IT202100011492A1

IT202100011492A1 - Idrossiapatite biomimetica funzionalizzata

Info

Publication number: IT202100011492A1
Application number: IT102021000011492A
Authority: IT
Inventors: Gianbattista Rastrelli; Francesco Rastrelli
Original assignee: Kalichem Srl
Priority date: 2021-05-05
Filing date: 2021-05-05
Publication date: 2022-11-05
Also published as: KR20240004881A; WO2022233986A1; EP4333617A1; CN117255617A; JP2024516866A

Description

IDROSSIAPATITE BIOMIMETICA FUNZIONALIZZATA

SETTORE TECNICO

La presente invenzione riguarda una idrossiapatite carbonatata funzionalizzata con un germicida e a composizioni cosmetiche comprendenti detta idrossiapatite carbonatata funzionalizzata.

STATO DELL?ARTE

L'idrossiapatite, Ca10(PO4)6(OH)2, ? un composto presente nel corpo umano, essendo il principale costituente minerale del tessuto osseo e degli smalti. Infatti, il 99% del calcio nel corpo umano ? immagazzinato nel tessuto osseo sotto forma di idrossiapatite. A causa della sua eccellente biocompatibilit?, l'idrossiapatite sintetica viene utilizzata per preparare ossa artificiali o radici di denti artificiali, come materiale di riempimento per ossa, come veicolo per farmaci e simili. In anni pi? recenti, l'idrossiapatite sintetica ? stata utilizzata anche in cosmetici, quali dentifrici, creme solari e simili.

Nell'igiene orale, ad esempio, l'idrossiapatite ? attualmente utilizzata come materiale rimineralizzante nei dentifrici, nelle gomme da masticare e nei post-trattamenti di sbiancamento dei denti e come materiale di riempimento in compositi polimerici per la preparazione di parti di denti; fornendo una rimineralizzazione duratura dei denti. In tempi recenti, l'idrossiapatite ? stata anche proposta come veicolo per agenti antimicrobici, come ioni metallici o sali di ammonio quaternario e altri composti attivi germicidi.

EP 0539 651 descrive un dentifricio (in pasta o in polvere) che contiene un composto a base di calcio, ad esempio una idrossiapatite, e uno ione metallico antibatterico veicolato dal composto a base di calcio. I metalli preferiti sono argento, zinco e rame. KR 2004/0081936 si riferisce a una composizione di dentifricio contenente da 0,01 a 5 % in peso di cloruro di cetilpiridinio in base al peso totale della composizione, in cui il cloruro di cetilpiridinio ? applicato come rivestimento sulla superficie di un materiale granulare selezionato nel gruppo costituito da carbonato di calcio precipitato, silice, zeolite, silice colloidale e fosfato di calcio anidro. L?applicazione ? stata ottenuta utilizzando un granulatore a letto fluido o per immersione.

in Colloids Surf. B, 87 (2), 310-318 (2011), ha valutato l'adsorbimento della clorexidina su una idrossiapatite sintetica (HAp) e la sua attivit? antimicrobica. Questa ricerca ha dimostrato che il legame della clorexidina con l'HAp non riduce la sua attivit? antimicrobica nei confronti dell?Enterococcus faecalis e che riduce l'adesione batterica.

EP 3484 435 riguarda una composizione per l'igiene orale comprendente particelle composite, che contengono:

? un componente inorganico insolubile in acqua avente formula Can(X)x(AOy)z, in cui: X ? scelto tra OH, F e Cl; A ? scelto tra C, P, Si e loro combinazioni; n = da 1 a 5; x = 0 o 1; y = 3 o 4; z = da 1 a 3;

? e un germicida cationico,

in cui dette particelle hanno una forma a fiocchi e uno spessore compreso tra 15 e 80 nm. L'idrossiapatite ? il componente inorganico insolubile in acqua preferito e la clorexidina e il cloruro di cetilpiridinio sono i germicidi cationici preferiti.

(Dent. Mater. J. 35 (4), 651?658 (2016)) hanno valutato l?adsorbimento/desorbimento del cetilpiridinio cloruro (CPC) su nanoparticelle di HAp con varie morfologie (sferiche, a bastoncino corto, a bastoncino lungo e fibrose), al fine di sviluppare materiali nanoparticellari per la riparazione dello smalto aventi propriet? antibatteriche.

