ES2964692T3

ES2964692T3 - Nanofibras antibacterianas

Info

Publication number: ES2964692T3
Application number: ES16787182T
Authority: ES
Inventors: Mohammad Forhad Hossain; Hugh R Gong; Lucy Ballamy
Original assignee: Convatec Technologies Inc
Current assignee: Convatec Technologies Inc
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2024-04-09
Anticipated expiration: 2036-04-28
Also published as: HK1250670A1; AU2016256436A1; WO2016176495A1; EP3288600A1; CA2992999A1; CN107708754B; CN107708754A; AU2016256436B2; US20180133359A1; EP3288600A4; PL3288600T3; EP3288600C0; EP4252786A3; JP2018515193A; EP3288600B1; BR112017023392A2; EP4252786A2; JP6738833B2

Abstract

Se describen nanofibras antibacterianas y métodos para su preparación. Las nanofibras antibacterianas incluyen nanofibras de alginato hiladas y tratadas con plata para generar nanofibras de alginato de plata. Las nanofibras antibacterianas proporcionadas son componentes útiles de apósitos para heridas, en los que los apósitos para heridas comprenden además opcionalmente agentes absorbentes de malos olores tales como ciclodextrinas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Nanofibras antibacterianas

Antecedentes de la invención

Un problema importante asociado con el tratamiento de heridas es el manejo de la infección. La infección puede retrasar la cicatrización de heridas, es traumática para el paciente y puede aumentar significativamente el tiempo y el costo del tratamiento. En consecuencia, existe la necesidad tanto de prevenir como de tratar la infección resultante de las heridas, preferiblemente junto con apósitos para heridas. El documento WO2009/141633 describe nanofibras de alginato electrohilado reticuladas que tienen nanopartículas de plata dispersas a su través, así como un proceso de producción de nanofibras que comprende electrohilado de una solución que comprende alginato de sodio, un polímero soluble en agua y un compuesto de plata.

Sumario de la invención

El alcance de la protección está definido por las reivindicaciones.

En un aspecto, en el presente documento se proporcionan métodos para preparar nanofibras antimicrobianas y antiolor derivadas de nanofibras de alginato, comprendiendo el método a) poner en contacto las nanofibras de alginato con una primera solución orgánica que comprende iones de calcio para generar nanofibras de alginato de calcio; b) poner en contacto las nanofibras de alginato de calcio con una segunda solución orgánica que comprende un agente antimicrobiano para generar nanofibras de alginato antimicrobiano; y c) combinar o recubrir las nanofibras de alginato antimicrobiano con un agente absorbente de malos olores para generar nanofibras antimicrobianas antiolor. En algunas realizaciones, las nanofibras de alginato se forman electrohilando una solución acuosa que comprende de 1 % a 10 % en peso de mezcla de alginato y poli(óxido de etileno) (PEO del inglés"poly(ethylene)oxide"),por ejemplo, 4 % de mezcla de alginato y PEO. En algunas realizaciones, la solución acuosa comprende una proporción de alginato a PEO de 60:40 a 80:20, por ejemplo, 70:30. En algunas realizaciones, la primera solución orgánica comprende de 0,1 % a 10 % en peso de sal de calcio. Por ejemplo, las sales de calcio incluyen, sin limitación, sales de cloruro de calcio, bromuro de calcio, fluoruro de calcio, yoduro de calcio, nitrato de calcio e hidruro de calcio. En algunas realizaciones, el agente antimicrobiano comprende plata, ácido acético, clorhexidina, yodo, peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio, permanganato de potasio, triclosán, un antibiótico o una combinación de los mismos. Los antibióticos incluyen, sin limitación, gentamicina, ofloxacina, minociclina, tetraciclina, metronidazol y derivados de los mismos. En algunas realizaciones, la segunda solución orgánica comprende de 0,05 % a 10 % en peso de sal de plata. Las sales de plata incluyen, sin limitación, nitrato de plata, cloruro de plata, sulfato de plata, lactato de plata, bromuro de plata, acetato de plata y combinaciones de los mismos. En algunas realizaciones, las nanofibras de alginato antimicrobiano están recubiertas con un agente absorbente de mal olor mediante electropulverización o electrohilado o por ambos electropulverización y electrohilado del agente absorbente de malos olores sobre una superficie de las nanofibras antimicrobianas. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores comprende ciclodextrina. En algunos casos, el método comprende lavar las nanofibras de alginato con un solvente orgánico antes del contacto con la primera solución orgánica. En algunos casos, el método comprende lavar las nanofibras de alginato antimicrobiano con un solvente orgánico antes de combinarlas o recubrirlas con el agente absorbente de malos olores. En algunos casos, las nanofibras antimicrobianas y antiolor tienen menos de un 10% de disminución en el diámetro medio de fibra en comparación con el diámetro medio de fibra de las nanofibras de alginato. En algunas realizaciones, al menos una parte del agente antimicrobiano de las nanofibras antimicrobianas antiolor se disocia y se libera de las nanofibras antimicrobianas antiolor cuando las nanofibras antimicrobianas antiolor están en contacto con el exudado de la herida. En algunas realizaciones, al menos una parte de los iones de calcio de las nanofibras antimicrobianas antiolor se disocia y se libera de las nanofibras antimicrobianas antiolor cuando las nanofibras antimicrobianas antiolor están en contacto con el exudado de la herida. En algunos casos, las nanofibras antimicrobianas antiolor permanecen intactas después de remojarlas en una solución acuosa durante 24 horas.

En algunas realizaciones, el agente antimicrobiano comprende plata, ácido acético, clorhexidina, yodo, peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio, permanganato de potasio, triclosán, un antibiótico o una combinación de los mismos. En algunos casos, el agente absorbente de malos olores comprende iones de plata. En algunos casos, al menos una parte de los iones de plata forman partículas dentro de las nanofibras antimicrobianas y antiolor. En algunos casos, las partículas de plata tienen un diámetro promedio de 150 nm a 300 nm. En algunos casos, al menos una parte de los iones de plata en las nanofibras antimicrobianas antiolor se disocian y se liberan de las nanofibras antimicrobianas antiolor cuando entran en contacto con el exudado de la herida. En algunas realizaciones, las nanofibras antimicrobianas y antiolor comprenden además iones de calcio. En algunos casos, al menos una parte de los iones de calcio se disocian y liberan cuando las nanofibras antimicrobianas y antiolor entran en contacto con el exudado de la herida. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores de las nanofibras antimicrobianas antiolor está en forma de fibra. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores se electrohila sobre las nanofibras de alginato. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores se electropulveriza sobre las nanofibras de alginato. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores comprende ciclodextrina. En algunos ejemplos, la ciclodextrina comprende hidroxipropil-p-ciclodextrina (HB-p-CD).

En algunos casos, las nanofibras antimicrobianas y antiolor no contienen PEO. En algunos casos, el diámetro promedio de las nanofibras antiolor y antimicrobianas es de 120 nm a 150 nm. En algunos casos, las nanofibras antimicrobianas y antiolor permanecen intactas después de remojarlas en una solución acuosa durante 24 horas. En otro aspecto, se proporciona en el presente documento una estructura del apósito para heridas que comprende nanofibras antimicrobianas antiolor y un refuerzo. En algunas realizaciones, el refuerzo es un refuerzo de tela. En algunas realizaciones, el refuerzo es de nailon. En algunas realizaciones, el refuerzo comprende carboximetilcelulosa (CMC).

En otro aspecto, en el presente documento se proporciona un método para preparar una estructura de apósito para heridas, comprendiendo el método: depositar nanofibras de alginato sobre una superficie de un refuerzo, b) tratar químicamente las nanofibras de alginato con una solución que comprende iones de calcio disueltos en un disolvente orgánico para generar nanofibras de alginato de calcio, c) tratamiento químico de las nanofibras de alginato de calcio con una solución que comprende un agente antimicrobiano disuelto en un disolvente orgánico para generar nanofibras de alginato antimicrobiano, y d) electrohilado o electropulverización de fibras que comprenden un agente absorbente de malos olores sobre una superficie de las nanofibras de alginato antimicrobiano. En algunas realizaciones, las nanofibras de alginato se depositan sobre la superficie del refuerzo mediante electrohilado de una solución acuosa que comprende de 1 % a 10 % en peso de una mezcla de alginato y PEO. En algunas realizaciones, la solución acuosa comprende una proporción de alginato a PEO de 60:40 a 80:20. En algunas realizaciones, la solución que comprende iones de calcio comprende de 0,1 % a 10 % en peso de sal de calcio. Las sales de calcio incluyen, sin limitación, cloruro de calcio, bromuro de calcio, fluoruro de calcio, yoduro de calcio, nitrato de calcio e hidruro de calcio. En algunas realizaciones, el agente antimicrobiano comprende plata, ácido acético, clorhexidina, yodo, peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio, permanganato de potasio, triclosán, un antibiótico o una combinación de los mismos. Los antibióticos incluyen, entre otros, gentamicina, ofloxacina, minociclina, tetraciclina, metronidazol y derivados de los mismos. En algunos casos, la solución que comprende el agente antimicrobiano comprende de 0,05% a 10% en peso de sal de plata. Las sales de plata incluyen, sin limitación, nitrato de plata, cloruro de plata, sulfato de plata, lactato de plata, bromuro de plata, acetato de plata y combinaciones de los mismos. En algunos casos, el agente absorbente de malos olores comprende ciclodextrina. En algunas realizaciones, el método comprende además lavar las nanofibras de alginato con un solvente orgánico después de depositarlas sobre la superficie del refuerzo. En algunos casos, el método comprende además lavar las nanofibras de alginato antimicrobiano con un disolvente orgánico antes del electrohilado o electropulverización con el agente absorbente de malos olores. En algunos casos, las nanofibras de alginato antimicrobiano tienen menos de un 10 % de disminución en el diámetro medio de fibra en comparación con el diámetro medio de fibra del material de nanofibras de alginato de partida. En algunas realizaciones, una parte del agente antimicrobiano se disocia y se libera de la estructura del apósito para heridas cuando la estructura del apósito para heridas está en contacto con el exudado de la herida. En algunas realizaciones, una parte de los iones de calcio se disocia y se libera de la estructura del apósito para heridas cuando la estructura del apósito para heridas está en contacto con el exudado de la herida. En algunas realizaciones, el refuerzo es un refuerzo de tela. En algunos casos, el refuerzo es de nailon. En algunos casos, el refuerzo comprende carboximetilcelulosa (CMC). En aún otras realizaciones, el refuerzo comprende carboximetilcelulosa derivatizada.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra imágenes con un microscopio electrónico de barrido de nanofibras de alginato de sodio hiladas en bruto antes y después del tratamiento químico; y distribuciones de diámetro de fibra correspondientes.

La figura 2 es un gráfico que representa el tamaño de partícula promedio en una estructura de nanofibra antibacteriana.

La figura 3A es un espectro infrarrojo de 4000 a 400 cm-1 de esterillas de nanofibras hiladas en bruto antes y después del tratamiento químico. La figura 3B es un espectro infrarrojo de 3500 a 2000 cm-1 de las esterillas de nanofibras hiladas en bruto antes y después del tratamiento químico.

La figura 4A muestra imágenes con un microscopio electrónico de barrido de nanofibras hiladas a partir de una solución de alginato de sodio:PEO 70:30 (400) y una solución de alginato de sodio:PEO 80:20 (401). La figura 4B es un gráfico que ilustra la distribución del diámetro de fibra de las nanofibras hiladas a partir de la solución de alginato de sodio:PEO 70:30 como se muestra en la figura 4A.

La figura 5 muestra espectros infrarrojos de nanofibras de PEO tal como están hiladas en bruto (A), alginato de sodio (B) y nanofibras de alginato de sodio/PEO (C) dentro de un rango espectral de 4000-400 cm-1 y 2000-1000 cm-1.

La figura 6 muestra fotografías e imágenes de microscopio electrónico de barrido de un tejido base antes y después de la deposición de nanofibras tal como están hiladas.

La figura 7 muestra imágenes de microscopio electrónico de barrido de nanofibras electropulverizadas con un agente absorbente de malos olores durante diferentes periodos de tiempo.

La figura 8 muestra una imagen de microscopio electrónico de barrido de fibras electrohiladas de una solución que tiene una mezcla de HP-p-CD/PEO.

La figura 9 proporciona un flujo de trabajo de ejemplo para la preparación de una estructura del apósito que comprende nanofibras.

La figura 10 proporciona un resumen de ejemplos de métodos para la preparación de una estructura nanofibrosa.

Descripción detallada de la invención

Las nanofibras se tratan químicamente con un agente antibacteriano para generar nanofibras antibacterianas. Un agente antibacteriano adecuado es la plata, que en su forma iónica es un antimicrobiano eficaz contra una gran cantidad de bacterias gramnegativas y grampositivas, incluidas las cepas resistentes a los antibióticos, comoStaphylococcus aureusyEnterococcus faeciumresistentes a la meticilina y a la vancomicina.

Las nanofibras antibacterianas descritas son útiles como componentes de un apósito para heridas. En algunas realizaciones, las nanofibras antibacterianas se preparan mediante el tratamiento de nanofibras que comprenden biopolímeros con un agente antibacteriano. Por ejemplo, las nanofibras se electrohilan a partir de una solución que comprende uno o más biopolímeros y, posteriormente, se tratan con un agente antibacteriano. El biopolímero es alginato. El alginato es útil en un apósito para heridas para absorber grandes cantidades de fluido de la herida mientras se forma una sustancia similar a un gel, manteniendo así un microambiente húmedo para la herida. En realizaciones ejemplares, las nanofibras antibacterianas se derivan de nanofibras hiladas en bruto, en las que las nanofibras hiladas en bruto se forman electrohilando una solución que comprende un biopolímero y, opcionalmente, un polímero portador y/o un tensioactivo. En algunas realizaciones, las nanofibras hiladas en bruto se forman electrohilando una solución que comprende alginato y un polímero portador. En algunos casos, el polímero portador es óxido de poli(etileno) (PEO).

