MX2009000796A - Composiciones termocromicas para aplicacion en la piel. - Google Patents

Abstract

Los tintes termocromáticos pueden agregarse a composiciones para aplicarse a la piel para indicar en donde la composición se aplica. Después de la aplicación en la piel, la composición regresará de ser coloreada a ser sin color en un corto periodo de tiempo a medida que su temperatura se eleva en respuesta a la reacción de cura y para calentarse a partir de la piel. Los tintes son microencapsulados para evitar la migración del tinte en la herida y para continuar protegida y funcional. Los tintes se seleccionan de manera que tengan una temperatura de transición entre la temperatura ambiente y esa de la piel.

Description

COMPOSICIONES TERMOCRÓMICAS PARA APLICACIÓN EN LA PIEL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a tintes termocromáticos que se agregan a composiciones para aplicarse en la piel e indicar donde se aplican tales composiciones. Estos tintes cambiarán de color en respuesta a los cambios de temperatura, ya sea que estén asociados o no a la cura o al simple contacto con la piel.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Varias composiciones se usan para preparar la piel antes de una cirugía. Las preparaciones para la piel o "preps" se usan para remover algún nivel de carga microbial en la piel antes de hacer una incisión. Los materiales selladores de la piel se usan para proteger a los pacientes de infecciones bacteriales asociadas con las incisiones del sitio quirúrgico y la inserción de las agujas intravenosas. Las preps para la piel se aplican a la piel y se permite que se sequen para maximizar su efectividad para reducir los microorganismos. Después de que la prep para la piel se ha secado, el sellador puede aplicarse directamente a la piel en forma líquida. El sellador forma una película coherente con fuerte adhesión a la piel a través de varias técnicas basadas en la química de la composición selladora.

Las preps para la piel son predominantemente formulaciones basadas en povidona-yoduro o gluconato de clorhexidina y pueden contener alcohol para un secado rápido y más efectivamente eliminar los organismos. Las limitaciones de tiempo en el cuarto de operación y la carencia de un indicador de que la prep se ha secado comúnmente resultan en que la piel continúa húmeda cuando los vendajes de las piernas y/o la cirugía comienzan, creando la posibilidad de infección.

Los selladores de la piel ahora usan una composición de polímero que seca para formar una película a través de la evaporación de un solvente, por ejemplo. Otros selladores de la piel contienen unidades monoméricas que polimerizan in situ de una película polimérica. Los selladores de cianoacrilato conteniendo monómero de 2-cianoacrilato son un ejemplo del último tipo en donde el monómero polimeriza en la presencia de una especie polar tal como agua o moléculas de proteína para formar una película acrílica. La película resultante formada sirve para inmovilizar la flora bacterial encontrada en la piel y previene su migración en una incisión hecha durante un procedimiento quirúrgico o la punción de la piel asociada con la inserción de una aguja intravenosa.

Los senadores de la piel pueden contener aditivos tales como agentes plastificantes para mejorar la flexibilidad líquida y conformación, modificadores de la viscosidad para ayudar en la aplicación de la composición líquida, radicales libres y limpiadores aniónicos para estabilizar el producto antes de usarse, agentes biocidas para matar la bacteria inmovilizadas bajo la película y los similares.

Los senadores de la piel también se han formulado con colorantes para ayudar al usuario a aplicar la composición líquida uniformemente a la piel, especialmente cuando grandes áreas se van a cubrir. Existen varios problemas, sin embargo, con los colorantes existentes; la adición de un colorante directamente a la composición de sellador para la piel líquida puede impactar negativamente tanto en las proporciones de polimerización in situ y la reacción de conversión, en el caso de las composiciones de cianoacrilato, o las proporciones de evaporación y el proceso de coalescencia en el caso de las composiciones de la solución de polímero. Además, los colorantes conocidos no proporcionan una indicación visual para indicar que la cura con la composición se ha completado. Por último, después de terminar el procedimiento quirúrgico, el colorante en el sellador puede oscurecer el sitio de la herida, haciendo difícil detectar enrojecimiento asociado con las infecciones en el sitio quirúrgico, rozaduras o infiltraciones.

