MXPA05005954A - Sistema de suministro para compuestos funcionales. - Google Patents

Sistema de suministro para compuestos funcionales.

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Abstract

Esta descrito un sistema de entrega para varios compuestos funcionales. El sistema de entrega incorpora una composicion que contiene silice y/o alumina. Varios materiales funcionales que contienen mitades particulares pueden ser adsorbidos sobre la alumina y/o silice y se usan como se desee. Los compuestos funcionales pueden ser, por ejemplo, farmaceuticos, xenobioticos, agentes antimicrobiales, agentes antivirales, absorbedores ultravioleta, agentes de control de olor, fragancias y similares. En una incorporacion particular, por ejemplo, ciertos tintes pueden ser adsorbidos sobre las superficies de alumina. Una vez que el tinte es adsorbido sobre la superficie de alumina, las particulas resultantes pueden ser combinadas con un vehiculo liquido para usarse en cualquier proceso de impresion adecuado.

Description

SISTEMA DE SUMINISTRO PARA COMPUESTOS FUNCIONALES Antecedentes de la Invención Un sistema de suministro generalmente se refiere a un sistema que ayuda o de otra manera facilita el suministro de un material funcional a una ubicación deseada. El material funcional puede ser cualquier material que actúa sobre un substrato o de otra manera proporciona a un beneficio una vez suministrado en la ubicación deseada. Los ejemplos de materiales funcionales que pueden beneficiarse del uso de un sistema de suministro incluyen los farmacéuticos que tienen la intención de ser ingeridos, tópicamente aplicados, o inyectados de manera subcutánea en un paciente, en fragancias, en vitaminas y en nutrientes, y en varios otros y numerosos aditivos .
En una aplicación particular, por ejemplo, el material funcional puede ser un tinte que tiene la intención de ser impreso o de otra manera aplicado a un substrato. En el pasado, varios sistemas de suministro para tintes han sido propuestos que tienen la intención de facilitar la aplicación del tinte a un substrato, tal como un material textil. Los sistemas de suministro, por ejemplo, tienen la intención de fijar el tinte a un substrato, prevenir que el tinte se decolore cuando es expuesto a la luz solar, para prevenir que el tinte se degrade cuando es expuesto -al medio ambiente, para facilitar la aplicación del tinte al substrato, o, por ejemplo, para rendir el tinte más estable.
Aún en vista de recientes avances en el arte, todavía son necesarias mejoras adicionales en sistemas de materiales funcionales. Por ejemplo, actualmente existe una necesidad para un sistema de suministro que pueda unirse a varios materiales funcionales que no incorporan formulaciones químicas relativamente caras o que no requieren de cualesquier pasos de proceso complejos para incorporar un material funcional en el sistema de suministro. Con respecto a los tintes, también existe una necesidad en el arte para un sistema de suministro para un tinte que sea capaz de fijar el tinte a superficies negativamente cargadas. Por ejemplo, actualmente existe una necesidad para un sistema de suministro de tinte que sea capaz de fijar los tintes a materiales textiles que contienen fibras poliméricas sintéticas o naturales que tienen una carga de superficie negativa. Con respecto a los materiales nutricionales y farmacéuticos, también existe una necesidad en el arte para un sistema de suministro para tales materiales que sea capaz de fijar los compuestos farmacéuticos y otros relacionados con la salud al sistema de suministro. También existe una necesidad para un sistema de suministro que pueda fácilmente y/o selectivamente liberar tales materiales farmacéuticos a la ocurrencia de un disparo o evento seleccionado. También existe una necesidad para un método para selectivamente disparar la liberación de un material farmacéutico u otro compuesto relacionado con la salud donde y cuando se necesite.
