o elaborado a un producto textil de punto.In another advantageous embodiment, the complex antimicrobial material is mixed with the material of product and is then transformed into the desired product, being in particular extruded, spun, pressed, laminated, spilled or blown. Especially preferably, a polymer mixture and of antimicrobial complex material is converted by spinning into a thread material, which according to the type of polymer used it can be converted into a resorbable suture material or be woven or made to a knitted textile product.
La presente invención se refiere además a un procedimiento para la preparación de al menos un poliaminoácido, especialmente para la fabricación del producto según la invención, por polimerización de aminoácidos al menos trifuncionales en la fase líquida, activando los aminoácidos para la polimerización y polimerizándolos sin utilización de grupos protectores.The present invention further relates to a procedure for the preparation of at least one polyamino acid, especially for the manufacture of the product according to the invention, by polymerization of at least trifunctional amino acids in the phase liquid, activating the amino acids for polymerization and polymerizing them without the use of protective groups.
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En una forma de realización del procedimiento según la invención son usados disolventes orgánicos o mezclas de disolventes orgánicos para la puesta a disposición de la fase líquida. Con ventaja se realiza la polimerización de los aminoácidos en al menos un disolvente, seleccionado del grupo comprendiendo dimetilsulfóxido (DMSO), dimetilformamida (DMF), diclorometano, tetrahidrofurano (THF) y etilacetato.In an embodiment of the procedure according to the invention organic solvents or mixtures of organic solvents for making the phase available liquid With advantage the polymerization of the amino acids is carried out in at least one solvent, selected from the group comprising dimethylsulfoxide (DMSO), dimethylformamide (DMF), dichloromethane, tetrahydrofuran (THF) and ethyl acetate.
En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención, los aminoácidos son activados por al menos una sustancia, preferiblemente una sustancia orgánica. Como sustancia es usado con ventaja particular un compuesto nitrogenado. Los aminoácidos preferiblemente son transferidos en productos intermedios especialmente reactivos (intermedios), particularmente en ésteres activos, por reacción con la sustancia y por consiguiente son activados. Los aminoácidos activados de esta manera pueden reaccionar con grupos nucleófilos, particularmente con grupos amino, de otros aminoácidos. Por ello, la polimerización de los aminoácidos con respecto al poliaminoácido puede ser realizada bajo condiciones de reacción especialmente suaves, en particular a temperatura ambiente.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the amino acids are activated by at least one substance, preferably an organic substance. How substance is used with particular advantage a nitrogen compound. The amino acids are preferably transferred into products especially reactive intermediates (intermediates), particularly in active esters, by reaction with the substance and therefore They are activated. Amino acids activated in this way can react with nucleophilic groups, particularly with amino groups, of other amino acids. Therefore, the polymerization of amino acids with respect to polyamino acid can be performed under conditions particularly mild reaction, particularly at temperature ambient.
En una forma de realización especial del procedimiento según la invención, los aminoácidos son activados por al menos una sustancia del grupo comprendiendo carbodiimidas, N-hidroxisuccinimida (NHS), 1-hidroxibenzotriazol (HOBT) y derivados de los mismos. Además, los aminoácidos pueden ser activados por reacción con pentaclorofenol y/o pentafluorofenol. Como carbodiimidas se pueden usar particularmente la 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)-carbodiimida (EDC) o la diciclohexilcarbodiimida (DCC). La utilización de EDC puede ser particularmente preferida por su buena hidrosolubilidad. Así por ejemplo el derivado de iso-urea producido tras una polimerización exitosa y derivado de EDC puede ser eliminado por simples etapas de limpieza, en particular por una extracción acuosa, de la fórmula de reacción. En otra forma de realización puede ser significativo activar los aminoácidos para la polimerización por DCC.In a special embodiment of the method according to the invention, the amino acids are activated by at least one substance of the group comprising carbodiimides, N-hydroxysuccinimide (NHS), 1-hydroxybenzotriazole (HOBT) and derivatives of same. In addition, amino acids can be activated by reaction with pentachlorophenol and / or pentafluorophenol. How carbodiimides are they can particularly use the 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide (EDC) or dicyclohexylcarbodiimide (DCC). EDC utilization It may be particularly preferred for its good water solubility. For example, the iso-urea derivative produced after a successful polymerization and derivative of EDC can be removed by simple cleaning steps, in particular by a aqueous extraction of the reaction formula. In another form of embodiment it can be significant to activate the amino acids for the DCC polymerization.