Es claro que existe una necesidad de un colorante que sea compatible con las preps para la piel y los selladores para la piel, que proporcione una indicación visual para indicar el área cubierta y/o la cura y que no oscurezca el sitio de la herida.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN En respuesta a las dificultades precedentes encontradas por aquellos expertos en la técnica, se ha descubierto que los tintes termocrómicos pueden usarse para indicar que una prep para la piel o sellador se ha aplicado. Estos tintes proporcionan un cambio de color en respuesta a los cambios de temperatura, ya sea que estén asociados con la cura o el simple contacto con la piel, que es visible al ojo sin ayuda y que no afecta negativamente la formación de la película selladora para la piel. Además, los tintes no oscurecen el sitio de la herida después de la cirugía dado que el cambio de color es reversible y puede impulsarse por la aplicación de calor y frío para crear una película clara.

Generalmente, dichos sistemas termocrómicos incluyen al menos dos componentes químicos -un tinte leuco y un desarrollador del color. Los tintes leuco, que son bases orgánicas débiles, cambian de estar coloreados a incoloros (claros) en el calentamiento y normalmente funcionan durante un rango de temperatura de 5 a 15°C. El cambio de temperatura cambia el equilibrio entre la forma coloreada o protonada del tinte, en donde el protón se dona generalmente por el desarrollador de color (por ejemplo, un ácido débil) y la forma no protonada o incolora. Los ejemplos de los tintes leuco incluyen espirolactonas tales como fluoranos o lactona violeta cristalina, espiropiranos, fúlgidos y los similares.

Mientras el tinte leuco por sí mismo responderá a las cambios de temperatura con un cambio de color, la encapsulación del tinte leuco con un desarrollador de color y opcionalmente un solvente polar dentro de una partícula sirve para aislar los componentes del ambiente circundante y produce un sistema termocrómico reversible. Así, por ejemplo, un tinte leuco podría combinarse con un desarrollador de color (por ejemplo, un material que facilitaría la protonación del tinte leuco) ' en un solvente apropiado para producir el sistema de cambio de color y posteriormente encapsularse dentro, por ejemplo de una cubierta de formaldehído melamina.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención involucra el uso de tintes termocrómicos, es decir, que responden a la temperatura, en una composición para aplicarse a la piel. Hablando generalmente, la composición se aplica a la piel de un mamífero. Los tintes se colorean cuando se aplican en una temperatura debajo de su temperatura de transición y llegan a ser incoloros arriba de su temperatura de transición. La reacción es reversible.

Los tintes termocrómicos, más particularmente, los tintes leucos, hechos de un colorante y un componente ácido orgánico en un solvente de cambio de fase. Estos tintes pueden encapsularse dentro de una microcápsula polimérica para su facilitar su uso.

Los tintes leuco pueden tener un cambio reversible en el color con la temperatura de manera que la composición se colorea cuando está fría y se aclara o es incolora cuando se calienta arriba de la temperatura de transición del solvente. Los tintes leuco, que son bases orgánicas débiles cambian de coloreados a incoloros (claros) en el calentamiento y normalmente funcionan sobre un rango de temperatura de 5 a 15°C. El cambio de temperatura cambia el equilibrio entre la forma protonada o coloreada del tinte, en donde el protón se dona generalmente por el desarrollador de color (por ejemplo, un ácido débil) y la forma incolora o no protonada. Los ejemplos de tintes leuco incluyen espirolactonas tales como fluoranos o lactona violeta cristalina, espiropiranos, fúlgidos y los similares.