Síntesis de la Invención La presente invención generalmente está dirigida a un sistema de suministro para varios materiales funcionales. Los materiales funcionales también pueden ser, por ejemplo, los colorantes, los absorbentes ultravioleta, los farmacéuticos, los agentes para controlar el olor, las fragancias, los agentes antimicrobiales , los agentes antivirales, los xenobióticos, los agentes nutricéuticos (materiales nutricionales) , y los similares. De acuerdo con la presente invención, los materiales funcionales son absorbidos en una partícula. Por ejemplo los materiales funcionales son absorbidos en partículas de sílice o alúmina que está contenida en/sobre una partícula. La partícula que resulta puede entonces ser usada como está o puede ser combinada con un vehículo, tal como un vehículo líquido, para suministrar el material funcional a una ubicación deseada. Adicionalmente , la partícula que resulta, o el vehículo contiene la partícula puede ser incorporado en un dispositivo de suministro de drogas, tal como una venda o un tampón.
Por ejemplo, cuando el material funcional es un colorante, las partículas de la presente invención pueden ser incorporadas en un vehículo líquido y aplicadas a un substrato que usa cualesquier medios de impresión convencionales . Si el material funcional es un compuesto relacionado con la salud tal como un compuesto nutricional o farmacéutico, las partículas pueden de la misma manera ser incorporadas en un vehículo y aplicadas a un substrato tal como una venda o un dispositivo de suministro de droga el cual puede estar colocado inmediatamente al paciente, en contacto con o dentro del cuerpo de un paciente. Para los propósitos de esta solicitud, el término "cuerpo del paciente" deberá de significar un cuerpo humano o animal. En esta manera, el material funcional puede ser suministrado a una ubicación seleccionada en o dentro del cuerpo de un paciente. Alternativamente, tales partículas deberán de ser tomadas internamente por un paciente donde sea apropiado para suministrar el material funcional a una ubicación deseada. En una incorporación alterna, el material funcional puede ser liberado a manera de disparo de una partícula a una ubicación seleccionada o tiempo, siguiendo la ocurrencia de un evento de disparo, tal como la exposición a un químico, exudados corporales o humedad o estímulos del medio ambiente, tal como una carga en pH.
Por lo tanto, en una incorporación, la presente invención está dirigida a una partícula que contiene alúmina. Por lo menos una parte de la alúmina contenida dentro de la partícula presente en una superficie de la partícula. Un compuesto funcional esta unido a la alúmina en la superficie de la partícula. El compuesto funcional antes de la unión con la alúmina contiene una mitad que comprende uno o más de: un tautómero del mismo, o un equivalente funcional en donde R y R1 independientemente comprenden hidrógeno, o un grupo de arilo.
Las mitades anteriores de pueden estar presentes como están en un compuesto funcional. Alternativamente, sin embargo, cada una de las militares anteriores puede incluir grupos R adicionales acoplados a la anteriormente mostrada cadena de carbono. En general, cualquiera de tal grupo R puede aparecer en asociación con las mitades anteriores siempre y cuando el grupo R no interfiera con la unión de la mitad a una alúmina .
Se ha encontrado que las mitades anteriores forman una unión con alúmina en construir las composiciones de la presente invención. De importancia particular, fue descubierto que el compuesto funcional, en algunas incorporaciones, puede unirse con una alúmina sin significativamente cambiar el carácter de carga positiva de la alúmina. Por ejemplo, bajo ciertas condiciones, la alúmina puede tener una carga de superficie positiva. Se ha descubierto que aun después de que el material funcional unido a la alúmina, la estructura que resulta todavía mantiene una carga positiva. Por lo tanto, en una incorporación de la presente invención, son formadas las partículas positivamente cargadas. Debido a su carga positiva, las partículas pueden estar fijamente aseguradas a la superficie de un substrato que las transporta con una carga negativa a través de la atracción coulómbica.
En una incorporación particular de la presente invención, pueden ser formados medios de registro novedosos, tintas, nanopartículas contienen un compuesto colorante. De acuerdo con la presente invención, tales medios de registro; cuando son aplicados a los substratos, exhiben resistencia mejorada al detergente y al agua. Por ejemplo, el sistema de suministro de la presente invención puede mejorar el rendimiento de durabilidad de los medios de registro especialmente a los substratos que tienen una carga negativa. Por ejemplo, en una incorporación, un medio de registro tal como una tinta para impresora a chorro de tinta, puede ser producida de acuerdo con la presente invención que es substantiva a los substratos que contienen fibras poliméricas sintéticas, tales como las fibras de polipropileno, las fibras de polietileno, las fibras de poliéster, y las similares.