En algunos casos, el potencial de activación de carbodiimidas, en particular de DCC, no es suficiente para una polimerización satisfactoria, puesto que por ejemplo los productos intermedios activados por las carbodiimidas pueden ser desactivados particularmente por reacciones secuenciales. En estas reacciones secuenciales no deseadas se puede tratar particularmente de reacciones de reagrupamiento, por lo cual los productos intermedios activados, particularmente los ésteres activos, pueden ser transferidos en productos desactivados, particularmente los compuestos amídicos, antes de que puedan polimerizarse, obteniendo el poliaminoácido deseado. En tales casos puede ser significativo según la invención activar aminoácidos por carbodiimidas, en particular DCC y otra sustancia. La otra sustancia reacciona preferiblemente con los productos intermedios activados formados a partir de los carbodiimidas y los aminoácidos bajo la formación de nuevos productos intermedios, preferiblemente más reactivos, en particular bajo formación de ésteres activos. Los productos intermedios más activos fabricados de esta manera reaccionan especialmente rápido con los grupos amínicos de los aminoácidos empleados para la polimerización. De esta manera puede ser evitado con ventaja particular una desactivación de productos intermedios activos. Particularmente es posible por consiguiente la fabricación de un poliaminoácido, por ejemplo un poliaminoácido con un DP deseado (Degree Of Polymerisation = grado de polimerización).In some cases, the activation potential of carbodiimides, particularly from DCC, is not enough for a successful polymerization, since for example the products intermediates activated by carbodiimides can be deactivated particularly by sequential reactions. In these reactions unwanted sequentials can be particularly about regrouping reactions, whereby intermediate products activated, particularly active esters, can be transferred in deactivated products, particularly those amide compounds, before they can polymerize, obtaining the desired polyamino acid. In such cases it can be significant according to the invention activate amino acids by carbodiimides, in particular DCC and other substance. The other substance reacts preferably with activated intermediates formed to from carbodiimides and amino acids under the formation of new intermediate products, preferably more reactive, in Particularly under active ester formation. The products more active intermediates manufactured in this way react especially fast with amino acid groups of amino acids used for polymerization. This way it can be avoided with particular advantage a deactivation of intermediate products assets. In particular, manufacturing is therefore possible of a polyamino acid, for example a polyamino acid with a DP desired (Degree Of Polymerisation = degree of polymerization).
En una forma de realización especialmente preferida del procedimiento según la invención, los aminoácidos son activados por la diciclohexilcarbodiimida (DCC) y N-hidroxisuccinimida (NHS).In an embodiment especially preferred of the process according to the invention, the amino acids are activated by dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and N-hydroxysuccinimide (NHS).
En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención, los aminoácidos se activan por diciclohexilcarbodiimida (DCC) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBT).In another preferred embodiment of the method according to the invention, the amino acids are activated by dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and 1-hydroxybenzotriazole (HOBT).
Además, los aminoácidos pueden ser activados por cloruro de tionilo (SOCl_{2}) en DMF como disolvente, realizando la activación preferiblemente mediante una transformación catalizada DMF con cloruro de tionilo (SOCl_{2}).In addition, amino acids can be activated by thionyl chloride (SOCl2) in DMF as solvent, performing activation preferably by a catalyzed transformation DMF with thionyl chloride (SOCl2).
Los aminoácidos pueden además ser activados por calentamiento de la fase líquida. Con ventaja particular se realiza mediante calentamiento una reacción de condensación entre los grupos carboxilo y amino de los aminoácidos bajo disociación de agua y formación de enlaces de amidas. La activación se realiza particularmente a una temperatura (temperatura de reacción) de entre 100 y 150ºC, particularmente de entre 110 y 140ºC. La activación y el enlace de los monómeros de aminoácidos ocurre particularmente durante un período de 8 a 96 horas, preferiblemente durante aprox. 96 horas. Con ventaja, la dirección de reacción puede ser realizada a diferentes temperaturas, particularmente a dos temperaturas diferentes. Con una ventaja particular, la polimerización puede tener lugar a temperaturas de aprox. 140ºC y de aprox. 110ºC. La fórmula de reacción preferiblemente es llevada en primer lugar a una temperatura de aprox. 140ºC y mantenida durante aprox. 48 horas a esta temperatura. A continuación, la fórmula de reacción es enfriada de una manera preferida a una temperatura de aprox. 110ºC y mantenida durante otras aprox. 48 horas a esta temperatura. Como concentraciones iniciales se usan preferiblemente para los aminoácidos unas concentraciones de entre 2 y 20 mol/l, en particular de entre 5 y 17 mol/l, preferiblemente una concentración de aprox. 15 mol/l.Amino acids can also be activated by heating of the liquid phase. With particular advantage it is done by heating a condensation reaction between the groups carboxyl and amino acids under water dissociation and formation of amide bonds. Activation is done particularly at a temperature (reaction temperature) of between 100 and 150 ° C, particularly between 110 and 140 ° C. Activation and the bonding of amino acid monomers occurs particularly over a period of 8 to 96 hours, preferably for approx. 96 hours With advantage, the reaction direction can be performed at different temperatures, particularly at two temperatures different. With a particular advantage, the polymerization can take place at temperatures of approx. 140ºC and approx. 110 ° C. The reaction formula is preferably first brought to a temperature of approx. 140 ° C and maintained for approx. 48 hours a this temperature Then the reaction formula is cooled. in a preferred manner at a temperature of approx. 110 ° C and held for another approx. 48 hours at this temperature. How initial concentrations are preferably used for amino acids concentrations between 2 and 20 mol / l, in particular between 5 and 17 mol / l, preferably a concentration of approx. 15 mol / l.