Los tintes leuco generalmente completan un cambio de color dentro de un rango de temperatura de 3 a 4°C. Si la temperatura de transición del tinte leuco se reporta como 30°C, por ejemplo, el cambio de color ocurrirá entre aproximadamente 28 y 32°C. El rango de temperatura de transición amplio de los tintes Leuco los hace generalmente inapropiados para el monitoreo cercano de la temperatura de la piel, a pesar de la tecnología de cristal líquida, por ejemplo, dado que los tintes leuco no proporcionan una temperatura única correspondiente a una temperatura específica de la superficie de la piel. Además, la utilidad de los tintes leuco para monitorear la salud de la piel y localizar los "puntos de calor" indicando la posible infección de la piel es virtualmente inexistente. La invención en este documento por lo tanto es esencialmente libre de cristales líquidos.

Los tintes leuco están disponibles en un número de colores tales como rojo, azul, verde, amarillo y negro y pueden ajustarse por la selección juiciosa de las químicas del precursor polimérico y las condiciones de polimerización de la emulsión para producir el cambio de color deseado.

La microencapsulación sirve para proteger a los componentes del tinte leuco de sus alrededores, para asegurar el funcionamiento apropiado y para prevenir la difusión del solvente de cambio de fase cuando está presente en la forma líquida. Los tintes leuco microencapsulados están disponibles en Color Change Corporation de Streamwood, Illinois, EUA, Chromatic Technologies, Inc. de Colorado Springs, Colorado, EUA, Matsui International Company Inc., Gardena, CA, EUA y Thermographic Measurement Co. del Reino Unido. El ajuste del espesor y la conductividad térmica de los materiales de la cubierta de la microcápsula resulta en el cambio de la respuesta del tinte leuco al cambio de temperatura. Las microcápsulas son generalmente de 3 a 5 micrones en diámetro, aunque ellos pueden hacerse más pequeños que 1 micrón. En el caso de los senadores para la piel, la selección apropiada de los grupos funcionales en la superficie externa de la microcápsula puede permitir que las cápsulas reaccionen en la película selladora para la piel durante la reacción de cura para prevenir la migración de las cápsulas en el sitio de la herida.

La prep para la piel o sellador al cual el tinte leuco se agrega se usará en la piel de humano o de animal. Por consiguiente, la temperatura de transición debe estar entre la temperatura ambiente estándar (20-24°C) y de la piel (30-35°C). Una temperatura de transición entre estos agentes funciona bien, por ejemplo entre aproximadamente 24 y 35°C o más particularmente entre aproximadamente 26 y 33°C o más particularmente 30 y 31 °C.

Cuando la prep o la composición de tinte sellador se esparce en la piel, se aplica en una temperatura debajo de la temperatura de transición del tinte y se empieza a colorear de manera que la persona que aplica la composición puede observar en donde se está aplicando. A medida que la composición se cura, la temperatura de la composición se elevará debido al calor generado de la reacción de cura así como de la conducción de la piel en la cual se aplica. Si el método de cura es mediante evaporación del solvente entonces la película se coloreará a través del enfriamiento evaporativo del solvente. Una vez que el solvente se ha ido, la película se calentará por la piel causando que ocurra el cambio de color. Después de un periodo de tiempo, la temperatura del sellador será suficientemente elevada de manera que el sellador llega a ser sustancialmente claro o incoloro. (Para propósitos de la divulgación en este documento, la transición entre una forma coloreada de la composición y una forma sustancialmente "clara" o incolora de la composición se considera un cambio de color). Esto permite la visibilidad excelente de la incisión o el sitio de la herida a través del sellador. Debe la temperatura de la piel caer debajo de la temperatura de transición, la composición de nuevo llegará a colorearse ya que la reacción es reversible.

Como se anotó anteriormente, los desabolladores de color son ácidos débiles (por ejemplo, donantes de protones o aceptantes de electrones). Los ejemplos de dichos componentes incluyen bisfenol A, octal p-hidroxibenzoato, metil p-hidroxibenzoato, 1 ,2,3-triazolas, derivados 4-hidroxicumarina y los similares.