En una incorporación de la invención, el agente funcional tal como el farmacéutico puede ser selectivamente liberado de la partícula transportadora (tal como una alúmina, un sílice, o una partícula de sílice revestida con alúmina) para así liberar el farmacéutico en una ubicación corporal objetivo/deseable, o en un momento deseable. En una tal incorporación, tal liberación selectiva puede ser lograda mediante la exposición de la partícula a una carga en condición de medio ambiente, tal como una carga pH. Por ejemplo, tal liberación selectiva puede ser lograda mediante la exposición a un medio ambiente alcalino. Alternativamente, tal liberación selectiva puede ser lograda mediante la exposición a un medio ambiente acídico. Todavía adicionalmente, tal liberación selectiva puede ser el resultado de la exposición de la partícula transportadora a un estímulo químico particular. En una incorporación alterna de la invención, un método para aplicar un compuesto relacionado con la salud utiliza una partícula revestida con el compuesto relacionado con la salud, y selectivamente liberar el compuesto a la exposición de la partícula a ya sea una carga en condición del medio ambiente, o a la exposición a un estímulo químico.
Los compuestos funcionales pueden en una incorporación, ser selectivamente liberados en ya sea una condición de medio ambiente acídico o básico. Por ejemplo, en una incorporación específica de la invención, los compuestos funcionales pueden ser liberados en el medio ambiente básico/alcalino de una vagina que experimenta una candidiasis vaginal. En un segundo medio ambiente, los compuestos funcionales pueden ser liberados en el medio ambiente básico del intestino delgado para así tratar una infección, después de pasar a través del medio acídico del estómago. En todavía una incorporación alterna adicional, un compuesto funcional puede ser liberado como un resultado del estímulo del medio ambiente como una alerta o en conjunto con la terminación del suministro de un material farmacéutico para así proporcionar una indicación de tal suministro o el éxito de tal tratamiento. Alternativamente, tal indicador puede ser liberado como un resultado de la aparición de humedad o de fluidos corporales . Tal indicador o señal puede ser en la forma de un tinte o de una fragancia. En la mayoría de estas situaciones, mientras que el compuesto funcional es liberado, la partícula permanece atrás en un substrato, o alternativamente pasa a través del cuerpo del paciente.
En todavía una incorporación alterna adicional tal indicador o señal de puede ser el resultado de un material funcional contenido en un primer tipo de partícula, y tal partícula revestida puede ser incluida con partículas adicionales de una variedad diferente, que contiene los compuestos relacionados con la salud (compuestos farmacéuticos y/o nutricionales) . En todavía una ¦ incorporación alterna adicional, el material funcional puede ser liberado en respuesta a un estímulo químico particular, el cual es intencionalmente aplicado al sitio de las partículas transportadoras . En todavía una incorporación alterna adicional, un método de utilizar un sistema de suministro liberable a manera de disparo en el tratamiento del cuerpo del paciente incluye los pasos de suministrar por lo menos un tipo de partícula seleccionada de partículas de alúmina, partículas cubiertas de alúmina, y partículas de sílice; absorber por lo menos un compuesto funcional relacionado con la salud a la superficie de la partícula o de las partículas para formar por lo menos una partícula o partículas parcialmente revestidas; exponer la partícula o las partículas parcialmente revestidas al cuerpo del paciente tal como mediante la ingestión, la inyección, la transferencia transdermal o la transferencia transmucosal ; y exponer la partícula o las partículas a un medio ambiente o a una condición química mediante la cual el compuesto relacionado con la salud es liberado de la superficie de la partícula al cuerpo del paciente (el cual puede ser ya sea un cuerpo animal o humano) . En una incorporación alterna, tal compuesto relacionado con la salud es liberado de partículas contenidas en un dispositivo de suministro de figura droga, pero porque la atracción de la carga (como previamente se describió) las partículas mismas permanecen fijas al dispositivo de suministro de droga.
En una incorporación alterna de la invención, un sistema de suministro a manera de disparo incluyen una partícula seleccionada de sílice, alúmina o partículas revestidas con alúmina; y un compuesto relacionado con la salud absorbido a la superficie de la partícula, el compuesto relacionado con la salud capaz de ser liberado de la partícula a ya sea la exposición con una carga en pH, humedad, estímulo químico, o exudados corporales.