Además puede ser preferido según la invención que los aminoácidos sean activados por sililado, en particular por reacción con hexametildisilazano (HMDS). Mediante el sililado surgen aminoácidos sililados, siendo enlazados los heteroátomos de los aminoácidos al menos parcialmente de manera covalente con grupos de sililo, en particular con grupos trimetilsililo. Los aminoácidos activados de esta manera pueden ser polimerizados al poliaminoácido.It may also be preferred according to the invention. that amino acids are activated by silylated, in particular by reaction with hexamethyldisilazane (HMDS). Through the silage arise silylated amino acids, the heteroatoms of the amino acids at least partially covalently with groups of silyl, in particular with trimethylsilyl groups. Amino acids activated in this way can be polymerized by polyamino acid.
Los poliaminoácidos fabricados pueden ser depurados particularmente por filtración y/o diálisis. En caso de poliaminoácidos catiónicos, en particular policatiónicos, la purificación se realiza con una ventaja particular con ayuda del llamado método CMC (carboximetilcelulosa). En el método CMC, los poliaminoácidos con carboximetilcelulosa polianiónica soluble en el ambiente acuoso básico forman preferiblemente unos agregados insolubles estables. Estos agregados pueden ser separados por filtración del ambiente acuoso y ser lavados particularmente con una frecuencia discrecional. Por consiguiente toda suciedad puede ser eliminada. La liberación de los poliaminoácidos de los agregados insolubles ocurre preferiblemente por acidificación en ambiente acuoso, puesto que de esta manera la carboximetilcelulosa protonada (CMC) permanece insoluble y los poliaminoácidos entran en solución. En su caso, empleando el método CMC, se puede renunciar a la fase de diálisis para la limpieza de los poliaminoácidos. Por una elección adecuada del parámetro, en particular del valor pH, de la concentración, de la velocidad de adición y del tipo de carboximetilcelulosa utilizada, se puede lograr que aminoácidos y oligómeros individuales del poliaminoácido no formen agregados con CMC y con ventaja puedan ser eliminados mediante etapas de lavado.The manufactured polyamino acids can be particularly purified by filtration and / or dialysis. In case of cationic polyamino acids, in particular polycationic, the purification is performed with a particular advantage with the help of called CMC method (carboxymethyl cellulose). In the CMC method, the polyamino acids with soluble polyanionic carboxymethylcellulose in the basic aqueous environment preferably form aggregates stable insoluble. These aggregates can be separated by filtration of the aqueous environment and be washed particularly with a discretionary frequency. Therefore all dirt can be removed. The release of polyamino acids from aggregates insoluble occurs preferably by acidification in the environment aqueous, since in this way protonated carboxymethylcellulose (CMC) remains insoluble and polyamino acids enter solution. Where appropriate, using the CMC method, the phase of dialysis for cleaning polyamino acids. For a choice appropriate parameter, in particular the pH value, of the concentration, the rate of addition and the type of carboxymethyl cellulose used, it can be achieved that amino acids and individual polyamino acid oligomers do not form aggregates with CMC and with advantage can be eliminated through stages of washed.
En otra forma de realización preferida del procedimiento según la invención el poliaminoácido en fase líquida se modifica para ser anfifilo, particularmente en presencia de bases. Para la fabricación de la fase líquida entran en consideración particularmente disolventes orgánicos o mezclas de disolventes orgánicos, particularmente THF, así como agua. Como bases son usadas preferiblemente aminas, particularmente trietilamina. Según la invención es especialmente preferido que, para la modificación anfifila del poliaminoácido sean usadas bases hidrosolubles, particularmente lejías alcalinas, preferiblemente lejía de sosa. Preferiblemente, el poliaminoácido es disuelto en fase líquida, preferiblemente en fase acuosa. En una forma de realización preferida del procedimiento según la invención se añade a esta solución de poliaminoácido a modificar una solución de la sustancia prevista para la modificación anfifila. Preferiblemente la sustancia es disuelta en al menos un disolvente orgánico, particularmente THF. Además, a esta solución del poliaminoácido a modificar es añadida una solución, particularmente una solución acuosa, de la base. En una forma de realización especialmente preferida del procedimiento según la invención, la solución de la sustancia prevista para la modificación anfifila y la solución de la base son añadidas en cada caso simultáneamente a esta solución del poliaminoácido. Con ventaja particular, la adición puede ocurrir por goteo. Además, según la invención es especialmente preferido que, como sustancia para la modificación anfifila del poliaminoácido, sean usados al menos un ácido graso, preferiblemente un ácido palmítico y/o ácido esteárico, o un derivado de ácido graso, preferiblemente cloruro de ácido palmítico y/o de ácido esteárico. Referente a otros detalles se remite a la descripción precedente.In another preferred embodiment of the process according to the invention the liquid phase polyamino acid it is modified to be amphiphilic, particularly in the presence of bases. For the manufacture of the liquid phase they enter consideration particularly organic solvents or mixtures of organic solvents, particularly THF, as well as water. How bases are preferably used amines, particularly triethylamine According to the invention it is especially preferred that, for amphiphilic modification of polyamino acid bases are used water soluble, particularly alkaline bleach, preferably soda bleach. Preferably, the polyamino acid is dissolved in liquid phase, preferably in aqueous phase. In a form of preferred embodiment of the process according to the invention is added to this polyamino acid solution to modify a solution of the substance intended for amphiphilic modification. Preferably the substance is dissolved in at least one organic solvent, particularly THF. In addition, to this solution of polyamino acid to modify a solution is added, particularly a solution aqueous, from the base. In an embodiment especially Preferred method according to the invention, the solution of the substance intended for amphiphilic modification and the solution of the base are added in each case simultaneously to this solution of the polyamino acid. With particular advantage, the addition can occur by drip. Furthermore, according to the invention it is especially preferred that, as a substance for the amphiphilic modification of the polyamino acid, at least one fatty acid is used, preferably an acid palmitic and / or stearic acid, or a fatty acid derivative, preferably palmitic acid chloride and / or stearic acid chloride. Referring to other details refers to the description preceding.