Un tercer componente de un sistema de tinte orgánico (tal como un tinte leuco) puede ser generalmente un solvente polar tal como un alcohol, éster, cetona o éter. Los ejemplos incluyen alcohol laurilo (es decir, 1-dodecanol), alcohol cetilo (es decir, 1-hexadecanol), estearato de metilo y estearato de butilo. El solvente proporciona control adicional sobre la reversibilidad del sistema y puede ser un alcohol o lípido graso. Un lípido como estearato de metilo, por ejemplo, que es opaco cuando es un sólido pero transparente cuando es un líquido, disuelve el tinte leuco y el desabollador de color en una temperatura mayor, por lo tanto desfavoreciendo la protonación del tinte leuco (es decir, favoreciendo el estado incoloro). En temperaturas inferiores, el estearato de metilo solidifica y el tinte leuco y el desabollador de color se congelan en el lugar, por lo tanto favoreciendo la protonación del tinte y la formación del estado coloreado.

Un segundo, un color para el cambio visual al color dos puede obtenerse mediante esta invención mediante mezclar un tinte termocrómico con un tinte de color permanente (no sensible a la temperatura) para obtener un color inicial diferente. Mezclar un tinte termocrómico azul con un tinte de color amarillo permanente por ejemplo, produce un color verde que puede usarse como el color inicial o que empieza. En la aplicación de esta composición para la piel coloreada verde a la piel, la composición se calienta por la piel y el componente de tinte termocrómico azul se torna incoloro, dejando el amarillo para ser el color resultante. (Esta composición podría formularse de manera que el amarillo desaparezca y dejando también el azul). Esto informa al usuario de que la composición se ha curado y aún el color es lo suficientemente pálido para que el asistente ingrese completamente la herida. Virtualmente cualquier combinación de colores primarios es posible incluyendo del morado al rojo o azul, café a verde o rojo, turquesa a rosa encendido y negro y virtualmente cualquier color parecido, por ejemplo, amarillo.

Una cantidad efectiva del tinte microencapsulado se mezcla físicamente con una composición para aplicarse a la piel para producir la prep o la composición selladora termocrómica para la piel. La cantidad necesaria es esa para producir una mezcla que tiene entre 0.01 y 30 por ciento en peso del tinte microencapsulado, más particularmente entre 1 y 20 por ciento en peso del tinte, aún más particularmente entre 2 y 10 por ciento en peso.

EJEMPLOS Ejemplo 1 : Pegamento comercial 2-cianoacrilato Se usó el super adhesivo de pegamento Standard Loctite® (basado en acrilato de Henkel Adhesives, Inc. Avon OH) como el adhesivo modelo. Los polvos termocrómicos (colorantes microencapsulados obtenidos de Color Change Corp., Streamwood, IL) se agregaron al adhesivo y se mezclaron a mano por 2 minutos. Los polvos-Jermocrómicos tuvieron las transiciones de temperatura de 29°C y 31 °C. Una serie de líquidos se prepararon teniendo diferentes concentraciones de los tintes termocrómicos en el rango de: 4- 6% de peso/peso para el tinte negro a 29°C 5-8% de peso/peso para el tinte azul a 31 °C 5- 8% de peso/peso para el tinte rojo a 31 °C Las mezclas entonces se rociaron en las películas de transparencia mediante untarlas con un cuchillo plano para proporcionar un recubrimiento con intensidad de color visible para aún estar visible cuando se coloca sobre la piel. El adhesivo se permitió secar y entonces las manos de los investigadores se colocaron sobre el área del adhesivo por un minuto. El color del adhesivo se descargó resultando en que el parche del adhesivo llego a ser incoloro y transparente.

