MX2008005535A - Novedosa solucion acuosa altamente estable, electrodo con nanorrecubrimiento para preparar la solucion y metodo para elaborar este electrodo - Google Patents

Novedosa solucion acuosa altamente estable, electrodo con nanorrecubrimiento para preparar la solucion y metodo para elaborar este electrodo

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MX2008005535A
MX2008005535A MX/A/2008/005535A MX2008005535A MX2008005535A MX 2008005535 A MX2008005535 A MX 2008005535A MX 2008005535 A MX2008005535 A MX 2008005535A MX 2008005535 A MX2008005535 A MX 2008005535A
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MX/A/2008/005535A
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Chen Yongge
Denoni Roberto
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Akuatech SRL
De Noni Roberto
Chen Yongge
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Abstract

Se describe una solución acuosa altamente estable con una agrupación molecular de una dimensión lo suficientemente pequeña para asegurar una sustancial estabilidad fisicoquímica de la misma durante un período de tiempo relativamente largo. Para preparar la solución, se utiliza un dispositivo para el tratamiento del líquido, que comprende al menos una cámara (7) y al menos unánodo (4) y un cátodo (3) que se configuran dentro de la cámara (7). Elánodo (4) y el cátodo (3) están al menos, parcialmente constituidos de un primer material metálico. Al menos uno del o los cátodos (3) yánodos (4) comprenden un recubrimiento de nanopartículas (5) de un segundo material metálico.

Description

NOVEDOSA SOLUCIÓN ACUOSA ALTAMENTE ESTABLE, ELECTRODO CON NANORRECUBRIMIENTO PARA PREPARAR LA SOLUCIÓN Y MÉTODO PARA ELABORAR ESTE ELECTRODO Campo técnico La presente invención pertenece al campo de los desinfectantes y se relaciona con una composición acuosa acida altamente estable, con un método para producir la composición, con un dispositivo utilizado en el contexto de este método, con un aparato que comprende este dispositivo y con los usos correspondientes de la composición.
Antecedentes de la técnica Se sabe que las soluciones acuosas de sales, particularmente el cloruro de sodio, como consecuencia de un tratamiento electrolítico, se dividen en dos productos líquidos, uno que tiene características básicas y reductoras (generalmente conocido como agua básica o alcalina o agua catódica) y otro más (generalmente llamado agua acida o agua anódica) , que tienen características acidas y oxidantes. El agua anódica, gracias a su elevado poder oxidante, se utiliza como un producto desinfectante en el campo alimenticio, médico y cosmético. Las aguas anódicas convencionales sufren del inconveniente conocido de tener una conservación muy limitada. Unos cuantos días después de su preparación, el producto tiende generalmente a degradarse y perder sus propiedades. Por lo tanto, las aguas acidas electrolíticas conocidas deben prepararse y utilizarse sustancialmente en el lugar. En consecuencia, la utilización comercial del producto en sí mismo es extremadamente desventajosa, ya que la vida en anaquel y cualquier envase preparado está notablemente limitada. Otro inconveniente de las aguas acidas electrolíticas convencionales reside en su limitada capacidad de penetración en la piel, lo que las hace sustancialmente ineficaces para desinfectar impurezas no superficiales. Finalmente, las aguas acidas electrolíticas conocidas tienden a tener una elevada cantidad de cloro, lo que se hace que se requiera para su uso de soluciones específicas cuya implementación, sin embargo, está sólo dentro del alcance de los técnicos especializados.
Descripción de la invención El objetivo de la presente invención es proporcionar un agua acida electrolítica, particularmente como una composición desinfectante, que resuelva los inconvenientes de la técnica anterior. Dentro de este objetivo, uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar un agua ácido electrolítica que tenga una elevada estabilidad con el transcurso del tiempo respecto a su poder desinfectante, un bajo costo de producción y una fase y preparación. Otro objetivo de la invención es proporcionar un agua acida electrolítica, como se define anteriormente, que tenga una elevada capacidad de penetración, por ejemplo en las capas profundas de la piel y que, luego de su aplicación, deje pocos residuos de elementos conocidos por su toxicidad, para que, así, tenga un bajo índice de toxicidad para humanos y animales. Otro objetivo es proporcionar un método para preparar un agua ácido electrolítica como se define anteriormente. Otro objetivo es proporcionar un dispositivo que se utiliza en el contexto de un método para preparar un agua acida electrolítica como se define anteriormente. Otro objetivo es proporcionar un aparato para patrocinar un método para preparar un agua acida electrolítica como se define anteriormente. Otro objetivo más es proporcionar el uso de un agua acida electrolítica como se define anteriormente. Este objetivo y otros objetivos más se logran mediante un electrodo, particularmente para celdas electrolíticas, caracterizado en que comprende un recubrimiento de superficie que comprende nanopartículas de uno o más metales. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante un dispositivo particularmente para el tratamiento electrolítico de un líquido, que comprende al menos una cámara para el tratamiento electrolítico del líquido y al menos un par de electrodos para cada cámara, los electrodos están configurados dentro de al menos una cámara, en donde el dispositivo se caracteriza en que al menos uno de los electrodos que están presentes es como se define anteriormente. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante un aparato particularmente para el tratamiento electrolítico de un líquido, caracterizado en que comprende un dispositivo como se define anteriormente. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante un método para proporcionar la electrólisis de un líquido, que comprende un paso a) de someter a electrólisis una cantidad determinada de un líquido dentro de un dispositivo como se define anteriormente. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante un agua acida, particularmente como agente desinfectante, que puede obtenerse mediante un método de electrólisis como se define anteriormente y donde el líquido sometido a electrólisis es agua. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante una composición particularmente para desinfectar un sustrato, que comprende un agua acida como se define anteriormente y uno o más ingredientes seleccionados a partir del grupo que comprende: i) excipientes y portadores farmacéuticamente aceptables para preparar composiciones farmacéuticas para uso humano o animal, ii) excipientes y portadores cosméticamente aceptables para preparar composiciones cosméticas para uso humano o animal, iii) excipientes y portadores utilizados en el sector alimenticio para preparar composiciones desinfectantes, y iv) excipientes y portadores utilizados en el sector agrícola para preparar composiciones antiparasitarias o fungicidas. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante un kit (estuche con juego de reactivos) que comprende un agua acida electrolítica como se define anteriormente y medios para aplicarla a un sustrato. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante el uso de agua acida, como se define anteriormente, para preparar un medicamento para el tratamiento y prevención de trastornos dérmicos superficiales o profundos o lesiones del cuerpo animal o humano. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante el uso de agua acida electrolítica, como se define anteriormente, para desinfectar un sustrato. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante el uso de agua acida, como se define anteriormente, para el tratamiento cosmético del cuerpo humano o animal o de sus partes aisladas. La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante el uso de agua acida, como se define anteriormente, para transportar preparaciones adecuadas para la reconstrucción ósea.
La finalidad y objetivos de la invención también se logran mediante el uso de agua acida electrolítica, como se define anteriormente, para rehidratar tejidos humanos o animales deshidratados para su reimplante. Se entiende que cualquier característica citada con referencia a sólo uno de los aspectos de la invención, pero que también puede referirse a otros aspectos, se considera igualmente válida con referencia a estos otros aspectos aunque no se repita de manera explícita.
Breve descripción de las figuras Serán evidentes otras características y ventajas de la invención a partir de la descripción de las siguientes Figuras 1 a 5, que se proporcionan a manera de ejemplos no limitantes y donde: La Figura 1 es una vista esquemática de un dispositivo 1 electrolítico según la invención, que comprende una cámara 2 de electrólisis y dos electrodos 3 y 4; la Figura 2 es una vista esquemática de un aparato según la invención, que comprende un dispositivo 1 electrolítico según la Figura 1; la Figura 3 contiene la fotografía relacionada con el ejemplo 7 (rehidratación de tejidos reimplantados) ; la Figura 4 se relaciona con el ejemplo 8 y contiene una fotografía que compara la actividad de lisis bacteriana llevada a cabo con agua (a) acida convencional, con solución 259 (b) , y con solución (c) fisiológica; la Figura 5, que nuevamente se relaciona con el ejemplo 8, contiene una fotografía que compara la actividad de lisis en ADN bacteriano. En términos particulares, el experimento es electroforesis sobre gel de agarosa, donde el corrimiento A) es el patrón para los pesos moleculares de ADN; el corrimiento B) es el ADN de P. aeruginosa tratado con agua acida electrolítica convencional; el corrimiento C) es el ADN de P. aeruginosa tratado con solución 259; los corrimientos D) y E) son el ADN de P. aeruginosa tratado con solución fisiológica.
