ES2951645T3

ES2951645T3 - Composición antiviral que comprende zeolitas modificadas

Info

Publication number: ES2951645T3
Application number: ES21208440T
Authority: ES
Inventors: Paolo Vacca; Miriam Riva; Katarzyna Fidecka
Original assignee: SAES Getters SpA
Current assignee: SAES Getters SpA
Priority date: 2020-11-16
Filing date: 2021-11-16
Publication date: 2023-10-24
Anticipated expiration: 2041-11-16
Also published as: KR20230101824A; TW202233064A; EP4000397B1; IT202000027390A1; CN116471934A; EP4000397A1; US20230329241A1; JP2024506772A; WO2022101496A1

Abstract

La presente invención se refiere a zeolitas modificadas o funcionalizadas con restos de silano, a composiciones que comprenden dichas zeolitas modificadas con silano y a su uso como agentes antivirales y/o antibacterianos. La invención también se refiere a materiales y/o artículos, tales como, entre otros, tejidos, fibras y/o recubrimientos poliméricos parcial o totalmente cubiertos y/o integrados con dichas zeolitas y/o composiciones modificadas con silano. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composición antiviral que comprende zeolitas modificadas

Sector de la invención

La presente invención se refiere a una composición que comprende zeolitas modificadas que tienen actividad antiviral y antibacteriana.

Estado de la técnica anterior

En los últimos años, se han ido propagando por todo el mundo diferentes enfermedades infecciosas, con los consiguientes problemas sanitarios y sociales. En particular, la infección pandémica COVID-19 del año pasado causada por SARS-COV2 cambió fundamentalmente los recursos conocidos del mundo con graves consecuencias para la salud y la situación económica de las personas.

Hasta la fecha, todavía no existe una vacuna o un tratamiento causal contra el conocido síndrome respiratorio agudo grave (SARS, severe acute respiratory syndrome) causado por el coronavirus, por lo que es muy importante prevenir la infección.

Actualmente es bien sabido que la infección de la COVID-19, así como la infección del SARS aviar, pueden propagarse desde la boca o la nariz de una persona infectada en pequeñas partículas líquidas cuando tosen, estornudan, hablan, cantan o respiran profundamente, pero también a través del contacto indirecto de todo tipo de superficies, objetos y artículos contaminados (tales como pomos de puertas, mesas, superficies públicas, ropa, etc.) que entran en contacto con el virus. De hecho, tal como se informa en la bibliografía reciente, el virus puede sobrevivir varias horas o días dependiendo del tipo de superficie.

Por lo tanto, con el fin de prevenir la infección, se considera eficaz mantener limpios los artículos que serían tocados con frecuencia por personas infectadas mediante desinfección y similares.

Se ha informado que los desinfectantes generales, tales como el etanol y el hipoclorito de sodio, pueden eliminar fácilmente el virus; sin embargo, este tipo de moléculas muestran solo un efecto temporal y generalmente no son capaces de mantener limpias las superficies y los artículos a lo largo del tiempo.

Además, se conocen agentes inorgánicos a base de plata o cobre como agentes antimicrobianos desde hace muchos años. Por ejemplo, en la Patente US4911898 se informa de un artículo polimérico que contiene partículas de zeolita en el que los iones metálicos, tales como Ag, Cu o Zn, proporcionados por una reacción de intercambio iónico, muestran un efecto antimicrobiano genérico sin deterioro de las propiedades físicas del polímero.

También la Patente US4775585 da a conocer la utilización de zeolita-metal incorporada en un polímero para obtener un polímero con actividad bactericida y la Patente US4923450 da a conocer la incorporación de zeolitas en materiales a granel para la producción de tubos médicos.

Se informa de otro posible enfoque en la Patente US20030118658, que da a conocer una microcápsula de proporción de aspecto alta que comprende zeolitas intercambiadas con iones metálicos (Ag, Cu y Zn) como agente antimicrobiano inorgánico recubierto con un polímero hidrófilo.

Además, la Patente EP1676582 da a conocer de forma específica un agente antiviral que es eficaz en el tratamiento de un coronavirus, que comprende un vehículo de iones de plata genérico que incluye la zeolita de intercambio iónico.

