ES2905975T3 - Dispositivos médicos higiénicos con recubrimientos hidrofílicos y procedimientos de formación de los mismos - Google Patents
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Abstract
Un catéter que comprende: una superficie; y un recubrimiento hidrofílico lúbrico humedecido dispuesto sobre la superficie, donde el recubrimiento comprende una matriz polimérica hidrofílica y manosa que está situada dentro de la matriz polimérica hidrofílica.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivos médicos higiénicos con recubrimientos hidrofílicos y procedimientos de formación de los mismos
CAMPO TÉCNICO
La presente descripción se refiere a catéteres que incluyen un recubrimiento hidrofílico que incluye manosa como agente antiinfeccioso y procedimientos para formar dichos catéteres.
ANTECEDENTES
Es deseable que los dispositivos médicos que se insertan en el cuerpo tengan una superficie exterior lubricada o lúbrica para aumentar la comodidad del paciente durante la inserción y/o extracción del cuerpo. Dichos dispositivos pueden incluir, por ejemplo, catéteres urinarios, endoscopios, catéteres cardiovasculares, jeringas, stents vasculares, etc. Un procedimiento para convertir la superficie de un dispositivo médico en lúbrica es recubrir al menos la parte insertable del dispositivo médico con un recubrimiento hidrofílico lubrificante. Una ventaja asociada con los recubrimientos hidrofílicos es que los recubrimientos se vuelven muy resbaladizos o lúbricos cuando se humedecen con un fluido humectante, como solución salina o agua. La alta lubricidad minimiza el daño a los tejidos blandos y reduce la incomodidad general durante el uso del dispositivo médico.
Aunque los dispositivos médicos normalmente se preparan en ambientes estériles y cuentan con instrucciones de manejo seguro, el riesgo de contaminación bacteriana existe y está presente cada vez que se inserta un dispositivo médico en el cuerpo de un paciente. Por ejemplo, la inserción de un catéter urinario en la uretra de un paciente para drenar la vejiga conlleva inherentemente el riesgo de introducir bacterias y otros contaminantes en la uretra y la vejiga del paciente. La introducción de dichos contaminantes en el tracto urinario puede provocar infecciones del tracto urinario y de la vejiga. Tales infecciones pueden resultar del uso de catéteres tanto intermitentes como permanentes. Además, se ha demostrado que algunos usuarios que contraen una infección del tracto urinario se vuelven más susceptibles a infecciones recurrentes del tracto urinario. ANALETTE I. LOPEZ Y COL: "Biofunctionalization of silicone polymers using poly(amidoamine) dendrimers and a mannose derivative for prolonged interference against pathogen colonization", BIOmAt ERIALS., vol. 32, no. 19, 1 Julio 2011 (2011-07-01), pág. 4336-4346 describe el uso de plasma de CO2 suave para activar una superficie de PDMS seguido de una unión simple de dendrímeros de poli(amidoamina) (PAMAM) de generación 5 (G5) para generar una superficie terminada en amino. A continuación, la manosa terminada en carboxi se une covalentemente a la superficie de PAMAM. La bacteria benigna E.coli se une a continuación a la manosa.
El uso de catéteres intermitentes que comprenden agentes antiinfecciosos y/o agentes que dan soporte a la salud de la vejiga pueden ayudar a impedir infecciones del tracto urinario y reducir la frecuencia de infecciones recurrentes. Por lo tanto, existe la necesidad de dispositivos médicos que reduzcan el riesgo de infecciones asociadas.
RESUMEN
En un aspecto, un catéter incluye una superficie y un recubrimiento dispuesto sobre la superficie, donde el recubrimiento incluye una matriz polimérica hidrofílica y manosa situada dentro de la matriz polimérica.
En otro aspecto más, un procedimiento para formar un catéter incluye formar un recubrimiento hidrofílico en un dispositivo médico y sumergir el catéter que incluye el recubrimiento en una solución que incluye manosa, donde la solución transporta manosa a una matriz polimérica del recubrimiento hidrofílico.
Breve descripción de los dibujos
Las Fig. 1 y 2 son fotografías de tubos de catéter que muestran los resultados visuales de las pruebas de absorción de colorante de la Capa Superior 1;
Las Fig. 3 y 4 son fotografías de tubos de catéter que muestran los resultados visuales de las pruebas de absorción de colorante de la Capa Superior 2;
Las Fig. 5 y 6 son fotografías de tubos de catéter que muestran los resultados visuales de las pruebas de absorción de colorante de la Capa Superior 3;
Las Fig. 7 y 8 son fotografías de tubos de catéter que muestran los resultados visuales de las pruebas de absorción de colorante de la Capa Superior 4;
La Fig. 9 es una fotografía de tubos de catéter que muestran los resultados visuales de las pruebas de absorción de colorante de la Capa Superior 5.
Descripción detallada
La presente divulgación se refiere a formulaciones para formar recubrimientos hidrofílicos higiénicos, recubrimientos lubricantes higiénicos, catéteres que incluyen los recubrimientos antes mencionados y procedimientos para formar dichos recubrimientos. La presente descripción también describe aditivos antiinfecciosos y fluidos humectantes que imparten propiedades antiinfecciosas a los recubrimientos hidrofílicos. Los recubrimientos, los catéteres, incluidos dichos recubrimientos, los aditivos antiinfecciosos y los fluidos humectantes se utilizan en varias aplicaciones diferentes. Por ejemplo, los recubrimientos se utilizan para facilitar la inserción del dispositivo médico en varios tipos de cavidades y lúmenes corporales, mientras que al mismo tiempo proporcionan un efecto antiinfeccioso.