Preferiblemente con ayuda del procedimiento según la invención arriba descrito, se fabrican poliaminoácidos ramificados, particularmente hiperramificados, particularmente homo-poliaminoácidos, preferiblemente poli-\varepsilon-lisina. Referente a otros detalles se remite a la descripción precedente.Preferably with the aid of the procedure according to the invention described above, polyamino acids are manufactured branched, particularly hyperbranched, particularly homo-polyamino acids, preferably poly-lysine. Concerning other details refer to the preceding description.
Además, la invención abarca la utilización de un material complejo de macromoléculas y de nanopartículas de metal, formándose las macromoléculas al menos parcialmente de un poliaminoácido y particularmente circundan cada nanopartícula metálica en forma de una envoltura, como biocida en un producto médico. Referente a otras características y detalles se remite a la descripción anterior.In addition, the invention encompasses the use of a complex material of macromolecules and metal nanoparticles, the macromolecules forming at least partially of a polyamino acid and particularly surround each nanoparticle metal in the form of a wrap, such as biocide in a product doctor. Regarding other features and details, it refers to the previous description.
El producto según la invención presenta propiedades biocompatibles, particularmente compatibles con el tejido y simultáneamente con actividad extremadamente antimicrobiana o biocidas, debido a la estructura molecular y a la estructura de su acabado. La composición del material complejo de sustancias propias del cuerpo o de sustancias que están constituidas de compuestos endógenos, y/o de al menos sustancias esencialmente compatibles con el cuerpo, garantiza la biocompatibilidad del producto con acabado antimicrobiano.The product according to the invention presents biocompatible properties, particularly compatible with the tissue and simultaneously with extremely antimicrobial activity or biocides, due to the molecular structure and the structure of its finish. The composition of the complex material of own substances of the body or substances that are made up of compounds endogenous, and / or at least substances essentially compatible with the body guarantees the biocompatibility of the finished product antimicrobial
Las propiedades antimicrobianas del acabado se basan tanto en el efecto biocida de las nanopartículas metálicas, en particular nanopartículas de plata, como también en el efecto biocida del poliaminoácido, particularmente la poli-\varepsilon-lisina. La reunificación de estas sustancias con actividad antimicrobiana en forma de un material complejo condiciona su alta eficacia especialmente contra microorganismos dañinos o gérmenes. Con ventaja particular puede ser lograda la estabilización de las nanopartículas metálicas mediante una estructura core-shell del material complejo por una parte y por lo tanto puede ser evitada una precipitación y acumulación incontrolable del metal en el cuerpo. Por otra parte, la concha (Shell) hidrófoba de la estructura core-shell confiere la adherencia del acabado particularmente sobre la superficie del producto. De esta manera, el riesgo de una liberación incontrolable o también continua del metal al ambiente, particularmente en el tejido circundante del cuerpo, puede ser reducido. A este respecto por consiguiente pueden ser disminuidos o esencialmente evitados los posibles efectos secundarios.The antimicrobial properties of the finish are based both on the biocidal effect of metal nanoparticles, on particular silver nanoparticles, as well as in the effect polyamino acid biocide, particularly the poly-lysine. The reunification of these substances with antimicrobial activity in The shape of a complex material determines its high efficiency especially against harmful microorganisms or germs. With advantage particular can be achieved stabilization of nanoparticles metallic through a core-shell structure of the complex material on the one hand and therefore a uncontrollable precipitation and accumulation of metal in the body. On the other hand, the shell (Shell) hydrophobic structure core-shell confers the adhesion of the finish particularly on the surface of the product. In this way, the risk of uncontrollable or also continuous release of the metal to the environment, particularly in the surrounding tissue of the body, It can be reduced. In this respect therefore they can be diminished or essentially avoided the possible effects secondary.
Otras características de la invención resultan de la descripción consecutiva de formas de realización preferidas con ayuda de ejemplos. Al mismo tiempo las características individuales de la invención pueden ser realizadas solas o en combinación entre sí. Las formas de realización descritas sirven únicamente para la aclaración y para la mejor comprensión de la invención y no han de entenderse restrictivas en absoluto.Other features of the invention result of the consecutive description of preferred embodiments With the help of examples. At the same time the characteristics of the invention can be performed alone or in combination with each other. The described embodiments serve only for clarification and for the best understanding of the invention and should not be understood as restrictive at all.