Sin embargo, según la presente invención, los inventores señalan que las zeolitas que se dan a conocer de forma común en el estado de la técnica anterior tienen un efecto citotóxico cuando se colocan junto con las células. Dicho efecto negativo conduce a la limitación de utilizar dichas zeolitas en un porcentaje muy diluido para evitar la toxicidad celular inducida por las zeolitas, con la consiguiente reducción de la capacidad antiviral eficaz.

Por lo tanto, para evitar el efecto tóxico de las composiciones de zeolita para las células y, al mismo tiempo, tener una acción eficaz contra el virus, la solución que se da a conocer en la presente invención se basa en la utilización de composiciones que comprenden zeolitas modificadas con restos de silano; de forma específica, realizando una funcionalización a través de la interacción entre los grupos hidroxilo de la zeolita y los grupos funcionales del silano.

En este sector, la Patente WO2014084480 da a conocer una estructura de recubrimiento obtenida mediante la formación de una capa antibacteriana que contiene un complejo de vehículo inorgánico hidroxilado-metal antibacteriano, por ejemplo, un complejo de zeolita hidroxilada-Ag, sobre la superficie de un artículo, seguida de la preparación sobre la misma de una capa de recubrimiento antihuellas basada en silicio (IF); y una estructura de recubrimiento alternativa obtenida mediante la formación de una capa antibacteriana que contiene un vehículo orgánico que tiene un complejo de grupo aminosilano-metal antibacteriano, por ejemplo, un EDTA que tiene un complejo de grupo aminosilano-Ag, seguida de la preparación de una capa de recubrimiento antihuellas basada en flúor (AF).

Un enfoque diferente se representa en la Patente US7311839, que define como agente antimicrobiano las zeolitas modificadas con surfactante (SMZ, surfactant-modified zeolites) creadas mediante el tratamiento de las zeolitas con un surfactante, tal como hexadeciltrimetilamonio (HDTMA), que convierte la carga superficial negativa de las zeolitas en la superficie cargada positivamente de las SMZ.

Sin embargo, ambas soluciones mencionadas no implican la utilización de zeolitas directamente modificadas superficialmente con restos de silano para conseguir el efecto antiviral deseado, es decir, zeolitas que tienen en su superficie grupos silano unidos directamente a la red de aluminosilicato.

Además, es importante señalar que, tal como se presenta en el estado de la técnica anterior citado, el enfoque común para una acción antimicrobiana implica la utilización de una cantidad de metales, tales como Ag, Cu y Zn que, como inconveniente, puede dejar trazas y residuos de los mismos en los productos finales dando lugar a efectos citotóxicos no deseados. Por el contrario, la solución descrita en el presente documento puede evitar o reducir la utilización de metales con la consiguiente superación de los inconvenientes relacionados. Además, la Patente CN110234426 da a conocer un material compuesto de núcleo-envoltura de liberación controlada que se basa en un núcleo poroso de zeolita ZSM-5, en el que los principios activos pueden estar soportados en los microporos del núcleo. El núcleo se puede funcionalizar con un agente de acoplamiento de silano y, a continuación, hacer reaccionar con un polímero orgánico para unir covalentemente el polímero a la zeolita funcionalizada con silano para producir una zeolita recubierta con polímero. Sin embargo, este material compuesto de núcleo-envoltura no es adecuado para una utilización real como antiviral o antibacteriano porque, una vez que se forma la zeolita recubierta con polímero, los grupos funcionales disponibles del agente de acoplamiento de silano son limitados. Además, incluso antes del acoplamiento, la estructura de las zeolitas ZSM-5 conduciría a una reducción de la superficie disponible y, como consecuencia, el resto de silano se incrustaría en la matriz porosa de la zeolita ZSM-5 y, por lo tanto, no estaría disponible a gran escala para una acción antibacteriana o antiviral eficaz.

Por lo tanto, todavía se siente la necesidad de zeolitas modificadas capaces de superar los inconvenientes de las ya conocidas en la técnica, en particular con efecto citotóxico nulo o reducido.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

Con el objetivo de proporcionar una composición capaz de superar los inconvenientes destacados anteriormente, los inventores de la presente invención descubrieron, de forma sorprendente, que mediante la funcionalización de zeolitas con un resto de silano, las zeolitas modificadas obtenidas de este modo pueden utilizarse como un agente antiviral y/o antibacteriano eficaz.

La utilización de los términos antiviral y/o antibacteriano debe entenderse, en general, como un producto biocida, por lo tanto, una sustancia activa que está destinada a destruir, impedir, prevenir la acción de organismos nocivos o no deseados.