Formas de llevar a cabo la invención En esta descripción, el término "líquido" se utiliza para hacer referencia a cualquier suspensión, solución o líquido en estado puro que sea capaz de producir una reacción química no espontánea si se somete a electrólisis. Un líquido muy preferido es el agua. El término "agua" se utiliza para hacer referencia a cualquier tipo de agua, como agua de grifo, agua filtrada, agua desionizada y agua destilada. El agua que puede tratarse con la invención puede tener un mayor porcentaje de contaminantes sólidos en solución que las aguas que pueden tratarse mediante dispositivos convencionales, por virtud de la posibilidad de proporcionar una inversión continua de polaridad entre los electrodos (intercambio de polaridad, como se define a continuación) . Cualquier soluto contaminante, si se carga eléctricamente, será, efectivamente, atraído por el polo opuesto, formando un flujo que tapona de forma rápida los poros de cualquier membrana proporcionada en el dispositivo electrolítico, bloqueando el proceso. A diferencia, una inversión continua y rápida de polaridad no produce ningún flujo y los poros de la membrana, si se proporcionan, permanecen limpios y eficientes. Una vez que se somete a electrólisis, el agua se separa en dos fracciones líquidas, que por virtud de simplicidad se refieren aquí como agua anódica o agua acida y agua catódica o agua básica (alcalina) . Las características y ventajas de la presente invención en todos sus aspectos se describirán exclusivamente en relación con la modalidad altamente preferida en donde el líquido que se va a someter a electrólisis es el agua. Sin embargo, en base a la información y detalles proporcionados de aquí en adelante, será inmediatamente evidente para el experto en la técnica que es posible lograr las mismas ventajas también con la electrólisis de líquidos distintos al agua. En un primer aspecto, la invención se relaciona con un electrodo 3 ó 4, particularmente para celdas electrolíticas, caracterizada en que comprende un recubrimiento 5 de superficie que comprende nanopartículas de uno o más metales.
En una modalidad preferida, el electrodo, que es el que será evidente, se puede utilizar igualmente como ánodo que como cátodo, comprende un núcleo 3' o 41 que está constituido de un material metálico, un material no metálico, o combinaciones de éstos. Si el núcleo está hecho de material metálico, puede hacerse de una aleación de titanio y platino o de una aleación de acero y grafito. Si el núcleo está hecho de un material no metálico, puede ] Q hacerse de grafito. El núcleo también puede comprender diferentes capas, por ejemplo, un núcleo que está hecho con grafito y que se recubre con una capa externa de metal, por ejemplo, titanio. El término "metal" se refiere tanto a compuestos metálicos como a químicos 15 que comprenden este metal, como sus óxidos. Un núcleo preferido está elaborado con Ti02. El electrodo según la invención se caracteriza con respecto a los electrodos conocidos sustancialmente debido a la presencia de un recubrimiento 5 nanométrico (de aquí en adelante también se llama recubrimiento) que es extremadamente liso, es decir, una capa para cubrir el núcleo que incluye nanopartículas metálicas. Los metales con los cuales se elaboran las nanopartículas de recubrimientos 5 se seleccionan preferiblemente entre uno o más de titanio, iridio, itrio, rutenio, zinc, zirconio y platino, y sus compuestos. Los compuestos metálicos preferidos son óxidos de los metales mencionados. Un recubrimiento 5 preferido comprende Zr02, ZnO, Ru203, Ir02 e Y203. Preferiblemente, los diversos metales se utilizan en forma de polvo. En una modalidad, el recubrimiento 5 también puede comprender un material portador no metálico, por ejemplo, partículas de uno o más polímeros. El polímero puede ser sintético (por ejemplo, plásticos, polímeros acrílicos, etc.) o parcialmente sintético (por ejemplo, celulosas modificadas, almidones modificados, etc.). ^a s nanopartículas metálicas comprendidas dentro del recubrimiento 5 se utilizan preferiblemente en forma de polvo. Con respecto a la distribución de tamaños en el polvo, preferiblemente, una cantidad al menos igual a 80% en peso de las partículas presentes en el polvo, con mayor preferencia, al menos igual a 85%, tiene un diámetro de partícula que abarca de 60 a 80 nm. En otro aspecto, la invención se relaciona con un método para obtener un electrodo 3 o 4 como se define anteriormente. El recubrimiento 5 de la invención puede proporcionarse mediante técnicas de nanotecnología que son conocidas por el experto en la técnica y se adaptan para producir una superficie lisa, por ejemplo, mediante la sinterización del polvo o las mezclas de nanopolvos metálicos. Los metales individuales en forma de polvo pueden aplicarse al electrodo para producir el recubrimiento: 1) como una mezcla preformada, y/o 2) en forma de capas discretas que se aplican secuencialmente y se superponen mutuamente, y en la que cada capa comprende un solo metal, y/o 3) en forma de capas discretas que se aplican secuencialmente y se superponen mutuamente, y en las que cada capa comprende dos o más metales pero no simultáneamente todos los metales presentes en el recubrimiento. En una modalidad preferida, el método comprende el paso (A) de preparar el recubrimiento del electrodo mediante la sinterización de polvos de nanopartículas de uno o más metales, como se define anteriormente, y directamente sobre el núcleo del electrodo. Preferiblemente, el paso (A) comprende los siguientes pasos para llevarse a cabo en orden, que se enumeran a continuación: (Al) preparar uno o más polvos de nanopartículas metálicas como se definen anteriormente, (A2) disolver uno o más polvos de nanopartículas en un solvente adecuado y al menos de esa cantidad para que sea capaz de disolver todo el polvo que se va a aplicar, obteniendo una o más soluciones, y (A3) sinterizar una o más soluciones obtenidas en el paso precedente en una placa metálica, preferiblemente de superficie pasivada, que formará el núcleo del electrodo. Preferiblemente : - el polvo o los polvos de nanopartículas metálicas del paso (Al) es una combinación de polvos de Zr02, ZnO, Ru302, Ir02 e Y203, que se obtienen ventajosamente mediante procesamiento químico hidrotérmico, en el que en cada polvo al menos 80% y con mayor preferencia al menos 85% en peso de las partículas tienen un diámetro que abarca de 60 a 80 nm; - el solvente del paso (A2) en donde cada polvo se disuelve es una solución 30% en peso de ácido clorhídrico en agua, en al menos tal cantidad para ser capaz de disolver todo el polvo que se va a aplicar, - paso (A3) comprende sinterizar las soluciones acuosas de ácido clorhídrico obtenidas a partir del paso A(2) en ambas caras de una placa de Ti02 que se pasiva sobre la superficie y tiene un grosor que abarca de 0.15 a 0.35 mm, donde la sinterización ocurre según los siguientes pasos: Etapa Solución Dosis por Tiempo de Temperatura unidad de sinterización de superficie (min) sinterización (°C) 1 I r02 0 . 2 g/m2 45 450 2 Ru203 0 . 2 g/m2 45 450 3 3 Z ZnnOO ++ YY220033 0 0..1155 q g//m¿2 60 550 ( Y a 2mol ) 4 I r02 0 . 25 g/m2 45 450 5 Ru203 0 . 25 g/m2 60 550 6 Zn02 + Y203 0 . 1 g/m2 60 550 ( Y a 3mol ) 7 Ru203 0 . 15 g/m2 60 550 8 Ir02 0 . 15 g/m2 60 550 9 Ir02 + Ru203 0 . 15 g/m2 + 60 600 0 . 15 g/m2 LO Zr02 + Y203 0 . 1 g/m2 60 600 (Y a 3mol ) 11 Ir02 + Ru203 0 . 15 g/m2 + 60 600 0.15 g/m2 Se ha descubierto que el hecho de recurrir a múltiples pasos de sinterización es particularmente útil a fin de eliminar cualquier aspereza de la superficie del electrodo y obtener una superficie extremadamente dura y lisa. Un electrodo como se define anteriormente, utilizado como parte de un dispositivo para proporcionar electrólisis al agua, produce las siguientes ventajas: - una electrólisis más eficiente, en la que hay un menor consumo de sales, como NaCl, utilizadas convencionalmente para acelerar la electrólisis de líquidos de baja conductividad, como el agua; - en la modalidad muy preferida, en la que ambos electrodos son electrodos según la invención, la posibilidad de proporcionar un cambio continuo de polaridad de los electrodos ("intercambio de polaridad"). El repentino cambio de polaridad permite que las partículas cargadas presentes en el líquido sometido a electrólisis circulen en ambas direcciones en vez de solamente hacerlo en una (forzadas por la carga de las partículas y por la polaridad inmutable de los electrodos) , evitando así la formación de masas productoras de depósitos a nivel de electrodos y manteniendo así su superficie limpia y su eficiencia al máximo nivel. Más aún, si se proporciona una membrana 6 semipermeable dentro de la celda electrolítica y se dividen ambas mitades de las cámaras del ánodo y cátodo, el cambio de polaridad evita el taponamiento de los poros de la membrana, prolongando la vida del dispositivo; - la presencia de recubrimientos 5 nanométrico determina una acumulación de carga por el electrodo superior en más de 100% con respecto a los electrodos convencionales. Esto permite proporcionar una electrólisis cualitativa y cuantitativamente distinta en potenciales significativamente mayores, con el efecto de, por ejemplo, reducir el tamaño de las agrupaciones moleculares; la obtención de una densidad de superficie muy consistente y lisa, aspectos que evitan la solubilización del electrodo en sí mismo o la formación de sedimentos sobre su superficie, que luego ocurrirán en las fracciones de agua acida y básica. Los mismos aspectos también son el fundamento de la liberación sustancialmente nula de metales pesados y otros compuestos que constituyen la superficie y núcleo del electrodo dentro de las fracciones de agua acida y básica. Como también se mencionará a continuación, la ausencia de metales pesados en el agua acida conlleva a una sorprendente estabilidad de la misma con el transcurso del tiempo, conservando las características tales como ORP, pH y tamaño de agrupación molecular. Se desconoce esta estabilidad para productos equivalentes conocidos. Los mismos aspectos también son el fundamento para el mínimo mantenimiento requerido por el electrodo, que puede cambiarse a una frecuencia significativamente menor que los electrodos conocidos, reduciendo así costos y aumentando la facilidad de producción; - la posibilidad de obtener efectos cuánticos (conocidos en la literatura mediante el término "nanoefectos" ) mediante dimensiones nanométricas de las partículas de recubrimiento. En resumen, cuando se alcanzan dimensiones nanométricas, las propiedades ópticas, magnéticas y eléctricas de la materia cambian radicalmente. Al reducir las dimensiones hasta que se alcanza las típicas dimensiones nanométricas de las agrupaciones, debido a la pequeña cantidad de átomos presentes en la agrupación y a su volumen reducido, se hace evidente una discretización de los niveles energéticos (cuatización) en la estructura del electrón y depende del tamaño de la agrupación, a este fenómeno se le conoce como "efecto de tamaño cuántico", y dependen del mismo características completamente novedosas, que a diferencia de las que normalmente se encuentran en el material de dimensiones comunes.