Los catéteres urinarios típicamente incluyen un tubo alargado o eje de catéter que tiene una porción insertable que se inserta a través de la uretra y hacia dentro de la vejiga para drenar la orina desde allí. El tubo del catéter incluye una porción de extremo de inserción proximal que se inserta a través de la uretra y hyacia dentro de la vejiga. La parte del extremo proximal tiene ojos u orificios de drenaje que permiten que la orina drene desde la vejiga y a través del tubo del catéter. El tubo del catéter también incluye una porción de extremo distal que tiene un elemento de drenaje, como un embudo, asociado con el mismo para drenar la orina en un recipiente de recolección, como un inodoro o una bolsa de recolección de desechos.
El tubo de catéter alargado está hecho de cualquier material adecuado, que es bien conocido en el campo. Dichos materiales incluyen, por ejemplo, cloruro de polivinilo, poliuretano, gomas de látex, silicona, elastómeros termoplásticos (TPE), olefina termoplástica (TPO), PEBAX, etc. y copolímeros y mezclas de los mismos.
Un recubrimiento hidrofílico antiinfeccioso higiénico es dispuesto sobre una superficie del eje del catéter. Por ejemplo, el recubrimiento hidrofílico se dispone sobre la porción insertable del eje del catéter. El recubrimiento hidrofílico incluye un polímero hidrofílico, agente(s) antiinfeccioso(s) y, opcionalmente, otros aditivos. El polímero hidrofílico es cualquier polímero hidrofílico adecuado capaz de proporcionar hidrofilia y/o lubricidad al recubrimiento cuando el recubrimiento está hidratado. El polímero es sintético o de origen biológico y pueden ser mezclas o copolímeros de ambos. Polímeros hidrofílicos adecuados incluyen, entre otros, poli(lactamas), por ejemplo, polivinilpirrolidona (PVP), óxido de polietileno, poliuretanos, homo y copolímeros de ácido acrílico y metacrílico, alcohol polivinílico, éteres polivinílicos, copolímeros basados en anhídrido maleico, poliésteres, vinilaminas, polietileniminas, óxidos de polietileno, poli(ácidos carboxílicos), poliamidas, polianhídridos, polifosfacenos, celulósicos, por ejemplo, metilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroximetilcelulosa e hidroxipropilcelulosa, heparina, dextrano, polisacáridos, por ejemplo, quitosano, ácido hialurónico, alginatos, gelatina y quitina, poliésteres, por ejemplo, polilactidas, poliglicólidos y policaprolactonas, polipéptidos, por ejemplo, colágeno y fibrinas.
Los agentes antiinfecciosos del recubrimiento hidrofílico son agentes que son capaces de inhibir el crecimiento o la migración de un agente infeccioso y/o son capaces de matar a un agente infeccioso. Dichos agentes infecciosos pueden incluir bacterias, virus, hongos y similares. Los agentes antiinfecciosos de los recubrimientos hidrofílicos incluyen, por ejemplo, manosa o miel (natural o sintética). Beneficiosamente, tales agentes también proporcionan una osmolalidad favorable sin necesidad de agentes de tonicidad adicionales.
Recubrimientos hidrofílicos y fluidos humectantes que contienen manosa
Recubrimientos hidrofílicos higiénicos de la presente divulgación incluyen un polímero hidrofílico, manosa y, opcionalmente, otros aditivos y agentes. Como se usa en esta invención, el término "manosa" incluye D-manosa, L-manosa, oligomanosa, polimanosa y derivados de las mismas.
El recubrimiento hidrofílico higiénico (en estado seco) incluye
polímero(s) hidrofílico(s) en una cantidad entre aproximadamente 80 % en peso y aproximadamente 99,9 % en peso del recubrimiento; y manosa en una cantidad entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 20 % en peso del recubrimiento.
En una realización, el recubrimiento hidrofílico higiénico (en estado seco) incluye
polímero(s) hidrofílico(s) en una cantidad entre aproximadamente 90 % en peso y aproximadamente 99 % en peso del recubrimiento; y manosa en una cantidad entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 10 % en peso.
El recubrimiento hidrofílico higiénico puede incluir opcionalmente otros agentes o aditivos, tales como ácidos orgánicos, sales de ácidos orgánicos, antioxidantes y/o enzimas generadoras de peróxido.
Los ácidos orgánicos pueden ser, por ejemplo, ácido cítrico, ácido ascórbico (también un antioxidante), ácido glicólico, ácido acético, ácido butírico, ácido fórmico, ácido glucónico, ácido láctico, ácido málico, ácido piroglutámico, ácido tartárico y ácido succínico, etc., ácido glutárico, ácido benzoico, ácido policarboxílico y mezclas de los mismos. El
ácido puede usarse para ayudar a mantener un pH ligeramente ácido en el recubrimiento y el entorno circundante, por ejemplo, dentro del paquete donde se almacena el dispositivo que tiene el recubrimiento. Como se explica con más detalle a continuación, la manosa puede catalizarse para producir peróxido, y un pH ligeramente ácido puede ayudar a mantener la estabilidad del peróxido en la composición de recubrimiento y el entorno circundante. Dependiendo de la aplicación, puede ser deseable mantener un pH de aproximadamente 4 a 8 en el recubrimiento y/o entorno circundante, preferentemente de aproximadamente 5 a 7, y más preferentemente de aproximadamente 5,5 a 6,5. Los ácidos orgánicos, o mezclas de ácidos orgánicos, pueden estar en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 8,0 % en peso del recubrimiento.
Los antioxidantes pueden ser, por ejemplo, ácido ascórbico, a-tocoferol, BHT-Alcohol y mezclas de los mismos. Los antioxidantes pueden estar en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 1 % en peso del recubrimiento.