En todavía una incorporación alterna adicional, el sistema de suministro a manera de disparo incluye una partícula que contiene alúmina, por lo menos una parte de la alúmina está presente en una superficie de la partícula; y un compuesto relacionado con la salud absorbido a la superficie de alúmina de la partícula, el compuesto relacionado con la salud, antes de ser absorbido con la alúmina en la superficie de la partícula que contiene una mitad que incluye por lo menos uno de o un tautómero del mismo, o un equivalente funcional de los mismos en donde R y R' 'independientemente comprenden hidrógeno, un grupo de alquilo, un grupo de arilo.
En una incorporación alterna adicional, un dispositivo de suministro de drogas tal como una venda tópica o un tampón, incluye un sistema de suministro a manera de disparo. El sistema de suministro a manera de disparo incluye una partícula; un compuesto relacionado con la salud absorbido a la superficie de la partícula, con el compuesto relacionado con la salud capaz de ser liberado de la partícula a ya sea la exposición a una carga en pH, humedad, un estímulo químico, o exudados corporales .
Otras características y aspectos de la presente invención están descritos en mayor detalle.
Descripción Detallada Deberá de ser entendido por uno de habilidad ordinaria en el arte que la presente descripción es una descripción de incorporaciones de ejemplo solamente, y no se tiene la intención como de limitar los amplios aspectos de la invención, cuyos aspectos amplios están incorporados en la construcción de ejemplo.
En general, la presente invención está dirigida a un sistema de suministro para compuestos funcionales. Los compuestos funcionales pueden ser de cualesquier sustancia que pueda proporcionar un beneficio a una ubicación una vez suministrado. De' acuerdo con la presente invención, el sistema de suministro está generalmente dirigido a la construcción de una partícula. Por ejemplo tal partícula puede ser ya sea sílice o que deseablemente contengan alúmina. La alúmina contenida dentro de la partícula proporción al sitio de unión en la superficie de la partícula para un compuesto funcional . Específicamente, el compuesto funcional se absorbe en la superficie de la alúmina (o sílice, si es una partícula enteramente de sílice) . Una vez que el compuesto funcional esta unido a la alúmina, la partícula que resulta puede entonces ser usada para suministrar el compuesto funcional en una ubicación particular. Las partículas pueden ser usadas como están, por ejemplo, o pueden ser combinadas con un vehículo líquido el cual puede facilitar el suministro de las partículas dependiendo en la aplicación particular. Las partículas por los vehículos líquidos que contienen las partículas pueden adicionalmente ser colocadas dentro de un dispositivo de suministro de drogas tal como un tampón, una venda u otro dispositivo de suministro transdermal .
Los compuestos funcionales que son muy apropiados para uso en la presente invención incluyen los compuestos que contienen por lo menos una de las siguientes mitades : uno o más de : 1.3 un tautómero del mismo, o un equivalente funcional del mismo y en donde R y R' independientemente comprenden hidrógeno, un grupo de alquilo, o un grupo de arilo. Como es usado aquí, un equivalente funcional a una de las mitades anteriores se refiere a los materiales funcionales que incluyen grupos reactivos similares como anteriormente se mostraron, pero los cuales no están colocados en una molécula como exactamente anteriormente se muestran y aun así todavía se unirán con la alúmina en una manera similar.
Refiriéndonos a las mitades anteriormente mostradas, la mitad (1) puede ser considerada una mitad de carboxi- hidroxi . La mitad (2) puede ser considerada una mitad hidroxi-hidroxi , mientras que la mitad (3) puede ser considerada una mitad carboxi-carboxi . Las mitades (4) y (5), por el otro lado, pueden ser consideradas mitades de amida vinilalogosas . En las mitades (4) y (5) anteriores, los grupos de amina pueden ser principalmente aminas, amina secundarias, o aminas terciarias. Las mitades (6) y (7) pueden ser consideradas mitades de hidroxi-carboxi . La mitad (8) puede ser considerada una amina de carboxi . En las mitades tales como (8) no se puede encontrar en amino ácidos. La mitad (9) puede ser considerada una imina de hidroxi . En general, cualquier compuesto funcional apropiado que contiene una de las mitades anteriores o un equivalente funcional de la misma puede ser usado de acuerdo con la presente invención. Además, deberá de ser entendido que varios grupos R adicionales pueden estar incluidos con las mitades anteriores siempre y cuando los grupos R no interfieran con la unión que es formada con alúmina .