En el caso actual, el mejor desempeño se ha obtenido con polvos que tienen una distribución tamaño alrededor del intervalo que abarca de 60 a 80 nm como se indica anteriormente. Como un todo, los efectos descritos anteriormente producen la presencia simultánea de tres factores que son el aspecto clave de la invención: la estabilidad del agua acida resultante, la facilidad de su producción (por ejemplo, gracias a los bajos costos de mantenimiento y a la mayor durabilidad del dispositivo en su conjunto) y a un aumento en su calidad (especialmente en términos de pureza y constancia de propiedades con el transcurso del tiempo) . En términos particulares, el aumento de calidad del agua acida puede cuantificarse tanto en términos de uniformidad de las dimensiones de las agrupaciones moleculares (mayor porcentaje de micromoléculas con respecto a la cantidad de agrupaciones macromoleculares) como en términos de una mayor estabilidad con el paso del tiempo de las propiedades otorgadas al agua debido a la electrólisis en sí misma (ante todo, la acidez, ORP y el tamaño de agrupación) . El aumento de la estabilidad presumiblemente logra la conservación, con el paso del tiempo, de las características de superficie estructural de los electrodos recubiertos con el nanorrecubrimiento como se describe aquí. En otro aspecto, la presente invención se relaciona con un dispositivo 1 particularmente para el tratamiento electrolítico del agua, que comprende al menos una cámara 7 y 8 para tratar el agua y al menos un par de electrodos 3 y 4 para cada cámara; los electrodos 3 y 4 están configurados dentro de al menos una cámara 7 y 8, donde el dispositivo 1 se caracteriza en que al menos uno de los electrodos 3 o 4 están presentes como se define 5 anteriormente. La modalidad en la cual el dispositivo 1 comprende una sola cámara 7 y 8 de electrólisis y un solo par de electrodos 3 y 4 dentro de la cámara 7 y 8 se describe a continuación. Sin embargo, el experto en la técnica sabrá cómo adaptar la ] o descripción de otras modalidades que comprenden más de una cámara de electrólisis y más de un par de electrodos. La cantidad de cámaras puede cambiar, por ejemplo, a fin de lograr una mayor velocidad de tratamiento o velocidad de flujo del agua en la salida . 15 En una modalidad muy preferida, ambos electrodos 3 y 4 del dispositivo son electrodos como se define anteriormente. Sin embargo, las ventajas en términos de bajo costo y eficiencia del proceso de electrólisis, así como las ventajas en términos de estabilidad durante el tiempo del agua acida y básica, también pueden obtenerse si sólo uno de los dos electrodos es como se define anteriormente. De preferencia, el dispositivo según la invención también comprende una membrana 6, que se adapta para dividir al menos una cámara en dos medias cámaras 7 y 8, cada media cámara contiene uno de los dos electrodos 3 o 4, donde la media cámara 8 que contiene el ánodo 4 se llama media cámara anódica, mientras que la media cámara 7 que contiene el cátodo 3 se llama media cámara catódica. La membrana 6 es ventajosamente una membrana de ultrafiltración que puede ocupar la cámara en forma parcial o total. La membrana 6 puede ser del tipo utilizado en celdas electrolíticas convencionales. Sin embargo, en una modalidad particularmente ventajosa, la membrana está hecha de material cerámico con una porosidad abierta, recubierta con nanopartículas metálicas, preferiblemente nanopartículas de óxido de circonio, itrio, aluminio o mezclas de éstos. Al recurrir a partículas nanométricas para la fabricación de la membrana 6, se descubrió que el tamaño de poro promedio de la membrana final es extremadamente constante con el paso del tiempo y adaptable según los requerimientos de cómo se va a procesar el agua . La constancia de tamaño con el paso del tiempo y la constancia de las dimensiones de los poros en sí mismos son dos aspectos que diferencian la membrana 6 cerámica descrita aquí de las membranas textiles convencionalmente utilizadas en dispositivos equivalentes (en vez de esto se someten a un rápido deterioro con el paso del tiempo) . Estos aspectos han demostrado un efecto positivo en la estabilidad de las fracciones líquidas (agua acida y básica) obtenida luego de la electrólisis, donde este efecto combina y aumenta el efecto estabilizador producido por el uso de un electrodo como se define anteriormente. En una modalidad particularmente ventajosa, cada media cámara 7 y 8 se conecta a la parte externa del dispositivo 1 a través de: - una abertura (no designada por el número de referencia en las figuras) configurada en la parte superior de la media cámara 7 u 8 a través de la cual se inserta el agua que va a someterse a la electrólisis, y a través de - una abertura 10 y 11 adicional, que se configura en la parte inferior de la media cámara 7 u 8 y que puede actuar como una descarga para las fracciones acidas y básicas resultantes. La segunda abertura 10 y 11 está provista con un medio de cierre (no se muestra) que se adapta para evitar que el agua que aún no se ha separado salga de la media cámara y se adapta para poderse abrir al final del proceso de electrólisis. Haciendo referencia específica a la Figura 1, el mecanismo de funcionamiento en un dispositivo 1 como se describe anteriormente, proporcionado con todos los elementos esenciales y óptimos que se han enumerado, abarca tratar el agua al introducirla desde la parte superior, mediante el conducto 9, dentro de las dos medias cámaras 7 y 8 de la cámara 2. Aquí, el agua, bajo la acción del cátodo 4 y del ánodo 3 previamente conectados a los polos negativos y positivos de una fuente de voltaje eléctrico, se separa en iones positivos y negativos que, como se sabe, son atraídos por los polos opuestos respectivos. Al pasar de una media cámara a la otra, la membrana 6 nanoporosa actúa como filtro para los iones y para cualquier partícula cargada, permitiendo que pasen sólo las partículas con tamaño suficientemente pequeño. En otro aspecto, la presente invención se relaciona con un aparato particularmente para el tratamiento electrolítico de agua que está caracterizado porque comprende un dispositivo 1 como se define anteriormente. En una modalidad de la invención, el aparato comprende medios 12 para el tratamiento previo de agua, medios para el tratamiento electrolítico de agua, que se configuran corriente abajo del medio de tratamiento previo, y un circuito hidráulico para conectar el medio de tratamiento previo con los medios de tratamiento, donde el medio de tratamiento electrolítico comprende un dispositivo 1 como se define anteriormente. La expresión "medios de tratamiento previo" se refiere a un medio que se adapta para tratar el agua antes de someterla a electrólisis. El medio de tratamiento previo puede comprender uno o más de los elementos seleccionados entre: -una o más baterías de filtros 14, -una o más unidades 15 para magnetizar el agua, y -una o más unidades 16 para agregar uno o más ingredientes opcionales al agua. En particular, la batería de filtros 14 puede comprender uno o más prefiltros 17, uno o más filtros 18 microporosos y uno o más filtros 19 de carbón activado, para suprimir físicamente cualquier fracción sólida que esté presente en suspensión. Los tres tipos de filtro suprimen sólidos con respecto a un tamaño cada vez menor. En consecuencia, si están presentes simultáneamente, a fin de ser efectivos deberán utilizarse en el orden en el cual se presentan aquí. En una forma conocida per se, la unidad 15 magnetizadora es útil para separar del agua cualquier traza de metales suspendidos . En la unidad 16 para agregar aditivos al líquido, es posible combinar el líquido con ingredientes, como sales, por ejemplo cloruro de sodio, que actúan como portador para la electrólisis subsiguiente . En una modalidad, es posible configurar filtros 20 adicionales entre la unidad magnetizadora (corriente abajo de la misma) y la unidad de adición aditiva (corriente arriba de la misma) o directamente corriente arriba del dispositivo 1 de electrólisis . En otro aspecto, la invención se relaciona con un método para llevar a cabo la electrólisis de agua, donde el método comprende el paso a) de someter a electrólisis cualquier cantidad determinada de agua dentro de un dispositivo como se define anteriormente . En una modalidad de la invención, el método comprende un paso adicional al) de tratar previamente el agua antes de someterla al paso a) , mediante uno o más pasos de filtración, magnetización y adición aditiva. El paso de filtración es importante debido a que cualquier sólido suspendido en el agua es dañino para la electrólisis y reduce rápidamente el promedio de vida de los electrodos y de la membrana del dispositivo. En una modalidad de la invención, el método comprende un paso adicional b) , que sigue el paso a) , de separar los componentes de agua acida y básica generados por la electrólisis. El término "filtración" se utiliza para hacer referencia a la- eliminación de agua de sólidos suspendidos. La filtración puede ocurrir mediante cualquier medio conocido, como uno o más prefiltros, uno o más filtros microporosos y uno o más filtros de carbón activado, para suprimir físicamente el sólido suspendido. El término "magnetización" se utiliza para hacer referencia a la aplicación de un campo magnético en el agua a fin de eliminar cualquier traza de metales presentes aquí, que, si no se retiran, pueden eliminar rápidamente las propiedades particulares (por ejemplo ORP, pH y tamaño de la agrupación molecular) otorgadas a las fracciones de ánodo y cátodo mediante el proceso de electrólisis. La expresión "adición aditiva" se utiliza para hacer referencia a la adición de agua de uno o más ingredientes opcionales, por ejemplo sales, que se saben tienen posiblemente un efecto positivo en términos de velocidad de electrólisis subsiguiente del paso a) .