Las nanofibras antibacterianas se derivan de una nanofibra que comprende un biopolímero de alginato adecuado para su uso final en un apósito para heridas. En algunas realizaciones, las nanofibras comprenden biopolímeros combinados con uno o más polímeros portadores o agentes portadores. Los ejemplos no limitativos de biopolímeros y/o portadores útiles como componentes de una nanofibra descrita en este documento incluyen quitosano, carboximetilcelulosa (CMC), dextrano, colágeno, glicosaminoglicanos, celulosa, poli(caprolactona), poliglactina, gelatina, PEO, alcohol polivinílico, polivinilcaprolactama, acetato de polivinilo, polietilenglicol, derivados de celulosa, polivinilpirrolidona, ácido poli-L-láctico, poli(c-caprolactona), quitosano, derivados de los mismos, soluciones de los mismos y cualquier combinación de los mismos. En algunos casos, una solución que comprende un biopolímero de alginato o un biopolímero de alginato y un portador se electrohila con un tensioactivo, por ejemplo, oxtoxinol (Triton™ X-100), polisorbato (Tween™), alcohol estearílico, sorbitán, polirricinoleato de poliglicerol, poloxámero, éter monododecílico de pentaetilenglicol, alcohol oleílico, octilglucósido, N-octil beta-D-tioglicopiranósido, éter monododecílico de octaetilenglicol, NP-40, nonoxinoles, nonidet P-40, monolaurina, etoxilato, lauril glucósido, isoceteth-20, IGEPAL CA-630, decilglucósido, cetomacrogol, alcohol cetoestearílico, alcohol cetílico, cocamida DEA, cocamida MEP, o derivados o combinaciones de los mismos.

En diversas realizaciones, las nanofibras se producen a partir de una solución orgánica que comprende un biopolímero de alginato y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. En realizaciones alternativas, las nanofibras se producen a partir de una solución acuosa que comprende un biopolímero de alginato y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. En otras realizaciones, las nanofibras se producen a partir de una solución orgánica acuosa miscible que comprende un biopolímero de alginato y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo.

En algunos ejemplos, las nanofibras se producen por electrohilado de una solución que comprende de aproximadamente 1 % a aproximadamente 5o % en peso de biopolímero de alginato. En algunos ejemplos, las nanofibras se producen por electrohilado de una solución que comprende de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 50 % en peso de biopolímero de alginato y portador. En algunos casos, el porcentaje en peso de biopolímero de alginato o biopolímero de alginato: el portador en la solución es de aproximadamente 1 % a aproximadamente 50 %, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 40 %, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 30 %, de aproximadamente 1% a aproximadamente 20%, de aproximadamente 1% a aproximadamente 10%. En algunos casos, el porcentaje en peso de biopolímero de alginato o biopolímero de alginato: portador en la solución es 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 % o 10 %. Para las nanofibras producidas a partir de soluciones de electrohilado que comprenden un biopolímero y un portador, la proporción de biopolímero a portador puede ser de aproximadamente 20:80 a aproximadamente 95:5, de aproximadamente 30:70 a aproximadamente 95:5, de aproximadamente 40:70 a alrededor de 95:5, de alrededor de 50:70 a alrededor de 95:5, de alrededor de 60:80 a alrededor de 90:10, de alrededor de 60:80 a alrededor de 80:20. En algunas realizaciones, la proporción de biopolímero a portador en una solución de electrohilado es 60:40, 61:39, 62:38, 63:37, 64:36, 65:35, 66:34, 67:33, 68:32,69:31, 70:30, 71:29, 72:28, 73:27, 74:26, 75:25, 76:24, 77:23, 78:22, 79:21 u 80:20. En algunas implementaciones, las nanofibras se electrohilan a partir de una solución del 1 % al 50 % en peso de biopolímero y polímero portador en una proporción de aproximadamente 20:80 a aproximadamente 95:5 biopolímero:polímero portador. Por ejemplo, las nanofibras electrohiladas o recién hiladas en bruto se producen electrohilando un 4% en peso de biopolímero 70:30: solución de polímero portador. Las nanofibras hiladas en bruto pueden comprender de aproximadamente 20 % a aproximadamente 95 %, preferiblemente de 50 a 90 %, más preferiblemente de 60 % a 80 %, por ejemplo, 70 % de biopolímero. En una realización, las nanofibras hiladas en bruto comprenden de aproximadamente 60 % a aproximadamente 80 % o aproximadamente 70 % de alginato o sal del mismo. Las nanofibras hiladas en bruto pueden comprender del 5 % al 80 %, preferiblemente del 10 % al 50 %, más preferiblemente del 20 % al 40 %, por ejemplo, 30 % de polímero portador. En una realización, las nanofibras hiladas en bruto comprenden de aproximadamente 20 % a aproximadamente 40 %, por ejemplo, 30 % de PEO. En un ejemplo, las nanofibras se producen electrohilando una solución de alginato: polímero portador al 4 % en peso 70:30, en la que el polímero portador es opcionalmente PEO y la solución comprende opcionalmente un tensioactivo como Triton™ X-100.

En algunas realizaciones, el portador se elimina sustancialmente de las nanofibras, por ejemplo, lavando las nanofibras con una solución adecuada para mantener las nanofibras insolubles, por ejemplo, una solución que comprende un disolvente orgánico. El portador se elimina sustancialmente, por ejemplo, cuando más del 90 %, más del 92 %, más del 94 %, más del 96 % o más del 98 % del portador se elimina de las nanofibras o cuando el portador no puede detectarse por métodos espectroscópicos como la espectroscopia infrarroja. En algunas realizaciones, el tensioactivo se elimina al menos parcialmente de las nanofibras, por ejemplo, al menos aproximadamente el 50 % del tensioactivo se elimina de las nanofibras. En otras realizaciones, el tensioactivo no se elimina sustancialmente (por ejemplo, se elimina menos de aproximadamente el 50 %) de las nanofibras.

En varias realizaciones, las nanofibras antibacterianas se derivan de nanofibras que tienen un diámetro promedio de aproximadamente 50 nm a aproximadamente 500 nm, de aproximadamente 60 nm a aproximadamente 400 nm, de aproximadamente 70 nm a aproximadamente 300 nm, de aproximadamente 70 nm a aproximadamente 200 nm, de aproximadamente 80 nm a aproximadamente 200 nm, de aproximadamente 90 nm a aproximadamente 150 nm, o de aproximadamente 100 nm a aproximadamente 140 nm. En realizaciones, el diámetro medio de la fibra es inferior a unos 200 nm, inferior a unos 150 nm o inferior a unos 130 nm. En algunas realizaciones, el diámetro medio de la fibra es superior a unos 50 nm, superior a unos 70 nm o superior a unos 90 nm.

En diversas realizaciones, las nanofibras descritas en el presente documento forman estructuras nanofibrosas, por ejemplo, esterillas nanofibrosas. En algunas realizaciones, las nanofibras comprenden biopolímeros hilados en bruto. En realizaciones ejemplares, las nanofibras y/o las esterillas de nanofibras se tratan químicamente con un agente antibacteriano para generar nanofibras antibacterianas. Tal y como se describe en el presente documento, al menos en algunas implementaciones, las nanofibras incluyen nanofibras dentro de una estructura nanofibrosa.

En algunas realizaciones, las nanofibras o estructuras nanofibrosas antibacterianas proporcionadas en el presente documento comprenden uno o más componentes útiles para el tratamiento de heridas. En algunas realizaciones, un apósito para heridas que comprende nanofibras antibacterianas comprende uno o más componentes útiles para el tratamiento de heridas. Los ejemplos no limitativos de componentes útiles para el tratamiento de heridas incluyen fármacos, compuestos antimicrobianos, lípidos, triglicéridos, vitaminas, minerales, enzimas para minimizar el desarrollo de compuestos malolientes y factores de crecimiento. Los compuestos antimicrobianos incluyen antisépticos (por ejemplo, ácido acético, clorhexidina, plata, yodo, peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio, permanganato de potasio, polihexametil biguanida, triclosán) y antibióticos (por ejemplo, gentamicina, ofloxacina, minociclina, tetraciclina, metronidazol). Los ejemplos no limitativos de factores de crecimiento incluyen factor de crecimiento epitelial, factor de crecimiento derivado de plaquetas y hormona de crecimiento humana. Los ejemplos no limitantes de vitaminas incluyen vitamina A, vitamina C y vitamina E. Los ejemplos no limitantes de minerales incluyen cobre y zinc.

Las nanofibras son a menudo solubles en agua y, por lo tanto, no pueden mantenerse en entornos acuosos de aplicaciones biomédicas, como apósitos para heridas. Un método para convertir nanofibras de biopolímeros solubles en nanofibras insolubles consiste en hacer complejo el biopolímero con iones de calcio (II) para generar nanofibras de biopolímeros de calcio. Las nanofibras de biopolímero de calcio pueden formarse mediante intercambio iónico entre el calcio y un catión (por ejemplo, sodio) en un complejo de biopolímero catiónico (por ejemplo, complejo de biopolímero de sodio). En algunas realizaciones, se facilita una reacción de intercambio iónico remojando nanofibras de biopolímero en una solución de tratamiento de calcio que comprende iones de calcio (II) (por ejemplo, iones de calcio (II) de sales de calcio). El biopolímero comprende alginato o sales de alginato como el alginato de sodio. Los ejemplos de sales de calcio incluyen, sin limitación, cloruro de calcio, bromuro de calcio, fluoruro de calcio, yoduro de calcio, nitrato de calcio, hidruro de calcio, sulfato de calcio, fosfato de calcio, oxalato de calcio, nitrito de calcio, molibdato de calcio, benzoato de calcio y carbonato de calcio. El porcentaje de iones de calcio (II) o sales de calcio en la solución de tratamiento de calcio, en muchas realizaciones, es de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 10 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 9 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 8 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 7 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 6 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 5 %, de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 10 %, de aproximadamente 0,5% aaproximadamente 9 %, de aproximadamente 0,5% aaproximadamente 8 %, de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 7 %, de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 6 %, de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 5 %, o de aproximadamente 1 % a aproximadamente 5 %. En realizaciones ejemplares, el porcentaje de iones de calcio (II) o sales de calcio en la solución de tratamiento de calcio es de aproximadamente 0,5 %, aproximadamente 1 %, aproximadamente 1,5 %, aproximadamente 2 %, aproximadamente 2,5 %, aproximadamente 3 %, aproximadamente 3,5 %, aproximadamente 4%, aproximadamente 4,5 o aproximadamente 5%. Las nanofibras se pueden tratar con una solución de tratamiento de calcio durante al menos un 1 minuto, al menos unos 2 minutos, al menos unos 3 minutos, al menos unos 4 minutos, al menos unos 5 minutos, al menos unos 6 minutos, al menos unos 7 minutos, al menos unos 8 minutos, al menos unos 9 minutos, al menos unos 10 minutos, al menos unos 12 minutos, al menos unos 15 minutos, o al menos unos 20 minutos. En algunos casos, las nanofibras se tratan con una solución de tratamiento de calcio durante menos de unos 30 minutos, menos de unos 25 minutos, menos de unos 20 minutos, menos de unos 15 minutos o menos de unos 10 minutos. En un ejemplo, las nanofibras se tratan con una solución de tratamiento de calcio durante 5 minutos, 6 minutos, 7 minutos, 8 minutos, 9 minutos, 10 minutos, 11 minutos, 12 minutos, 13 minutos, 14 minutos o 15 minutos.

La insolubilidad de las nanofibras se mantiene disolviendo los iones de calcio (II) en un disolvente orgánico o un disolvente orgánico miscible para producir la solución de tratamiento de calcio. Los solventes orgánicos o miscibles orgánicos incluyen, entre otros, etanol, ácido acético, acetona, acetonitrilo, benceno, 1-butanol, 2-butanol, 2-butanona, alcohol t-butílico, tetracloruro de carbono, clorobenceno, cloroformo, ciclohexano, 1, 2-dicloroetano, dietilenglicol, éter dietílico, diglima (éter dimetílico de dietilenglicol), 1,2-dimetoxietano (glima, DME), dimetilformamida (DMF), dimetilsulfóxido (DMSO), 1,4-dioxano, acetato de etilo, etilenglicol, glicerina, heptano, hexametilfosforamida (HMPA), triamida hexametilfosforosa (HMPT), hexano, metanol, metil t-butil éter (MTBE), cloruro de metileno, N-metil-2-pirrolidinona (NMP), nitrometano, pentano, 1-propanol, 2-propanol, tetrahidrofurano (THF), tolueno, trietilamina, agua pesada y cualquier solución (por ejemplo, 50 % de disolvente orgánico, 90 % de disolvente orgánico) o combinaciones de los mismos. En un ejemplo, la solución de tratamiento de calcio comprende iones de calcio (II) (por ejemplo, iones de calcio (II) de CaCh) disueltos en etanol (por ejemplo, etanol absoluto o >98 % de etanol).