Los actuales inventores han descubierto que las mitades anteriores pueden formar una unión relativamente resistente en por lo menos una superficie de alúmina. Los compuestos funcionales pueden estar unidos a la superficie de alúmina a fin de cargar las propiedades de la partícula que resulta o para efectuar una función particular. Sin desear estar unido por la teoría, se cree que las mitades anteriores forman un sistema de unión de ligadura bidentada con las superficies de alúmina. Por ejemplo, se cree que la alúmina forma una unión covalente y una unión coordinada con las mitades anteriores. Además, se cree que ocurre una reacción en la superficie que causa al compuesto funcional a permanecer en la superficie de la partícula y forma un revestimiento en la misma. El material funcional puede cubrir la partícula completa que resulta o puede estar localizada en ubicaciones particulares en la partícula. Además, deberá de ser entendido que las partículas de la presente invención pueden contener más de un compuesto funcional, o alternativamente, numerosas partículas diferentes pueden contener/incluir diferentes compuestos funcionales .
De ventaja particular, en muchas incorporaciones, también se ha descubierto que un compuesto funcional puede estar unido a la alúmina sin significativamente impactar en carga positiva de la superficie de la alúmina, la cual puede ser medida como potencial zeta. El término "potencial zeta" es usado aquí para significar sin limitación un gradiente potencial que surge a través de una interfase . Este término que especialmente se refiere el gradiente potencial que surge a través de la interfase entre la capa Stern en contacto con la partícula de la presente invención y la capa difusa que rodea la partícula. Las mediciones potenciales zeta pueden ser tomadas que usan, por ejemplo, un instrumento Zetapals los cuales están disponibles de la Brookhaven Instrument Corporation de Holtsville, Nueva York. Por ejemplo, las mediciones potenciales zeta pueden ser conducidas mediante agregar una a tres gotas de la muestra en una probeta que contiene 1 mM KC1 de solución, que usa las funciones previamente ajustadas de omisión del instrumento para las soluciones acuosas .
Por lo tanto, un vez que la alúmina está unida al material funcional, la molécula que resulta continúa manteniendo una carga positiva relativamente resistente. Por ejemplo, las partículas hechas de acuerdo con la presente invención pueden tener un potencial zeta de superior a 20 mV, particularmente superior a 30 mV, y, en algunas incorporaciones, superior a 40 mV. Mediante permanecer positivamente cargadas, las partículas son muy apropiadas para estar fijas a los substratos que transportan una carga de superficie negativa a través de la atracción coulómbica . Dependiendo en la diferencia en la carga de interés la partícula de la presente invención y la superficie de un substrato, la unión de la partícula en algunas aplicaciones puede ser relativamente permanente y sustantiva. Consecuentemente, el sistema de suministro de la presente invención puede ser usado para fijar compuestos funcionales a varios substratos en el uso de aglomerantes químicos u otras estructuras de acoplamiento. En ciertas circunstancias, como serán descritas abajo, mientras la partícula puede permanecer fija a un substrato, el compuesto funcional/agente puede ser selectivamente liberado de la partícula .
Como un ejemplo, la partícula transportadora (sistema de suministro) y puede incluir junto con su superficie un compuesto funcional farmacéutico, y aún así la partícula todavía puede retener suficiente carga positiva, para permitirle estar acoplada a una venda negativamente cargada o a otra capa de substrato que contacta tópicamente. Entonces a la ocurrencia de un estímulo del medio ambiente o químico específico, el material funcional contenido en la partícula puede ser selectivamente liberado al cuerpo de un paciente, pero las partículas transportadoras podrán permanecer fijas a la venda u otra superficie cargada.