La enzima generadora de peróxido puede ser cualquier enzima adecuada que interactúe con manosa para generar peróxido. Tales enzimas incluyen, por ejemplo, una oxidorreductasa tal como glucosa oxidasa o peroxidasa. La peroxidasa puede ser, por ejemplo, lactoperoxidasa. La enzima generadora de peróxido puede estar en una cantidad que interactúe con la manosa para generar una cantidad efectiva de peróxido. Por ejemplo, la enzima puede estar en una cantidad suficiente para catalizar la manosa para producir una cantidad antiinfecciosa de peróxido durante la vida útil del producto médico. En una realización, la enzima puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,0005 % en peso y aproximadamente 0,5 % en peso del recubrimiento. En otra realización, la enzima puede estar por debajo de 0,01 % en peso. En otras realizaciones, la enzima podría estar entre aproximadamente 10 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco de los otros componentes del recubrimiento y aproximadamente 4000 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco.
Cuando se incluye en el recubrimiento una enzima generadora de peróxido, como la glucosa oxidasa, dicha enzima puede catalizar un sustrato adecuado (p. ej., manosa) para generar peróxido de hidrógeno. La cantidad de enzima generadora de peróxido puede ser suficiente para que la catalización pueda generar peróxido de forma constante durante un período de tiempo relativamente largo, dando como resultado una liberación continua de peróxido que puede proporcionar protección antiinfecciosa durante el almacenamiento y uso del catéter.
El recubrimiento hidrofílico que contiene manosa puede formarse a partir de una formulación del recubrimiento hidrofílico, como una solución o dispersión, que contiene polímero(s) hidrofílico(s), manosa y, opcionalmente, otros agentes/aditivos. La formulación del recubrimiento hidrofílico se puede aplicar al eje del catéter, por ejemplo, mediante recubrimiento por inmersión, pulverización, pintura o cualquier otro procedimiento de recubrimiento adecuado. Dependiendo del recubrimiento deseado, la formulación del recubrimiento se puede secar y/o curar para formar el recubrimiento hidrofílico en el catéter. El recubrimiento hidrofílico se puede formar directamente sobre la superficie del eje del catéter. Alternativamente, una capa de recubrimiento base/ligadura puede formarse primero sobre la superficie del eje del catéter, y a continuación el recubrimiento hidrofílico puede formarse sobre la capa base. En una realización, la capa de recubrimiento base y la formulación incluyen uno o varios polímeros hidrofílicos. La capa de recubrimiento base puede tener una buena adherencia tanto a la superficie del eje del catéter como al recubrimiento hidrofílico.
En una realización, la formulación del recubrimiento hidrofílico (en estado líquido) incluye
polímero(s) hidrofílico(s) en una cantidad entre aproximadamente 0,9 % en peso y aproximadamente 20 % en peso de la formulación del recubrimiento;
manosa en una cantidad entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 5,0 % en peso de la formulación del recubrimiento; y
disolvente en una cantidad entre aproximadamente 75 % en peso y aproximadamente 99 % en peso de la formulación del recubrimiento.
El disolvente puede ser, por ejemplo, agua, etanol, metanol o cualquier combinación de los mismos o cualquier otro disolvente adecuado.
La formulación del recubrimiento hidrofílico también puede incluir opcionalmente una cantidad efectiva de una enzima generadora de peróxido que es efectiva para catalizar la manosa en el recubrimiento para generar peróxido durante el almacenamiento y uso. En una realización, la enzima generadora de peróxido puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,0005 % en peso y aproximadamente 0,25 % en peso de la formulación del recubrimiento. En otra realización, la enzima puede estar por debajo de 0,01 % en peso. En otra realización, la enzima podría estar entre aproximadamente 10 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco y aproximadamente 1400 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco. La cantidad de enzima puede ser suficiente para producir entre aproximadamente 10 mg/100 g de peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo y aproximadamente 25 mg/100 g peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo. En otra realización más, la enzima generadora de peróxido puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,075 % en peso y aproximadamente 0,5 % en peso de la formulación del recubrimiento. En otra realización más, la cantidad de
peróxido podría estar entre aproximadamente 15 conjuntos activos U por 100 gramos de peso seco y aproximadamente 2800 conjuntos activos U por 100 gramos de peso seco.
El recubrimiento también puede incluir opcionalmente un agente de curado, como benzofenona. El agente de curado puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 1,0 % en peso.. La formulación del recubrimiento también puede incluir opcionalmente un ácido orgánico en una cantidad entre aproximadamente 0,1% en peso y aproximadamente 8,0% en peso y/o un antioxidante en una cantidad entre aproximadamente 0,05% en peso y aproximadamente 1,0 % en peso. La formulación del recubrimiento también puede incluir opcionalmente cualesquiera otros agentes/aditivos, tales como plastificantes, humectantes, compuestos que ayudan a adherir el recubrimiento a una superficie, y/o polielectrolitos.
En una realización, la formulación del recubrimiento incluye
polímero(s) hidrofílico(s), tales como PVP en una cantidad entre aproximadamente 0,9 % en peso y aproximadamente 20 % en peso de la formulación del recubrimiento;
manosa, tal como una mezcla de d-manosa y oligomanosa, en una cantidad entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 5,0 % en peso de la formulación del recubrimiento;
un agente de curado en una cantidad entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 1,0 % en peso de la formulación del recubrimiento;
una enzima generadora de peróxido, tal como glucosa oxidasa, en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 0,07 % en peso de la formulación del recubrimiento; o la enzima puede estar por debajo de 0.01 % en peso; o la enzima entre aproximadamente 10 U conjuntos activos por 100 ml de solución) y aproximadamente 1400 U conjuntos activos por 100 ml de solución; y
un solvente en una cantidad entre aproximadamente 73 % en peso y aproximadamente 98,8 % en peso de la formulación del recubrimiento.