Tuttavia, esiste ancora nell'arte la necessit? di fornire veicoli, in grado di rilasciare la sostanza germicida in modo graduale e in risposta a condizioni specifiche, che possano garantire un'azione antisettica costante e controllata nel tempo e quindi un'attivit? protettiva di lunga durata.

Abbiamo sorprendentemente scoperto che una idrossiapatite carbonatata (C-HAp) funzionalizzata con specifici germicidi mostra caratteristiche vantaggiose nella cinetica di rilascio del germicida: quando il germicida viene incorporato dopo la formazione delle particelle di C-Hap, il suo rilascio ? pi? lento e pi? controllato, mentre il germicida incorporato durante la formazione delle particelle di C-Hap viene rilasciato pi? prontamente in risposta alle modifiche del pH. Di conseguenza, a seconda dell'applicazione e della cinetica di rilascio richiesta, ? possibile selezionare la sintesi pi? adatta per la C-Hap funzionalizzata, ottenendo cos? un prodotto a rilascio lento o rapido, rispettivamente.

Inoltre, la C-Hap funzionalizzata dell'invenzione, rispetto all'idrossiapatite non funzionalizzata, mostra un'organizzazione pi? omogenea delle particelle formando microaggregati globulari. Soprattutto per l'applicazione nell'igiene orale, si preferisce un materiale con una superficie omogenea, perch? migliora la biocompatibilit?, il contatto e lo scambio di sostanze con i tessuti nativi, aumentando cos? l'attivit? rimineralizzante.

Inoltre, gli ioni calcio possono essere parzialmente sostituiti da altri cationi metallici, quali zinco, rame e argento, aumentando ulteriormente il rilascio dei germicidi da parte della C-Hap funzionalizzata dell'invenzione e la sua attivit? antibatterica.

La idrossiapatite carbonatata ? una idrossiapatite, in cui gli anioni fosfato o ossidrile sono sostituiti da anioni carbonato. La idrossiapatite carbonatata pu? essere sintetizzata con successo selezionando attentamente i reagenti e le condizioni operative (temperatura, concentrazione, ecc.). La idrossiapatite carbonatata di sintesi imita per composizione, struttura, dimensioni e morfologia i cristalli di apatite ossea, in misura maggiore rispetto alla Hap sintetica pura, e per questi motivi ? anche definita idrossiapatite ?biomimetica?.

Per quanto a conoscenza del Richiedente, nessuno ha precedentemente descritto le C-Hap funzionalizzate della presente invenzione e le loro vantaggiose propriet?. Nella presente invenzione, con la definizione "idrossiapatite carbonatata funzionalizzata con un germicida" si intende che il germicida ? "adsorbito" sulla C-HAp o (parzialmente) "incorporata" nella struttura del C-HAp a seconda del processo di produzione.

DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE

? quindi oggetto della presente invenzione una idrossiapatite carbonatata (C-Hap), contenente da 0,3 a 20 % in peso di carbonato, funzionalizzata con da 0,01 a 10 % in peso di un germicida, in base al totale peso della C-Hap funzionalizzata, in cui detto germicida ? scelto tra clorexidina e suoi sali, alogenuri di benzalconio, alogenuri di diisobutilfenossietossietil dimetil benzil ammonio, alogenuri di alchil dimetil etilbenzil ammonio, alogenuri di cetilpiridinio e loro miscele.

Costituiscono un altro oggetto dell'invenzione le composizioni cosmetiche comprendenti da 0,05 a 35 % in peso di detta C-HaP funzionalizzata.