Varias partículas y composiciones diferentes pueden ser usadas en la presente invención. Por ejemplo, las partículas de sílice o de alúmina pueden ser usadas, dependiendo en el compuesto funcional y el disparador para liberarlas. Las partículas de sílice están disponibles bajo la designación SNOWTEX-C a través de Nissan Chemical America (Houston, Texas) . Varias partículas diferentes y composiciones que contienen alúmina pueden ser usadas en la presente invención. Por ejemplo, en una incorporación, el material funcional es combinado con un sol de alúmina . Muchos tipos diferentes de soles de alúmina están disponibles comercialmente con tamaños de partícula que varían. De ventaja particular, los soles de alúmina pueden ser preparados que transportan una carga de superficie positiva relativamente resistente o potencial zeta. En esta incorporación, la partícula que es reactivada con el compuesto funcional contiene principalmente y en algunas incorporaciones exclusivamente alúmina. Los ejemplos de materiales de partícula que alúmina, incluyen el Aluminasol-100, y el Aluminasol-200 , disponible de Nissan Chemical América (Houston, Texas) .
En otras incorporaciones, sin embargo, la partícula de alúmina reactivada con el compuesto funcional puede contener varios otros ingredientes. En general, la partícula puede contener cualquier material que adversamente no interfiera con la habilidad del material funcional a unirse con la alúmina. En este aspecto, por lo menos una parte de la alúmina contenida por la partícula deberá de estar presente en la superficie de la partícula para que la alúmina esté disponible para absorber el compuesto f ncional.
En una incorporación particular de la presente invención, la partícula puede contener un material de núcleo revestido con alúmina. La alúmina puede formar un revestimiento continuo sobre la partícula o un revestimiento discontinuo. El material de núcleo puede ser, por ejemplo, un óxido orgánico, tal como el sílice. Por ejemplo, en una incorporación, los soles pueden ser usados que contienen nanopartículas de sílice que tienen un revestimiento de superficie de alúmina. Tales soles que están actualmente disponibles comercialmente, por ejemplo, de Nissan Chemical America de Houston, Texas. El sílice es revestido con alúmina para proporcionar estabilidad a los soles sobre ciertos rangos de pH. De hecho, los soles de sílice el revestidos con alúmina pueden tener mayor estabilidad en algunas aplicaciones de la presente invención en comparación con los soles de alúmina. Un ejemplo específico de materiales de partícula de alúmina con núcleos de sílice, incluyen el Snowtex-AK, disponible de Nissan Chemical America, (Houston, Texas) y el Lodox Cl de Grace Davison, Columbia, Maryland.
Como anteriormente se describió, cualquier compuesto funcional apropiado que contiene una de las mitades anteriores, un tautómero de las mismas, o un equivalente funcional de las mismas puede ser usado de acuerdo con la presente invención. Los ejemplos de compuestos funcionales incluyen los compuestos relacionados con la salud tales como los farmacéuticos, y los xenobióticos . Los xenobióticos es un término general usado para describir cualquier químico que interactúa con un organismo que no ocurre en las trayectorias metabólicas normales de ese organismo. Otros compuestos funcionales pueden incluir los · absorbentes de rayos ultravioleta, los agentes para controlar el olor, las fragancias, los agentes terapéuticos, los agentes nutricéuticales , los agentes antivirales, los agentes antimicrobiales , los agentes de señalización y los similares. Un ejemplo de un agente terapéutico que puede ser usado en la presente invención es la hidrocortisona. Los ejemplos de agentes nutricéuticales incluyen el ácido ascórbico y el aspartame. En una incorporación particular, el compuesto funcional puede ser tetraciclina, la cual es un agente antibacterial conocido .
En todavía otra incorporación de la presente invención, el compuesto funcional puede ser un colorante, tal como un tinte. Los ejemplos particulares de tintes que pueden ser usados de acuerdo con la presente invención están descritos en mayor detalle abajo.