Nanofibras antibacterianas

Las nanofibras descritas en el presente documento son receptivas a la formación de complejos o agentes antimicrobianos de retención, por ejemplo, antimicrobianos como la plata. En algunas realizaciones, las nanofibras, tales como las nanofibras hiladas en bruto que comprenden un biopolímero, se tratan químicamente con una solución de tratamiento antibacteriano para generar nanofibras antibacterianas. En algunas realizaciones, las nanofibras para el tratamiento antibacteriano se producen electrohilando una solución que comprende un biopolímero y, opcionalmente, uno o más polímeros portadores y/o tensioactivos. En algunas realizaciones, las nanofibras se lavan antes del tratamiento antibacteriano. En algunas realizaciones, las nanofibras se lavan con una solución que comprende un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. Las nanofibras se tratan con una solución para volverlas insolubles antes del tratamiento antibacteriano. El biopolímero comprende alginato. En algunos ejemplos, la solución de tratamiento antibacteriano comprende plata. En algunos ejemplos, la solución que vuelve insolubles las nanofibras comprende iones de calcio (II).

En algunos casos, las nanofibras para el tratamiento químico antibacteriano son nanofibras o esterillas de nanofibras en un apósito para heridas o una estructura de apósito. Una estructura de apósito incluye cualquier componente estructural de un apósito para heridas, por ejemplo, una esterilla de nanofibras, un refuerzo, una capa absorbente y cualquier combinación de los mismos. Una estructura de nanofibras o estructura de nanofibras, en muchos casos, incluye una esterilla de nanofibras. En otros casos, una estructura de nanofibras de una estructura de nanofibras comprende nanofibras (que incluyen, en algunos casos, una esterilla de nanofibras) y un soporte estructural, por ejemplo, un refuerzo.

En algunas realizaciones, los iones de plata (I) se intercambian con iones de calcio (II) en nanofibras de alginato de calcio para generar complejos de alginato de plata. En algunos casos, los iones de plata (I) forman complejos con nanofibras de alginato de calcio para generar complejos de alginato de plata y calcio. En algunas realizaciones, los iones de plata (I) de la solución de tratamiento de plata se precipitan como partículas dentro de las nanofibras, por ejemplo, mediante la generación de sales de plata insolubles (por ejemplo, cloruro de plata). En realizaciones ejemplares, las nanofibras se tratan secuencialmente con una solución de calcio y una solución de tratamiento de plata. En algunas realizaciones, las nanofibras se lavan con una solución (por ejemplo, disolvente orgánico) adecuada para eliminar uno o más componentes que no sean biopolímeros (por ejemplo, portadores, tensioactivos) de las nanofibras antes del tratamiento químico con una solución de calcio, una solución de plata o ambas soluciones de calcio y soluciones de plata. Las nanofibras incorporadas con iones de plata (I) son nanofibras antibacterianas, al menos en algunos casos.

En algunas realizaciones, una solución de tratamiento de plata comprende una sal de plata que incluye, entre otros, nitrato de plata, cloruro de plata, sulfato de plata, lactato de plata, bromuro de plata, acetato de plata, cualquier sal de plata miscible o soluble en un solvente orgánico, y cualquier combinación de los mismos.

En algunas realizaciones, la solución de tratamiento de plata comprende de aproximadamente 0,1% aaproximadamente 5 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 4 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 3 %, de aproximadamente 0,1 % a aproximadamente 2 %, de aproximadamente 0,2% a aproximadamente 5 %, de aproximadamente 0,2 % a aproximadamente 4 %, de aproximadamente 0,2 % a aproximadamente 3 %, de aproximadamente 0,2 % a aproximadamente 2 %, de aproximadamente 0,3 % a aproximadamente 2 %, de aproximadamente 0,4 % a aproximadamente 2 %, o de aproximadamente 0,5 % a aproximadamente 1% de iones de plata (I). En realizaciones ejemplares, el porcentaje de iones de plata (I) en la solución de tratamiento de plata es de alrededor del 0,5 %, alrededor del 1 %, alrededor del 1,5 %, alrededor del 2 %, alrededor del 2,5 %, alrededor del 3 %, alrededor del 3,5 %, alrededor del 4 %, alrededor del 4,5 %, o alrededor del 5 %. La solución de tratamiento de plata es preferiblemente una solución de iones de plata (I) disueltos en una solución que mantiene la integridad estructural de las nanofibras, es decir, no disuelve las nanofibras en un período de tiempo razonable, por ejemplo, 24 horas. En un ejemplo, la solución de tratamiento de plata comprende iones de plata (I) disueltos en una solución que comprende un disolvente orgánico, como etanol. Las nanofibras se pueden tratar con una solución de tratamiento de plata durante al menos un 1 minuto, al menos unos 2 minutos, al menos unos 3 minutos, al menos unos 4 minutos, al menos unos 5 minutos, al menos unos 6 minutos, al menos unos 7 minutos, al menos unos 8 minutos, al menos unos 9 minutos, al menos unos 10 minutos, al menos unos 12 minutos, al menos unos 15 minutos, o al menos unos 20 minutos. En algunos casos, las nanofibras se tratan con una solución de tratamiento de plata durante menos de unos 30 minutos, menos de unos 25 minutos, menos de unos 20 minutos, menos de unos 15 minutos o menos de unos 10 minutos. En un ejemplo, las nanofibras se tratan con una solución de tratamiento de plata durante 5 minutos, 6 minutos, 7 minutos, 8 minutos, 9 minutos, 10 minutos, 11 minutos, 12 minutos, 13 minutos, 14 minutos o 15 minutos.

Propiedades de las nanofibras antibacterianas

Las nanofibras antibacterianas adecuadas para usar en un apósito para heridas se preparan mediante el tratamiento químico de nanofibras de biopolímero. En varios casos, las nanofibras antibacterianas se preparan a partir de nanofibras hiladas en bruto que comprenden un biopolímero de alginato y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. En realizaciones ejemplares, las nanofibras hiladas en bruto comprenden alginato y, opcionalmente, PEO y/o Triton™ X-100. Las nanofibras hiladas en bruto se tratan con una solución configurada para hacer que las nanofibras sean insolubles en solución acuosa. En algunas realizaciones, las nanofibras hiladas se tratan con una solución de tratamiento de calcio antes del tratamiento con iones antimicrobianos. La composición química de las nanofibras antibacterianas, así como sus propiedades para funcionar en un apósito para heridas (por ejemplo, capacidad de absorción, contenido antimicrobiano, estabilidad estructural) dependen, en su totalidad o en parte, de las identidades y concentraciones de los componentes de las nanofibras antes y después de uno o más tratamientos, así como las identidades y concentraciones de agentes reactivos en soluciones de tratamiento de nanofibras (por ejemplo, solución de tratamiento de calcio, solución de tratamiento de plata).

Las nanofibras tratadas químicamente, tal como se usan en el presente documento, se refieren a nanofibras tratadas con una solución para hacer que las nanofibras sean insolubles (por ejemplo, solución de calcio) y una solución antimicrobiana (por ejemplo, solución de plata).

La composición química de las nanofibras antibacterianas tratadas con plata depende, al menos en parte, del porcentaje de iones de plata (I) en la solución de tratamiento de plata. En algunas realizaciones, los iones de plata (I) comprenden desde alrededor del 5 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 10 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 15 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 20 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 25 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 30 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 35 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 40 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 45 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 50 % hasta alrededor del 75 %, desde alrededor del 50 % hasta alrededor del 70%, o desde alrededor del 50 % hasta alrededor del 65 % del peso de las nanofibras antibacterianas que no se atribuye al carbono elemental. En algunos ejemplos, el porcentaje de plata (I) en las nanofibras antibacterianas tratadas es inferior a aproximadamente el 65 %, inferior a aproximadamente el 60 %, inferior a aproximadamente el 55 inferior a aproximadamente el 50 %, inferior a aproximadamente el 45 %, inferior a aproximadamente el 40 inferior a aproximadamente el 35 %, inferior a aproximadamente el 30 %, inferior a aproximadamente el 25 %, inferior a aproximadamente el 20 %, inferior a aproximadamente el 15 %, inferior a aproximadamente el 10 %, inferior a aproximadamente el 5 % o inferior a aproximadamente el 1 % del peso de las nanofibras antibacterianas no atribuidas al carbono elemental. En otros ejemplos o adicionales, el porcentaje de plata (I) en las nanofibras antibacterianas tratadas es superior a cerca del 0,1 %, superior a cerca del 0,5 %, superior a cerca del 1 %, superior a cerca del 2 %, superior a cerca del 3 %, superior a cerca del 4 %, superior a cerca del 5 %, superior a cerca del 6 %, superior a cerca del 7 %, superior a cerca del 8 %, superior a cerca del 9 %, superior a cerca del 10 %, superior a cerca del 15 %, superior a cerca del 20%, superior a cerca del 25%, o superior a cerca del 50% del peso de las nanofibras antibacterianas no atribuidas al carbono elemental.

En diversas realizaciones, los iones de plata (I) en las nanofibras antibacterianas se complejan con biopolímeros de alginato, se precipitan con sales aniónicas (por ejemplo, cloruro) o una combinación de los mismos. En algunas realizaciones, los iones de plata (I) en las nanofibras antibacterianas se liberan mediante intercambio iónico en un entorno acuoso que comprende sales, por ejemplo, una herida. En algunos ejemplos, los iones de plata (I) que se intercambian en el entorno acuoso son iones de plata (I) que formaron complejos con biopolímeros de alginato en las nanofibras.

La composición química de las nanofibras antibacterianas que han sido tratadas con calcio depende, al menos en parte, del porcentaje de iones de calcio (II) en la solución de tratamiento de calcio. En algunas realizaciones, el porcentaje de calcio (II) en las nanofibras antibacterianas tratadas es de aproximadamente 1 % a aproximadamente 50 %, de aproximadamente 2 % a aproximadamente 20 %, preferiblemente menos de aproximadamente 20 %, más preferiblemente menos de aproximadamente 15 % del peso de las nanofibras antibacterianas no se atribuye al carbono elemental.

En algunas realizaciones, el calcio en las nanofibras antibacterianas, al entrar en contacto con una herida, intercambia iones con iones de sodio en la herida para actuar como un agente hemostático para facilitar la cicatrización de heridas. En algunos ejemplos, una nanofibra que comprende alginato de calcio participa en un intercambio iónico con sodio en una herida para generar un gel de alginato de sodio. Este gel de alginato de sodio es útil para mantener un microambiente de cicatrización húmedo para la herida.

En algunas realizaciones, el porcentaje de oxígeno en las nanofibras antibacterianas tratadas es de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 50 %, preferiblemente de aproximadamente el 10 % a aproximadamente el 25 %, o más preferiblemente de aproximadamente el 15 % a aproximadamente el 25 % del peso de las nanofibras antibacterianas no atribuidas al carbono elemental.

En algunas realizaciones, las nanofibras antibacterianas se han tratado con una solución de cloruro de calcio. En estos casos, la concentración de cloruro en las nanofibras tratadas es de alrededor del 1 % a alrededor del 25 % o es inferior al 1 %. En algunas realizaciones, la concentración de cloruro en las nanofibras antibacterianas tratadas es de aproximadamente el 1 % a alrededor de 20 %, de aproximadamente el 3 % a alrededor de 20 %, de aproximadamente el 5 % a alrededor de 20 %, de aproximadamente el 1 % a alrededor de 10 %, de aproximadamente el 2 % a alrededor de 10 %, de aproximadamente el 3 % a alrededor de 10 %, o de aproximadamente el 5 % a alrededor de 10 %. En algunas realizaciones, la concentración de cloruro en las nanofibras antibacterianas tratadas es inferior a cerca del 20 %, inferior a cerca del 15 %, inferior a cerca del 10 %, inferior a cerca del 9 %, inferior a cerca del 8 %, inferior a cerca del 7 %, inferior a cerca del 6 %, o inferior a cerca del 5 %. En realizaciones ejemplares, la concentración de cloruro en las nanofibras antibacterianas tratadas está entre el 1 % y el 10 % del peso de las nanofibras antibacterianas no atribuidas al carbono elemental.

En algunas realizaciones, las nanofibras antibacterianas se derivan de nanofibras de alginato de sodio tratadas químicamente. En algunas realizaciones, la concentración de sodio en las nanofibras tratadas es de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 20 % o es inferior al 1 % del peso de las nanofibras antibacterianas no atribuidas al carbono elemental. En algunas realizaciones, la concentración de sodio en las nanofibras tratadas es de aproximadamente 1 % a aproximadamente 15 %, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 10 %, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 9 %, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 8 %, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 7 %, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 6 %, de aproximadamente 1 % a aproximadamente 5 %, de aproximadamente 2 % a aproximadamente 10 %, o de aproximadamente 2 % a aproximadamente 5 % del peso del antibacteriano nanofibras no atribuidas al carbono elemental. En algunas realizaciones, la concentración de sodio en las nanofibras tratadas es inferior a cerca del 10 %, inferior a cerca del 9 %, inferior a cerca del 8 %, inferior a cerca del 7 %, inferior a cerca del 6 % o inferior a cerca del 5 %. En realizaciones ejemplares, la concentración de sodio en las nanofibras tratadas está entre el 1 % y el 5 % del peso de las nanofibras antibacterianas no atribuidas al carbono elemental.

En algunas realizaciones, las nanofibras antibacterianas se derivan de nanofibras hiladas en bruto preparadas por electrohilado de una solución que comprende un biopolímero de alginato y un polímero portador. En algunas realizaciones, el polímero portador es p Eo . En muchos casos, las nanofibras antibacterianas no contienen trazas detectables de polímero portador. Por ejemplo, el polímero portador no se detecta en una nanofibra mediante técnicas espectroscópicas como la espectroscopia infrarroja. En algunas realizaciones, al menos el 90 %, al menos el 95 % o al menos el 99 % del polímero portador no está presente en las nanofibras antibacterianas.