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A una solución de 0.200 g de clorhidrato de L-lisina en 4 ml de agua (dest.) fueron añadidos a temperatura ambiente 0.627 g de clorhidrato de la 1-etil-3-[3-(dimetilamino)propil]carbodiimida en cinco porciones, agitando la solución de reacción entre dos adiciones durante 24 horas. Al final de la polimerización, la mezcla reactiva fue dialisada contra agua (membrana de diálisis con un cut-off de 2000 g/mol) y a continuación se obtuvo el polipéptido. (rendimiento: 0,016 g [9%]).To a solution of 0.200 g of hydrochloride L-lysine in 4 ml of water (dest.) Were added to ambient temperature 0.627 g of hydrochloride 1-ethyl-3- [3- (dimethylamino) propyl] carbodiimide in five portions, stirring the reaction solution between two Additions for 24 hours. At the end of the polymerization, the mixture reactive was dialyzed against water (dialysis membrane with a 2000 g / mol cut-off) and then the polypeptide. (yield: 0.016 g [9%]).
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A una suspensión incolora agitada de 200 mg de L-lisina (1.37 mmol, 1.0 equivalente) en 5 ml de etilacetato fueron añadidos 566 mmg (2.74 mmol, 2.0 equivalente) de diciclohexilcarbodiimida. La suspensión incolora (no láctea) ha sido agitada durante 4 días a temperatura ambiente y a continuación reducida por eliminación del disolvente hasta el secado. A la sustancia sólida producida se añadieron 20 ml de agua y la suspensión incolora producida fue centrifugada (durante 10 minutos a 4.000 revoluciones por minuto). La sustancia sólida incolora separada fue lavada dos veces con respectivamente 10 ml de agua. Las fases claras acuosas reunidas fueron reducidas a aprox. 10 ml de solución, resultando un enturbiamiento. La suspensión producida fue filtrada y el filtrado fue dializado contra agua (MWCO 2000). De la diálisis se obtuvo aprox. 1 mg de polímero incoloro.To a colorless stirred suspension of 200 mg of L-lysine (1.37 mmol, 1.0 equivalent) in 5 ml of Ethyl acetate 566 mmg (2.74 mmol, 2.0 equivalent) of dicyclohexylcarbodiimide. The colorless (non-dairy) suspension has been stirred for 4 days at room temperature and then reduced by solvent removal until drying. To solid substance produced 20 ml of water were added and the Colorless suspension produced was centrifuged (for 10 minutes at 4,000 revolutions per minute). The colorless solid substance Separately it was washed twice with respectively 10 ml of water. The Clear aqueous phases combined were reduced to approx. 10 ml of solution, resulting in a cloudiness. The suspension produced was filtered and the filtrate was dialyzed against water (MWCO 2000). Of the dialysis was obtained approx. 1 mg colorless polymer
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A una suspensión incolora agitada de 200 mg de L-lisina (1.37 mmol, 1.0 equivalente) en 5 ml de etilacetato se añadieron 566 mg (2.74 mmol, 2.0 equivalente) de diciclohexilcarbodiimida y 316 mg (2.74 mmol, 2.0 equivalente) de N-hidroxisuccinimida (NHS). La suspensión láctea fue agitada durante 4 días a temperatura ambiente y a continuación fue reducida por eliminación del disolvente hasta el secado. A la sustancia sólida se añadió 20 ml de agua y la suspensión incolora producida fue centrifugada (durante 10 minutos a 4.000 revoluciones por minuto). La sustancia sólida incolora separada fue lavada dos veces con respectivamente 10 ml de agua. Las fases claras acuosas reunidas fueron reducidas a aprox. 10 ml, resultando un enturbiamiento. La suspensión producida fue filtrada y el filtrado fue dializado contra agua (MWCO 2000). De la diálisis se obtuvieron 55 mg de poli-L-lisina (0.43 incoloro mmol de unidades de lisina, rendimiento: 33%).To a colorless stirred suspension of 200 mg of L-lysine (1.37 mmol, 1.0 equivalent) in 5 ml of ethylacetate 566 mg (2.74 mmol, 2.0 equivalent) of dicyclohexylcarbodiimide and 316 mg (2.74 mmol, 2.0 equivalent) of N-hydroxysuccinimide (NHS). The milk suspension was stirred for 4 days at room temperature and then it was reduced by solvent removal until drying. To solid substance was added 20 ml of water and the colorless suspension produced was centrifuged (for 10 minutes at 4,000 revolutions per minute). The separated colorless solid substance was washed two times with respectively 10 ml of water. The clear aqueous phases gathered were reduced to approx. 10 ml, resulting in cloudiness The suspension produced was filtered and the filtrate It was dialyzed against water (MWCO 2000). From dialysis were obtained 55 mg poly-L-lysine (0.43 colorless mmol of lysine units, yield: 33%).