Una vez que cualquiera de los compuestos funcionales anteriormente mencionados están unidos a la alúmina (o sílice como sea el caso) , la partícula actúa como un vehículo de suministro para suministrar el compuesto funcional a una ubicación deseada. Una vez unidos a la partícula, los compuestos funcionales pueden ser más fáciles de manipular, pueden ser más estables, o pueden tener otras propiedades mejoradas dependiendo en la aplicación. Además, la estructura de partícula que resulta puede ser incorporada en varios otros medios. Por ejemplo, la estructura de partícula puede ser incorporada en vehículos líquidos, pueden ser formados en cápsulas, pueden ser combinados con geles, pastas, otros materiales sólidos, y los similares. Como previamente se mencionaron, las partículas también pueden ser incorporadas en dispositivos de suministro de drogas tales como los vendajes y los tampones .
Las partículas formadas de acuerdo con la presente invención y el compuesto funcional, pueden estar presentes en varias formas, configuraciones, y tamaños dependiendo en el resultado deseado. Por ejemplo, las partículas pueden ser de cualquier forma, por ejemplo, una esfera, un cristal, una varilla, un disco, un tubo, o un hilo de partículas. El tamaño de la partícula también puede dramáticamente variar. Por ejemplo, en una incorporación, la partícula puede tener una dimensión promedio de menos de alrededor de 1 milímetro, particularmente de menos de alrededor de 500 mieras, y más particularmente menos alrededor de 100 mieras. En otras incorporaciones, sin embargo, aun pueden ser deseados tamaños más pequeños. Por ejemplo las partículas pueden tener un diámetro promedio de menos de alrededor de 1000 nanomilímetros , y particularmente menos alrededor de 500 nanomilímetros. Como es usado aquí, la dimensión promedio de una partícula se refiere a la longitud, ancho, altura, o diámetro promedio de una partícula .
Como anteriormente se describieron, las partículas de la presente invención incluyen una capa de superficie contiene uno o más compuestos funcionales . El revestimiento en la partícula puede ser continuo o discontinuo. La partícula misma se cree que es amorfa.
En una incorporación particular, la presente invención está dirigida a un sistema de suministro para tintes. En particular, ha sido descubierto que el uso de alúmina como anteriormente se describió proporciona varias ventajas y beneficios cuando se intenta aplicar un tinte a un substrato. Por ejemplo, ha sido descubierto que el sistema de suministro de alúmina puede proporcionar un medio para hacer impresiones permanentes en substratos que tienen superficies negativamente cargadas, tales como los substratos que contienen polímeros termoplásticos así como fibras naturales . La tinta se vuelve fija al substrato un costo relativamente bajo y complejidad inferior a 100 el uso de aglomerantes químicos y sin el uso de procesos de tratamientos previos o de post-tratamientos en el substrato .
Por ejemplo, una vez que un tinte es absorbido en la alúmina de acuerdo con la presente invención para muchas aplicaciones, la partícula que resulta tiene una carga positiva. Por lo tanto, la partícula puede estar fija a superficies negativamente cargadas a través de la atracción coulómbica. Dependiendo en la diferencia de carga entre las partículas y el substrato, el tinte puede exhibir propiedades permanentes tales como firmeza de lavado mediante ser flexible al agua y a los detergentes. Por ejemplo, generalmente la firmeza de lavado puede ser obtenida si la diferencia de carga entre el substrato y la partícula es superior de alrededor de 42 mV.
En general, cualquier tinte que contiene una mitad de carbonilo-hidroxi , una mitad de hidroxi-hidroxi , una mitad de carbonilo-carbonilo, una mitad de amida vinilalogosa , un tautómero del mismo, o un equivalente funcional del mismo como anteriormente se describió, o cualquiera de las otras mitades, pueden ser usadas en el proceso de la presente invención. Varios ejemplos de tintes que pueden ser absorbidos en la alúmina son como sigue. Deberá de ser entendido, sin embargo, que lista de abajo no es exhaustiva y no tiene la intención como de limitar la invención.