En varias realizaciones, la morfología de las nanofibras cambia después del tratamiento químico. Por ejemplo, los diámetros medios de fibra disminuyen o aumentan según el tipo de tratamiento químico. En algunos ejemplos, el tratamiento secuencial con soluciones de calcio y plata da como resultado nanofibras antibacterianas que tienen diámetros de fibra promedio más pequeños que las nanofibras de las que se derivan. En algunas realizaciones, el tratamiento químico da como resultado nanofibras que tienen entre un 1 % y un 50 % de disminución en el diámetro promedio de fibra. En algunas realizaciones, la disminución en el diámetro medio de la fibra está entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 20 %, entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 10 %, entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 9 %, entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 8 %, entre aproximadamente el 2 % y alrededor del 10 %, entre aproximadamente el 2 % y alrededor del 9 %, entre aproximadamente el 2 % y alrededor del 8 %, o entre aproximadamente el 3 % y alrededor del 8 %. En algunas realizaciones, la disminución del diámetro medio de la fibra es inferior a cerca del 10 %, inferior a cerca del 9 %, inferior a cerca del 8 %, inferior a cerca del 7 %, inferior a cerca del 6 %, inferior a cerca del 5 %, inferior a cerca del 4 %, inferior a cerca del 3 %, inferior a cerca del 2%o inferior a cerca del 1 %. En algunas realizaciones, el diámetro medio de las fibras no disminuye sustancialmente después del tratamiento químico. En algunas realizaciones, el diámetro medio de las fibras aumenta tras el tratamiento químico. En algunas realizaciones, el diámetro de fibra promedio de las nanofibras antibacterianas tratadas químicamente es de alrededor de 30 nm a cerca del 500 nm, de alrededor de 60 nm a cerca del 440 nm, de alrededor de 80 nm a cerca del 200 nm, de alrededor de 100 nm a cerca del 160 nm, de alrededor de 110 nm a cerca del 150, de alrededor de 120 nm a cerca del 150 nm,

de alrededor de 125 nm a cerca del 145 nm, o de alrededor de 125 nm a cerca del 140 nm. En algunas realizaciones, las nanofibras antibacterianas se derivaron de nanofibras de alginato de sodio, donde las nanofibras de alginato de sodio se produjeron opcionalmente por electrohilado de una solución que comprende alginato de sodio y PEO.

En algunos casos, el tratamiento de nanofibras con un agente antibacteriano da como resultado nanofibras antibacterianas que tienen una distribución de diámetro de fibra más amplia que las nanofibras antes del tratamiento. En algunas realizaciones, las nanofibras se trataron secuencialmente con soluciones de calcio y plata. En algunas realizaciones, al menos alrededor del 75% de las nanofibras antibacterianas tienen diámetros de fibra entre alrededor de 80 nm y alrededor de 200 nm, o entre alrededor de 80 nm y alrededor de 160 nm. En algunas realizaciones, al menos alrededor del 50% de las nanofibras antibacterianas tienen diámetros de fibra entre alrededor de 80 nm y 160 nm o entre alrededor de 100 nm y alrededor de 140 nm.

En algunos casos, el tratamiento de nanofibras con un agente antibacteriano da como resultado la rotura de una o más nanofibras en una estructura de nanofibras. En algunas realizaciones, las nanofibras se trataron secuencialmente con soluciones de calcio y plata. En algunas realizaciones, la rotura de nanofibras se correlaciona, al menos en parte, con la concentración de iones de calcio (II) en una solución de tratamiento de calcio. Por ejemplo, una estructura de nanofibras tratada con una solución al 5 % de CaCl<2>tiene más nanofibras rotas que una estructura de nanofibras tratada con una solución al 1-4 % de CaCl<2>, por ejemplo, una solución al 1 % de CaCl<2>.

En algunos casos, el tratamiento de nanofibras en una estructura de nanofibras con un agente antibacteriano da como resultado una estructura de nanofibras antibacteriana que comprende una pluralidad de partículas esféricas. En algunas realizaciones, las nanofibras se trataron secuencialmente con soluciones de calcio y plata. En algunas realizaciones, las partículas esféricas comprenden iones de plata elemental y/o plata (I), donde los iones de plata (I) se precipitan opcionalmente, por ejemplo, con cloruro u otra sal aniónica durante el proceso de tratamiento. En algunas realizaciones, las partículas esféricas tienen diámetros desde alrededor de 100 nm hasta alrededor de 350 nm o desde alrededor de 150 nm hasta alrededor de 300 nm. En otra realización, el diámetro promedio de las partículas esféricas es de alrededor de 180 nm a alrededor de 250 nm, de alrededor de 190 nm a alrededor de 230 nm, o de alrededor de 200 nm a alrededor de 220 nm, donde la desviación estándar (SD del inglés"standard deviation")es de alrededor de 10 nm a alrededor a alrededor de 50 nm.

En algunos casos, el tratamiento de nanofibras con un agente antibacteriano da como resultado que las nanofibras antibacterianas tengan una mayor resistencia a la solubilidad en entornos acuosos en comparación con las nanofibras de las que derivan. En algunas realizaciones, las nanofibras se trataron secuencialmente con soluciones de calcio y plata. Por ejemplo, las nanofibras antibacterianas permanecen intactas después de realizar las pruebas de solubilidad de acuerdo con la norma BS EN 13726-1:2002, sección 3.7, dispersión y solubilidad de los apósitos de hidrogel en agua. En algunas realizaciones, las nanofibras antibacterianas empapadas en agua o en una solución de prueba simulada (STS del inglés"simulated test solution")permanecen insolubles durante al menos 120 minutos a temperatura ambiente (por ejemplo, entre aproximadamente 20 °C y 25 °C). En algunas realizaciones, las nanofibras antibacterianas empapadas en agua permanecen insolubles durante al menos 2 horas, al menos 3 horas, al menos 4 horas, al menos 5 horas, al menos 6 horas, al menos 7 horas, al menos 8 horas, al menos 9 horas, al menos 10 horas, al menos 11 horas, al menos 12 horas, al menos 24 horas o al menos 48 horas. La insolubilidad de las nanofibras antibacterianas empapadas puede evaluarse mediante inspección visual. Una STS ejemplar es una solución acuosa que comprende suero y una o más sales para imitar el exudado de la herida. En un ejemplo, una STS comprende cloruro de sodio 0,4 M, cloruro de calcio 0,02 M y suero de ternero recién nacido al 10%.

Composiciones de nanofibras

En varios aspectos, las nanofibras antibacterianas adecuadas para usar en un apósito para heridas se preparan mediante el tratamiento químico de nanofibras de biopolímero. En varios casos, las nanofibras antibacterianas se preparan a partir de nanofibras hiladas que comprenden un biopolímero y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. El biopolímero comprende alginato. En algunas realizaciones, el portador comprende PEO. En algunas realizaciones, el tensioactivo es Triton™ X-100. Las nanofibras, por ejemplo, las nanofibras hiladas en bruto, se tratan con una solución de tratamiento de calcio antes del tratamiento con iones antimicrobianos.

Las nanofibras antibacterianas proporcionadas en el presente documento, en diversas realizaciones, se combinan con uno o más elementos de un apósito para heridas y/o se tratan además con uno o más agentes útiles en un apósito para heridas. En algunas realizaciones, un agente útil en un apósito para heridas es un agente absorbente de malos olores, como la ciclodextrina.

En algunas realizaciones, las nanofibras se combinan con un refuerzo para formar una estructura de apósito compuesta o una estructura de apósito nanofibroso. En algunas realizaciones, las nanofibras son nanofibras antibacterianas. En algunas realizaciones, las nanofibras se combinan con un refuerzo y luego se tratan químicamente para generar nanofibras antibacterianas dentro de una estructura de apósito nanofibroso. La estructura del apósito compuesta es adecuada para su uso como apósito para heridas o como componente de un apósito para heridas. Un refuerzo adecuado es un material mecánicamente estable útil para construir un apósito para heridas. Un refuerzo adecuado incluye, sin limitación, un refuerzo no tejido que comprende, por ejemplo, carboximetilcelulosa (CMC).En algunas realizaciones, las nanofibras se electrohilan sobre un refuerzo. En algunas realizaciones, las nanofibras o las estructuras de nanofibras se unen a un refuerzo. En algunas realizaciones, las nanofibras se disponen entre un refuerzo y otro componente o capa de apósito para heridas. En varios casos, las nanofibras son nanofibras de alginato, por ejemplo, nanofibras de alginato hiladas en bruto. En algunas realizaciones, el refuerzo es útil para absorber los exudados de la herida, proporcionando una barrera contra la penetración bacteriana y la contaminación extraña, permitiendo el equilibrio de oxígeno en la herida, ayudando al crecimiento celular o cualquier combinación de los mismos.

En algunas realizaciones, una estructura del apósito nanofibroso se trata químicamente con soluciones secuenciales de calcio y plata. En algunas realizaciones, las nanofibras se tratan químicamente con soluciones secuenciales de calcio y plata y luego se depositan, unen o combinan de otro modo con un refuerzo para generar una estructura del apósito nanofibrosa antibacteriana. En algunos ejemplos, las estructuras de apósitos nanofibrosas comprenden nanofibras y un refuerzo. Las nanofibras son nanofibras de alginato, por ejemplo, nanofibras de alginato hiladas en bruto.

En diversas realizaciones, se prepara una estructura de apósito nanofibroso antibacteriano a) depositando una solución de biopolímero sobre un refuerzo para generar una estructura nanofibrosa, b) poniendo en contacto la estructura nanofibrosa con una solución de calcio para generar nanofibras de biopolímero de calcio, y c) poner en contacto las nanofibras de biopolímero de calcio con una solución de plata para generar una estructura del apósito nanofibroso antibacteriano que comprende nanofibras de biopolímero de plata. En algunos casos, la solución de biopolímero se deposita sobre el refuerzo mediante electrohilado. En algunos casos, la solución de biopolímero se electrohila para formar nanofibras recién hiladas [en bruto]. En algunos casos, la solución de biopolímero comprende un biopolímero y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. El biopolímero comprende alginato. En algunos casos, el portador es PEO. En algunos casos, el surfactante es Triton™ X-100. En algunas realizaciones, la estructura nanofibrosa se lava con un solvente orgánico antes de ponerla en contacto con la solución de calcio. En algunas realizaciones, la solución de calcio comprende iones de calcio (II) disueltos en un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. En algunas realizaciones, la solución de plata comprende iones de plata (I) disueltos en un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. En diversas implementaciones, el método comprende además poner en contacto la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano con un disolvente orgánico para eliminar las sales precipitadas y sin reaccionar. En algunas implementaciones, el método comprende además secar la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano. En algunas realizaciones, el refuerzo comprende CMC. En diversas implementaciones, la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano se combina con uno o más componentes adicionales del apósito para heridas y/o aditivos para el apósito para heridas para generar un apósito para heridas

En algunas realizaciones, se prepara una estructura de apósito de nanofibras antibacterianas a) combinando nanofibras con un refuerzo para generar una estructura de nanofibras, b) poniendo en contacto la estructura de nanofibras con una solución de calcio para generar nanofibras complejadas con calcio, y c) poniendo en contacto la estructura de nanofibras con una nanofibras complejadas con calcio con una solución de plata para generar una estructura de apósito nanofibroso antibacteriano que comprende nanofibras complejadas con plata. En algunas realizaciones, las nanofibras son nanofibras hiladas en bruto. En algunas realizaciones, las nanofibras comprenden un biopolímero y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. En algunas realizaciones, las nanofibras se hilan en bruto a partir de una solución que comprende un biopolímero y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. El biopolímero comprende alginato. En algunos casos, el portador es PEO. En algunos casos, el surfactante es Triton™ X-100. En algunas realizaciones, la estructura nanofibrosa se lava con un solvente orgánico antes de ponerla en contacto con la solución de calcio. En algunas realizaciones, la solución de calcio comprende iones de calcio (II) disueltos en un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. En algunas realizaciones, la solución de plata comprende iones de plata (I) disueltos en un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. En diversas implementaciones, el método comprende además poner en contacto la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano con un disolvente orgánico para eliminar las sales precipitadas y sin reaccionar. En algunas implementaciones, el método comprende además secar la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano. En algunas realizaciones, el refuerzo comprende CMC. En diversas implementaciones, la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano se combina con uno o más componentes adicionales del apósito para heridas y/o aditivos para el apósito para heridas para generar un apósito para heridas.

En algunas realizaciones, se prepara una estructura de apósito de nanofibras antibacterianas a) tratando químicamente las nanofibras con un agente antibacteriano para generar nanofibras antibacterianas y b) combinando las nanofibras antibacterianas con un refuerzo. En algunos casos, las nanofibras se tratan químicamente mediante i) la aplicación de una solución que vuelve insolubles las nanofibras y ii) la aplicación de una solución que comprende un agente antibacteriano. En algunas realizaciones, el agente antibacteriano es plata. En algunas realizaciones, el refuerzo comprende CMC. En diversas implementaciones, la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano se combina con uno o más componentes adicionales del apósito para heridas y/o aditivos para el apósito para heridas para generar un apósito para heridas.

En algunas realizaciones, una estructura nanofibrosa descrita en el presente documento se trata con una solución de calcio. En algunas realizaciones, una estructura nanofibrosa comprende un refuerzo que comprende CMC. En algunos ejemplos, una estructura nanofibrosa que comprende CMC se ha tratado con una solución de calcio, dando como resultado complejos de calcio-CMC. La estructura nanofibrosa comprende nanofibras de alginato, en las que el tratamiento de las nanofibras (antes de combinarlas con un refuerzo) con una solución de calcio da como resultado complejos de alginato de calcio. En algunos casos, los complejos de calcio-CMC y/o los complejos de calcio-alginato se producen a través del intercambio iónico. Estas reacciones de intercambio iónico pueden ser reacciones en equilibrio, con un flujo constante de intercambio iónico.