E? un ulteriore oggetto dell'invenzione un metodo per la preparazione di detta idrossiapatite carbonatata funzionalizzata, comprendente le fasi:

i) preparare una soluzione o sospensione acquosa comprendente una fonte di cationi Ca ed, eventualmente, una fonte di cationi metallici che sostituiscono il calcio;

ii) miscelare la soluzione acquosa o sospensione della fase i) con una soluzione o sospensione acquosa comprendente una fonte di fosfato;

iii) agitare la miscela cos? ottenuta in presenza di anidride carbonica o di un carbonato per consentire la formazione di una sospensione di particelle di C-HAp,

in cui un germicida, scelto tra clorexidina e suoi sali, alogenuri di benzalconio, alogenuri di diisobutilfenossietossietil dimetil benzil ammonio, alogenuri di alchil dimetil etilbenzil ammonio, alogenuri di cetilpiridinio, e loro miscele, viene aggiunto alle soluzioni/sospensioni delle fasi i)-iii) oppure viene adsorbito su particelle C-Hap precedentemente preparate.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE

Fig.1. Spettro di diffrazione di raggi X della C-HAP funzionalizzata dell'Esempio 1 Fig.2. Immagine SEM di una C-Hap.

Fig.3. Immagine SEM della C-Hap funzionalizzata dell'Esempio 1.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Preferibilmente, la idrossiapatite carbonatata funzionalizzata dell?invenzione ? funzionalizzata con da 0,05 a 5% in peso, sulla base del peso totale della C-Hap funzionalizzata, di detto germicida.

Il contenuto di carbonato nella C-HAP funzionalizzata secondo l'invenzione pu? variare da 0,3 a 20 % in peso, preferibilmente da 1,0 a 12 % in peso, rispetto al peso totale della C-HAp funzionalizzata. L'anione carbonato pu? occupare due diversi siti nella struttura della C-HAp: pu? sostituire parzialmente l'anione OH- (sito A) e/o l'anione fosfato (sito B). Secondo la presente invenzione, lo ione carbonato ? preferibilmente nel sito B.

La idrossiapatite carbonatata dell'invenzione pu? essere rappresentata con la seguente formula I:

Ca(10-x)Mx(PO4)(6-2/3y)(CO3)y(OH)2 I

dove:

M ? un catione metallico, scelto nel gruppo costituito dai cationi Cu, Mg, Al, Zn, Co, Fe, Ag, Mn, Sr e Ti o combinazioni di tali cationi;

x ? compreso tra 0 e 2,5, preferibilmente tra 0,05 e 2,5, pi? preferibilmente tra 0,1 e 2;

y ? compreso tra 0,1 e 3, preferibilmente tra 0,2 e 1,5.

In una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, nella Formula I x ? zero e la idrossiapatite carbonatata non contiene cationi metallici che sostituiscono il calcio. Questa idrossiapatite carbonatata ? rappresentata dalla seguente formula II:

Ca10(PO4)(6-2/3y)(CO3)y(OH)2 II

in cui y pu? avere gli stessi valori descritti sopra.

In un'altra forma di realizzazione preferita, nella Formula I x ? compreso tra 0,05 e 2,5, pi? preferibilmente tra 0,1 e 2.

Vari cationi metallici con attivit? antibatterica possono essere incorporati nella struttura C-HAp sostituendo parzialmente i cationi di calcio. Esempi di questi cationi metallici sono rame (Cu<2+>), alluminio (Al<3+>), magnesio (Mg<2+>), zinco (Zn<2+>), cobalto (Co<2+>), ferro (Fe<3+ >e Fe<2+>), argento (Ag<+>), manganese (Mn<2+>), stronzio (Sr<2+>), titanio (Ti<4+>) o loro combinazioni.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, la C-HAp sostituita con un catione metallico contiene un catione scelto tra i cationi Cu, Zn, Ag e combinazioni di questi cationi.

Secondo una forma di realizzazione pi? preferita, la C-HAp sostituita con un catione metallico contiene cationi Zn o Cu o loro combinazioni.

La C-HAp sostituita con un catione metallico pi? preferita contiene cationi Cu.

Preferibilmente, il germicida ? scelto tra clorexidina e suoi sali, alogenuri di benzalconio, alogenuri di cetilpiridinio e loro miscele.

Pi? preferibilmente, il germicida ? un alogenuro di cetilpiridinio.

Il cloruro di cetilpiridinio (CPC) ? l'alogenuro di cetilpiridinio preferito.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell'invenzione, la C-HAP funzionalizzata ha un grado di cristallinit? compreso tra 15 e 85%, preferibilmente tra 15 e 70%.