Una vez que se forma el recubrimiento en el catéter, el catéter se puede empaquetar en un conjunto de catéter para almacenamiento, distribución y uso por parte del usuario final. El conjunto del catéter incluye un paquete que contiene el catéter y un líquido humectante que humedece el recubrimiento hidrofílico para volverlo lubricante. El fluido humectante incluye cualquier agente humectante adecuado que humedezca el recubrimiento hidrofílico. El agente humectante puede ser, por ejemplo, agua o solución salina. El catéter revestido hidrofílico se puede envasar en contacto con el fluido humectante o el paquete incluye compartimentos separados para el catéter y el fluido humectante donde los compartimentos se ponen en comunicación durante el procedimiento de fabricación o justo antes de que el usuario los use.
En una realización, el conjunto del catéter incluye un paquete que tiene un catéter que incluye un recubrimiento hidrofílico que tiene uno o varios polímeros hidrofílicos, manosa y, opcionalmente, cualquiera de los aditivos/agentes mencionados anteriormente. En otra realización, el paquete incluye un catéter que tiene un recubrimiento hidrofílico que tiene un polímero hidrofílico, manosa, una enzima generadora de peróxido y, opcionalmente, cualquier otra de los aditivos/agentes mencionadas anteriormente.
En otra realización más, el catéter dentro del paquete incluye un recubrimiento hidrofílico que tiene un polímero hidrofílico y manosa y, opcionalmente, cualquiera de los aditivos/agentes mencionados anteriormente. El paquete también incluye un fluido humectante que incluye un agente humectante, como agua o solución salina, y una enzima generadora de peróxido. En esta realización, cuando el fluido humectante humedece el recubrimiento hidrofílico y entra en la matriz del recubrimiento hidrofílico, la enzima generadora de peróxido entrará en la matriz y catalizará la manosa para generar peróxido mientras el catéter se almacena dentro del paquete y durante el uso por parte del usuario. .
En otra realización más, el catéter incluye un recubrimiento hidrofílico que no incluye manosa cuando se forma el recubrimiento. La manosa se puede introducir en el recubrimiento poniendo en contacto el recubrimiento con un fluido que incluye manosa. Opcionalmente, el fluido también puede incluir una enzima generadora de peróxido. Por ejemplo, después de que se forme el recubrimiento hidrofílico sobre el catéter y antes de ponerlo en contacto con el fluido humectante, el recubrimiento hidrofílico puede ponerse en contacto con una solución que incluya manosa. Por ejemplo, el catéter que incluye el recubrimiento hidrofílico formado sobre él puede sumergirse en una solución vehículo de manosa donde la solución entra en la matriz polimérica del recubrimiento hidrofílico, transportando así la manosa a la matriz para introducir la manosa en la matriz. En otras realizaciones, la solución vehículo también puede incluir la enzima generadora de peróxido de manera que tanto la manosa como la generadora de peróxido se transporten e introduzcan en la matriz del recubrimiento hidrofílico. Después de haber introducido en el recubrimiento una cantidad suficiente de manosa y, cuando se incluye, enzima generadora de peróxido, el catéter puede retirarse de la solución vehículo y colocarse en un paquete. El paquete puede incluir opcionalmente una solución humectante.
La mañosa también se puede introducir en la matriz polimérica del recubrimiento hidrofílico de un catéter poniendo en contacto el recubrimiento con un fluido humectante que incluya manosa. Opcionalmente, el fluido humectante también puede incluir una enzima generadora de peróxido. El catéter se puede situar en el paquete con un líquido humectante que incluye manosa. Cuando el fluido humectante humedece el recubrimiento hidrofílico, entra en la matriz del recubrimiento hidrofílico, llevando consigo la manosa. Cuando el usuario retira el catéter para su uso, el catéter hidrofílico incluye manosa y enzima generadora de peróxido cuando se usa, lo que proporciona un efecto antiinfeccioso durante el almacenamiento y el uso.
Por tanto, la presente divulgación también se refiere a un fluido humectante que incluye manosa, un fluido humectante que incluye manosa y una enzima generadora de peróxido, y un fluido humectante que incluye una enzima generadora de peróxido.
Además, los conjuntos de catéter descritos anteriormente pueden esterilizarse de manera adecuada. Por ejemplo, los conjuntos de catéter pueden esterilizarse por radiación con radiación gamma o haz de electrones. Además, cualquiera de los paquetes descritos anteriormente o analizados en esta invención puede ser impermeable a gases y líquidos. Alternativamente y dependiendo de la aplicación, los paquetes pueden ser permeables a gases.
Manosa y/o aditivos de alcohol de azúcar para formulaciones hidrofílicas y fluidos humectantes
La presente descripción también se refiere a un aditivo de manosa que se puede agregar a una formulación hidrofílica o a un fluido humectante. El aditivo que contiene manosa incluye
manosa en una cantidad entre aproximadamente 75 % en peso y aproximadamente 85 % en peso del aditivo; y
solvente, tal como agua, en una cantidad entre aproximadamente 15 % en peso y aproximadamente 25 % en peso.
El aditivo también puede incluir otros agentes como cualquiera de los ácidos orgánicos mencionados anteriormente, antioxidantes y/o enzima generadora de peróxido. Cuando se incluyen, los ácidos orgánicos pueden estar en una cantidad entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 8,0 % en peso del aditivo, el antioxidante puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 1,0 % en peso del aditivo, y el peróxido que genera la enzima puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,0005 % en peso y aproximadamente 0,5 % en peso de la formulación del recubrimiento. En otra realización, la enzima puede estar por debajo de 0,01 % en peso. En otra realización, la enzima podría estar entre aproximadamente 10 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco y aproximadamente 1400 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco. La cantidad de enzima puede ser suficiente para producir entre aproximadamente 10 mg/100 g de peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo y aproximadamente 25 mg/100 g peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo. El aditivo también puede incluir un agente tixotrópico, como uno o más de pectina, agar, alginato o similares.