En algunas realizaciones, una estructura nanofibrosa descrita en este documento se trata con una solución de plata. En algunas realizaciones, una estructura nanofibrosa comprende un refuerzo que comprende CMC. En algunos ejemplos, una estructura nanofibrosa que comprende CMC se ha tratado con una solución de plata, lo que da como resultado complejos de plata-CMC. La estructura nanofibrosa comprende nanofibras de alginato, en donde el tratamiento de las nanofibras (antes o después de combinarlas con un refuerzo) con una solución de plata da como resultado complejos de alginato de plata. En algunos casos, los complejos de plata-CMC y/o los complejos de plataalginato se producen a través del intercambio de iones. Estas reacciones de intercambio iónico pueden ser reacciones en equilibrio, con un flujo constante de intercambio iónico.

Las nanofibras (que incluyen esterillas de nanofibras, nanofibras en estructuras de nanofibras, nanofibras en un apósito para heridas o un componente de apósito para heridas) se combinan o recubren con un agente absorbente de malos olores para generar nanofibras que tienen propiedades de absorción de malos olores. Las nanofibras son nanofibras antibacterianas. Las nanofibras malolientes son útiles como componente en un apósito nanofibroso para heridas. Los ejemplos de agentes absorbentes de malos olores incluyen ciclodextrinas. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores se electrohila sobre las nanofibras. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores se electropulveriza sobre las nanofibras. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores se une o se coloca junto a las nanofibras, por ejemplo, como capas en un apósito para heridas.

Un ejemplo de agente absorbente de malos olores comprende una ciclodextrina. Las ciclodextrinas incluyen a-, p-, yciclodextrinas y combinaciones de las mismas. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores es hidroxipropil-p-ciclodextrina (HP-p-CD).

En diversas realizaciones, se prepara una estructura del apósito nanofibroso antibacteriano y antiolor a) depositando una solución de biopolímero sobre un refuerzo para generar una estructura nanofibrosa, b) poniendo en contacto la estructura nanofibrosa con una solución de calcio para generar nanofibras de biopolímero de calcio, c) poner en contacto las nanofibras de biopolímero de calcio con una solución de plata para generar una estructura nanofibrosa antibacteriana que comprende nanofibras de biopolímero de plata, y d) depositar un agente absorbente de malos olores sobre una superficie de la estructura nanofibrosa antibacteriana para generar una estructura de apósito nanofibrosa antibacteriana y antiolor. En algunos casos, la solución de biopolímero se deposita sobre el refuerzo mediante electrohilado. En algunos casos, la solución de biopolímero se electrohila para formar nanofibras hiladas en bruto. En algunos casos, la solución de biopolímero comprende un biopolímero y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. El biopolímero comprende alginato. En algunos casos, el portador es PEO. En algunos casos, el tensioactivo es Triton™ X-100. En algunas realizaciones, la estructura nanofibrosa se lava con un disolvente orgánico antes de ponerla en contacto con la solución de calcio. En algunas realizaciones, la solución de calcio comprende iones de calcio (II) disueltos en un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. En algunas realizaciones, la solución de plata comprende iones de plata (I) disueltos en un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. En diversas implementaciones, el método comprende además poner en contacto la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano con un disolvente orgánico para eliminar las sales precipitadas y sin reaccionar. En algunas implementaciones, el método comprende además secar la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano. En algunas realizaciones, el refuerzo comprende CMC. En algunos casos, el agente absorbente de malos olores se deposita sobre la estructura nanofibrosa antibacteriana mediante electrohilado. En algunos casos, el agente absorbente de malos olores se deposita sobre la estructura nanofibrosa antibacteriana mediante electropulverización. En algunos ejemplos, el agente absorbente de malos olores es una ciclodextrina, tal como HP-p-CD. En diversas implementaciones, la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano y antiolor se combina con uno o más componentes adicionales del apósito para heridas y/o aditivos para apósito de heridas para generar un apósito para heridas.

En algunas realizaciones, se prepara una estructura de apósito de nanofibras antibacteriana y antiolor a) combinando nanofibras con un refuerzo para generar una estructura de nanofibras, b) poniendo en contacto la estructura de nanofibras con una solución de calcio para generar nanofibras complejadas con calcio, c ) poner en contacto las nanofibras complejadas con calcio con una solución de plata para generar una estructura nanofibrosa antibacteriana que comprende nanofibras complejadas con plata, y d) depositar un agente absorbente de malos olores sobre una superficie de la estructura nanofibrosa antibacteriana para generar una estructura del apósito nanofibroso antibacteriano y antiolor. En algunas realizaciones, las nanofibras son nanofibras hiladas en bruto. En algunas realizaciones, las nanofibras comprenden un biopolímero y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. En algunas realizaciones, las nanofibras se hilan en bruto a partir de una solución que comprende un biopolímero y, opcionalmente, un portador y/o un tensioactivo. El biopolímero comprende alginato. En algunos casos, el portador es PEO. En algunos casos, el tensioactivo es Triton™ X-100. En algunas realizaciones, la estructura nanofibrosa se lava con un solvente orgánico antes de ponerla en contacto con la solución de calcio. En algunas realizaciones, la solución de calcio comprende iones de calcio (II) disueltos en un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. En algunas realizaciones, la solución de plata comprende iones de plata (I) disueltos en un disolvente orgánico, por ejemplo, etanol. En diversas implementaciones, el método comprende además poner en contacto la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano con un disolvente orgánico para eliminar las sales precipitadas y sin reaccionar. En algunas implementaciones, el método comprende además secar la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano. En algunas realizaciones, el refuerzo comprende CMC. En algunos casos, el agente absorbente de malos olores se deposita sobre la estructura nanofibrosa antibacteriana mediante electrohilado. En algunos casos, el agente absorbente de malos olores se deposita sobre la estructura nanofibrosa antibacteriana mediante electropulverización. En algunos ejemplos, el agente absorbente de malos olores es una ciclodextrina, tal como HP-p-CD. En diversas implementaciones, la estructura del apósito nanofibroso antibacteriano y antiolor se combina con uno o más componentes adicionales del apósito para heridas y/o aditivos para apósito de heridas para generar un apósito para heridas.

En algunas realizaciones, las nanofibras se electropulverizan con una solución que comprende un agente absorbente de malos olores. Estas nanofibras incluyen, sin limitación, esterillas de nanofibras, nanofibras en estructuras de nanofibras y nanofibras en un apósito para heridas o un componente de apósito para heridas. Las estructuras nanofibrosas incluyen, sin limitación, estructuras nanofibrosas que comprenden nanofibras y un refuerzo (por ejemplo, una CMC que comprende un refuerzo). Estas nanofibras son nanofibras antibacterianas descritas en este documento (por ejemplo, nanofibras tratadas con plata). Las nanofibras comprenden alginato. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores es Hp-p-CD. La solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) puede comprender entre alrededor del 1 % y aproximadamente el 90 %, entre alrededor del 5 % y aproximadamente el 80 %, entre alrededor del 10 % y aproximadamente el 80 %, entre alrededor del 20 % y aproximadamente el 80%, entre alrededor del 20% y aproximadamente el 70%, entre alrededor del 30% y el 80%, entre alrededor del 30% y el 70%, entre alrededor del 20% y aproximadamente el 60%, entre alrededor del 20% y aproximadamente el 50%, entre alrededor del 30% y aproximadamente el 60%, entre alrededor del 30% y aproximadamente el 50%, o entre alrededor del 35% y aproximadamente el 45% en peso de agente absorbente de malos olores. En un ejemplo, la solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) comprende un 40 % en peso de agente absorbente de malos olores. Las tasas de alimentación de la solución para electropulverizar una solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) sobre nanofibras incluyen, al menos en algunas realizaciones, tasas de alimentación entre cerca de 0,1 ml/hora hasta alrededor de 5 ml/hora, entre cerca de 0,2 ml/hora hasta alrededor de 5 ml/hora, entre cerca de 0,3 ml/hora hasta alrededor de 5 ml/hora, entre cerca de 0,2 ml/hora hasta alrededor de 4 ml/hora, entre cerca de 0,3 ml/hora hasta alrededor de 4 ml/hora, entre cerca de 0,3 ml/hora hasta alrededor de 3 ml/hora, entre cerca de 0,3 ml/hora hasta alrededor de 2 ml/hora, entre cerca de 0,4 ml/hora hasta alrededor de 5 ml/hora, entre cerca de 0,4 ml/hora hasta alrededor de 4 ml/hora, entre cerca de 0,4 ml/hora hasta alrededor de 3 ml/hora, entre cerca de 0,4 ml/hora hasta alrededor de 2 ml/hora, entre cerca de 0,5 ml/hora hasta alrededor de 5 ml/hora, entre cerca de 0,5 ml/hora hasta alrededor de 4 ml /hora, entre cerca de 0,5 ml/hora hasta alrededor de 3 ml/hora, entre cerca de 0,5 ml/hora hasta alrededor de 2 ml/hora, entre cerca de 0,8 ml/hora hasta alrededor de 1,5 ml/hora, o entre cerca de 0,8 ml/hora hasta alrededor de 1,2 ml/hora. En un ejemplo, la tasa de alimentación es de aproximadamente 1,0 ml/hora. Una distancia de trabajo para la electropulverización de una solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) sobre nanofibras incluye, al menos en algunas realizaciones, una distancia entre unos 10 cm y alrededor de 30 cm, entre unos 10 cm y alrededor de 25 cm, entre unos 10 cm y alrededor de 20 cm, entre unos 12 cm y alrededor de 20 cm, entre unos 10 cm y alrededor de 18 cm, entre unos 12 cm y alrededor de 18 cm. En un ejemplo, la distancia de trabajo desde la jeringa del dispositivo de electropulverización hasta las nanofibras es de unos 16 cm. En algunas realizaciones, la solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) se electropulveriza con un voltaje aplicado entre 2 kV y 30 kV, entre 4 kV y 25 kV, entre 4 kV y 20 kV, entre 5 kV y 25 kV, entre 5 kV y 20 kV, entre 7 kV y 20 kV, o entre 7 kV y 15 kV. En un ejemplo, se electropulveriza una solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) con un voltaje aplicado de aproximadamente 12 kV. En algunas realizaciones, la cantidad de una solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) electropulverizada sobre una estructura de nanofibra antibacteriana que tiene un tamaño inferior de unos 500 cm2, inferior de unos 400 cm2, inferior de unos 300 cm2, menos de unos 200 cm2, menos de unos 100 cm2, o menos de unos 50 cm2, es de unos 0,5 ml a unos 30 ml, de unos 0,5 ml a unos 25 ml, de unos 0,5 ml a unos 20 ml, de unos 0,5 ml a unos 15 ml, de unos 0,5 ml a unos 10 ml, de unos 0,5 ml a unos 8 ml, de unos 0,5 ml a unos 5 ml, o de unos 1 ml a unos 5 ml de solución que comprende un agente absorbente de malos olores. El tiempo para electropulverizar una solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) sobre las nanofibras puede ser de aproximadamente 30 minutos a 6 horas, de aproximadamente 1 hora a aproximadamente 4 horas. En algunas realizaciones, el tiempo de electropulverización es de 1 hora, 2 horas o 4 horas. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores electropulverizado (por ejemplo, HP-p-CD) genera fibras. En algunas realizaciones, el diámetro promedio de fibra maloliente que se deposita por electropulverización sobre nanofibras es de de unos 300 nm hasta unos 1800 nm, de unos 400 nm hasta unos 1600 nm, de unos 500 nm hasta unos 1500 nm, de unos 500 nm hasta unos 1200 nm, de unos 500 nm hasta unos 1000 nm, de unos 600 nm hasta unos 1000 nm, de unos 600 nm hasta unos 900 nm, o de unos 700 nm hasta unos 900 nm. En un ejemplo, el diámetro medio de la fibra del agente absorbente de malos olores electropulverizado es de aproximadamente 850 nm.