Ejemplo 2: formulaciones selladoras para la piel de 2-cianoacrilato En los ejemplos siguientes el sellador para la piel InteguSeal® Clear (MedLogic Global Limited, Plymouth, Devon, Inglaterra, RU y Aspire Biotech, Inc. Colorado Springs, CO) se usó. Comprende 80% de peso/peso de n-butil cianoacrilato y 20% de peso/peso de tributil o-acetilcitrato. Los ejemplos de este adhesivo se usaron y el colorante se agregó directamente a la formulación con mezclado. , 1.) Rojo a incoloro A 5 mi del sellador para la piel InteguSeal® Clear se agregó 0.1 g (2% de peso/peso) de polvo termocrómico encapsulado rojo (31 °C, Tinte Leuco - polvo [LD-P]) de Color Change Corporation, Streamwood IL. La mezcla se agitó por 1 minuto y posteriormente se aplicó a la piel del antebrazo de un voluntario usando una esponja cosmética para proporcionar un recubrimiento delgado uniforme. El sellador para la piel se observó para ser rojo en la aplicación proporcionando la hilera visual para el área siendo cubierta. Después de un minuto el sellador había curado y el color se descargó, dejando un área incolora.

Cuando una bolsa de hielo se aplicó al área del sellador para la piel, el color rojo reapareció. 2.) Azul a Incoloro A 5 mi del sellador para la piel InteguSeal® Clear se agregó 0.15 g (3% de peso/peso) de polvo termocrómico encapsulado azul (33°C, Tinte Leuco - polvo, LD-P) de Color Change Corporation, Streamwood IL. La mezcla se agitó por 1 minuto y posteriormente se aplicó al antebrazo de un voluntario usando una esponja cosmética. El sellador para la piel se observó claramente como un área azul que se volvió incolora después de 3 minutos. El sellador se probó mediante frotación y se encontró para curarse y secarse. Cuando el área se enfrió mediante una bolsa de hielo, el color azul regresó después de 20 segundos de la aplicación del hielo a la superficie. 3.) Negro a Incoloro A 5 mi del sellador para la piel InteguSeal® Clear se agregó 0.1 g (2% de peso/peso) de polvo termocrómico encapsulado negro (33°C, Tinte Leuco - polvo, LD-P) de Color Change Corporation, Streamwood IL. La mezcla se agitó por 1 minuto y posteriormente se aplicó al antebrazo de un voluntario usando una esponja cosmética. El sellador para la piel se observó claramente como un área negra que se volvió incolora después de 1 minuto. El sellador se probó mediante frotación y se encontró para curarse y secarse. Cuando el área se enfrió mediante una bolsa de hielo, el color negro regresó después de 20 segundos de la aplicación del hielo a la superficie. 4.) Morado a Incoloro A 5 mi del sellador para la piel InteguSeal® Clear se agregó 0.1 g (2% de peso/peso) de polvo termocrómico encapsulado rojo (31 °C, Tinte Leuco - polvo, LD-P) y 0.1 g (2% de peso/peso) del polvo termocrómico encapsulado azul, ambos de Color Change Corporation, Streamwood IL. La mezcla se agitó por 1 minuto y posteriormente se aplicó al antebrazo de un voluntario usando una esponja cosmética. El sellador para la piel se observó claramente como un área morada que se volvió incolora después de 3 minutos. El sellador se probó mediante frotación y se encontró para curarse y secarse. Cuando el área se enfrió mediante una bolsa de hielo, el color morado regresó después de 20 segundos de la aplicación del hielo a la superficie. 5.) Diseño Temporal de Cambio de Color, por ejemplo, un tatuaje o logotipo Para ilustrar el potencial de un diseño temporal escondido como un tatuaje, logotipo o transferencia, se llevó a cabo el siguiente ejemplo. Un diseño de plantilla en la forma del logotipo de Kimberly-Clark Corporation se imprimió en una hoja plástica clara y posteriormente se cortó cuidadosamente. Este se colocó en el antebrazo de un voluntario y el adhesivo para la piel coloreado en negro del ejemplo 3 se aplicó al área abierta de la plantilla. Una imagen coloreada negra del logotipo se dejó en la piel. Después de 2 minutos, el sellador se secó y el color de la imagen se descargó para dejar un área invisible. Cuando una bolsa de hielo se aplicó al área, la imagen del logotipo apareció. Se debe entender que esta también aparecería si el brazo se colocara en agua más fría que la superficie de la piel, tal como una alberca o un ambiente frío. Este puede encontrar utilidad como un indicador de congelación posible. Este también puede usarse como una diversión que se disfruta o actividad de esparcimiento para los niños.