La presente invención se refiere a zeolitas, en forma de polvos, de forma preferente zeolita Faujasita (FAU), zeolitas Linde tipo A (LTA) o mezclas de las mismas, con una proporción atómica de silicio con respecto a aluminio (Si/Al) comprendida entre 1 y 15, modificadas o funcionalizadas con restos de silano, en las que dichos restos de silano se definen mejor en la siguiente descripción detallada. Por lo tanto, la presente invención se refiere a composiciones antivirales, de forma preferente, en forma de una dispersión, tal como se define en la reivindicación 1 adjunta y, de forma opcional, a uno o más componentes adicionales, tales como, pero sin limitación a los mismos, agentes antivirales, cargas o modificadores de reología, etc. Tal como será evidente a partir de la siguiente descripción detallada y los ejemplos, las zeolitas modificadas y/o las composiciones, según la presente invención, demostraron ser agentes antivirales y/o antibacterianos eficaces. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a la utilización (no terapéutica) de dichas zeolitas modificadas o composiciones como agentes antivirales y/o antibacterianos, tal como se define en la reivindicación 16 adjunta, particularmente para mantener la superficie de un artículo libre de patógenos, en particular virus, más en particular SARS-CoV-2.

A la luz de lo anterior, las zeolitas modificadas o las composiciones que las comprenden, según cualquier realización de la presente invención, pueden incluirse en varios materiales y/o artículos para prevenir que las infecciones se propaguen, por ejemplo, cuando los usuarios tocan los materiales y/o artículos mencionados anteriormente o entran en contacto con los mismos. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a materiales y/o artículos, tales como, pero sin limitación a los mismos, tejidos, fibras, recubrimientos poliméricos, estructuras multicapa, en los que dichas zeolitas modificadas y/o composiciones cubren parcial o totalmente, como mínimo, una de sus superficies y/o están integradas dentro de los mismos.

Otras ventajas y características de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Tal como se anticipó anteriormente, la presente invención se refiere a zeolitas, en forma de polvos, de forma preferente zeolita Faujasita (FAU), zeolitas Linde Tipo A o mezclas de las mismas, con una proporción atómica de silicio con respecto a aluminio (Si/Al) comprendida entre 1 y 15, caracterizadas por una funcionalización con silano, en particular una funcionalización de la superficie con un resto de silano.

La presente invención también se refiere a composiciones, de forma preferente en forma de una dispersión, que comprenden, como mínimo, una de dichas zeolitas modificadas.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar una composición antiviral que comprende uno o más tipos de zeolitas, en forma de polvos, con una proporción atómica de silicio con respecto a aluminio (Si/Al) comprendida entre 1 y 15 y una funcionalización de la superficie con un resto de silano, caracterizada por que la una o más zeolitas se seleccionan entre un grupo que consiste en Faujasita (FAU), zeolitas Linde Tipo A o mezclas de las mismas y el resto de silano se selecciona entre (3-aminopropil)trimetoxisilano, (3-glicidoxipropil)trimetoxisilano, cloruro de 3-(trihidroxisilil)propildimetiloctadecilamonio, cloruro de octadecildimetil(3-trimetoxisililpropil)amonio y mezclas de los mismos.

Según una realización preferente, dicho resto de silano o compuesto de silano se puede seleccionar entre cloruro de (3-trihidroxisilil)propildimetiloctadecilamonio, cloruro de octadecildimetil(3-trimetoxisililpropil)amonio y mezclas de los mismos. En otra realización preferente, dicha proporción atómica Si/Al está comprendida entre 2 y 15. Según cualquier realización de la presente invención, las zeolitas se pueden seleccionar entre un grupo que consiste en zeolita Faujasita (FAU), zeolitas Linde Tipo A o mezclas de las mismas y puede utilizarse, de forma preferente, en una cantidad comprendida entre el 1 y el 30 % en peso con respecto al peso de la composición total.

Dichas zeolitas están en forma de polvos que, sometidos al protocolo analítico definido según el procedimiento ISO 13320:2020, muestran un tamaño de partícula promedio caracterizado por un valor X⁹⁰, en las que X⁹⁰indica el diámetro esférico en el que están comprendidas el 90 % de las partículas en la muestra en el intervalo dado en base a volumen, comprendido entre 0,1 μm y 10 μm, de forma preferente entre 0,6 y 5,0 μm.