En otro aspecto, la presente invención se relaciona con un agua acida electrolítica, particularmente como agente desinfectante, que puede obtenerse con un método de electrólisis de agua como se define anteriormente. El agua acida electrolítica según la presente invención difiere de los productos similares conocidos sustancialmente en su estabilidad, que se debe presumiblemente a la ausencia de metales pesados. Incluso al someter el agua a un paso de filtración antes de tratarla con la electrólisis convencional, los electrodos actualmente utilizados para electrólisis ciertamente tienden a romperse en su superficie durante el proceso, liberando grandes cantidades de metales pesados (particularmente de metal o metales de los cuales está constituido el cátodo) . El agua acida según la invención está libre de metales pesados ya que los metales, si están presentes, están presentes en una cantidad que está por debajo del límite que puede detectarse con los métodos analíticos ordinarios. Por ejemplo, el agua acida según la invención tiene una concentración de cadmio menor a 5 µg/1, menor a 10 µg/1 de cromo, menor a 5 µg/1 de plomo y menor a 20 µg/1 de níquel. Aunque no se pretende estar limitado por ninguna teoría en particular, se piensa que la ausencia de metales pesados es la principal razón de la estabilidad inusual y ventajosa con el paso del tiempo del agua acida electrolítica obtenida con la presente invención. La expresión "estabilidad con el paso del tiempo" se utiliza para dar a entender que el agua acida de la presente invención, si se mantiene protegida de la luz, aire y calor, mantiene sus propiedades químicas y físicas, particularmente su pH, ORP y tamaño de agrupación molecular, sin cambiar hasta por 90 días, preferiblemente hasta por 180 días, incluso con mayor preferencia hasta por 365 días. Aunque el tiempo de estabilidad depende de las características de conservación, deberá observarse que para condiciones de almacenamiento iguales, un agua acida obtenida mediante el uso de un dispositivo electrolítico como se define anteriormente ha demostrado una estabilidad distintamente superior que los productos similares conocidos, que en el mejor de los casos tienen una vida en anaquel de sólo 15-30 días. Por lo tanto, estos productos deberán obtenerse y utilizarse durante un corto periodo de tiempo o incluso simultáneamente con su producción. Por lo tanto, el agua acida electrolítica según la invención puede utilizarse de manera útil también para aplicaciones en ubicaciones (en países tercermundistas) y en situaciones (falta de agua para proporcionar electrólisis) en donde, aunque es necesario tener, por ejemplo, un desinfectante válido, no están disponibles las condiciones favorables para su producción. En una modalidad preferida, el agua acida electrolítica según la invención está libre de metales pesados, tiene un pH ventajosamente igual o menor a 3.0 pero mayor a 0, que abarca preferiblemente de 1.5 a 3.0, un ORP (potencial de óxido-reducción) igual o mayor a 1000 mV, preferiblemente de 1000 mV a 1300 mV, con mayor preferencia, aproximadamente igual a 1150 mV y una agrupación molecular de 10 o menos pero más de 0, preferiblemente igual a 5. La expresión "agrupación molecular" designa la cantidad de moléculas de agua que están coordinadas en una estructura ordenada. La resonancia magnética nuclear RMN 170 (un parámetro que se adapta universalmente para cuantificar el tamaño de las agrupaciones) muestra que la mitad de la amplitud a lo largo del pico de un agua anódica según la invención es de 51-52 Hz, mientras que para los productos conocidos es de 110-130 Hz. Estos valores indican que las agrupaciones de un agua anódica según la invención tienen un tamaño extremadamente constante y comprenden una baja cantidad de moléculas de agua, preferiblemente menor a 10, con mayor preferencia, de aproximadamente 5. Las aguas acidas convencionales contienen agrupaciones de tamaño variable que contienen hasta unas cuantas decenas de moléculas de agua que se coordinan mutuamente. El menor tamaño de las agrupaciones moleculares le otorga al agua anódica según la invención propiedades particulares, como una capacidad de solvente mejorada, una mayor capacidad de penetración y una osmosis más rápida . En una modalidad, el agua acida según la invención comprende cloro activo, que se genera durante el proceso electrolítico, a una concentración promedio menor a 60 mg/1. De esta forma, la solución acuosa según la invención tiene una toxicidad extremadamente baja para humanos y sustancialmente ningún impacto ambiental. En otras palabras, una ventaja específica del agua anódica según la invención es que después de que se ha aplicado en la forma seleccionada, los residuos que quedan se convierten rápidamente, mediante la acción combinada de luz y oxígeno, en compuestos que son inocuos para humanos y el medio ambiente, como agua común y cloruro de sodio. También debe observase que un residuo fijo de un agua acida electrolítica es distintamente menor que el residuo fijo de cualquier otra composición desinfectante obtenida en forma diferente. Por lo tanto, gracias a su estabilidad, el agua anódica según la invención puede utilizarse, por ejemplo, en todos aquellos sectores como la limpieza y mantenimiento de higiene de lentes de contacto, en donde se desea combinar un alto y prolongado poder desinfectante con la necesidad de no dejar depósitos o residuos sobre las superficies tratadas. Actualmente, el uso de aguas acidas electrolíticas para este propósito puede evitarse mediante la estabilidad limitada, con el paso del tiempo, del poder desinfectante. En otro aspecto, la presente invención se relaciona con una composición particularmente para desinfectar un sustrato, que comprende agua acida como se define anteriormente y uno o más ingredientes seleccionados a partir del grupo que comprende: i) excipientes y portadores farmacéuticamente aceptables para preparar composiciones farmacéuticas para uso humano o animal, ii) excipientes y portadores cosméticamente aceptables para preparar composiciones cosméticas para uso humano o animal, iii) excipientes y portadores utilizados para preparar composiciones desinfectantes, y iv) excipientes y portadores utilizados en el sector agrícola para preparar composiciones antiparasitarias o fungicidas . Los términos "desinfectar", "desinfección" o "que desinfecta" en la invención, hacen referencia a proporcionar el efecto combinado de desinfección, sanitización y limpieza. En particular, el efecto desinfectante comprende un efecto bactericida, fungicida, esporocida y virucida. Los portadores y excipientes preferidos y farmacéuticamente aceptables son excipientes y portadores normalmente utilizados para preparar composiciones tópicas desinfectantes o para preparar composiciones para el tratamiento dérmico. Los ejemplos son polímeros de origen vegetal (derivados de celulosa o almidón) o sintéticos (polímeros acrílicos) o polímeros derivados de animales (colágeno) . La expresión "excipientes y portadores utilizados para composiciones desinfectantes" se utiliza para hacer referencia a los ingredientes que comúnmente se utilizan para preparar: - composiciones desinfectantes para productos comestibles (sector alimenticio) , - composiciones desinfectantes para ambientes, dispositivos e instrumentos médico-quirúrgicos, - composiciones desinfectantes para tejidos de reimplante humano o animal, composiciones desinfectantes para la limpieza y mantenimiento de la higiene de lentes de contacto y material óptico en general, - composiciones desinfectantes para ambientes y superficies domésticas . En otro aspecto, la presente invención se relaciona con un kit (juego de reactivos) que comprende un agua acida electrolítica como se define anteriormente o una composición que comprende agua y medios para aplicarla sobre un sustrato. Ventajosamente, el sustrato se selecciona entre 1) objetos y superficies inanimadas, 2) el cuerpo humano o animal, y 3) partes aisladas del cuerpo humano o animal. A continuación se muestran ejemplos de las tres clases mencionadas anteriormente con referencia al aspecto del uso desinfectante de un agua acida como se define anteriormente. Algunas aplicaciones de un agua acida según la invención se describen a continuación y se permiten por sus propiedades particulares y especialmente por la combinación, ahora obtenible mediante la fácil producción a muy bajo costo, estabilidad del agua resultante y su pureza. En otro aspecto, la presente invención se relaciona con el uso de un agua acida electrolítica como se define anteriormente o con una composición que la comprende para preparar un medicamento para el tratamiento y prevención de lesiones o trastornos dérmicos superficiales o profundos del cuerpo humano o animal. El uso para preparar un medicamento, exactamente al igual que todos los aspectos de uso mencionados a continuación, se describe con referencia explícita al uso de un agua acida según la invención. Sin embargo, será inmediatamente evidente para el experto en la técnica que las mismas ventajas en