En algunas realizaciones, las nanofibras se depositan con una solución electrohilada que comprende un agente absorbente de malos olores. Estas nanofibras incluyen, sin limitación, esterillas de nanofibras, nanofibras en estructuras de nanofibras y nanofibras en un apósito para heridas o un componente de apósito para heridas. Las estructuras nanofibrosas incluyen, sin limitación, estructuras nanofibrosas que comprenden nanofibras y un refuerzo (por ejemplo, una CMC que comprende un refuerzo). Estas nanofibras son nanofibras antibacterianas descritas en este documento (por ejemplo, nanofibras tratadas con plata). Las nanofibras comprenden alginato. En algunas realizaciones, el agente absorbente de malos olores es HP-p-CD. En algunas realizaciones, la solución que comprende un agente absorbente de malos olores (por ejemplo, HP-p-CD) comprende además un portador, por ejemplo, PEO. La solución que comprende un agente absorbente de malos olores puede comprender entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 70 %, entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 60 %, entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 50 %, entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 40 %, entre aproximadamente el 1 % y alrededor del 30 %, entre aproximadamente el 1 % y el 20 %, entre aproximadamente el 1 % y el 15 %, entre aproximadamente el 2 % y alrededor del 15 %, o entre aproximadamente el 4 % y alrededor del 12 % en peso de agente absorbente de malos olores. En algunos ejemplos, la solución que comprende un agente absorbente de malos olores comprende un 40% en peso de agente absorbente de malos olores. En algunas realizaciones, la solución que comprende un agente absorbente de malos olores comprende un agente absorbente de malos olores y un portador. En algunas realizaciones, la solución que comprende un agente absorbente de malos olores tiene una relación de agente absorbente de malos olores:portador de 30-95 agente a 70-5 portador, 40-90 agente a 60-10 portador, 50-90 agente a 50-10 portador. En algunas realizaciones, la relación agente:portador es de 50:50, 60:40, 70:30, 80:20 o 90:10. Las tasas de alimentación de la solución para electrohilar una solución que comprende un agente absorbente de malos olores sobre nanofibras incluyen, al menos en algunas implementaciones, tasas de alimentación entre aproximadamente 0,1 ml/hora hasta unos 5 ml/hora, entre aproximadamente 0,2 ml/hora hasta unos 5 ml/hora, entre aproximadamente 0,3 ml/hora hasta unos 5 ml/hora, entre aproximadamente 0,2 ml/hora hasta unos 4 ml/hora, entre aproximadamente 0,3 ml/hora hasta unos 4 ml/hora, entre aproximadamente 0,3 ml/hora hasta unos 3 ml /hora, entre aproximadamente 0,3 ml/hora hasta unos 2 ml/hora, entre aproximadamente 0,4 ml/hora hasta unos 5 ml/hora, entre aproximadamente 0,4 ml/hora hasta unos 4 ml/hora, entre aproximadamente 0,4 ml/hora hasta unos 3 ml/hora, entre aproximadamente 0,4 ml/hora hasta unos 2 ml/hora, entre aproximadamente 0,5 ml/hora hasta unos 5 ml/hora, entre aproximadamente 0,5 ml/hora hasta unos 4 ml/hora, entre aproximadamente 0,5 ml/hora hasta unos 3 ml/hora, entre aproximadamente 0,5 ml/hora hasta unos 2 ml/hora, entre aproximadamente 0,8 ml/hora hasta unos 1,5 ml/hora, o entre aproximadamente 0,8 ml/hora hasta unos 1,2 ml/hora. En un ejemplo, la tasa de alimentación es de aproximadamente 1,0 ml/hora. Una distancia de trabajo para electrohilar una solución que comprende un agente absorbente de malos olores sobre nanofibras incluye, al menos en algunas implementaciones, una distancia entre aproximadamente 10 cm y unos 30 cm, entre aproximadamente 10 cm y unos 25 cm, entre aproximadamente 10 cm y unos 20 cm, entre aproximadamente 12 cm y unos 20 cm, entre aproximadamente 10 cm y unos 18 cm, entre aproximadamente 12 cm y unos 18 cm. En un ejemplo, la distancia de trabajo desde la jeringa del dispositivo de electrohilado hasta las nanofibras es de unos 12 cm. En algunas realizaciones, la solución que comprende un agente absorbente de malos olores se electrohila con un voltaje aplicado entre 2 kV y 30 kV, entre 4 kv y 25 kV, entre 4 kV y 20 kV, entre 5 kV y 25 kV, entre 5 kV y 20 kV, entre 7 kV y 20 kV, o entre 7 kV y 15 kV. En un ejemplo, la solución que comprende un agente absorbente de malos olores se electrohila con un voltaje aplicado de aproximadamente 12 kV. En algunas realizaciones, la cantidad de solución que comprende un agente absorbente de malos olores electrohilado sobre una estructura de nanofibras que tiene un tamaño inferior a aproximadamente 500 cm2, inferior a aproximadamente 400 cm2, inferior a aproximadamente 300 cm2, inferior a aproximadamente 200 cm2, inferior a aproximadamente 100 cm2 , o inferior a aproximadamente 50 cm2; es de aproximadamente 0,5 ml hasta unos 30 ml, de aproximadamente 0,5 ml hasta unos 25 ml, de aproximadamente 0,5 ml hasta unos 20 ml, de aproximadamente 0,5 ml hasta unos 15 ml, de aproximadamente 0,5 ml hasta unos 10 ml, de aproximadamente 0,5 ml hasta unos 8 ml, de aproximadamente 0,5 ml hasta unos 5 ml, o de aproximadamente 1 ml hasta unos 5 ml de solución que comprende un agente absorbente de malos olores. En algunas realizaciones, la solución electrohilada que comprende un agente absorbente de malos olores (HP-p-CD) genera fibras. En algunas realizaciones, el diámetro medio de la fibra del agente absorbente de malos olores que se deposita por electrohilado sobre las nanofibras es de aproximadamente 50 nm hasta unos 1800 nm, de aproximadamente 50 nm hasta unos 1500 nm, de aproximadamente 50 nm hasta unos 1000 nm, de aproximadamente 50 nm hasta unos 800 nm, de aproximadamente 50 nm hasta unos 700 nm, de aproximadamente 50 nm hasta unos 600 nm, de aproximadamente 50 nm hasta unos 500 nm, de aproximadamente 50 nm hasta unos 400 nm, de aproximadamente 50 nm hasta unos 300 nm, de aproximadamente 100 nm hasta unos de 300 nm, o de aproximadamente 150 nm hasta unos 300 nm. En un ejemplo, el diámetro medio de la fibra del agente absorbente de malos olores electrohilado es de alrededor de 200 nm, alrededor de 210 nm, alrededor de 220 nm, alrededor de 230 nm, alrededor de 240 nm, alrededor de 250 nm, alrededor de 260 nm, alrededor de 270 nm, alrededor de 280 nm, alrededor de 290 nm o alrededor de 300 nm.

A lo largo de esta divulgación, se presentan varias realizaciones en un formato de rango. Debe entenderse que la descripción en formato de rango es meramente por conveniencia y brevedad y no debe interpretarse como una limitación inflexible del alcance de cualquier realización. En consecuencia, se debe considerar que la descripción de un rango ha revelado específicamente todos los subrangos posibles, así como los valores numéricos individuales dentro de ese rango hasta la décima parte de la unidad del límite inferior, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.

La terminología utilizada en este documento tiene el propósito de describir realizaciones particulares únicamente y no pretende ser limitativa de ninguna realización. Tal como se usan en el presente documento, las formas en singular "un", "una" y "el" también incluyen las formas en plural, a menos que por el contexto se indique claramente lo contrario. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se usan en esta descripción, especifican la presencia de características, números enteros, etapas, operaciones, elementos y/o componentes establecidos, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, números enteros, etapas, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de los mismos. Tal como se usa en el presente documento, el término "y/o" incluye cualquiera y todas las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados.

Los siguientes ejemplos se exponen para ilustrar más claramente el principio y la práctica de las realizaciones descritas en el presente documento para los expertos en la materia y no deben interpretarse como una limitación del alcance de ninguna de las realizaciones reivindicadas. A menos que se indique lo contrario, todas las partes y porcentajes son en peso.

EJEMPLOS

Ejemplo 1: Preparación y caracterización de nanofibras antibacterianas derivadas de nanofibras de alginatoMétodos de preparación de nanofibras antibacterianas:

Se prepararon esterillas de nanofibras antibacterianas mediante la modificación química de esterillas de nanofibras de alginato de sodio/PEO hiladas en bruto. Las nanofibras hiladas por aspersión se generaron electrohilando una solución acuosa que contenía un 4 % en peso de alginato de sodio y PEO en una proporción de 70:30. Las nanofibras hiladas en bruto resultantes no tenían bolitas [perlas], como se muestra en la microscopía electrónica de barrido (SEM del inglés"Scanning Electrón Microscopy")con cañón de emisión de campo de la figura 1, panel A1. Las nanofibras en bruto de alginato de sodio/PEO hiladas se remojaron en una placa de Petri que contenía aproximadamente 25 ml de etanol absoluto. La placa de Petri se agitó suavemente durante 10 minutos mientras se disolvía el PEO de las nanofibras. Las nanofibras hiladas en bruto y empapadas se transfirieron a una segunda placa de Petri que contenía CaCl<2>en etanol absoluto durante un segundo remojo de 10 minutos. Este segundo remojo permitió el intercambio de iones de sodio y calcio para generar nanofibras de alginato de calcio. Las nanofibras de alginato de calcio se transfirieron a una tercera placa de Petri que contenía AgNO<3>en etanol absoluto durante un tercer remojo de 10 minutos. Este tercer remojo proporcionó otro intercambio de iones para generar nanofibras de alginato de plata. Las nanofibras de alginato de plata se lavaron en etanol absoluto para eliminar las sales precipitadas y sin reaccionar y, posteriormente, se secaron a temperatura ambiente (20 °C). Las concentraciones de CaCl<2>y AgNO<3>utilizadas se muestran en la tabla 1.

Tabla 1: Condiciones de reacción para cuatro conjuntos de nanofibras hiladas en bruto de alginato de sodio/PEG hiladas tratadas químicamente.

Caracterización de nanofibras antibacterianas:

La morfología y la caracterización de las nanofibras antibacterianas se examinaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) con cañón de emisión de campo, rayos X de dispersión de energía (EDX del inglés"Energy Dispersion X-ray")(Philips XL30 FEG-SEM) y espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR del inglés"Fourier Transform Infrared Spectroscopy")(NICOLET5700 FT-IR, Thermo Corporación Electrónica).

Se adhirieron esterillas de nanofibras antibacterianas (0,5 cm x 0,5 cm) sobre un trozo de muestra con cinta de carbón específica para SEM. Las esterillas adheridas se recubrieron con carbono utilizando el sistema de recubrimiento de grabado de precisión Gatan (modelo 682). Las imágenes SEM se capturaron con aumentos de 2000x, 10000x, 20000x. Los parámetros operativos SEM se establecieron en un voltaje de aceleración de 6 kV y un tamaño de punto de 3. Los diámetros de las fibras se midieron manualmente utilizando la función de dibujo lineal en el software ImageJ (ImageJ 2004) de 50 fibras seleccionadas al azar en las imágenes de aumento de 10000x y 20000x en 3 puntos focales diferentes. Para el análisis EDX, el escaneo se realizó con un aumento de 2000x con un voltaje de aceleración de 10 kV y un tamaño de punto de 3.

Las imágenes SEM que muestran la morfología de las nanofibras antes y después del tratamiento químico se proporcionan en la figura 1 (paneles A1-E1). La distribución del tamaño de fibra correspondiente para cada esterilla de nanofibras se muestra en la figura 1 (paneles A2-E2). La figura 1, panel A1, es una imagen de alginato de sodio/PEG hilado en bruto antes de la modificación química. La figura 1, panel B1, es una imagen de una esterilla de nanofibras de alginato de plata después del tratamiento con 1,0 % de CaCl<2>y 0,5 % de AgNO<3>. La figura 1, panel C1 es una imagen de una esterilla de nanofibras de alginato de plata después del tratamiento con 1,0 % de CaCl<2>y 1,0 % de AgNO<3>. La figura 1, panel D1 es una imagen de una esterilla de nanofibra de alginato de plata después del tratamiento con 5,0 % de CaCl<2>y 0,5 % de AgNO<3>. La figura 1, panel E1 es una imagen de una esterilla de nanofibras de alginato de plata después del tratamiento con 5,0 % de CaCh y 1,0 % de AgNO<3>. Las nanofibras antes del tratamiento químico tienen un tamaño más uniforme que las nanofibras después del tratamiento químico. La estructura de las nanofibras T0,5/1,0/Ag/Ca y T1,0/1,0/Ag/Ca se mantiene después del tratamiento, mientras que las T0,05/5,0/Ag/Ca y T1,0/5,0/Ag/Ca tienen nanofibras rotas.

Como se muestra en la figura 1 (paneles A2-E2), el diámetro medio de las nanofibras disminuyó después del tratamiento químico y la distribución del tamaño de las fibras aumentó después del tratamiento químico. El diámetro medio de las nanofibras de la esterilla de nanofibras de alginato de sodio/PEO hilada en bruto tal como está hilada antes del tratamiento químico es de 141 nm con una desviación estándar (SD del inglés"standard deviation")de 29 nm. El diámetro medio de las nanofibras de la esterilla de nanofibras T0,5/1,0Ag/Ca tratada es de 131 nm con una desviación estándar de 56 nm. El diámetro promedio de las nanofibras de la esterilla de nanofibras T1,0/1,0Ag/Ca tratada es de 130 nm con una desviación estándar de 68 nm. El diámetro medio de las nanofibras de la esterilla de nanofibras T0,5/5,0Ag/Ca tratada es de 136 nm con una desviación estándar de 71 nm. El diámetro medio de las nanofibras de la esterilla de nanofibras T1,0/5,0Ag/Ca tratada es de 134 nm con una desviación estándar de 76 nm.

Las imágenes SEM de las esterillas de nanofibras tratadas y no tratadas construidas en este ejemplo revelan la apariencia de partículas en todas las esterillas después del tratamiento. Véase la figura 1 (paneles A1-E1). Como se muestra en estas imágenes, a medida que la concentración de plata en la solución de tratamiento de plata aumentó del 0,5 % al 1,0 %, también lo hizo el tamaño de las partículas. Asimismo, a medida que la concentración de calcio en la solución de tratamiento de calcio aumentó del 1% al 5%, también lo hizo el tamaño de partícula. Los tamaños de las partículas de las nanofibras se midieron manualmente utilizando una función de dibujo lineal en el software ImageJ (ImageJ 2004) de 50 partículas seleccionadas al azar en las imágenes de aumento de 10000x y 20000x de las muestras tratadas químicamente. La figura 2 es un gráfico que ilustra la distribución del tamaño de las partículas en las cuatro esterillas de nanofibras tratadas químicamente. El diámetro promedio de las partículas de plata medidas es de 210 nm con una desviación estándar de 32 nm.