Ejemplo 3: Prep para la piel Azul a Incolora A 10 mi de preparación para la piel Chloraprep® de un paso (2% de peso/volumen de gluconato de clorhexidina en isopropanol 70% de ,peso/peso) se agregó 0.1 g del polvo termocrómico encapsulado azul (31 °C, Tinte Leuco - polvo, LD-P) de Color Change Corporation, Streamwood IL. La mezcla se agitó por 10 minutos y posteriormente se aplicó en la mano de un voluntario y se frotó para dispersar el líquido sobre un área de 5 cm de diámetro. La prep para la piel se observó claramente como un área azul que se volvió incolora muy rápidamente a medida que el alcohol se evaporó.

Como se apreciará por aquellos expertos en la técnica, los cambios y variaciones para la invención se consideran que están dentro de la habilidad de aquellos expertos en la técnica. Los ejemplos de dichos cambios están contenidos en las patentes arriba identificadas, cada una de las cuales se incorpora en este documento como referencia en su totalidad a la extensión que es consistente con la descripción. Dichos cambios y variaciones se intentan por los inventores que estén dentro del alcance de la invención. También se entiende que el alcance de la presente invención no es para interpretarse como limitante a las modalidades especificas descritas en este documento, pero solamente de conformidad con las reivindicaciones anexas cuando se leen a la luz de la divulgación precedente.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una composición para la aplicación en la piel que comprende un tinte leuco termocrómico.

2. La composición de conformidad con la reivindicación 2, en donde dicho tinte es microencapsulado.

3. La composición de conformidad con la reivindicación 2, en donde dicho tinte está presente en una cantidad de entre aproximadamente 0.01 y 30 por ciento en peso en una base seca.

4. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicha composición es un sellador para la piel que comprende cianoacrilato.

5. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , que cambia de color en menos de 4 minutos después de la aplicación en la piel.

6. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , que cambia de color en menos de 2 minutos después de la aplicación a la piel.

7. La composición de conformidad con la reivindicación , que cambia de color en menos de 1 minuto después de la aplicación a la piel.

8. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , que además comprende un tinte no sensible a la temperatura.

9. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicha composición es una preparación para la piel que comprende gluconato de clorhexidina.

10. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , en donde dicha composición es una preparación para la piel que comprende yoduro de povidona.

11. Una composición de diseño temporal que comprende un tinte leuco sensible a la temperatura que cuando se aplica a la piel es incoloro pero que puede a llegar a colorearse cuando la temperatura de la piel está debajo de lo normal.

12. La composición de diseño temporal de conformidad con la reivindicación 11 , que llega a ser clara cuando la temperatura de la piel se eleva a la normal.

13. Un método para indicar la cobertura de la superficie de una composición para aplicarse a la piel y para indicar que dicha composición se ha curado, que comprende las etapas de aplicar a un área de la piel dicha composición que tiene un primer color y que comprende un tinte leuco termocrómico y observar dicha color hasta que dicho color cambia a un segundo color, en donde el área de la piel cubierta por dicho primer color indica la cobertura de la superficie y dicho segundo color indica que la composición se ha curado.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, en donde dicho segundo color es claro.

15. El método de conformidad con la reivindicación 13, en donde dicha composición además comprende un tinte no sensible a la temperatura.