términos de uso pueden lograrse al no utilizar el agua acida per se, sino una composición como se define anteriormente que la comprenda. La expresión "tratamiento o prevención" significa que gracias a sus propiedades, principalmente el pH y ORP, un agua acida electrolítica según la invención o una composición que la comprende, son efectivos para el tratamiento y remisión de lesiones o patologías dérmicas superficiales o profundas que ya están ocurriendo (por ejemplo, saneamiento de lesiones o daños de la piel o dermis, control y remisión de infecciones bacterianas, micóticas o virales que afectan la piel o dermis) , o para reducir el riesgo de desarrollar lesiones o patologías superficiales o profundas de la piel. También se entiende que los efectos de tratamiento y prevención pueden aplicarse a trastornos que son sistémicos en donde la etiogénesis puede atribuirse a la penetración cutánea de agentes infecciosos. El tratamiento temprano de infección dérmica ciertamente permite la eliminación del agente infeccioso antes de que logre una difusión sistémica. La expresión "patologías o lesiones superficiales o profundas de la piel" se refiere preferiblemente a: -fenómenos cutáneos asociados con reacciones alérgicas, inflamatorias e inmunológicas, como irritaciones y eritemas, que afectan la epidermis y/o dermis. Los ejemplos de irritaciones son urticarias, dermatítides (alérgicas o por contacto) , eczemas, psoriasis, vitiligios y caspa. Para el tratamiento contra la psoriasis, la efectividad del agua acida según la invención se debe probablemente al efecto exfoliante del cloro activo contenido en la misma; -fenómenos cutáneos superficiales o profundos causados por infecciones bacterianas y/o micóticas y/o virales, y -lesiones o abrasiones de la piel y/o dermis, como quemaduras, quemaduras solares y llagas (úlcera de decúbito) . Las funciones biocidas de amplio espectro mostradas por el agua acida electrolítica de la invención y por las composiciones que la comprenden se confirman no sólo por los resultados de las pruebas sobre patógenos específicos, sino también por el hecho de que el producto según la presente invención es capaz de degradar completamente los ácidos nucleicos de los patógenos.
Como se menciona, el agua acida según la invención puede utilizarse para el tratamiento y remisión de quemaduras o quemaduras solares de la piel o para la cicatrización de heridas, por virtud de su baja toxicidad y elevada capacidad de penetración. Un aspecto que demuestra la elevada capacidad de penetración del agua acida descrita aquí es su alta capacidad de hinchamiento en tejidos deshidratados y conservados en bancos apropiados mientras que se espera para trasplantes en humanos o animales (tejidos de reimplante) . Más aún, la solución acuosa según la invención, en vista de su amplia gama de acción contra microorganismos o virus, puede utilizarse, por ejemplo, para eliminar parasitosis de origen viral y/o bacteriano en plantas que pretenden utilizarse como alimento (por ejemplo, frutas, vegetales folíales, etc.) o para uso doméstico/decorativo (flores y plantas en apartamentos) . En un aspecto, la presente invención se relaciona con el uso de un agua acida electrolítica como se define anteriormente o con una composición que comprende desinfectar un sustrato. De manera ventajosa, el sustrato se selecciona entre 1) objetos y superficies inanimadas, 2) superficies del cuerpo humano o animal, y 3) superficies de partes aisladas del cuerpo humano o animal. Los objetos y superficies inanimadas preferidos son objetos y espacios domésticos, instrumentos y dispositivos médicos y médico-quirúrgicos (por ejemplo, mamilas, endoscopios u otras herramientas médicas) , lentes de contacto e instrumentos ópticos en general, superficies de productos comestibles, por ejemplo frutas o vegetales. Las superficies preferidas del cuerpo humano o animal son partes de un paciente o del cirujano antes o después de la cirugía, y pechos humanos o ubres de animales. Las superficies preferidas de partes aisladas del cuerpo humano o animal son tejidos de reimplantes de humanos o animales, como tendones, donde los tejidos pueden estar deshidratados o no. En otro aspecto, la presente invención se relaciona con el uso de un agua acida electrolítica como se define anteriormente o con una composición que la comprende para el tratamiento cosmético del cuerpo humano o animal o sus partes aisladas. El uso cosmético se relaciona, particularmente, con el tratamiento de la piel, particularmente la piel de áreas del cuerpo humano que pueden sufrir erupciones, como la piel de manos, pies y cara. El pH ácido del producto, al restaurar la acidez dérmica común, que se altera en situaciones de enrojecimiento e inflamación, ciertamente permite una recuperación más rápida de la funcionalidad de la piel. Más aún, el agua acida, según la invención, ha mostrado una sorprendente capacidad para disolver la secreción lípida cutánea, por lo que puede utilizarse en el tratamiento cosmético del acné y espinillas. También en el campo cosmético, se da importancia a la propiedad mostrada por el agua acida, según la invención, para disolver la mayoría de los residuos químicos dejados por la aplicación de cosméticos sobre la piel, que ya han sido parcialmente absorbidos por las capas superficiales de la piel, y a la capacidad para retirar de la piel los polvos finos generados por la contaminación, que se adsorben en la misma. En otro aspecto, la presente invención se relaciona con el uso de un agua acida electrolítica como se define anteriormente o con una composición que la comprende, para transportar preparaciones adecuadas para la reconstrucción ósea. Las soluciones para la reconstrucción ósea deben ser acidas, ya que generalmente contienen colágeno, que, sin embargo, a fin de ser transportado, primero deberá disolverse y gelificarse (efectos que sólo pueden obtenerse en un ambiente ácido) . El agua acida obtenida con la invención es un mejoramiento con respecto a los portadores de colágeno actuales para la reconstrucción ósea, ya que, además de asegurar la acidez necesaria para disolver el colágeno y gelificarlo, también tiene un conspicuo y duradero efecto bactericida, viricida y antimicótico, lo cual es muy ventajoso para aplicaciones médico-quirúrgicas con un elevado riesgo de infección. En otro aspecto, la presente invención se relaciona con el uso de un agua acida electrolítica como se define anteriormente o con una composición que la comprende, para rehidratar tejidos humanos o animales deshidratados para su reimplante (con respecto a esto, ver la figura del ejemplo 7) . Se preservan los tejidos para el reimplante en humanos o animales, luego de extirparse del donador mientras se espera para el reimplante, en bancos que se proporcionan apropiadamente 5 estériles, comúnmente luego de la deshidratación (por ejemplo, mediante liofilización) para disminuir y prevenir el crecimiento de bacterias. Cuando el agua acida, según la invención, se ha utilizado para rehidratar los tejidos antes de su reimplante, se ha observado una notable reducción en tiempos de rehidratación ] o con respecto a las soluciones acuosas utilizadas convencionalmente para este propósito. El efecto rehidratante puede deberse a la gran habilidad para disolver componentes de queratina en los tejidos mostrados en el agua acida según la invención y a su sustancial poder de penetración, que determina el efecto "de retención de humedad" por parte de los tejidos. La aplicación descrita anteriormente era impensable para las aguas acidas convencionales debido a su baja pureza (especialmente en términos de metales pesados) y baja estabilidad. A partir de lo que se ha descrito anteriormente, es evidente que la invención logra los objetivos y finalidades pretendidos, en particular, la finalidad de proporcionar una solución acuosa acida electrolítica que tenga características que ya se conocen pero con una estabilidad mucho mayor que la de los productos convencionales. 25 La invención es susceptible a diversas modificaciones y variaciones, las cuales se encuentran dentro del alcance del concepto inventivo expresado en las reivindicaciones anexas. Todos los detalles pueden reemplazarse con otros elementos técnicamente equivalentes y los materiales pueden ser diferentes según los requisitos sin abandonar el alcance de la invención. Serán más evidentes otras características y ventajas de la presente invención a partir de la descripción de las siguientes modalidades preferidas, que pretenden ser exclusivamente a manera de ejemplos no limitantes. Se presentan a continuación las tablas que contienen datos con respecto a la efectividad de un agua acida electrolítica obtenida con un dispositivo según la invención, utilizada en el contexto de las aplicaciones descritas anteriormente. A la muestra de agua utilizada en todas las pruebas siguientes se hace referencia como "solución 259" y se obtuvo a partir de una cantidad de agua acida con un pH de aproximadamente 2.69, un ORP de aproximadamente 1135 mV y un tamaño de agrupación de aproximadamente 5.