Se llevó a cabo un análisis EDX para determinar la composición de elementos distintos del carbono en los cuatro juegos de esterillas de nanofibras tratadas químicamente, cuyos resultados se muestran en la tabla 2. El porcentaje de plata en las nanofibras disminuye en proporción a un aumento en el porcentaje de iones de calcio (II) en la solución de tratamiento de calcio.

Tabla 2: Composición elemental en los cuatro conjuntos de nanofibras de alginato de plata según lo determinado por

EDX.

Se realizó espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para observar la variación del pico espectral entre las nanofibras de alginato de sodio/PEO y las nanofibras de alginato tratadas (muestras T0,5/1,0Ag/Ca, T1,0/1,0Ag/Ca, T0,5/5,0Ag/Ca y T1,0/5,0Ag/Ca).

Los espectros FTIR de 4000 a 400 cm-1 obtenidos para las esterillas de nanofibras hiladas en bruto antes y después del tratamiento químico se muestran en la figura 3A. Los espectros de 3500 a 2000 cm-1 se muestran en la figura 3B. Los espectros incluyen 32 escaneos a una resolución de 4 cm-1.

Como se muestra en la figura 3B, el pico a 2883 cm-1 en la muestra de pretratamiento (alginato de sodio/nanofibras de PEO, 310) representa el grupo -CH<2>de PEO. Este pico está disminuido o no es detectable en las muestras tratadas (320, 330, 340, 350), lo que indica una eliminación exitosa de PEO de las nanofibras tratadas.

Los picos entre 3346 y 3336 cm-1 corresponden a enlaces de hidrógeno del grupo -OH. El pico -OH se desplaza en las muestras tratadas. El pico de -OH en la muestra de pretratamiento 310 se produce a 3346 cm-1. El pico de -OH en la muestra 320 de T0,5/1,0Ag/Ca se produce a 3336 cm'1. El pico de -OH en la muestra 330 T1,0/1,0Ag/Ca se produce a 3340 cm-1. El pico de -OH en la muestra T0,5/5,0Ag/Ca 340 se produce a 3340 cm-1. El pico de -OH en la muestra 350 de T1,0/5,0Ag/Ca se produce a 3336 cm-1.

La solubilidad de las esterillas de nanofibras modificadas químicamente se probó de acuerdo con BS EM 13726-1:2002 sección 3.7 dispersión y solubilidad de apósitos de hidrogel. Se colocaron esterillas de nanofibras (0,2 cm x 0,2 cm) en una placa de Petri en 20 ml de agua durante 24 horas a 37 °C. Las esterillas se evaluaron visualmente después de 24 horas. Las esterillas de nanofibras (0,2 cm x 0,2 cm) se colocaron de manera similar en una placa de Petri en 20 ml de STS que comprendía NaCl 0,4 M, CaCl<2>0,02 M y suero de ternero recién nacido al 10 %. Las esterillas de nanofibras se empaparon en STS durante 24 horas a temperatura ambiente. El contenido de fibra se observó visualmente para evaluar la solubilidad de las nanofibras. Las nanofibras permanecieron intactas después de remojarlas durante 24 horas en agua o STS.

Ejemplo 2: Preparación de nanofibras de alginato

Preparación de la solución de hilatura:

Se preparó una solución al 4% en peso de alginato de sodio/PEO 70:30 para electrohilado disolviendo 0,7 g de alginato de sodio y 0,3 g de PEO en 23,875 g de agua destilada. Para mejorar la homogeneidad de la solución de hilatura, se añadió 0,5 % en peso de Triton™ X-100. Se preparó de manera similar una solución al 4% en peso de alginato de sodio/PEO 80:20.

La solución de hilatura se almacenó en la oscuridad durante 20 días a temperatura ambiente y se midió su viscosidad los días 1, 5, 10 y 20 utilizando un viscosímetro BROOKFIELD. La viscosidad de la solución de alginato de sodio/PEO disminuyó durante el período de almacenamiento, por lo que las soluciones de hilado de alginato de sodio/PEG se electrohilaron dentro de los cinco días posteriores a la preparación. Las viscosidades fueron 2284 cP el día 1, 2184 cP el día 5, 1579 cP el día 10 y 202 cP el día 20.

Electrohilado:

Se utilizó un dispositivo de electrohilado horizontal para preparar nanofibras de alginato de sodio. Los parámetros del proceso se establecieron en una distancia de trabajo de 12-20 cm, una tasa de alimentación de 1,0-0,3 ml/h y un voltaje aplicado de 9-12 kV. Las fibras electrohiladas se recogieron en papel de aluminio. Después de 1 hora de electrohilado, la lámina y las fibras depositadas se recogieron y se secaron durante 24 horas a temperatura ambiente para eliminar los disolventes residuales. Los parámetros del proceso se modificaron tal y como se muestra en la tabla 3. Los parámetros del proceso final utilizados para generar nanofibras de PEO/alginato de sodio hiladas en bruto fueron una distancia de trabajo de 16 cm, un caudal de 0,4 ml/hora y un voltaje aplicado de 10,5 kV.

Tabla 3: Parámetros del proceso de electrohilado para generar nanofibras de alginato de sodio/PEO.

Caracterización de las nanofibras de alginato de sodio/PEO tal como están hiladas en bruto:

La morfología y la estructura de las nanofibras de alginato de sodio/PEO electrohiladas o tal como están hiladas en bruto se observaron mediante SEM. El análisis elemental de las nanofibras de alginato de sodio/PEO hiladas en bruto se analizó mediante FTIR. La solubilidad de las nanofibras de alginato de sodio/PEO hiladas en bruto se probó de acuerdo con la norma BS EN 13726-1:2002, sección 3.7, dispersión y solubilidad de los apósitos de hidrogel. Estos procedimientos se realizaron esencialmente tal y como se describe en el ejemplo 1.

La figura 4A muestra las imágenes SEM de nanofibras hiladas en bruto de la solución de alginato de sodio:PEO al 4 % en peso 70:30 (400) y la solución de alginato de sodio:PEO al 4 % en peso 80:20 (401). El diámetro medio de las nanofibras hiladas en bruto de la solución de alginato de sodio:PEO al 4% en peso 70:30 fue de 124 nm con una desviación estándar de 3,5 nm, como se muestra en la figura 4B. Las nanofibras hiladas en bruto de la solución de alginato de sodio:PEO al 4% en peso 70:30 eran uniformes y sin bolitas.

La figura 5 muestra espectros FTIR de nanofibras de PEO puro (panel A), alginato de sodio (panel B) y alginato de sodio/PEO (panel C) dentro de un rango espectral de 4000-400 cm-1 y 2000-1000 cm-1. El espectro para PEO (panel A) tiene picos en 1100 cirr1 y 843 cirr1 correspondientes a vibraciones asimétricas de estiramiento y flexión del grupo éter. Los espectros para el alginato de sodio (panel B) tienen picos en 3336 cirr1 correspondientes al estiramiento del grupo hidroxilo, 1593 cirr1 para el estiramiento simétrico del grupo carboxilato y 1410 cirr1 para el estiramiento simétrico del grupo carboxilato. La banda de absorción asimétrica para el grupo éter de PEO se desplazó de 1100 cirr1 a 1095 cirr1 en la nanofibra de alginato de sodio/PEO. La banda de absorción asimétrica para el grupo carboxilato de alginato de sodio se desplazó de 1593 cirr1 a 1612 cirr1 en la nanofibra de alginato de sodio/PEO.

La solubilidad de las nanofibras de alginato de sodio/PEO hiladas en bruto en agua y STS se evaluó como en el ejemplo 1. Las nanofibras se disolvieron en agua o STS dentro de los 2 a 3 minutos de remojo.

Ejemplo 3: Construcción de una estructura de apósito compuesta que comprende nanofibras de alginato hiladas en bruto

Se depositaron nanofibras electrohiladas, como las preparadas en el ejemplo 2, sobre la superficie de una base no tejida de Na-CMC.

Se aplicó una tela no tejida de Na-CMC a un colector en un dispositivo de electrohilado y una solución de alginato de sodio/PEO al 4 % en peso 70:30 se electrohila como se describe en el ejemplo 2. La tela de Na-CMC se depositó con sodio -nanofibras de alginato/PEO para generar una estructura de apósito compuesto. La morfología de las nanofibras hiladas en bruto depositadas sobre lámina y sobre Na-CMC se visualizó mediante SEM, como se muestra en la figura 6 (paneles A-D). La figura 6, panel A muestra una fotografía del tejido base Na-CMC, el panel B muestra una imagen<s>E<m>del tejido base Na-CMC, el panel C muestra una fotografía del tejido base Na-CMC depositada con nanofibras de alginato de sodio/PEG hiladas en bruto, y el panel D muestra una imagen SEM del tejido base de Na-CMC depositado con nanofibras de alginato de sodio/PEO hiladas en bruto. Estas imágenes no indican ninguna diferencia morfológica entre el tejido de Na-CMC antes y después de la deposición de nanofibras hiladas en bruto en su superficie.

Ejemplo 4: Estructura de apósito nanofibroso antibacteriano

La estructura de apósito compuesta del ejemplo 3 se trató químicamente para generar una estructura de apósito nanofibrosa antibacteriana.

Se empapó una estructura de apósito compuesto de 10 cm x 10 cm del ejemplo 3 en una placa de Petri que contenía etanol absoluto durante 10 minutos con agitación suave para disolver el PEO. La muestra lavada con etanol se transfirió a una placa de Petri que contenía una solución de calcio (1,0 % o 5 % en peso de CaCl<2>en etanol absoluto) y se dejó en remojo durante 10 minutos. Durante este paso de tratamiento con calcio, se produjo una reacción de intercambio iónico entre los iones de sodio (I) de las nanofibras de alginato de sodio y los iones de calcio (II) de la solución de calcio para generar nanofibras de alginato de calcio insolubles. De manera similar, los iones de sodio (I) del tejido Na-CMC pueden intercambiarse con iones de calcio (II) de la solución de calcio. Luego, la muestra se transfirió a una placa de Petri que contenía una solución de plata (0,5% o 1% en peso de AgNO<3>en etanol absoluto) y se dejó en remojo durante 10 minutos. Durante este paso de tratamiento con plata, se produjo una reacción de intercambio iónico entre los iones de sodio (I) de las nanofibras de alginato de sodio, los iones de calcio (II) del alginato de calcio y los iones de plata (I) de la solución de plata para generar nanofibras que contienen alginato de sodio, alginato de calcio y alginato de plata. De manera similar, los iones de sodio (I) del tejido de NaCMC y los iones de calcio (II) del tejido de Ca-CMC pueden intercambiarse con iones de plata (I) de la solución de plata. Luego, la muestra se lavó en etanol absoluto para eliminar las sales precipitadas y sin reaccionar. La muestra se secó a temperatura ambiente (alrededor de 20 °C).

Este proceso se repitió usando diferentes concentraciones de CaCl<2>y AgNÜ<3>como se muestra en la tabla 1. La figura 1 (paneles B1-E1) muestra imágenes SEM que muestran la morfología de las nanofibras depositadas sobre un refuerzo de Na-CMC después del tratamiento con soluciones de calcio y plata.

Ejemplo 5: Estructura de apósito nanofibroso antibacteriano depositado con un agente absorbente de malos olores por electropulverización

Se electropulverizaron estructuras de apósitos nanofibrosos antibacterianos preparadas en el ejemplo 4 con agente absorbente de malos olores hidroxipropil-p-ciclodextrina (HP-p-CD). La figura 7 muestra imágenes de estructuras de apósitos nanofibrosas preparadas con una solución de CaCh al 1,0 % y una solución de AgNÜ<3>al 0,5 %.

Los parámetros del proceso de electropulverización se ajustaron a una tasa de alimentación de 0,5 a 2 ml/h, un voltaje aplicado de 7 a 15 kV y una distancia de trabajo de 12 a 20 cm para obtener una dispersión uniforme de partículas de HP-p-CD en un colector que comprende papel de aluminio. Las partículas de HP-p-CD electropulverizadas recogidas en papel de aluminio se secaron y caracterizaron para optimizar los parámetros del proceso. El proceso de electropulverización se optimizó a una tasa de alimentación de 1,0 ml/h, un voltaje aplicado de 12 kV y una distancia de trabajo de 16 cm.

Se depositaron partículas de HP-p-CD sobre las estructuras del apósito nanofibroso antibacteriano preparadas en el ejemplo 4 usando parámetros de proceso optimizados. La figura 7 (paneles A-C) muestra imágenes SEM que muestran la morfología de la superficie de los apósitos nanofibrosos electropulverizados del ejemplo 4. El apósito que se muestra en la figura 7, el panel A se electropulverizó durante 1 hora, el apósito que se muestra en el panel B se electropulverizó durante 2 horas y el apósito mostrado en el panel C se electropulverizó durante 4 horas.

Ejemplo 6: Estructura de apósito nanofibroso antibacteriano depositado con un agente absorbente de malos olores por electrohilado

Las estructuras de apósitos nanofibrosas antibacterianas preparadas en el ejemplo 4 se combinan con el agente absorbente de malos olores hidroxipropil-p-ciclodextrina (HP-p-CD) electrohilando una solución de HP-p-CD sobre la superficie nanofibrosa de las estructuras de apósitos. La solución de HP-p-CD comprende el polímero portador PEO. Se prepararon en agua una serie de soluciones de hilatura que tenían 4-12% en peso de HP-p-CD:PEO 50:50. Se preparó en agua otra serie de soluciones de hilatura que tenían 8% en peso de 50:50 a 90:10 HP-p-CD:PEO.