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Se suspendieron 9.14 g de hidroclorato de L-lisina (0.05 mol, 1.0 equivalente) en 53 ml de hexametildisilazano (41.02 g, 0.254 mmol, 5.1 equivalente) y la suspensión fue calentada a 130ºC. Después de 8 horas se obtuvo una solución amarilla. Después de 24 horas la solución presentó un color marrón oscuro. Se eliminó el hexametildisilazano restante al vacío (63ºC, 20 mbar) y se obtuvo una masa oleaginosa de color marrón oscuro. Mediante destilación (90ºC, 0.1 mbar) se obtuvieron 5.68 g de aceite incoloro de la L-lisina sililada. Con un grado de sililado de 1.9 por molécula de lisina se calculó un rendimiento de 40% con respecto a la L-lisina utilizada.9.14 g of hydrochloride were suspended from L-lysine (0.05 mol, 1.0 equivalent) in 53 ml of hexamethyldisilazane (41.02 g, 0.254 mmol, 5.1 equivalent) and the suspension was heated to 130 ° C. After 8 hours a yellow solution After 24 hours the solution showed a color dark brown. The remaining hexamethyldisilazane was removed in vacuo (63 ° C, 20 mbar) and a brown oleaginous mass was obtained Dark. By distillation (90 ° C, 0.1 mbar) 5.68 g were obtained of colorless oil of silylated L-lysine. With a Silage grade of 1.9 per lysine molecule was calculated a 40% yield with respect to L-lysine used
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2.860 mg de L-lisina sililada (una proporción de lisina de aprox. 0.012 mol y aprox. 0.023 mol, 1.0 equivalente, proporción de trimetilsililo) fueron calentados bajo reflujo a 80ºC y se añadió lentamente gota a gota 1.0 ml de isopropanol (0.785 g, 0.013 mol, 0.6 equivalente). Se formó lentamente una sustancia sólida color naranja en un líquido amarillo claro. Después de 8 horas se enfrió a temperatura ambiente y se añadieron otros 1.4 ml de isopropanol. Después de una hora se añadieron 2 ml de agua y todo el disolvente así como el hidroxitrimetilsilano producido fue eliminado al vacío. El residuo fue disuelto en agua y dializado contra agua (MWCO 2000). De la diálisis se obtuvieron 60 mg de un polímero amarillento (un rendimiento de aprox. 4%).2,860 mg of silylated L-lysine (a lysine ratio of approx. 0.012 mol and approx. 0.023 mol, 1.0 equivalent, trimethylsilyl ratio) were heated under reflux at 80 ° C and 1.0 ml of slowly added slowly isopropanol (0.785 g, 0.013 mol, 0.6 equivalent). Was formed slowly an orange solid substance in a yellow liquid Sure. After 8 hours it was cooled to room temperature and they added another 1.4 ml of isopropanol. After an hour it they added 2 ml of water and all the solvent as well as the Hydroxytrimethylsilane produced was removed under vacuum. The residue It was dissolved in water and dialyzed against water (MWCO 2000). Of the dialysis 60 mg of a yellowish polymer was obtained (a yield of approx. 4%).
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Se disolvieron 7.422 g de L-lisina *H_{2}O (0.045 mol) en 5.0 ml de agua en el baño de ultrasonido. A continuación se eliminó en el evaporador rotatorio tanta agua, hasta que se produjo un enturbiamiento que, al aire se transformó en una solución viscosa clara. Por diferenciación resultó que permanecieron 3.0 ml de agua como disolvente. La solución acuosa de L-lisina fue calentada a 160ºC (temperatura del baño de aceite) bajo reflujo y agitada durante 2 días. A continuación se bajó la temperatura a 120ºC y se agitó durante otros 2 días. Durante la reacción se hizo circular regularmente una ligera corriente de nitrógeno durante unos pocos minutos en el aparato, para eliminar agua. Una vez finalizada la reacción se enfrió a temperatura ambiente y la masa naranja muy dura fue disuelta en agua y a continuación dializada contra agua (MWCO 2000). De la diálisis se obtuvieron 2.278 g de polímero (rendimiento: aprox. 37%).7.422 g of dissolved L-lysine * H2O (0.045 mol) in 5.0 ml of water in The ultrasound bath. It was then removed in the evaporator rotary so much water, until there was a cloudiness that, at Air became a clear viscous solution. By differentiation it turned out that 3.0 ml of water remained as solvent. The L-lysine aqueous solution was heated to 160 ° C (oil bath temperature) under reflux and stirred for 2 days. The temperature was then lowered to 120 ° C and stirred for another 2 days. During the reaction it was circulated regularly a slight stream of nitrogen for a few minutes in the appliance, to remove water. Once the reaction cooled to room temperature and very hard orange mass it was dissolved in water and then dialyzed against water (MWCO 2000). From the dialysis 2,278 g of polymer were obtained (yield: approx. 37%).
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A una suspensión de 12 mg de \varepsilon-poli-L-lisina secada en 3 ml de i-propanol (iso-propanol) se añadieron 61 \mul de NEt3 (trieltilamina) a temperatura ambiente. La fórmula fue agitada durante 30 minutos. A continuación se añadió una solución de 142 \mul de la mezcla de cloruro de ácido palmítico o de ácido esteárico (mezcla 40:60,% en peso) lentamente gota a gota a 1 ml de i-propanol. En este caso se aplicó durante pocos segundos un vacío (750-800 mbar), para eliminar aerosoles formados. Una vez acabada la adición del cloruro de ácido se agitó la solución de reacción durante otras 24 horas a temperatura ambiente. A continuación se añadieron de nuevo 61 \mul de NEt_{3} y se agitaron durante 12 horas. De la diálisis (membrana de diálisis con un cut-off (corte) de 2000 mg/mol) contra i-propanol se obtuvo \varepsilon-poli-L-lisina modificada con ácido graso (grado de modificación 27%, corresponde a la proporción de grupos amínicos libres de la polilisina que han reaccionado con la mezcla de cloruro de ácido palmítico y de ácido esteárico).At a 12 mg suspension of ε-poly-L-lysine dried in 3 ml of i-propanol (iso-propanol) 61 µL of NEt3 was added (triethylamine) at room temperature. The formula was stirred for 30 minutes Then a solution of 142 was added µl of the mixture of palmitic acid chloride or acid stearic (mixture 40: 60,% by weight) slowly drop by drop to 1 ml of i-propanol. In this case it was applied for a few seconds a vacuum (750-800 mbar), to eliminate aerosols formed. Once the acid chloride addition is finished The reaction solution was stirred for another 24 hours at room temperature. Then 61 \ mul were added again of NEt 3 and stirred for 12 hours. Dialysis (dialysis membrane with a cut-off of 2000) mg / mol) against i-propanol was obtained ε-poly-L-lysine modified with fatty acid (degree of modification 27%, corresponds to the proportion of polylysine free amino groups that have reacted with the mixture of palmitic acid chloride and acid stearic).