Ejemplo 1 La concentración de metales pesados en esta muestra se verificó mediante un laboratorio certificado por petición de la Solicitante. A continuación se proporcionan los datos.
INFORME DE ANÁLISIS NO. 30572/2005 Muestra de SOLUCIÓN 259 Referencias LOTE 0510001 ORP 1138 Fecha de inicio del análisis 18/10/2005 Fecha de finalización del análisis 25/10/2005 Temperatura de llegada +4°C Estado de conservación BUENO Recolectado por SU PERSONAL Recolectado el 14/10/2005 Recibido el 14/10/2005 Envase FRASCO PET Temperatura de recolección SIN DATOS RESULTADO DE PRUEBAS Prueba Método de Prueba U.M. Valor CADMIO APAT CNR IRSA 3120/2003 µg/1 <5 CROMO TOTAL APAT CNR IRSA 3150/2003 µg/1 <10 PLOMO APAT CNR IRSA 3230/2003 µg/1 <5 NÍQUEL APAT CNR IRSA 3220/2003 µg/1 <20 RESIDUO FIJADO A 180°C APAT CNR IRSA 2090A/2003 mg/1 3.198 Por lo tanto, es claramente evidente que el agua acida 259 no tiene metales pesados y, por lo tanto, es pura y estable.
Ejemplo 2 Luego se somete la muestra de agua 259 a una prueba a fin de evaluar su absorción transdérmica en piel de ratón, calculando, como parámetros ligados a la absorción transdérmica, la concentración osmótica y penetración cumulativa en comparación con una muestra control (y una en blanco) .
Efecto de penetración aumentada: Métodos y materiales: muestra analizada: solución 259, líquido incoloro y transparente, mezclado a 5% con vitamina E, Muestra testigo: látex convencional con 5% vitamina E. Instrumento de análisis: UV-2100 para espectrofotometría de luz ultravioleta (SHIMADZU Japón) Animales analizados: ratón (especies Kunming) Cantidad: 2 (machos: hembras = 50: 50) Peso: 18-22 g Temperatura: 16-21°C Humedad relativa: 40-60% Método experimental: los animales se mantuvieron sin alimento hasta por 16 horas; se retiró el pelaje de la parte dorsal mediante un retiro químico de pelaje (8% Na2S solución de alcohol) ; se fija y aisla la piel sin pelaje; se retira la piel, luego de lavarse; se recolecta el tejido subcutáneo y adiposo y la mucosa; se corta la parte no dañada; se lleva a cabo la conservación en un refrigerador luego de enjuagarse con solución salina. Preparación de la muestra: la solución 259 se diluye con glicerina, produciendo múltiples diluciones de la misma, respectivamente, por 1, 2, 4, 5 y 10 veces, identificado con los códigos S-l, S-2, S-4, S-5, S-10. Se lleva a cabo la dilución del testigo con glicerina con múltiples diluciones por 1 sola vez.
Resultados : Osmolaridad de la solución 259 en piel de ratón aislada (µg/ml, n=9) Muestra Tiempo de otatención de : muestra (h) 0.167 0.5 1 1.5 2.5 S-l 6.274** 6.706** 8.362** 8.772** 10.234** S-2 5.986** 7.282** 8.434** 9.658** 9.226** S-4 5.498** 8.434*** 9.010** 9.514** 10.666*** S-5 5.626** 6.346** 7.714** 8.218** 8.65** S-10 4.906* 5.338** 5.986 6.994* 7.210* Blanco 0 0.658* 0.946* 1.090* 1.234* Control 2.458 2.530 3.250 3.898 5.194 .uestra Tiempo de olotención de muestra ( 4 6 8 10 S-l 11.530* 13.690* 16.030* 14.698* S-2 11.026* 11.386 11.890* 13.690* S-4 11.674* 12.358 12.687 15.346 S-5 9.370 11.026 12.178 11.674** S-10 7.210* 8.002* 8.434** 9.514*** Blanco 1.882* 1.809* 3.034*** 3.133*** Control 9.802 10.666 14.338 17.794 donde Control = control, con respecto a la muestra, *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001. La penetración cumulativa de la solución 259 en piel de ratón aislada (µg/ml, n=9) Muestra Tiempo de obtención de muestra (h) 0.167 0.5 1.5 2.5 S-l 6.274 7.020** 8.697** 9.140** 10.670** S-2 5.986 7.581** 8.798** 10.079*** 9.710** S-4 5.498 8.709*** 9.432** 9.965*** 11.162*** S-5 5.626 6.627** 8.031** 8.604** 9.061** S-10 4.906 5.583** 6.253* 7.293* 7.560 Blanco 0 0.658* 0.979* 1.137* 1.289* Control 2.458 2.682 3.376 4.060 5.389 Muestra Tiempo de obtención de muestra (h) 4 6 8 10 S-l 12.042* 14.267* 16.715 15.500 S-2 11.487 11.937 12.459 14.285* S-4 12.207 13.122 13.309 15.980 S-5 9.802 11.495 12.729 12.283* S-10 7.571* 8.363* 8.834** 9.936** Blanco 1.944*** 1.904*** 3.125*** 3.258*** Control 10.062 11.156 14.871 18.510 donde Control = control, con respecto a la muestra, *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001.
La penetración cumulativa puede identificarse 10 minutos (0.167 horas) luego de aplicar la solución 259 diluida en el estrato córneo y se vuelve estable luego de aproximadamente 4 horas. La penetración cumulativa de la muestra testigo, calculada luego de aproximadamente 1.5 horas, muestra un grado aproximadamente 55.8% menor que el de la solución 259. También se observa una diferencia significativa en P entre la solución 259 y el testigo.
Ejemplo 3 Se calcula la toxicidad de la solución 259, evaluando para este propósito su irritación dérmica aguda e irritación ocular. Irritación dérmica: protocolo adoptado según el artículo 3.6 de 1999.11, volumen 1 (criterios experimentales), versión 3 (criterios para tecnologías de esterilización) , publicado por el Ministerio de Salubridad de China (Chínese Health Ministry) .
Métodos y materiales: muestra analizada: solución 259 sin mezclar, líquido incoloro y transparente, Animales analizados: conejo (especie Nueva Zelanda) Cantidad: 4 (machos: hembras = 50: 50) Peso: 2.5-3.0 kg, proporcionados por la University of Fudan, división de animales experimentales, número de certificado 02-52-1 Temperatura: 18-22 °C Humedad relativa: 40-70-.
Método experimental: Se retira el pelaje de las regiones que miden 3 x 3 cm en ambos lados de la columna espinal de los animales 24 horas antes del experimento. Luego de 24 horas, se aplican 0.2 mi de la solución 259 en el lado izquierdo; la región sometida al análisis se cubre con papel transparente y se fija con una banda elástica no irritante. La región derecha se utiliza como comparación. Luego de 1, 24 y 48 horas, se retira el vendaje elástico, se lava la solución 259 restante, se determina el grado de irritación y se lleva a cabo una clasificación (0 = ausente, 1 = presente) , con respecto al grado del edema (E) , eritema (R) e irritación total (T) . Resultados : Como es evidente, en ningún caso ocurrió el fenómeno de irritación aguda a nivel dérmico. Irritación ocular: protocolo adoptado según el artículo 3.7 de de 1999.11, volumen 1 (criterios experimentales), versión 3 (criterios para tecnologías de esterilización) , presentado por el Ministerio de Salubridad de China (Chínese Health Ministry) . Métodos y materiales: muestra analizada: solución 259 sin mezclar, líquido incoloro y transparente, Animales analizados: conejo (especie Nueva Zelanda) Cantidad: 4 (machos: hembras = 50: 50) Peso: 2.5-3.0 kg, proporcionados por la University of Fudan, división de animales experimentales, número de certificado 02-52-1 Temperatura: 18-22 °C Humedad relativa: 40-70% Método experimental: se parte cuidadosamente el párpado izquierdo de los animales sometidos a la prueba, se dejan caer 2 gotas de solución 259 en la conjuntiva, se deja caer una cantidad igual de solución fisiológica en el ojo derecho. En 1, 24, 48, 72 horas y 4 y 7 días luego de la aplicación, el ojo se lavó con solución salina durante 5 minutos, luego, después de cerrar los párpados durante 4 segundos, se observó el daño; la córnea, iris y conjuntiva se recuperaron de dos ojos expuestos y se llevó a cabo un lavado con 2% fluoresceína sódica. Finalmente, se evaluó el grado de irritación ocular aguda, se definió una escala de puntos y se otorgó un grado a la irritación ocular total promedio (T) , a la irritación de la córnea (C) , a la irritación del iris (I) y a la irritación de la conjuntiva (O) .