Además de la manosa, el aditivo incluye un alcohol de azúcar, como los alcoholes de azúcar de 3 carbonos (glicerol); alcoholes de azúcar de 4 carbonos (eritritol, treitol); alcoholes de azúcar de 5 carbonos (Arabitol, Xilitol, Ribitol) Alcoholes de azúcar, Alcoholes de azúcar de 6 carbonos (Manitol, Sorbitol, Galactitol, Fucitol, Iditol, Inositol), Alcoholes de azúcar de 7 carbonos (Volemitol), Alcoholes de azúcar de 12 carbonos (Isomalt, maltitol, lactitol), alcoholes de azúcar de 18 carbonos (maltotriitol), alcoholes de azúcar de 24 carbonos (maltotetraitol) y poliglicitol.
El aditivo que contiene manosa o alcohol de azúcar se puede añadir a una formulación del recubrimiento hidrofílico que forma un recubrimiento hidrofílico. Puede agregarse a un fluido humectante o puede agregarse a una solución vehículo para introducir manosa o alcohol de azúcar en un recubrimiento hidrofílico. Por lo tanto, la presente divulgación también se refiere a recubrimientos hidrofílicos y fluidos humectantes que contienen alcohol de azúcar o alcohol de azúcar y una enzima. En una realización, un aditivo incluye un polímero hidrofílico, manosa y al menos un alcohol de azúcar, como por ejemplo xilitol. Opcionalmente, este aditivo también incluye una o más de inulinas (como, por ejemplo, inulina extraída de plantas de asteraceae o inulina sintética), al menos una enzima generadora de peróxido y/o al menos un ácido orgánico o sales del mismo. Además, un recubrimiento hidrofílico o un fluido humectante también incluye un polímero hidrofílico, manosa y al menos un alcohol de azúcar, como por ejemplo xilitol. Opcionalmente, este aditivo también puede incluir una o más de inulinas, al menos una enzima generadora de peróxido y/o al menos un ácido orgánico o sales del mismo. De manera similar a lo discutido anteriormente en relación con la manosa, el alcohol de azúcar o los aditivos, como los mencionados anteriormente, se pueden incluir en el recubrimiento mediante la adición a la formulación del recubrimiento que forma el recubrimiento o mediante la infiltración en un recubrimiento ya formado.
Recubrimientos hidrofílicos y fluidos humectantes que contienen miel
Recubrimientos hidrofílicos higiénicos de la presente divulgación incluyen un polímero hidrofílico, miel (natural o sintética) y, opcionalmente, otros aditivos y agentes. Tal como se usa en esta invención, miel natural se refiere a la miel producida de forma natural por las abejas (ya sea que se considere activa o no) y miel sintética se refiere a sustancias que incluyen sustancialmente los mismos componentes de las mieles naturales pero que son artificiales.
El recubrimiento hidrofílico higiénico incluye
polímero(s) hidrofílico(s) en una cantidad entre aproximadamente 70 % en peso y aproximadamente 99 % en peso del recubrimiento; y
miel en una cantidad entre aproximadamente 1% en peso y aproximadamente 30% en peso del recubrimiento.
En una realización, el recubrimiento hidrofílico higiénico incluye
polímero(s) hidrofílico(s) en una cantidad entre aproximadamente 80 % en peso y aproximadamente 98 % en peso del recubrimiento; y
miel en una cantidad de aproximadamente 2% en peso y aproximadamente 20 % en peso.
El recubrimiento hidrofílico higiénico puede incluir opcionalmente otros agentes o aditivos, como cualquiera de los ácidos orgánicos mencionados anteriormente, antioxidantes y/o enzima generadora de peróxido. Los ácidos orgánicos pueden estar en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 8,0 % en peso del recubrimiento. Los antioxidantes pueden estar en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 1,0 % en peso del recubrimiento. La enzima generadora de peróxido puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,0005 % en peso y aproximadamente 0,5 % en peso del recubrimiento. En otra realización, la enzima puede estar por debajo de 0,01 % en peso. En otra realización, la enzima podría estar entre aproximadamente 10 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco y aproximadamente 1400 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco. La cantidad de enzima puede ser suficiente para producir entre aproximadamente 10 mg/100 g de peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo y aproximadamente 25 mg/100 g de peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo.
La miel puede ser una miel intrínsecamente activa que genera un nivel de fondo de peróxido de hidrógeno. Alternativamente, cuando se incluye en el recubrimiento una enzima generadora de peróxido, dicha enzima puede catalizar los sacáridos de la miel para generar peróxido, tal como peróxido de hidrógeno. La cantidad de enzima generadora de peróxido puede ser suficiente para que la catalización pueda generar peróxido durante un período de tiempo relativamente largo, dando como resultado una liberación continua de peróxido que puede proporcionar protección antiinfecciosa durante el almacenamiento y uso del catéter.
El recubrimiento hidrofílico que contiene miel se puede formar a partir de una formulación de recubrimiento hidrofílico, tal como una solución o dispersión, que contiene el o los polímeros hidrofílicos, miel y, opcionalmente, otros agentes/aditivos. La formulación del recubrimiento hidrofílico se puede aplicar al eje del catéter mediante cualquiera de los procedimientos descritos anteriormente. Dependiendo del recubrimiento deseado, la formulación del recubrimiento se puede secar y/o curar para formar el recubrimiento hidrofílico en el catéter. El recubrimiento hidrofílico se puede formar directamente sobre la superficie del eje del catéter o sobre una capa de recubrimiento base/ligadura como se ha descrito anteriormente.