Los inventores de la presente invención encontraron que los compuestos de silano particularmente adecuados para obtener el efecto técnico buscado, según la presente invención, deberían estar presentes en una cantidad comprendida entre el 0,5 y el 15 % en peso con respecto al peso total de las zeolitas. En otras palabras, los compuestos de silano pueden estar presentes en una cantidad comprendida entre 0,1*10-3 y 1,0*10-3 por mol con respecto a 1,0 g de zeolitas, de forma más preferente entre 0,2 y 0,5*10-3. Las zeolitas modificadas o funcionalizadas con restos de silano de la presente invención se pueden obtener según cualquiera de los procedimientos conocidos por un experto en la materia.

Por ejemplo, las zeolitas funcionalizadas con silano se pueden obtener dispersando o solubilizando un compuesto de silano, de forma preferente uno o más de los mencionados anteriormente, en un disolvente adecuado, por ejemplo, etilciclohexano; añadiendo la dispersión o solución obtenida de este modo sobre un polvo de zeolitas, de forma preferente un polvo de FAU y/o LTA y, a continuación, calentando a aproximadamente 200 °C.

Por lo tanto, la presente invención también se refiere a una composición que comprende una o más zeolitas con una proporción atómica de silicio con respecto a aluminio (Si/Al) comprendida entre 1 y 30, caracterizada por una funcionalización de la superficie con silano, en la que dicha funcionalización con silano es obtenible dispersando o solubilizando un compuesto de silano, de forma preferente uno de los mencionados anteriormente, en un disolvente adecuado, de forma preferente etilciclohexano; añadiendo la dispersión o solución obtenida de este modo sobre dichas zeolitas y, a continuación, calentando, de forma preferente a aproximadamente 200 °C. Tal como se anticipó anteriormente, la composición, según cualquier realización de la presente invención, puede comprender, además, uno o más componentes adicionales tales como, pero sin limitación a los mismos, agentes antivirales, cargas o modificadores de reología, etc.

Por ejemplo, la composición que se da a conocer puede comprender, además, uno o más agentes antivirales adicionales, de forma preferente, seleccionados entre 3-yodo-2-propinilbutilcarbamato (IPBC), bifenil-2-ol, 1,2-bencisotiazol-3(2H)-ona (BIT) hidróxido de cobre (II) óxido de cobre (II) nitrato de plata hidróxido de calcio, óxido de calcio, óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, ácido bórico, ácido salicílico, ácido tánico, etanol y mezclas de los mismos. Dichos uno o más agentes antivirales pueden adoptarse en diferente cantidad con respecto al peso de las zeolitas objetivo de la presente invención, dando como resultado el agente antiviral principal o un adyuvante en la composición final.

La composición de la presente invención puede estar, o se puede utilizar, en forma de una dispersión, en la que las zeolitas están dispersas en una o más fases dispersantes, en la que dichas fases dispersantes pueden comprender, o consistir en uno o más disolventes, uno o más aglutinantes o mezclas de los mismos. En una primera realización posible, según la presente invención, la composición antiviral que se da a conocer se puede utilizar en forma de una dispersión en la que las zeolitas se dispersan, como mínimo, en un disolvente seleccionado, de forma preferente, entre un grupo que consiste en agua, etanol, isopropanol, alcohol pentílico, acetato de etilo, acetato de isopropilo, acetato de butilo, acetato de pentilo, diacetato de glicol, terc-amil metil éter, carbonato de dimetilo, 2-metiltetrahidrofurano, acetonitrilo, sulfóxido de dimetilo (DMSO) y mezclas de los mismos.

En una segunda posible realización de la presente invención, la composición se puede utilizar en forma de una dispersión, o consiste en la misma, en la que las zeolitas se encuentran dispersas, como mínimo, en un aglutinante seleccionado, de forma preferente, entre acrílicos, estireno-acrílicos, vinil-acrílicos y copolímero alquídico, uretano-acrílicos, uretanos alifáticos, uretanos, poliésteres, epoxis, siloxanos y polisiloxanos, poliuretanos, poliestireno, resina fenólica, poli[eteno-co-(alcohol vinílico) (EVOH), poli(alcohol vinílico) (PVAL), poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA), polietilenglicol (PEG), polietileno (PE), poliestireno (PS) y sus copolímeros, poli(acetato de vinilo) (PVAC), látex a base de agua o reducible en agua, biopoliésteres, polímeros naturales, en particular polímeros de polisacáridos como quitosano y alginato de sodio, y mezclas de los mismos, estando dicho aglutinante mezclado, de forma opcional, con un disolvente adecuado.