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Se disolvieron 0.500 g de la polilisina sintetizada (aprox. 3.900 mmol, 1.0 equivalente) según el ejemplo 6 en 20 ml de agua. Bajo agitación, una solución de 1.450 ml de cloruro de ácido (1.313 mg, 4.500 mmol, 1.2 equivalente) fue añadida gota a gota a 6 ml de THF a temperatura ambiente y simultáneamente una solución de 0.180 g de lejía de sosa (4.500 mmol, 1.2 equivalente) fue añadida gota a gota a 2 ml de agua. La solución se enturbió ya tras la adición de pequeñas cantidades de solución de cloruro de ácido. Una vez finalizada la adición, se obtuvo una suspensión láctea espesa que fue agitada por la noche a temperatura ambiente. La suspensión fue centrifugada y a continuación filtrada y la sustancia sólida incolora fue lavada dos veces respectivamente en 30 ml de agua y a continuación secada al vacío. A continuación, el i-propanol fue añadido a la sustancia sólida y la suspensión amarillenta fue dializada contra i-propanol (MWCO 2000). De la diálisis se obtuvieron 873 mg de polímero, es decir, a la conversión completa de un rendimiento de 60% de la poli-L-lisina empleada - ahora modificada para ser anfifila.0.500 g of the polylysine was dissolved synthesized (approx. 3,900 mmol, 1.0 equivalent) according to example 6 in 20 ml of water. Under stirring, a solution of 1,450 ml of acid chloride (1,313 mg, 4,500 mmol, 1.2 equivalent) was added drop by drop to 6 ml of THF at room temperature and simultaneously a solution of 0.180 g of sodium hydroxide solution (4,500 mmol, 1.2 equivalent) was added dropwise to 2 ml of water. The solution is clouded already after the addition of small amounts of solution of acid chloride Once the addition was finished, a thick milk suspension that was stirred overnight at temperature ambient. The suspension was centrifuged and then filtered and the colorless solid substance was washed twice respectively in 30 ml of water and then dried under vacuum. Then the i-propanol was added to the solid substance and the yellowish suspension was dialyzed against i-propanol (MWCO 2000). From dialysis were obtained 873 mg of polymer, that is, to the complete conversion of a yield of 60% of the poly-L-lysine used - now modified to be amphiphilic.
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En primer lugar se realizó una polimerización de 0.200 g de hidroclorato de L-lisina (1.00 equivalente) según el ejemplo 1. A continuación y transcurridas unas 24 horas de la última adición de EDC se añadió una solución fresca preparada de 0.011 g de ácido cítrico (0.055 mmol, 0.05 equivalente) y de 0.032 g de EDC HCL (0.167 mmol, 0.15 equivalente) a 1 ml de agua. Para una reticulación más alta se utilizaron en el mismo procedimiento y con la misma fórmula 0.021 g de ácido cítrico (0.110 mmol, 0.10 equivalente) y 0.064 g de EDC HCL (0.334 mmol, 0.30 equivalente).First, a polymerization of 0.200 g of L-lysine hydrochloride (1.00 equivalent) according to example 1. Next and after 24 hours after the last EDC addition a fresh solution was added prepared of 0.011 g of citric acid (0.055 mmol, 0.05 equivalent) and from 0.032 g of EDC HCL (0.167 mmol, 0.15 equivalent) to 1 ml of Water. For higher crosslinking they were used therein procedure and with the same formula 0.021 g of citric acid (0.110 mmol, 0.10 equivalent) and 0.064 g of EDC HCL (0.334 mmol, 0.30 equivalent).