En una realización, la formulación del recubrimiento hidrofílico incluye
polímero(s) hidrofílico(s) en una cantidad entre aproximadamente 80 % en peso y aproximadamente 97 % en peso de la formulación del recubrimiento;
miel en una cantidad entre aproximadamente 1 % en peso y aproximadamente 20 % en peso de la formulación del recubrimiento; y
un solvente en una cantidad entre aproximadamente 80 % en peso y aproximadamente 99 % en peso de la formulación del recubrimiento.
El disolvente puede ser, por ejemplo, agua, etanol, metanol o cualquier combinación de los mismos o cualquier otro disolvente adecuado. El agente de curado puede ser, por ejemplo, benzofenona.
La formulación del recubrimiento hidrofílico puede, opcionalmente, incluir también una cantidad efectiva adicional de una enzima generadora de peróxido que es efectiva para catalizar los sacáridos de la miel para generar peróxido. En una realización, la enzima generadora de peróxido puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,05 % en peso y aproximadamente 0,5 % en peso de la formulación del recubrimiento. En otra realización, la enzima puede estar por debajo de 0,01 % en peso. En otras realizaciones, la enzima podría estar entre aproximadamente 5 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco de los otros componentes del recubrimiento y aproximadamente 4000 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco. La cantidad de enzima puede ser suficiente para producir entre aproximadamente 10 mg/100 g de peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo y aproximadamente 25 mg/100 g peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo. En otra realización, la enzima podría estar entre aproximadamente 10 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco y
aproximadamente 1400 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco. El recubrimiento también puede incluir opcionalmente cualquiera de los agentes de curado mencionados anteriormente. El agente de curado puede estar en una cantidad entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 1,0 % en peso. La formulación de recubrimiento también puede incluir opcionalmente un ácido orgánico en una cantidad entre aproximadamente 0,01 % en peso y aproximadamente 8,0 % en peso, y/o un antioxidante en una cantidad entre aproximadamente 0,05 % en peso y aproximadamente 1,0 % en peso. La formulación del recubrimiento también puede incluir opcionalmente cualesquiera otros agentes/aditivos, tales como plastificantes, humectantes, compuestos que ayudan a adherir el recubrimiento a una superficie, y/o polielectrolitos.
En una realización, la formulación de recubrimiento incluye
polímero(s) hidrofílico(s), tales como PVP en una cantidad entre aproximadamente 0,9 % en peso y aproximadamente 20 % en peso de la formulación del recubrimiento;
miel en una cantidad entre aproximadamente 0,5 % en peso y aproximadamente 5,0 % en peso de la formulación de recubrimiento;
un agente de curado en una cantidad entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 1,0 % en peso de la formulación del recubrimiento;
enzima generadora de peróxido, tal como glucosa oxidasa, en una cantidad entre 0,0005 % en peso y aproximadamente 0,5 % en peso de la formulación del recubrimiento; o la enzima puede estar por debajo de 0,01 % en peso; o la enzima podría estar entre aproximadamente 5 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco de los otros componentes del recubrimiento y aproximadamente 1400 U de conjuntos activos por 100 gramos de peso seco. La cantidad de enzima puede ser suficiente para producir entre aproximadamente 10 mg/100 g de peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo y aproximadamente 25 mg/100 g peróxido de hidrógeno de fondo en el recubrimiento a lo largo del tiempo;
disolvente en una cantidad entre aproximadamente 73 % en peso y aproximadamente 98,5 % en peso de la formulación del recubrimiento.
Una vez que se forma el recubrimiento en el catéter, el catéter se puede empaquetar en un conjunto de catéter para almacenamiento, distribución y uso por parte del usuario final. El conjunto del catéter incluye un paquete que contiene el catéter y un líquido humectante que humedece el recubrimiento hidrofílico para volverlo lubricante. El fluido humectante incluye cualquier agente humectante adecuado que humedezca el recubrimiento hidrofílico. El agente humectante puede ser, por ejemplo, agua o solución salina. El catéter revestido hidrofílico se puede envasar en contacto con el fluido humectante o el paquete incluye compartimentos separados para el catéter y el fluido humectante donde los compartimentos se ponen en comunicación durante el procedimiento de fabricación o justo antes de que el usuario los use.
En una realización, el conjunto de catéter incluye un paquete que tiene en su interior un catéter que incluye un recubrimiento hidrofílico que tiene un polímero hidrofílico, miel y, opcionalmente, cualquiera de los aditivos/agentes mencionados anteriormente. En otra realización, el paquete incluye un catéter que tiene un recubrimiento hidrofílico que tiene un polímero hidrofílico, miel, una enzima generadora de peróxido y, opcionalmente, cualquier otro de los aditivos/agentes mencionados anteriormente.