Il grado di cristallinit? pu? essere calcolato secondo la seguente equazione:

% Cristallinit? = 100(C/(A+C))

dove C e A sono, rispettivamente, la somma delle aree dei picchi appuntiti e la somma delle aree dei picchi amorfi (che ? l'area tra i picchi appuntiti e la linea di base nel spettro di diffrazione dei raggi X, vedi Fig.1).

Preferibilmente, la C-HAp funzionalizzata dell'invenzione ? in forma di particelle inferiori a 5 ?m, preferibilmente di dimensioni comprese tra 0,01 e 0,5 ?m. Di solito, le particelle C-HAp si uniscono per formare aggregati di particelle (cluster). Gli aggregati possono avere dimensioni micrometriche, con una dimensione compresa tra 0,1 e 50 ?m, pi? in particolare tra 0,5 e 25 ?m

La C-HAp funzionalizzata dell'invenzione pu? essere preparata aggiungendo il germicida come reagente nel processo di preparazione di particelle di C-Hap o adsorbendo il germicida su particelle di C-Hap precedentemente preparate.

I processi per la preparazione di idrossiapatite carbonatata sono ben noti nell'arte. Solitamente, C-HAp si ottiene mettendo a contatto una fonte di cationi di calcio con una fonte di anioni fosfato, in presenza di anidride carbonica o fonti di anioni carbonato.

Secondo una forma di realizzazione dell'invenzione, il processo per la preparazione dell?idrossiapatite carbonatata funzionalizzata comprende le fasi:

ii) miscelare la soluzione o sospensione acquosa della fase i) con una soluzione o sospensione acquosa comprendente una fonte di fosfato;

iii) agitare la miscela in presenza di anidride carbonica o carbonato, per consentire la formazione di una sospensione di particelle C-HAp;

in cui un germicida, scelto tra clorexidina e suoi sali, alogenuri di benzalconio, alogenuri di diisobutilfenossietossietil dimetil benzil ammonio, alogenuri di alchil dimetil etilbenzil ammonio, alogenuri di cetilpiridinio, e loro miscele, viene aggiunto alle soluzioni / sospensione delle fasi i)-iii)

Fonti adatte di cationi di calcio sono fluoruro di calcio, cloruro di calcio, nitrato di calcio, carbonato di calcio, idrossido di calcio, acetato di calcio o loro combinazioni. Preferibilmente, la fonte di cationi di calcio ? l?idrossido di calcio o il cloruro di calcio. Pi? preferibilmente, la fonte dei cationi di calcio ? l'idrossido di calcio.

Nel processo per preparare la C-HAP funzionalizzata, la concentrazione di cationi di calcio nella soluzione acquosa o sospensione della fase i) pu? essere compresa tra 0,15 e 10 mol/l, preferibilmente tra 0,5 e 5 mol/l.

Secondo una forma di realizzazione preferita del processo dell'invenzione, la soluzione o sospensione acquosa del passaggio i) pu? inoltre comprendere una fonte di cationi metallici scelti tra i cationi Cu, Mg, Al, Zn, Co, Fe, Ag, Mn, Sr e Ti o combinazioni di questi cationi. Fonti adatte sono ossidi o sali di questi cationi o loro miscele.

Fonti adatte di cationi di zinco sono acetato di zinco, nitrato di zinco, citrato di zinco, fluoruro di zinco, cloruro di zinco, idrossido di zinco, carbonato di zinco o loro combinazioni. Preferibilmente, la fonte dei cationi di zinco ? il carbonato di zinco.

Nel processo per la preparazione della C-HAP funzionalizzata sostituita con Zn, la concentrazione dei cationi di zinco pu? essere da 0,01 a 5 mol/l, preferibilmente da 0,1 a 1,5 mol / l.

Fonti adatte di cationi di rame sono acetato di rame, nitrato di rame, citrato di rame, solfato di rame, cloruro di rame, idrossido di rame, carbonato di rame o loro combinazioni. La fonte di cationi rame preferita ? il cloruro di rame.