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Se disolvieron, bajo atmósfera de nitrógeno, 10 mg de \varepsilon-poli-L-lisina modificados en 7,6 ml toluol y 5,7 mg de AgNO_{3} en tres porciones (durante 24 horas de tiempo de agitación tras cada adición). Se obtuvo una solución clara y estable de plata(l)-polímero-toluol. Se diluyeron 0,1 ml de la solución de plata(l)-polímero-toluol (contenido: 0,13 mg de polímero, 0,05 mg de AgNO_{3}) con 2 ml de i-propanol y mezclados con 0,03 ml de una solución de 0,02 M de ácido L-ascórbico (en i-propanol). La solución se coloreó amarilla intensa. Alternativamente pueden ser diluidos 0,1 ml de la solución de plata(l)-polímero-toluol (contenido: 0,13 mg de polímero 0,05, 0,05 mg de AgNO_{3}) con 2 ml de i-propanol y ser mezclados con 0,06 ml de una solución de 0,01 M (M: Molaridad) Li[HBEt_{3}] (en THF). La solución se coloreó igualmente amarilla intensa.They were dissolved, under nitrogen atmosphere, 10 mg of ε-poly-L-lysine modified in 7.6 ml toluol and 5.7 mg of AgNO 3 in three servings (for 24 hours of stirring time after each addition). A clear and stable solution of silver (l) -polymer-toluol. Be diluted 0.1 ml of the solution of silver (l) -polymer-toluol (content: 0.13 mg of polymer, 0.05 mg of AgNO 3) with 2 ml of i-propanol and mixed with 0.03 ml of a solution 0.02 M L-ascorbic acid (in i-propanol). The solution colored yellow intense Alternatively, 0.1 ml of the solution can be diluted. silver (l) -polymer-toluol (content: 0.13 mg of polymer 0.05, 0.05 mg of AgNO 3) with 2 ml of i-propanol and be mixed with 0.06 ml of a 0.01 M solution (M: Molarity) Li [HBEt 3] (in THF). The solution was colored equally intense yellow.
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Para la fabricación de una película se aplicó una solución de plata(0)-polímero sobre una superficie marcada de aprox. 1 cm^{2} de un portaobjetos de vidrio con una pipeta. El portaobjetos fue colocado sobre una placa de calentamiento y el disolvente fue evaporado. Al mismo tiempo, la solución cada vez más concentrada es agitada con la pipeta sobre el vidrio, de modo que se formó una película en la zona marcada.For the manufacture of a film was applied a solution of silver (0) -polymer on a marked area of approx. 1 cm2 of a glass slide with a pipette The slide was placed on a plate heating and the solvent was evaporated. At the same time, the increasingly concentrated solution is stirred with the pipette over the glass, so that a film formed in the marked area.
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Se prepararon para los test bacterianos unas películas de aprox. 1 cm^{2} sobre portaobjetos de vidrio: 4 \mug de plata en 40 \mug de polímero o 10 \mug de plata en 100 \mug de polímero. Para la preparación de las células bacterianas, fueron 50 ml de un medio cultivo estándar estéril de la compañía Merck inoculados con 100 \mul de una suspensión de células de Staphylokokkus aureus (aprox. 1011 células por ml) en PBS (salina tamponada con fosfato, pH 7.0) e incubados durante 6 horas a 37ºC bajo agitación. Después de la centrifugación de la suspensión de bacterias, las células fueron lavadas dos veces con PBS (pH 7.0) y luego resuspendidas con PBS y además diluidas con PBS a una concentración de 5 x 10^{8} células por ml. La concentración celular fue comprobada por la absorción a 600 nm. Las películas fabricadas fueron lavadas durante 2 minutos en PBS y rociadas con la suspensión de bacterias. A continuación, los portaobjetos fueron metidos en respectivamente una placa de Petri y se añadieron 25 ml de agar de crecimiento (1.5% en peso de agar en un agente de crecimiento celular fue calentado durante 5 minutos a 100ºC y rápidamente enfriado a 40ºC). Las placas Petri fueron luego incubadas a 37ºC. Las películas con una cantidad mínima de plata de 10 \mug por cm^{2} impidieron el crecimiento de las células de Staphylokokkus aureus rociadas encima a más de 99%.Films of approx. 1 cm 2 on glass slides: 4 µg of silver in 40 µg of polymer or 10 µg of silver in 100 µg of polymer. For the preparation of the bacterial cells, 50 ml of a standard sterile culture medium from the Merck company were inoculated with 100 µl of a suspension of Staphylokokkus aureus cells (approx. 1011 cells per ml) in PBS (phosphate buffered saline, pH 7.0) and incubated for 6 hours at 37 ° C under stirring. After centrifugation of the bacteria suspension, the cells were washed twice with PBS (pH 7.0) and then resuspended with PBS and further diluted with PBS at a concentration of 5 x 10 8 cells per ml. The cell concentration was checked by absorption at 600 nm. The manufactured films were washed for 2 minutes in PBS and sprayed with the bacteria suspension. Next, the slides were placed in respectively a Petri dish and 25 ml of growth agar was added (1.5% by weight of agar in a cell growth agent was heated for 5 minutes at 100 ° C and quickly cooled to 40 ° C). Petri dishes were then incubated at 37 ° C. Films with a minimum amount of silver of 10 µg per cm 2 prevented the growth of Staphylokokkus aureus cells sprayed over to more than 99%.
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Esta lista de los documentos relacionados por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector y no forma parte del documento de patente europea. La misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones.This list of related documents by the applicant has been collected exclusively for information of the reader and is not part of the European patent document. The it has been made with the greatest diligence; the EPO without However, it assumes no responsibility for any errors or omissions
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- \bullet WO 2004056404 A [0004]WO 2004056404 A [0004]
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Claims (27)
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14 nm.19. Medical product according to one of the preceding claims, characterized in that the metal nanoparticles have a diameter of 0.5 to 20 nm, particularly 1 to 20 nm, preferably 1 to
14 nm
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