En otra realización más, el catéter dentro del paquete incluye un recubrimiento hidrofílico que tiene un polímero hidrofílico y miel. El paquete también incluye un fluido humectante que incluye un agente humectante, como agua o solución salina, y una enzima generadora de peróxido. En esta realización, cuando el fluido humectante humedece el recubrimiento hidrófilo y entra en la matriz del recubrimiento hidrófilo, la enzima generadora de peróxido entrará en la matriz y catalizará los sacáridos de la miel para generar peróxido mientras el catéter se almacena dentro del envase y durante su uso por el usuario
En otra realización más, el catéter incluye un recubrimiento hidrofílico que no incluye miel cuando se forma el recubrimiento. La miel se puede introducir en el recubrimiento poniendo en contacto el recubrimiento con un fluido que incluye miel. Opcionalmente, el fluido también puede incluir una enzima generadora de peróxido. Por ejemplo, después de que se forme el recubrimiento hidrofílico y antes de ponerlo en contacto con el fluido humectante, el recubrimiento hidrofílico puede ponerse en contacto con una solución que incluya miel. Por ejemplo, el catéter que incluye el recubrimiento hidrofílico formado sobre el mismo se puede sumergir en una solución vehículo que incluye miel donde la solución entra en la matriz polimérica del recubrimiento hidrofílico, llevando así los componentes de la miel a la matriz para introducir los componentes de la miel en la matriz. . En otras realizaciones, la solución vehículo también puede incluir la enzima generadora de peróxido de manera que tanto la miel como la generadora de peróxido se transporten y se introduzcan en el recubrimiento hidrofílico. Después de haber introducido en el recubrimiento una cantidad suficiente de miel y, cuando se incluye, enzima generadora de peróxido, el catéter puede retirarse de la solución vehículo y colocarse en un paquete. El paquete puede incluir opcionalmente una solución humectante.
La miel también se puede introducir en la matriz polimérica del recubrimiento hidrofílico de un catéter por contacto con un fluido humectante que incluye miel. Opcionalmente, el fluido humectante también puede incluir una enzima generadora de peróxido. El catéter se puede situar en el paquete con un líquido humectante que incluye miel. Cuando el fluido humectante humedece el recubrimiento hidrófilo, entra en la matriz del recubrimiento hidrófilo, arrastrando consigo los componentes de la miel. Cuando el usuario retira el catéter para su uso, el catéter hidrofílico incluye miel en el mismo y enzima generadora de peróxido cuando se usa, lo que proporciona un efecto antiinfeccioso durante el almacenamiento y el uso.
Por lo tanto, la presente descripción también se refiere a un fluido humectante que incluye miel y un fluido humectante que incluye miel y una enzima generadora de peróxido.
Además, los conjuntos de catéter descritos anteriormente pueden esterilizarse de manera adecuada. Por ejemplo, el conjunto de catéter puede esterilizarse por radiación con radiación gamma o de haz de electrones.
EJEMPLOS
Se formaron recubrimientos hidrofílicos en las superficies externas de catéteres hechos de cloruro de polivinilo (catéteres de PVC). Los catéteres tenían un tamaño de CH14 y una dureza Shore de 82A. Los recubrimientos hidrófilos incluían una capa de revestimiento base formada en la superficie exterior del catéter y una capa de revestimiento superior formada sobre la capa de revestimiento base. La composición del recubrimiento base se preparó como se indica a continuación. La composición del recubrimiento base se aplicó a la superficie exterior de cada uno de los catéteres y a continuación se curó y se secó para formar un recubrimiento base sobre la misma.
La composición del recubrimiento base incluía los siguientes componentes:
Composición de la capa base
La composición del revestimiento base se preparó agregando lentamente la PVP a metanol mientras se mezclaba hasta que la PVP se disolvió. A continuación, se añadieron PEG400DA e Irgacure 2959 y se dejaron disolver completamente mientras se agitaba la solución.
Las composiciones de la capa superior se prepararon con los componentes que se muestran en la siguiente tabla. Cada uno de los catéteres tenía una de las composiciones de capa superior aplicada sobre la capa base. A continuación, las composiciones de capa superior se curaron y secaron para formar un recubrimiento hidrofílico en la superficie exterior del catéter.
Las formulaciones de las composiciones de capa superior fueron las siguientes:
Capas Superiores
Cada una de las composiciones de la capa superior se preparó agregando PVP al etanol y agua y mezclando hasta que se disolvió. A continuación, se añadieron los componentes restantes (glicerol, PEG400DA, BHT-A y benzofenona) y se dejó que se disolvieran completamente con agitación. Finalmente, se añadieron d-manosa, xilitol y miel natural a la formulación del recubrimiento respectiva y se permitió que se disolviera completamente con agitación.
Para formar el recubrimiento hidrofílico en las superficies externas de cada uno de los catéteres, los catéteres se sumergieron en la composición del recubrimiento base durante un período de 10 segundos y a continuación se retiraron a una velocidad de 0,7 cm/seg utilizando una máquina de recubrimiento Harland PCX que contenía lámparas UV. A continuación, la composición del recubrimiento base se curó y se secó bajo lámparas UV durante 45 segundos para formar una capa de recubrimiento base que cubría la superficie exterior del catéter. A continuación, los catéteres se sumergieron en una de las cuatro composiciones de recubrimiento superior durante 10 segundos y se retiraron a una velocidad de 0,5 cm/seg. A continuación, la composición del recubrimiento superior se curó con UV y se secó bajo lámparas UV durante 10 minutos para formar la capa de recubrimiento superior que dio como resultado la formación de un recubrimiento hidrofílico sobre el catéter.
Los catéteres revestidos con cada una de las formulaciones se dividieron en dos grupos. El primer grupo se probó en estado no esterilizado y el segundo grupo se envasó en bolsas de papel de aluminio, selladas y esterilizadas por radiación gamma en el paquete a 30-35 kGy.
Se midieron los coeficientes de fricción (CoF) iniciales y desgastados esterilizados y no esterilizados del catéter, incluidas las Capas Superiores 1-4, con el recubrimiento hidrofílico en un estado hidratado. También se probaron los coeficientes de fricción (CoF) de secado inicial esterilizado, desgastado y de diez minutos de los catéteres que incluyen Capas Superiores 5. Al probar los CoF, los catéteres se sumergieron en agua durante 30 segundos para lograr un estado hidratado. Además, se midió un tiempo de secado CoF de diez minutos para Capa Superior 5.