La composición antiviral que se ha dado a conocer anteriormente se puede aplicar o integrar, por ejemplo, en un recubrimiento de superficie, en particular un recubrimiento polimérico de superficie, más en particular una solución de recubrimiento polimérico de superficie, y/o en una estructura multicapa en la que la composición está incrustada en la capa exterior de un recubrimiento polimérico.

En una realización preferente, se añaden a dicha composición o dispersión uno o más componentes adicionales, tales como, por ejemplo, cargas o modificadores de reología, de forma preferente en una cantidad comprendida entre el 5 y el 50 % en peso con respecto al peso total de la composición o dispersión. Dichos componentes adicionales se pueden seleccionar, por ejemplo, en un grupo que consiste en hidrotalcitas, fosfato de zirconio, porfirinas, grafeno y otros cristales bidimensionales, óxido de grafeno, estructuras orgánicas metálicas (M^oF, metal organic frameworks), cápsulas de celulosa y antioxidantes, poliamida terminada en éster, poliamida terminada en amida terciaria, poliéter poliamida, poliamida terminada en polialquilenoxi y mezclas de los mismos.

Tal como será evidente a partir de los siguientes ejemplos no limitantes, las zeolitas modificadas de la presente invención, así como las composiciones que las comprenden, demostraron ser agentes antivirales eficaces, particularmente con referencia al virus SARS-CoV-2.

Por lo tanto, la presente invención también se refiere a la utilización (no terapéutica) de las zeolitas modificadas, o composiciones que las comprenden, según cualquiera de las realizaciones del presente documento que se dan a conocer como agentes antivirales y/o antibacterianos, particularmente para mantener la superficie de un artículo libre de patógenos, en particular virus, más en particular el SARS-CoV-2. A la luz de lo anterior, las zeolitas modificadas, o las composiciones que las comprenden, según cualquier realización de la presente invención, se pueden aplicar y/o incluir, integrar o incrustar en varios materiales y/o artículos para evitar que las infecciones se propaguen, por ejemplo, a través de los usuarios que tocan los materiales y/o artículos mencionados anteriormente o entran en contacto con los mismos. Por lo tanto, la presente invención también se refiere a materiales y/o artículos, tales como, pero sin limitación a los mismos, tejidos, fibras, recubrimientos poliméricos, estructuras multicapa, en los que dichas zeolitas modificadas y/o composiciones cubren parcial o totalmente, como mínimo, una de sus superficies. y/o se encuentran integradas o incrustadas en su interior.

EJEMPLOS

A continuación, la presente invención se explicará con más detalle con referencia a los siguientes ejemplos no limitantes. Las modificaciones o variaciones de las realizaciones de ejemplo en el presente documento, obvias para un experto en la materia, están abarcadas por las reivindicaciones adjuntas.

Proceso de intercambio iónico para los contraejemplos C1 y C₂

De forma específica, se dispersan 15 g de zeolitas FAU con un tamaño promedio comprendido entre 0,5 pmi y 5 |o.m en una solución de sal de plata, o sal de zinc (por ejemplo, sal nitrato), se agita magnéticamente durante 24 horas en ambiente oscuro, a continuación, se filtra en un papel de filtro y se trata térmicamente para favorecer la evaporación del disolvente.

Después de un proceso de molienda, la muestra se trata térmicamente a 500 °C durante 8 horas. La cantidad intercambiada de Ag o Zn resultante se evalúa mediante espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP, inductively coupledplasma).

Proceso de funcionalización con silano para las muestras S1 a S4 y C1

Para realizar la funcionalización de las zeolitas como primera etapa se dispersa 1 g de silano (3-aminopropil)trimetoxisilano en 2,5 g de etilciclohexano. La solución preparada se añade, a continuación, gota a gota, sobre 5 g de polvo de zeolitas (tanto zeolitas dopadas con metal, tales como C1 como no dopadas, tales como S1-S4) y, a continuación, se mezcla a 1.500 rpm durante 5 minutos.

La muestra resultante se trata térmicamente a 200 °C durante la noche.