Nel processo per la preparazione della C-HAP funzionalizzata sostituita con Cu, la concentrazione dei cationi rame pu? essere da 0,01 a 5 mol/l, preferibilmente da 0,1 a 1,5 mol / l.

Fonti adatte di cationi d'argento sono ossido d'argento, nitrato d'argento, acetato d'argento, solfato d'argento, benzoato d'argento, salicilato d'argento, carbonato d'argento, citrato d'argento o fosfato d'argento.

Nel processo per la preparazione della C-HAP funzionalizzata sostituita con Ag, la concentrazione dei cationi argento pu? essere da 0,01 a 5 mol/l, preferibilmente da 0,1 a 1,5 mol/l.

Fonti adatte di cationi di alluminio sono cloruro di alluminio, cloridrato di alluminio, solfato di alluminio, nitrato di alluminio o loro miscele. Preferibilmente, la fonte dei cationi di alluminio ? il cloruro di alluminio.

Nella soluzione o sospensione acquosa della fase i), i cationi di alluminio possono essere presenti ad una concentrazione da 0,02 a 5,0 mol/l, preferibilmente da 0,1 a 3,0 mol/l.

Fonti adatte di cationi di magnesio sono idrogeno fosfato di magnesio, fosfato di trimagnesio, fosfato di magnesio monobasico, cloruro di magnesio, cloruro di magnesio esaidrato, glicerofosfato di magnesio, idrossido di magnesio, carbonato di idrossido di magnesio, ossido di magnesio, citrato di magnesio, silicato di magnesio o loro miscele. Preferibilmente, la fonte dei cationi di magnesio ? il cloruro di magnesio esaidrato.

Nel processo per la preparazione della C-HAp funzionalizzata sostituita con Mg, il catione di magnesio pu? essere utilizzato ad una concentrazione iniziale da 0,005 a 3,0 mol/l, preferibilmente da 0,05 a 1,0 mol/l.

Preferibilmente, la soluzione o sospensione acquosa della fasei) ha un pH compreso tra 7 e 13, pi? preferibilmente tra 8 e 12.

Fonti adatte di anioni fosfato sono fosfato di sodio bibasico, fosfato di sodio monobasico, acido ortofosforico, fosfato di potassio bibasico, fosfato di potassio monobasico, di-ammonio fosfato o loro combinazioni. Preferibilmente, la fonte di anioni fosfato ? l'acido ortofosforico.

Nel processo per la preparazione del C-HAp funzionalizzata, la concentrazione degli anioni fosfato nella soluzione acquosa o sospensione della fase ii) pu? variare da 0,05 a 10 mol/l, preferibilmente da 0,5 a 5 mol/l.

La fase ii) pu? essere effettuata in un tempo compreso tra 30 minuti e 2 ore ad una temperatura inferiore a 60 ?C, preferibilmente da 30 a 50 ?C.

Nel processo dell'invenzione, la fase iii) consente lo sviluppo delle particelle di idrossiapatite carbonatata funzionalizzata alla dimensione e struttura desiderate. Di solito, la fase iii) viene effettuata in almeno 6 ore a una temperatura inferiore a 60 ?C. Preferibilmente, la fase iii) viene effettuata in un periodo che va da 6 a 36 ore e pi? preferibilmente da 12 a 24 ore ad una temperatura compresa tra 25 e 45 ?C.

La sostituzione del fosfato con carbonato pu? essere vantaggiosamente ottenuta semplicemente agitando la soluzione o sospensione per esempio mediante un agitatore meccanico in presenza di un gas contenete anidride carbonica o pu? essere ottenuta facendo gorgogliare un gas contenente anidride carbonica nella fase liquida o combinando l?agitazione meccanica con il gorgogliamento del gas.

Come gas contenente anidride carbonica ? possibile utilizzare anidride carbonica pura o aria.

In alternativa, un sale di carbonato pu? essere aggiunto in anticipo alla soluzione o sospensione acquosa del passaggio i) o alla soluzione o sospensione comprendente la fonte di fosfato. Altrimenti, un sale di carbonato pu? essere aggiunto alla miscela ottenuta nella fase ii).