Las mediciones del CoF son un indicador de lubricidad y se midieron con un Medidor de Fricción Harland Modelo FTS5500. Los CoF de los catéteres se determinaron insertando un mandril en una sección de 127 mm del tubo de catéter revestido. A continuación, el tubo se sujetó entre dos piezas de caucho de silicona a una carga de 100 g, donde el caucho de silicona tenía una dureza Shore de 60A. El tubo del catéter con el mandril insertado en el mismo se sacó a través de las dos piezas de caucho de silicona a una velocidad de 10 mm/s. Se midió la fuerza requerida para sacar aproximadamente 80 mm del tubo del catéter a través de las dos piezas de caucho de silicona. Se calculó el valor de CoF a partir de la relación entre las cargas registradas y las aplicadas (es decir, la carga registrada dividida por la carga aplicada) cuando se alcanzó el estado estable. El CoF de cada tipo de catéter se midió inmediatamente después de la hidratación ("inicial"), inmediatamente después de ser desgastado ("desgastado") e inmediatamente después de un tiempo de secado de diez minutos ("secado").
Para medir el CoF desgastado, el catéter, con el recubrimiento hidrofílico en estado hidratado, se hizo circular hacia adelante y hacia atrás 25 veces a través de un orificio en una almohadilla de silicona de 1 mm de espesor que tenía una dureza Shore de 60A. El orificio era de aproximadamente 90 % del diámetro exterior del tubo del catéter y la abrasión tuvo lugar debajo del agua. La abrasión del catéter de esta manera es diseñada para eliminar cualquier porción del recubrimiento que no esté bien adherida a los tubos. Después de la abrasión, se midió el CoF como se describió anteriormente.
Al medir CoF con tiempo de secado de diez minutos, el catéter, inmediatamente después de la hidratación para catéteres "esterilizados en seco" o inmediatamente después de sacarlos del paquete para catéteres "esterilizados en húmedo", se colocó en una atmósfera con una temperatura de 23°C y una humedad relativa de 50 % durante 10 minutos antes de medir el CoF.
Resultados
Mediciones del coeficiente de fricción
La Tabla 1 muestra los CoF promedio para los CoF iniciales y desgastados para catéteres esterilizados y no esterilizados recubiertos con Capas Superiores 1-4.
La Tabla 2 muestra los CoF promedio para los CoF iniciales, desgastado y de secado de diez minutos para catéteres esterilizados recubiertos con Capas Superiores 5.
Tabla 2
Pruebas de absorción de colorante
Se realizaron pruebas de absorción de colorante en los catéteres para evaluar el nivel de adhesión/no-adhesión entre los recubrimientos hidrofílicos y los catéteres. Después de medir los CoF de los catéteres desgastados, los catéteres se secaron (se deshidrataron). Los catéteres deshidratados se sumergieron a continuación en un colorante rojo soluble en agua durante 2 minutos. A continuación, se inspeccionaron visualmente los catéteres para determinar si el colorante se había absorbido uniformemente a lo largo del recubrimiento o si secciones de la porción revestida del catéter estaban libres de colorante. Una captación uniforme de colorante en toda la parte revestida del catéter indica que el recubrimiento hidrofílico tiene una buena adhesión al catéter. Si la parte revestida del catéter tiene secciones sin colorante, esto es una indicación de que el recubrimiento hidrofílico o secciones del mismo han adelgazado significativamente y/o se han separado del catéter debido a la falta de adherencia al catéter.
Haciendo referencia a las Fig. 1-9, la inspección visual de los catéteres que incluyen revestimientos hidrofílicos formados a partir de las Capas Superiores 1 a 5, esterilizados y sin esterilizar, muestra que los revestimientos hidrofílicos exhibieron una absorción de colorante uniforme, lo que es una indicación de que el revestimiento hidrofílico tenía una fuerte adhesión al catéter y buena cohesión del revestimiento.
Claims (15)
1. Un catéter que comprende:
una superficie; y
un recubrimiento hidrofílico lúbrico humedecido dispuesto sobre la superficie, donde el recubrimiento comprende una matriz polimérica hidrofílica y manosa que está situada dentro de la matriz polimérica hidrofílica.
2. El catéter de la reivindicación 1, donde el polímero hidrofílico comprende polivinilpirrolidona.
3. El catéter de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el recubrimiento comprende además una enzima generadora de peróxido en la matriz polimérica.
4. El catéter de la reivindicación 3, donde la enzima comprende una oxidorreductasa.
5. El catéter de una cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, donde la enzima comprende glucosa oxidasa.
6. El catéter de una cualquiera de las reivindicaciones 3 y 4, donde la enzima comprende peroxidasa.
7. El catéter de la reivindicación 6, donde la peroxidasa comprende lactoperoxidasa.
8. El catéter de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el recubrimiento comprende además un agente tixotrópico.
9. El catéter de la reivindicación 8, donde el agente tixotrópico es uno o más de pectina, agar, y/o alginato
10. El catéter de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el recubrimiento incluye además alcohol de azúcar.
11. El catéter de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el recubrimiento comprende además un ácido orgánico.
12. El catéter de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el recubrimiento comprende además un antioxidante.
13. El catéter de la reivindicación 12, donde el antioxidante comprende ácido ascórbico, a-tocoferol, BHT-alcohol y mezclas de los mismos.
14. Un procedimiento para formar un catéter de la reivindicación 1, que comprende:
formar un recubrimiento hidrofílico sobre una superficie del catéter;
y sumergir el catéter que incluye el recubrimiento hidrofílico en una solución que contiene manosa, donde la solución lleva manosa a una matriz polimérica del recubrimiento hidrofílico.
15. El procedimiento de la reivindicación 14, donde el revestimiento hidrofílico incluye además una enzima generadora de peróxido en la matriz polimérica.
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