La cantidad de silano resultante se evalúa mediante análisis térmico acoplado con espectrómetro de masas. En detalle, el análisis termogravimétrico se combina con calorimetría diferencial de barrido y espectrometría de masas (TG-DSC-MS) para detectar cambios de masa y cambios de entalpía durante el análisis térmico. La pérdida de masa, en intervalos de temperatura de 400-550 °C, dio como resultado el 7,4 % de la cantidad de silano.

Proceso de funcionalización con ácido tánico para la muestra C₃

Se dispersan 5 g de ácido tánico en 20 g de acetato de etilo. A continuación, la solución preparada se añade, gota a gota, sobre 10 g de polvo de zeolitas y, a continuación, se mezcla a 1.500 rpm durante 5 minutos. La muestra resultante se trata térmicamente a 200 °C durante la noche.

Tabla 1. Muestras de zeolitas

A continuación, se hace un ensayo la actividad antiviral de dichas muestras y su citotoxicidad simultánea según el siguiente procedimiento.

De forma específica, para cada muestra se diluye una cantidad de 200 p.l en 200 μl de medio respiratorio (Mem con sales de EARLE, PSG al 1 % 0,5 μl de tripsina TPCK) y se transfieren a tubos de ensayo de baja unión a proteínas. A continuación, se añade el mismo volumen (200 μl) de 10-1 SARS-CoV-2 VR10734 (título de virus 10-5) a cada tubo y se incuba durante 3 horas a temperatura ambiente (t.a.) con agitación para evitar la sedimentación de las zeolitas.

Paralelamente, se preparan las muestras de control: la primera (virus de control VC) se prepara añadiendo 200 μl de virus al mismo volumen (200 μl) de medio respiratorio en las condiciones descritas anteriormente. La segunda (control negativo NC) se prepara transfiriendo 200 μl de zeolitas más 200 μl de medio respiratorio en tubos de ensayo y se trata en las mismas condiciones.

Posteriormente se separa el sobrenadante de las zeolitas por centrifugación a 10.000 rpm durante 15 minutos, y se añaden 10 μl de cada una de las 7 muestras, 7 controles (NC) y virus de control (VC) más 90 μl de medio respiratorio (primera dilución 1:10) a 3 pocillos/muestra de una microplaca de cultivo celular de 96 y se titula mediante una dilución de 10 veces.

Después de esa operación se preparan 50 μl de cada dilución más 50 μl de medio respiratorio más 3 x 104 células VERO-E6/50 μl. Las células VERO-E6 son un linaje de células aisladas de células epiteliales renales del mono verde africano (Cercopithecus aethiops). Tras una incubación de dichas muestras durante 72 horas a 33 °C y CO²al 5 %, las microplacas se fijan y tiñen con tinción de Gram más paraformaldehído al 5 % durante 30 minutos a temperatura ambiente. Como etapa final, las microplacas se lavan con agua corriente y se lee el título relativo: el título del virus se calcula como la dilución máxima con efecto citopático.

A continuación, se calcula el porcentaje de reducción del título de virus de las zeolitas en comparación con el título de virus de control y se presenta en la siguiente tabla 2.

Tabla 2. En la que N (negativo); VC (virus de control)

Los resultados presentados señalan que las muestras S1-S4, preparadas según la presente invención, muestran una reducción del 100 % de la actividad del virus SARS-CoV-2 con un efecto no citotóxico simultáneo.

Por el contrario, las muestras comparativas C1-C₂, que presentan tanto la funcionalización como el intercambio de iones metálicos, revelan el efecto citotóxico sobre las células VERO-E6 dando como resultado la imposibilidad de establecer el porcentaje de reducción del título del virus.

La muestra comparativa C₃señala, además, que alguna funcionalización que no utiliza un resto de silano produce un efecto citotóxico en las células.

Tabla 3. Adición de silano

Zeolita

Prístina Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4 Muestra 5 silano añadido (inicial) [g] 0 0,6 1.0 ^1.5 3.5 6.0 silano añadido (inicial) [mol] - 0.00 0006 0.008 0.020 0.033 % en peso de silano unido (detectado 0 4.9 6.3 8.5 13.2 12.8 por TGA)

Rendimiento de la reacción (%) - 54 38

37 32 23 silano detectado [mol] para 1 g de zeolita

0.00 0.00035 0.00

0.00074 0.00071 pHzpc ^{s 4} 8.6

94 9.4 10.2 9.7

^{La tabla 3 presenta los resultados de dos pruebas diferentes (TGA y potencial}Z^{) realizadas en diferentes}muestras preparadas con una adición progresiva de cantidad de silano.