Resultados : Como puede observarse, la solución 259 debe clasificarse como no irritante para la mucosa del ojo.
Ejemplo 4 Se analiza la propiedad regenerativa de la solución 259. Método del análisis: 78 pacientes estuvieron involucrados, se dividieron en dos grupos: A, 35 pacientes con quemaduras superficiales; y B, 43 pacientes con quemaduras profundas. 25 pacientes del grupo A (S-l) y 31 pacientes del grupo B (S-2) fueron sometidos a tratamiento con sulfadiazina, luego de tratarse con solución 259 para la debridación. Los 10 pacientes restantes de A (testigo-1) y 12 de B (testigo-2) fueron sometidos a tratamiento con sulfadiazina, luego de tratarse convencionalmente para la debridación. Resultados : Con *P < 0.01. El tratamiento con la solución 259 produjo un nuevo crecimiento de la epidermis y fibroblastos en áreas quemadas, no causó irritación, suprimió el edema tisular, redujo la infección superficial, mantuvo las heridas relativamente secas y redujo conspicuamente los tiempos de cicatrización.
Ejemplo 5 Se sometió a prueba el poder bactericida de la solución 259 mediante un laboratorio certificado a petición de la Solicitante. Los datos se presentan en la tabla siguiente. También se proporcionan los detalles experimentales. Método de prueba y su validación: - Método: dilución-neutralización; - Agente neutralizante: 30 g/1 de polisorbato 80 (Tween® 80) Condiciones experimentales : ~ Diluyente del producto utilizado durante la prueba: agua dura (300 mg/kg de CaC03) , estéril. - Concentraciones de prueba del producto: 100%; 80% (V/V) . Apariencia de las diluciones del producto: solución transparente e incolora. - Tiempo de contacto: t = 5 min ± 10 s. - Temperatura de la prueba: ? = 20°C ± 1°C. - Sustancia de inter erencia: 0.3 g/1 de albúmina de bovino para simular condiciones limpias; 3 g/1 de albúmina de bovino para simular condiciones sucias. - Estabilidad de la mezcla (sustancia de interferencia y producto de prueba, que se diluyen como tal) : el precipitado está ausente en la prueba. - Temperatura de incubación: 37°C ± 1°C. Identificación de las cepas bacterianas utilizadas : Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145; Escherichia coli ATCC 11775; Staphylococcus aureus ATCC 29213; Enterococcus hirae ATCC 8043.
Organismo Prueba de validación Suspensión Condiciones Control Control de bacteriana experimentales neutralizante dilución- de toxicidad neutralización Pseud. Nv = 8.2x10' A = 3.4x10' B = 2.3xl02 C = 2.8x10' aeruginosa ATCC 10145 Esch. coli 1.4xl03 6.1x10' B = 5.6xl02 C = 6.2xl02 ATCC 11775 Staf. Nv = 2.8xl03 A = 9.6xl02 B = 9.2xl02 9.4xl02 aureus ATCC 29213 Enter. hirae Nv = 1.3xl03 A = 8.0xl02 B = 7.2xl02 C = 8.2xl02 ATCC 8043 Organismo Suspensión Método de prueba al % de concentración (V/V) de prueba bacteriana 80 80 Condiciones Condiciones Condiciones Condiciones limpias (0.3 sucias (3 limpias (0.3 sucias (3 g/1 albúmina g/1 albúmina g/1 albúmina g/1 albúmina de bovino) bovina) de bovino) bovina) Pseud. N = 1.7x10" Na = 0 Na = 1 Na = 0 Na = 2 . 7x10 aeruginosa R = >108 R = 10ß R = >108 R = 104 ATCC 10145 Esch . coli N = 5. 0xl08 Na = 25 1 . 4x10' ATCC >108 10" >108 10' 11775 Staf . aureus N = 4 . 9xl08 Na = 0 Na = 5 . 4xl06 Na = 0 Na = 8 . 2xl07 ATCC R = >108 R = 102 R = >108 R = 10 29213 Snter . hirae N = 4 . 8xl08 Na = 1 Na = 4 . 2xl06 Na = 1 Na = 7 . 8xl06 ATCC R = 108 R = 102 R = 108 R = 102 8043 donde: Nv = cantidad de UFC/ml de suspensión bacteriana utilizada para la validación de las pruebas; A = cantidad de UFC/ml en la validación de condiciones experimentales; B = cantidad de UFC/ml en la validación de toxicidad del agente neutralizante; C = cantidad de UFC/ml en la validación de la dilución-neutralización; N = cantidad de UFC/ml de la suspensión bacteriana de prueba; Na = cantidad de UFC/ml en la mezcla de prueba; R = grado de reducción de carga microbiana. Los datos contenidos en la tabla confirman que según la norma UNÍ EN 1276:2000, lote L 0510001 con un ORP de 1138 del producto "solución 259" tiene una actividad bactericida en 5 minutos a 20°C para las cepas de referencia Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145, Escherichia coli ATCC 11775, Staphylococcus aureus ATCC 29213, Enterococcus hirae ATCC 8043, tanto cuando el producto se utiliza a 100% (V/V) como cuando se utiliza luego de diluirse en agua dura a 80% (V/V) , en condiciones "limpias" (0.3 g/1 de albúmina bovina). Como se esperaba, en condiciones "sucias" (3.0 g/1 de albúmina de bovino), el producto tuvo una actividad bactericida menor.
Ejemplo 6 El poder viricida de la solución 259 fue analizado directamente por la Solicitante en sus propios laboratorios. En la siguiente tabla se proporcionan los datos. Cantidad de infección (DICT 50 "50% dosis infectiva en cultivo tisular"/mi) S/N (60s luego Antes del 30s después del del procesamiento procesamiento procesamiento) VIH-l 10" Poliovirus-1, -2, -3 10a HBsAg 0.97 Citomegalovirus 103 HSV-1 103 HSV-2 105 donde: S = OD del grupo de la muestra y N = OD del grupo negativo, S/N < 2.1 = antígeno HBsAg desnaturalizado; ORP de agua acida = de 1152 a 1180 mV; pH del agua acida = de 2.35 a 2.6.
Ejemplo 7 Hidratación de tejidos biológicos liofilizados : solución 259 comparada con agua de manantial. La fotografía relacionada con este ejemplo está contenida en la Figura 3. Con referencia a la figura citada anteriormente, la primera columna de la izquierda se refiere a la muestra "seca", la segunda columna se refiere a la muestra luego de 15 minutos de tratamiento y la tercera columna se refiere a la muestra luego de 45 minutos de tratamiento. Más aún, la primera y cuarta muestras (desde la parte superior) fueron sometidas a tratamiento con agua de grifo, la segunda y tercera muestras (nuevamente desde la parte superior) fueron sometidas a tratamiento con solución 259 según la invención. La primera y segunda muestras (de la parte superior) son muestras del tendón de Aquiles, mientras que la tercera y cuarta muestras (de la parte superior) son de pericardio. Seco: fragmentos de tejidos biológicos liofilizados (tendón de Aquiles y membrana pericárdica) antes de inmersión en solución 259 y agua de grifo. T 15' : fragmentos tisulares luego de 15 minutos de inmersión a temperatura ambiente y en condiciones estáticas.