Inoltre, la fase ii) pu? essere eseguita aggiungendo simultaneamente una soluzione o sospensione contenente il sale di carbonato e un'altra soluzione o sospensione contenente anioni fosfato alla soluzione acquosa o sospensione della fase i).

Come sale di carbonato si possono usare carbonato di ammonio, bicarbonato di sodio, carbonato di sodio, carbonato di potassio o bicarbonato di potassio. In alternativa, nel caso di una C-Hap sostituita con un metallo, la fonte di carbonato pu? essere un sale di carbonato del metallo sostituente.

La concentrazione del sale di carbonato pu? variare, ad esempio, da 0,01 a 3,0 mol/l. Allo stesso modo, il germicida pu? essere aggiunto alle soluzioni o sospensioni delle fasi i) e ii) o alla miscela della fase iii), oppure pu? essere aggiunto come soluzione indipendente nella fase ii). Preferibilmente, il germicida viene aggiunto alla miscela all'inizio della fase iii).

La concentrazione del germicida pu? variare, ad esempio, da 0,001 a 1,0 mol/l.

In una forma di realizzazione dell'invenzione, il processo per la preparazione della C-Hap funzionalizzata comprende inoltre le seguenti fasi:

iv) separare le particelle funzionalizzate di idrossiapatite carbonatata dalla sospensione ottenuta dalla fase iii);

v) ed essiccare le particelle umide.

La separazione della fase iv) viene eseguita utilizzando tecniche ben note all'esperto del ramo, ad esempio tramite decantazione, centrifugazione, filtrazione, essiccazione a spruzzo e simili.

Nella fase v), la polvere viene essiccata, ad esempio mediante liofilizzazione o essiccazione in un forno ventilato o sotto vuoto a 40-90 ?C, e ridotta alla granulometria adatta per gli usi desiderati.

In una forma di realizzazione preferita, il processo pu? anche comprendere una fase aggiuntiva di lavaggio con acqua o una soluzione basica delle particelle separate prima della fase di essiccazione v). L'operazione di lavaggio pu? essere ripetuta pi? volte, se lo si desidera. Vantaggiosamente, la fase di lavaggio opzionale ? utile per rimuovere eventuali residui di reagenti eventualmente adsorbiti o intrappolati dagli aggregati di particelle.

In una ulteriore forma di realizzazione, la C-HAp funzionalizzata dell'invenzione pu? essere preparata funzionalizzando particelle di C-Hap, eventualmente sostituite con metallo, preparate secondo il procedimento sopra descritto, ma senza alcuna aggiunta di germicida. Queste particelle C-Hap possono essere funzionalizzate mediante adsorbimento da una soluzione concentrata del germicida, come descritto, ad esempio, in Okada M. et al., Dent. Mater. J.35 (4), 651-658 (2016).

La C-HAp funzionalizzata con un germicida dell'invenzione pu? essere utilizzato per la preparazione di composizioni cosmetiche comprendenti da 0,05 a 35 % in peso, preferibilmente da 0,5 a 25 % in peso, di detta idrossiapatite carbonatata funzionalizzata.

Le composizioni cosmetiche preferite sono composizioni per l'igiene orale o composizioni per la cura della pelle.

Esempi di composizioni per la cura della pelle sono disinfettanti per le mani, lozioni per i piedi, deodoranti, rossetti e simili.

Esempi di composizioni per l'igiene orale sono dentifrici in pasta, dentifrici in polvere, gomme da masticare per l'igiene orale e dentale, concentrati per collutori e per il lavaggi della bocca e gargarismi.

ESEMPI

Esempio 1

45 ml di acqua deionizzata contenenti 0,013 moli di H3PO4 e 0,0022 moli di cloruro di cetilpiridinio monoidrato sono stati aggiunti goccia a goccia sotto agitazione a 50 ml di acqua deionizzata contenente 0,2 moli di Ca(OH)2 e 0,015 moli di CaCO3 a una temperatura di 37 ?C. La soluzione di acido fosforico ? stata aggiunta in un tempo di circa 60 minuti.

La sospensione cos? ottenuta ? stata mantenuta alla temperatura di 37 ?C per 24 ore sotto agitazione.