La prueba TGA se realiza en cada muestra para detectar la pérdida de masa, referida al silano injertado ^{sobre la superficie de la zeolita, en un intervalo de temperatura de 180-600}°^{C. El aumento de la cantidad de}silano añadida a la zeolita provoca un aumento de los moles de silano injertado en la superficie de la zeolita. El máximo de moles de silano detectado está relacionado con la muestra 4 y es igual a 0,00074 mol con respecto a 1 g de zeolita. La adición de más de 3,5 g (0,020 de mol inicial) de silano a la mezcla de reacción no da como resultado un aumento del injerto de silano. Para la muestra 5, el número de moles de silano injertado se mantiene aproximadamente a 0,0007 mol con respecto a 1 g de zeolita, mientras que el rendimiento de la reacción disminuye.

La prueba de potencial Z se adopta para evaluar la carga superficial de zeolitas prístinas y funcionalizadas con silano, ya que entre las características fisicoquímicas de las nanopartículas, la carga superficial es uno de los factores clave para la toxicidad. Los estudios in vitro o in vivo realizados en nanopartículas de diferente composición (NP basadas en silicio, plata, poliestireno o carbono) han demostrado que un potencial zeta positivo (potencial Z) se asocia con una mayor toxicidad de las NP en comparación con uno negativo. Esto generalmente se atribuye a una mayor capacidad de las nanopartículas cargadas positivamente para interactuar con la membrana celular a través de interacciones electrostáticas atractivas con fosfolípidos o proteínas de membrana cargados negativamente, y a una posterior mayor absorción celular de las NP (“ Density of surface charge is a more predictive factor of the toxicity of cationic carbón nanoparticles than zeta potentia", Journal of Nanobiotechnology volumen 19, número de artículo: 5 (2021)).

Por lo tanto, el análisis del potencial Z, que está estrechamente relacionado con la carga superficial de las partículas, se mide en función de una solución de pH (intervalo de 4,4 a 12) para la zeolita prístina y con la adición de silano. Se ensayan los valores de potencial zeta de las zeolitas a partir de un pH de 4,4 y no inferior a ese, debido a un posible daño de su red cristalina a un pH muy ácido. Tal como se indica en la tabla 3, el punto isoeléctrico (pHzpc) para la zeolita prístina posiblemente podría encontrarse que es ≤4. Esto significa que su superficie obtendría una carga superficial positiva tras la protonación a un pH inferior a 4. Para todas las muestras modificadas, con silano injertado en su superficie, la carga total cambió y se volvió positiva dentro del intervalo de pH de 5-8,5 (meseta). La carga superficial de las muestras de zeolita modificada dependía estrictamente del número de moles de silano unido. Con el aumento de moles de silano unido, el pHzpc de la partícula se ha desplazado a valores más altos. Eso significa que cuanto más silano se inmovilizó, el sistema permaneció cargado positivamente (no desprotonado) en el intervalo de pH más amplio.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Composición antiviral que comprende una o más zeolitas en forma de polvos con una proporción atómica de silicio con respecto a aluminio (Si/Al) comprendida entre 1 y 15 y una funcionalización de la superficie con un resto de silano, caracterizada por que la una o más zeolitas se seleccionan entre un grupo que consiste en Faujasita (FAU), zeolitas Linde Tipo A y mezclas de las mismas y el resto de silano se selecciona entre (3-aminopropil)trimetoxisilano, (3-glicidoxipropil)trimetoxisilano, cloruro de 3-(trihidroxisilil)propildimetiloctadecilamonio, cloruro de octadecildimetil(3-trimetoxisililpropil)amonio y mezclas de los mismos.

2. Composición antiviral, según la reivindicación 1, en la que el resto de silano se selecciona entre 3-(trihidroxisilil)propildimetiloctadecilamonio, cloruro de octadecildimetil(3-trimetoxisililpropil)amonio y mezclas de los mismos.

3. Composición antiviral, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las zeolitas se utilizan en una cantidad comprendida entre el 1 y el 30 % en peso con respecto al peso total de la composición.

4. Composición antiviral, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las zeolitas se presentan en forma de polvos con un tamaño de partícula promedio caracterizado por un valor X⁹⁰comprendido entre 0,1 μm y 10 μm.