Los parámetros del proceso de electrohilado se ajustaron a una tasa de alimentación de 0,5 a 2,5 ml/h, un voltaje aplicado de 5 a 11 kV y una distancia de trabajo de 8 a 16 cm para obtener fibras suaves. Las partículas de HP-p-CD electrohiladas se recogieron en papel de aluminio, se secaron durante 24 horas y se caracterizaron para optimizar los parámetros del proceso. El proceso de electropulverización se optimizó a una tasa de alimentación de 1,0 ml/h, un voltaje aplicado de 12 kV y una distancia de trabajo de 16 cm.

El electrohilado de HP-p-CD/PEO se realizó con proporciones de masa y concentraciones variables a una tasa de alimentación de 1 ml/h, una distancia de trabajo de 12 cm y un voltaje aplicado de 7 kV para obtener nanofibras suaves. La tabla 4 proporciona las composiciones de la solución de hilatura y las propiedades de las nanofibras electrohiladas HP-p CD/PEO depositadas sobre lámina.

Tabla 4: Resumen de las características de las fibras de HP-p-CD/PEO electrohiladas

La morfología de las fibras HP-p-CD/PEO electrohiladas se muestra en las imágenes SEM (2000x, inserción 10000x) de la figura 8 (paneles A-D). Las fibras de la figura 8 se electrohilaron a partir de una solución al 8 % con proporciones de 50:50 (panel A), 60:40 (panel B), 70:30 (panel C) y 80:20 (panel D) de mezcla de HP-p-CD/PEO. Las partículas de HP-p-CD electrohiladas se recogen en una estructura del apósito nanofibrosa del ejemplo 4 usando los parámetros de proceso optimizados.

Ejemplo 7: Estructura de apósito que comprende nanofibras antibacterianas

En la figura 9 se muestra un esquema de una estructura del apósito propuesta. Se depositan nanofibras electrohiladas, como las preparadas en el ejemplo 2, sobre la superficie de un refuerzo para generar una construcción del apósito nanofibrosa utilizando el método descrito en el ejemplo 3. La construcción del apósito se trata químicamente como en el ejemplo 4 para generar una estructura del apósito nanofibrosa antibacteriana. La construcción del apósito antibacteriano nanofibroso se electropulveriza con HPp-CD como se describe en el ejemplo 5 para generar el apósito final. La estructura final del apósito comprende un tejido a base de sodio-CMC, una esterilla nanofibrosa que comprende alginato de plata antibacteriano y un recubrimiento de HP-p-CD.

Ejemplo 8: Métodos para preparar estructuras de apósitos que comprenden nanofibras antibacterianasEn la figura 10 se proporciona un esquema que resume los métodos descritos en el ejemplo 1 al ejemplo 7Ejemplo 9: Evaluación de estructuras de apósitos y componentes de estructuras de apósitos

Las composiciones producidas por los métodos descritos en los ejemplos 1 a 7 se resumen en la tabla 5.

Tabla 5. Resumen de composiciones de apósitos para heridas

La masa media por unidad de superficie de las composiciones de apósitos se evaluó de acuerdo con el método de ensayo BS EN 12127:1998. La tabla 6 presenta la masa promedio por 100 cm2 para diferentes composiciones. La masa por unidad de área aumentó en las composiciones tratadas químicamente en comparación con el tejido base.

Tabla 6. Masa por unidad de área de composiciones para apósitos para heridas

Se evaluó el grosor de las composiciones de apósito de acuerdo con BS EN ISO 9073-2:1997. Las pruebas se llevaron a cabo con un peso de 0,0 (sin peso adicional, es decir, el estado normal del aparato para ensayos) y un peso de 100 g (con un peso conocido de 100 g). La tabla 7 presenta los grosores medios y los cambios relativos en el grosor de diferentes composiciones. La adición de un recubrimiento de HP-p-CD a una composición del apósito aumentó el grosor total de la composición del apósito. El calcio tuvo un efecto sobre el grosor de la composición.

Tabla 7: Grosor medio de las composiciones para apósitos para heridas

Las propiedades medias de absorción y retención de las composiciones para apósitos para heridas se determinaron de acuerdo con BS EN 13726-1: 2002, sección 3.2, capacidad de absorción de hinchamiento libre. La absorción se refiere a la cantidad de líquido absorbida por cada composición. La retención se refiere a la cantidad de fluido que se retiene en la composición bajo una determinada presión. La tabla 8 proporciona un resumen de las propiedades de manejo de fluidos de las composiciones para apósitos para heridas. Se encontró que la absorción y retención medias del tejido base eran más altas que las composiciones tratadas químicamente y los apósitos finales. Las concentraciones de iones de plata y calcio durante el tratamiento químico afectaron negativamente la capacidad de absorción y retención de las composiciones.

Tabla 8: Absorción y retención de fluidos en composiciones para apósitos para heridas

*%retención = [Retención (g/g) /Absorción (g/g)/100cm2]

Se probó la absorción vertical de las composiciones de apósitos para heridas de acuerdo con el método de prueba estándar BS 3424-18:1986. La tabla 9 proporciona un resumen del comportamiento de absorción por capilaridad de las composiciones para apósitos para heridas. La altura de absorción media de las composiciones tratadas con soluciones de calcio y plata fue mayor que la altura de absorción media del tejido base. La adición de HP-p-CD tuvo un efecto pequeño o insignificante sobre la altura de absorción media de una composición.

Tabla 9: Prueba de absorción longitudinal y transversal para composiciones de apósitos para heridas.

Se evaluó el comportamiento de contracción de las composiciones para apósitos para heridas. La tabla 10 proporciona el área de contracción de las composiciones para apósitos para heridas. La electropulverización de HP-p-CD sobre una composición tuvo un efecto positivo sobre la estabilidad dimensional de esa composición. La concentración de calcio en el proceso de tratamiento químico afectó negativamente a la estabilidad dimensional de las composiciones para apósitos para heridas.

Tabla 10: Área de contracción de composiciones de apósitos para heridas hidratadas y secas

Ejemplo 10: Liberación de plata de estructuras de apósitos antibacterianos

Las estructuras antibacterianas de apósitos de nanofibras electropulverizadas con HP-p-CD del ejemplo 5 se ensayaron en cuanto a sus propiedades de liberación de plata. Una muestra de 2 cm x 2 cm de cada estructura de apósito se sumergió en 20 ml de solución A (0,4 M NaCl, 0,02 M CaCl<2>, agua destilada) en una botella de vidrio y se incubó a 37 °C durante 7 días. Se tomaron muestras de 10 ml de la solución a 24 intervalos durante el período de incubación. Se añadió una alícuota fresca de 10 ml de la solución A la muestra incubada cada vez que se extrajo una muestra. El contenido de plata en las muestras extraídas se determinó mediante espectroscopia de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES del inglés"Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectroscopy").La cantidad de plata liberada de cada estructura del apósito se muestra en la tabla 11.

Tabla 11. Liberación de plata de estructuras de apósitos antibacterianos N°. de muestra Tamaño Cantidad liberación de plata (ppm)

Ejemplo 11: Absorbencia de malos olores de estructuras de apósitos antibacterianos.

Se ensayó la capacidad de absorción de malos olores de las estructuras antibacterianas de apósitos de nanofibras electropulverizadas con HP-p-CD del ejemplo 5. Las muestras de la estructura del apósito (2 cm x 2 cm) se expusieron en un entorno maloliente que comprendía 0,5 ml de una solución de prueba estimulada (0,4 M NaCl, 0,02 M CaCl<2>, 10 % de suero de ternero recién nacido, 2 % de dietilamina). De manera similar, se probó una muestra de un producto comercial (CarboFLEX®, de ConvaTec). Diez individuos seleccionados al azar evaluaron la intensidad del olor de cada muestra calificando el olor de 0 a 10. Una puntuación de 0 indicaba "sin olor" y una puntuación de 10 indicaba "olor máximo". Los resultados de la evaluación del olor para las estructuras del apósito se muestran en la tabla 12. Las muestras que se electropulverizaron con HP-p-CD durante períodos de tiempo más prolongados (4 horas frente a 1 ó 2 horas) tenían índices de olor más bajos.

Tabla 11: Absorbencia de malos olores de estructuras de apósitos antibacterianos electropulverizados con HP-p-CD

Se pretende que las siguientes reivindicaciones definan el alcance de la invención y que los métodos dentro del alcance de estas reivindicaciones queden cubiertos por ellas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para preparar nanofibras antimicrobianas y antiolor derivadas de nanofibras de alginato, comprendiendo el método: a) poner en contacto las nanofibras de alginato con una primera solución orgánica que comprende iones de calcio para generar nanofibras de alginato de calcio; b) poner en contacto las nanofibras de alginato de calcio con una segunda solución orgánica que comprende un agente antimicrobiano para generar nanofibras de alginato antimicrobiano; y c) combinar o recubrir las nanofibras de alginato antimicrobiano con un agente absorbente de malos olores para generar nanofibras antimicrobianas antiolor.

2. El método de la reivindicación 1, en el que las nanofibras de alginato se forman electrohilando una solución acuosa que comprende de 1 % a 10 % en peso de una mezcla de alginato y PEO, en el que opcionalmente la solución acuosa comprende una proporción de alginato a PEO de 60:40 a 80:20.

3. El método de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la primera solución orgánica comprende de 0,1% a 10% en peso de sal de calcio.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el agente antimicrobiano comprende plata, iones de plata, ácido acético, clorhexidina, yodo, peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio, permanganato de potasio, triclosán, un antibiótico o una combinación de los mismos.

5. El método de la reivindicación 4, en el que la segunda solución orgánica comprende de 0,05% a 10% en peso de sal de plata.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que:

(i) las nanofibras de alginato antimicrobiano se recubren con el agente absorbente de malos olores mediante electropulverización o electrohilado del agente absorbente de malos olores sobre una superficie de las nanofibras antimicrobianas; y/o

(ii) el agente absorbente de malos olores comprende ciclodextrina.

7. El método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que las nanofibras antimicrobianas y antiolor tienen menos de un 10% de disminución en el diámetro medio de fibra en comparación con el diámetro medio de fibra de las nanofibras de alginato.

8. Método para preparar una estructura de apósito para heridas que comprende nanofibras antimicrobianas y antiolor derivadas de nanofibras de alginato; el método según la reivindicación 1 y que comprende además depositar nanofibras de alginato sobre una superficie de un refuerzo; en el que la etapa de (a) poner en contacto las nanofibras de alginato con una primera solución orgánica que comprende iones de calcio para generar nanofibras de alginato de calcio comprende tratar químicamente las nanofibras de alginato con una solución que comprende iones de calcio disueltos en un solvente orgánico para generar nanofibras de alginato de calcio; en el que la etapa de (b) poner en contacto las nanofibras de alginato de calcio con una segunda solución orgánica que comprende un agente antimicrobiano para generar nanofibras de alginato antimicrobiano comprende tratar químicamente las nanofibras de alginato de calcio con una solución que comprende un agente antimicrobiano disuelto en un solvente orgánico para generar nanofibras de alginato antimicrobiano; y en el que la etapa de combinar o recubrir las nanofibras de alginato antimicrobiano con un agente absorbente de malos olores para generar nanofibras antimicrobianas antiolor comprende fibras electrohiladas o electropulverizadas que comprenden un agente absorbente de malos olores sobre una superficie de las nanofibras de alginato antimicrobiano.

9. El método de la reivindicación 8, en el que las nanofibras de alginato se depositan sobre la superficie del refuerzo mediante electrohilado de una solución acuosa que comprende de 1 % a 10 % en peso de una mezcla de alginato y PEO, en el que opcionalmente la solución acuosa comprende una relación de alginato a PEO de 60:40 a 80:20.

10. El método de la reivindicación 8, en el que la solución que comprende iones de calcio comprende de 0,1% a 10% en peso de sal de calcio, en el que opcionalmente la sal de calcio se selecciona de cloruro de calcio, bromuro de calcio, fluoruro de calcio, yoduro de calcio, nitrato de calcio e hidruro de calcio.

11. El método de la reivindicación 8, en el que el agente antimicrobiano comprende plata, ácido acético, clorhexidina, yodo, peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio, permanganato de potasio, triclosán, un antibiótico, o una combinación de los mismos, en el que opcionalmente el antibiótico se selecciona de gentamicina, ofloxacina, minociclina, tetraciclina, metronidazol; en el que opcionalmente la solución que comprende el agente antimicrobiano comprende de 0,05 % a 10 % en peso de sal de plata, y en el que opcionalmente la sal de plata se selecciona del grupo que consiste en nitrato de plata, cloruro de plata, sulfato de plata, lactato de plata, bromuro de plata, acetato de plata, y combinaciones de los mismos.

12. El método de la reivindicación 8, en el que el agente absorbente de malos olores comprende ciclodextrina.

13. El método de la reivindicación 8, que comprende además lavar las nanofibras de alginato con un disolvente orgánico después de depositarlas sobre la superficie del refuerzo; lavar las nanofibras de alginato de calcio con un disolvente orgánico antes del tratamiento químico con la solución que comprende el agente antimicrobiano; o lavar las nanofibras de alginato antimicrobiano con un disolvente orgánico antes del electrohilado o electropulverización con el agente absorbente de malos olores.

14. El método de la reivindicación 8, en el que las nanofibras de alginato antimicrobiano tienen menos de un 10% de disminución en el diámetro medio de fibra en comparación con el diámetro medio de fibra de las nanofibras de alginato.

15. El método de la reivindicación 8, en el que una parte del agente antimicrobiano se disocia y se libera de la estructura del apósito para heridas cuando la estructura del apósito para heridas está en contacto con el exudado de la herida; o en el que una parte de los iones de calcio se disocia y se libera de la estructura del apósito para heridas cuando la estructura del apósito para heridas está en contacto con el exudado de la herida.