Le particelle di C-Hap funzionalizzata sono state recuperate mediante centrifugazione (a 6000 giri al minuto per 20 minuti) e sono state lavate tre volte con acqua deionizzata.

Al termine della preparazione, le particelle di C-Hap funzionalizzata sono state essiccate in stufa sotto vuoto a 80 ?C.

Esempio 2

30 ml di acqua deionizzata contenente 0,013 moli di H3PO4 in sono stati aggiunti goccia a goccia sotto agitazione a 50 ml di acqua deionizzata contenente 0,2 moli di Ca(OH)2 e 0,015 moli di CaCO3 a una temperatura di 37 ?C. La soluzione di acido fosforico ? stata aggiunta in un tempo di circa 60 minuti.

Al termine dell'aggiunta, alla massa di reazione sotto agitazione sono stati aggiunti goccia a goccia 15 ml di acqua deionizzata contenente 0,0022 moli di cloruro di cetilpiridinio monoidrato.

La sospensione cos? ottenuta ? stata mantenuta alla temperatura di 37 ?C per 24 ore sotto leggera agitazione.

Le particelle di C-Hap funzionalizzate sono state recuperate mediante centrifugazione (a 6000 rpm per 20 minuti) e sono state lavate tre volte con acqua deionizzata.

Al termine della preparazione, le particelle di C-Hap funzionalizzate sono state essiccate in stufa sotto vuoto a 80 ?C.

La Tabella 1 riporta il contenuto di CPC nella C-HAp funzionalizzata degli Esempi 1-2.

Tabella 1.

La concentrazione di CPC nella C-Hap funzionalizzata ? stata determinata mediante analisi spettrofotometrica UV-Vis, secondo la Farmacopea Europea.

In breve, 1 mg di C-Hap funzionalizzata ? stato solubilizzato in 1 ml di HCl 0,1 M e la quantit? di CPC nella soluzione ? stata determinata leggendo l'assorbanza a 259 nm. Caratterizzazione per diffrazione di raggi X.

Il C-HAP funzionalizzato con CPC dell'Esempio 1 ? stato essiccato e caratterizzato con un diffrattometro a raggi X MiniFlex (Rigaku), con le seguenti impostazioni: ? Tensione: 30 kV

? Intensit? Corrente: 15 mA

? Tipo di radiazione: Cu

? Lunghezza d'onda della radiazione: 1.54056 ?

? Intervallo 2?: da 10 ? a 60 ? con passo di 0,02?

? Velocit? di scansione: 2? (2?)/min

Lo spettro di diffrazione (Fig. 1) mostra i tipici picchi di una idrossiapatite come da letteratura (idrossiapatite standard depositata nel Database dei dati di diffrazione ICDD. File n.01-086-1199). Comunque, il campione risulta scarsamente cristallino; i grandi picchi di diffrazione (diffusione) che si possono rilevare sono dovuti ad un basso grado di cristallinit?, indotto dalle condizioni di sintesi.

Il grado di cristallinit? della C-HAP funzionalizzata dell'Esempio 1 ? del 30 ? 5%.

Caratterizzazione con Microscopia Elettronica a Scansione

La C-Hap funzionalizzata ? stata ulteriormente studiata mediante microscopia elettronica a scansione (SEM).

L'immagine SEM ha evidenziato che, rispetto a una idrossiapatite carbonatata (Fig. 2), la C-Hap funzionalizzata con CPC dell'Esempio 1 (Fig. 3) mostra una organizzazione pi? omogenea delle particelle formando microaggregati globulari in sospensione.

Questo comportamento permette di creare una superficie di scambio regolare del composito che, insieme alla minore cristallinit? e alla maggiore reattivit?, ? responsabile del rilascio controllato del CPC

Rilascio di Cloruro di Cetilpiridinio

Il rilascio nel tempo del CPC da parte della C-Hap funzionalizzata ? stato valutato mettendo 150 mg di particelle di C-Hap funzionalizzate in 5 ml di due soluzioni tampone a pH differenti. La variazione nella concentrazione del CPC nelle soluzioni tampone ? stata determinata mediante spettrofotometria UV-Vis.

I risultati sono riportati nella Tabella 2.