5. Composición antiviral, según la reivindicación 4, en la que las zeolitas se presentan en forma de polvos con un tamaño de partícula promedio caracterizado por un valor X90 comprendido entre 0,6 μm y 5,0 μm.

6. Composición antiviral, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el resto de silano está presente en una cantidad comprendida entre 0,1*10-3 y 1,0*10-3 mol, con respecto a 1,0 g de zeolitas.

7. Composición antiviral, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende, además, uno o más agentes antivirales adicionales.

8. Composición antiviral, según la reivindicación 7, en la que dicho agente antiviral adicional se selecciona entre un grupo que consiste en 3-yodo-2-propinilbutilcarbamato (IPBC), bifenil-2-ol, 1,2-bencisotiazol-3(2H)-ona (BIT), hidróxido de cobre (II), óxido de cobre (II), nitrato de plata, hidróxido de calcio, óxido de calcio, óxido de magnesio, hidróxido de magnesio, ácido bórico, ácido salicílico, ácido tánico, etanol y mezclas de los mismos.

9. Composición antiviral, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en forma de una dispersión, en la que las zeolitas se dispersan en una o más fases dispersantes.

10. Composición antiviral, según la reivindicación 9, en la que la fase dispersante comprende un disolvente, de forma preferente seleccionado entre un grupo que consiste en agua, etanol, isopropanol, alcohol pentílico, acetato de etilo, acetato de isopropilo, acetato de butilo, acetato de pentilo, diacetato de glicol, terc-amil metil éter, carbonato de dimetilo, 2-metiltetrahidrofurano, acetonitrilo, sulfóxido de dimetilo (DMSO) y mezclas de los mismos.

11. Composición antiviral, según la reivindicación 9 o 10, en la que la fase dispersante comprende, como mínimo, un aglutinante seleccionado, de forma preferente, entre un grupo que consiste en acrílicos, estireno-acrílicos, vinil-acrílicos y copolímero alquídico, uretano-acrílicos, uretanos alifáticos, uretanos, poliésteres, epoxis, siloxanos y polisiloxanos, poliuretanos, poliestireno, resina fenólica, poli[eteno-co-(alcohol vinílico) (EVOH), poli(alcohol vinílico) (PVAL), poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA), polietilenglicol (PEG), polietileno (PE), poliestireno (PS) y sus copolímeros, poli(acetato de vinilo) (PVAC), látex a base de agua o reducible en agua, biopoliésteres, polímeros naturales, en particular polímeros de polisacáridos como quitosano y alginato de sodio, y mezclas de los mismos.

12. Composición antiviral, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que dicha composición está integrada en un recubrimiento polimérico de superficie y/o en una estructura multicapa.

13. Composición antiviral, según la reivindicación 12, en la que dicha composición está integrada en soportes de tejidos o fibras o recubre los mismos.

14. Composición antiviral, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende, además, una o más cargas o modificadores de reología, de forma preferente en una cantidad comprendida entre el 5 y el 50 % en peso respecto al peso total de la composición.

15. Composición antiviral, según la reivindicación 14, en la que dicha carga o modificador de reología se selecciona entre un grupo que consiste en hidrotalcitas fosfato de zirconio porfirinas grafeno y otros cristales bidimensionales, óxido de grafeno, estructuras orgánicas metálicas (MOF), cápsulas de celulosa y antioxidantes, poliamida terminada en éster, poliamida terminada en amida terciaria, poliéter poliamida, poliamida terminada en polialquilenoxi y mezclas de los mismos.

16. Utilización de la composición, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 15, como agente antiviral para el mantenimiento de la superficie de un artículo libre de patógenos.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citada por el solicitante es únicamente para mayor comodidad del lector. No forman parte del documento de la Patente Europea. Incluso teniendo en cuenta que la compilación de las referencias se ha efectuado con gran cuidado, los errores u omisiones no pueden descartarse; la EPO se exime de toda responsabilidad al respecto.

Documentos de patentes citados en la descripción

• US 4911898 A • EP 1676582 A

• US 4775585 A • WO 2014084480 A

• US 4923450 A • US 7311839 B

• US 20030118658 A • CN 110234426

Literatura no patente citada en la descripción

• Density of surface charge is a more predictive factor

of the toxicity of cationic carbon nanoparticles than

zeta potential. Journal of Nanobiotechnology, 2021,

vol. 19