T 45' : fragmentos tisulares luego de 45 minutos de inmersión a temperatura ambiente y en condiciones estáticas. Resultados: los fragmentos sumergidos en agua de grifo tienen un mínimo de aumento volumétrico, lo cual se aprecia más en caso del tendón; los fragmentos sumergidos en solución 259 han aumentado considerablemente de volumen (al menos 3 veces) . Las fibras del tendón tienen más separación, mientras que el grosor del pericardio muestra un aumento de al menos tres veces después de 45 minutos de inmersión. La solución 259 tiene un mayor poder de hidratación que el agua de grifo, presuntamente gracias a la organización esférica particular de las moléculas de H20 (agrupaciones pentamoleculares) . Ejemplo 8 Se analiza la propiedad antibacteriana de la solución 259 específicamente contra P. aeruginosa. La Figura 4 contiene una fotografía tomada por un microscopio electrónico que muestra la lisis de la pared bacteriana obtenida con agua (a) acida convencional, con la solución 259 (b) y con solución fisiológica (c) . La fotografía 5 contiene una fotografía de una electroforesis en gel del ADN de P. aeruginosa luego del tratamiento con agua (B) acida convencional, con la solución 259 (C) y con solución fisiológica (D) . La columna (A) es la escala de pesos utilizada como referencia. Aunque en el texto solamente se han descrito algunas modalidades preferidas de la invención, el experto en la técnica se dará cuenta inmediatamente de cómo obtener otras modalidades igualmente ventajosas y preferidas. Se incorporan aquí por referencia las descripciones en las Solicitudes de Patente Italiana No. PN2005A000079 y MI2006A001252, de las cuales esta solicitud reivindica prioridad.

Claims (28)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un electrodo particularmente para celdas electrolíticas, caracterizado porque comprende un recubrimiento de superficie que comprende nanopartículas de uno o más metales.
  2. 2. El electrodo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende un núcleo hecho de material metálico, material no metálico o combinaciones de éstos.
  3. 3. El electrodo de conformidad con una o más reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende Zr02, ZnO, Ru203, Ir02 e Y203 en el recubrimiento.
  4. 4. Un método para proporcionar un electrodo como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque comprende el paso (A) de preparar el recubrimiento del electrodo mediante los siguientes pasos, que tienen que llevarse a cabo en el orden en el cual se presentan aquí : (Al) preparar uno o más polvos de nanopartículas de uno o más metales, (A2) disolver el polvo o los polvos de nanopartículas en un solvente adecuado y en, al menos, una cantidad que sea capaz de disolver todo el polvo que se desea aplicar, obtener una o más soluciones, y (A3) sinterizar la solución o las soluciones obtenidas en el paso precedente sobre una placa metálica, preferiblemente con superficie pasivada.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque comprende: el polvo o los polvos de nanopartículas del paso (Al) , que son una combinación de polvos de Zr02, ZnO, Ru203, Ir02 e Y203, en la que, para cada polvo, al menos 80% en peso de las partículas tienen un diámetro que abarca de 60 a 80 nm; el solvente del paso (A2) , una solución 30% en peso de ácido clorhídrico en agua, el paso (A3) , que comprende sinterizar las soluciones acuosas de ácido clorhídrico obtenidas del paso (A2) en ambas caras de una placa de Ti02 con una superficie pasivada y con un grosor que abarca de 0.15 a 0.35 mm, en las que la sinterización ocurre según los siguientes once pasos: Etapa Solución Dosis por Tiempo de Temperatura unidad de sinterización de superficie (min) sinterización 1 I r02 0 . 2 g/m' 45 450 2 Ru203 0 . 2 g/m2 45 450 3 ZnO + Y203 0 . 15 g/m2 60 550 ( Y a 2mol ) 4 I r02 0 . 25 g/m2 45 450 5 Ru203 0 . 25 g/m2 60 550 6 Zn02 + Y203 0 . 1 g/m2 60 550 ( Y a 3mol ) 7 Ru203 0 . 15 g/m2 60 550 8 Ir02 0.15 g/m2 60 550 9 Ir02 + Ru203 0.15 g/m2 + 60 600 0.15 g/m2 10 Zr02 + Y203 0 . 1 g/m2 60 600 (Y a 3mol ) 11 Ir02 + Ru203 0 . 15 g/m2 + 60 600 0 . 15 g/m2
  6. 6. Un dispositivo particular para el tratamiento electrolítico de un líquido, caracterizado porque comprende al menos una cámara para el tratamiento electrolítico del líquido y al menos un par de electrodos para cada cámara; los electrodos están configurados dentro de al menos una cámara, en la que el dispositivo se caracteriza porque al menos uno de los electrodos que están presentes es como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 1 a 3.
  7. 7. El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende, además, una membrana que se adapta para dividir la cámara de electrólisis en dos medias cámaras, en la que la membrana se caracteriza por estar elaborada de un material cerámico con una porosidad abierta, recubierta con nanopartículas metálicas.
  8. 8. Un aparato particular para el tratamiento electrolítico de un líquido, caracterizado porque comprende un dispositivo como se define de conformidad con la reivindicación 6 ó 7.
  9. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende medios para el tratamiento previo de agua, medios para el tratamiento electrolítico del agua, que se configuran corriente abajo de los medios de tratamiento previo, y un circuito hidráulico para conectar los medios de tratamiento previo a los medios de tratamiento, en los que los medios de tratamiento electrolítico comprenden un dispositivo como se define según la reivindicación 6 o 7.
  10. 10. Un método para llevar a cabo la electrólisis de un líquido, caracterizado porque comprende un paso a) de someter a electrólisis una cantidad específica de líquido dentro de un dispositivo como se define de conformidad con la reivindicación 6 o 7.
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el que el líquido es agua.
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque comprende: un paso al) de tratamiento previo de agua antes de someterse al paso a) , mediante uno o más pasos de filtración, magnetización y adición aditiva; y - un paso b) , que sigue luego del paso a) , de separar los componentes de agua acida y agua básica generados por la electrólisis .
  13. 13. Agua acida particularmente como agente desinfectante (higienizante) , caracterizada porque se obtiene mediante un método de electrólisis como se define de conformidad con la reivindicación 12.
  14. 14. El agua acida de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque está libre de metales pesados.
  15. 15. El agua acida de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque, además, por tener un pH de 3.0 o menos, pero más que 0, un ORP de 1000 mV o más, y una agrupación molecular de 10 o menos, pero más que 0.
  16. 16. El agua acida de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizada porque es estable hasta por 90 días si mantiene protegida de la luz, el aire y el calor.
  17. 17. El agua acida de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizada porque comprende cloro activo a una concentración promedio menor a 60 mg/1.
  18. 18. Una composición particularmente para desinfectar un sustrato, caracterizada porque comprende un agua acida como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 17 y uno o más de los ingredientes seleccionados del grupo que comprende : i) excipientes y portadores farmacéuticamente aceptables, ii) excipientes y portadores cosméticamente aceptables, iii) excipientes y portadores utilizados para preparar composiciones desinfectantes, y iv) excipientes y portadores utilizados en el sector agrícola para preparar composiciones antiparasitarias o fungicidas.
  19. 19. La composición de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque contiene portadores y excipientes farmacéuticamente aceptables, que son excipientes y portadores utilizados para preparar composiciones desinfectantes tópicas o para preparar composiciones dermatológicas curativas.
  20. 20. La composición de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque contiene los excipientes y portadores utilizados para composiciones desinfectantes que se seleccionan a partir del grupo que comprende excipientes y portadores para: composiciones desinfectantes para productos comestibles, composiciones desinfectantes para ambientes, dispositivos e instrumentos médico-quirúrgicos, composiciones desinfectantes para tejidos de reimplante en humanos o animales, - composiciones desinfectantes para la limpieza y mantenimiento de la higiene de lentes de contacto y material óptico en general, composiciones desinfectantes para ambientes y superficies domésticos.
  21. 21. Un kit caracterizado porque comprende un agua acida como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 17, y medios para aplicarlos sobre un sustrato.
  22. 22. El uso de agua acida como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque se utiliza para preparar un medicamento para el tratamiento y prevención de lesiones o patologías dérmicas superficiales o profundas del cuerpo humano o animal.
  23. 23. El uso de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque las lesiones o patologías dérmicas superficiales o profundas se seleccionan entre: fenómenos dérmicos asociados con reacciones alérgicas, inflamatorias o inmunológicas que afectan la epidermis y/o dermis; ~~ fenómenos dérmicos superficiales o profundos causados por infecciones bacterianas y/o micóticas y/o virales, y lesiones o abrasiones de la piel y/o dermis.
  24. 24. El uso de un agua acida como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque sirve para desinfectar un sustrato.
  25. 25. El uso de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque el sustrato se selecciona a partir del grupo que comprende 1) objetos y superficies inanimadas, 2) superficies del cuerpo humano o animal, y 3) superficies de partes aisladas del cuerpo humano o animal.
  26. 26. El uso de agua acida como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque sirve para el tratamiento cosmético del cuerpo humano o animal o de sus partes aisladas.
  27. 27. El uso de agua acida como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque sirve para transportar preparaciones adecuadas para la reconstrucción ósea.
  28. 28. El uso de agua acida como se define de conformidad con una o más de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado porque sirve para rehidratar tejidos de reimplante de humano o animal deshidratados .
MX/A/2008/005535A 2005-10-28 2008-04-25 Novedosa solucion acuosa altamente estable, electrodo con nanorrecubrimiento para preparar la solucion y metodo para elaborar este electrodo MX2008005535A (es)

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