Tabella 2

I risultati riassunti nella tabella 2 mostrano le C-Hap funzionalizzate ottenute secondo l'Esempio 1 e l'Esempio 2 rilasciano CPC nel tempo in maniera dipendente dal pH.

Infatti un pH pi? basso (da 6,3 a 5,5) favorisce il rilascio di CPC da C-Hap, inducendo cos? un pi? rapido raggiungimento delle concentrazioni attive di cetilpiridinio cloruro (gi? dopo 30 minuti) nel sito di applicazione.

Quando viene utilizzato in prodotti cosmetici per la cura della pelle e della persona ad esempio nei deodoranti, nei disinfettanti per le mani, lozioni per i piedi, rossetti ecc., causa del pH della pelle (circa 5,5), la C-Hap funzionalizzata pu? rilasciare CPC pi? rapidamente, quindi permettendo una protezione della pelle efficace, ma comunque duratura, contro i microrganismi.

Se applicato su aree con pH pi? elevato, ad esempio in bocca attraverso prodotti per l'igiene orale, il CPC verr? rilasciato lentamente. La C-Hap funzionalizzata avr? il tempo di fissarsi sulla superficie dello smalto prevenendo la formazione del biofilm che costituisce la placca. L'abbassamento postprandiale del pH della mucosa orale (dovuto al consumo di cibo), consentir? di aumentare il rilascio di CPC, riducendo vantaggiosamente la popolazione microbica responsabile della formazione della placca.

Claims

RIVENDICAZIONI

1) Una idrossiapatite carbonatata, contenente da 0,3 a 20 % in peso di carbonato, funzionalizzata con da 0,01 a 10 % in peso di un germicida, in base al totale peso della C-Hap funzionalizzata, in cui detto germicida ? scelto tra clorexidina e suoi sali, alogenuri di benzalconio, alogenuri di diisobutilfenossietossietil dimetil benzil ammonio, alogenuri di alchil dimetil etilbenzil ammonio, alogenuri di cetilpiridinio e loro miscele.

2) La idrossiapatite carbonatata funzionalizzata della rivendicazione 1), funzionalizzata con da 0.05 a 5 % in peso di detto germicida, in base al totale peso della idrossiapatite carbonatata funzionalizzata.

3) La idrossiapatite carbonatata funzionalizzata della rivendicazione 1), in cui detto germicida ? un alogenuro di cetilpiridinio.

4) La idrossiapatite carbonatata funzionalizzata della rivendicazione 1), in la cui idrossiapatite carbonatata ? rappresentata dalla formula I:

Ca(10-x)Mx(PO4)(6-2/3y)(CO3)y(OH)2 I

dove:

x ? compreso tra 0 e 2,5;

y ? compreso tra 0,1 e 3.

5) La idrossiapatite carbonatata funzionalizzata della rivendicazione 4), in cui in Formula I x ? zero.

6) La idrossiapatite carbonatata funzionalizzata della rivendicazione 4), in cui in formula I x ? compreso tra 0.1 e 2.

7) La idrossiapatite carbonatata funzionalizzata della rivendicazione 4), in cui il catione metallico M ? scelto nel gruppo costituito dai cationi Cu, Zn, Ag e combinazioni di questi cationi.

8) Composizioni cosmetiche, comprendenti da 0,05 a 35 % in peso di una idrossiapatite carbonatata funzionalizzata, contenente dallo 0,3 al 20 % in peso di carbonato, funzionalizzata con da 0,01 a 10% in peso di un germicida, in base al totale peso della C-Hap funzionalizzata, in cui detto germicida ? scelto tra clorexidina e suoi sali, alogenuri di benzalconio, alogenuri di diisobutilfenossietossietil dimetil benzil ammonio, alogenuri di alchil dimetil etilbenzil ammonio, alogenuri di cetilpiridinio e loro miscele.

9) Le composizioni cosmetiche della rivendicazione 8), comprendenti da 0,5 a 25 % in peso di detta idrossiapatite carbonatata funzionalizzata.

10) Le composizioni cosmetiche della rivendicazione 8), in cui dette composizioni sono composizioni per l'igiene orale o composizioni per la cura della pelle.