Tintes que Contienen el Cromoforo Antraquinona (5) : Los números indican las posiciones de sustitución de la estructura de antraquinona. Esta tabla indica los sustituyentes de tintes que ocurren en las posiciones 1, 4, 5, u 8 en la estructura de antraquinona. En otras palabras, esta tabla muestra la presencia de grupos que forman mitades unidas de alúmina 1 a 5. Nombre Sustituyente en Otros grupos posición 1 ó 4 ó 5 ó 8 presentes incluyen Cl Negro Ácido 48 NH2 S03Na Cl Azul Ácido 25 NH2 S03Na Cl Azul Ácido 40 NH2 S03Na Cl Azul Ácido 41 NH2 S03Na Cl Azul Ácido 45 OH, NH2 S03Na Cl Azul Ácido 129 NH2 S03Na Cl Verde Ácido 25 Mar S03Na Cl Verde Ácido 27 Mar S03Na Cl Verde Ácido 41 OH, NHAr S03Na Cl Rojo Mordante 11 (Alizarina) OH Cl Negro Mordante 13 (Alizarina OH, NHAr S03Na Negro Azul B) Alizarina Complexona OH (Aldrich 12,765-5) Cl Rojo Mordante 3 OH S03Na (Alizarina Rojo S) Cl Rojo Natural 4 (Ácido OH COOH Carmínico) Cl Azul Disperso 4 NH2 Cl Azul Disperso 3 NH (alquil) Cl Azul Disperso 14 HCH3 Emodina (antraguinona 6- OH metil-1,3, 8-trihidroxi) Roj o Rápido Nuclear 0H,NH2 S03Na (Heliofast Rubine BBL) Cl Rojo Natural 16 OH (Purpurina) Cl Rojo Natural 8 OH Quinalizarina OH Quinizarina OH Cl Azul Reactivo 2 NH2, NHAr S03Na Solvente Verde 3 mar Tintes que Contienen Salicilato, o mitades de ácido 3-hidroxi- 2-naftóico.
Los tintes que contienen salicilato (6, R=OH) , Salicamida (6, R=NH2 , NHAr, NHAlk), o ácido BON (ácido 3-hidroxi-2-naftóico) (7,R=0H) o un derivado de mitad de ácido BON nitrogenoso (7, R=NH2 , NHAr, NHAlk) como se muestran abajo pueden ser usados de acuerdo con la presente invención. Estos tintes a menudo caen en la clase de aplicación Marca de Color Mordant . 7 Colorante Grupo Sustantivo Cromóforo Aluminon (sal tri Salicilato TPM amonio) (ácido aurintricarboxilico) (Cl Violeta Mordante 39 es la sal de trisodio) Cl Azul Mordante 29 Salicilato TPM Cl Azul Mordante 3 Salicilato TPM (Cromoxana Cianiña R) Ácido calconcarbixilico Acido BON AZO ácido 3-hidroxi-4- (2-hidroxi-4-sulfo-l-naftilazo) -2-naftalenecarboxilico Cl Naranj a Mordante 1 Salicilato Azo (Alizarin Amarillo R) Cl Naranj a Mordante 6 Salicilato Azo (Cromo Naranja GR) Cl Naranja Mordante 10 Salicilato Azo Cl Amarillo Mordante 7 Salicilato Azo Cl Naranja Mordante 10 Salicilato Azo Cl Naranja Mordante 12 Salicilato Azo Cl Verde Mordante 31 Ácido BON Azo (Nafto Cromo Verde) Cl Componente Arilamido Ácido BON N/A Acoplamiento Azoico 2 (Naftol AS) Cl Componente Arilamido Ácido BON N/A Acoplamiento Azoico 45 (Naftol AS Bl) Ácido 3-hidroxi-2- Ácido BON N/A naftóico (ácido BON) Azul Xilidilo 1 Arilamido Ácido BON Azo Tintes Basados en Ácido Cromotrópico Los tintes a base de ácido Cromotrópico 8 también son sustantivos a la alúmina. Los tintes azo son formados cuando el ácido cromotrópico es reactivado con sal de diazonio el acoplamiento azo en las posiciones 2 y/o 7. 25 Colorante Cl Rojo Acido 176 (Cromotropo 2B) Cl Rojo Acido 29 (Cromotropo 2R) Plasmocorinto B Sulfonazo III (sal de sodio de ácido disulfónico 3 , 6-Bis- (2-sulfonilazo) - 4,5-di idroxi-2 , 7-naftaleno Acido 2- (4-sulfofenilazo) -1 , 8-dihidroxi-3 , 6-naf alenedisulfonico Tintes que Contienen Acetoacetanilida Los tintes que contienen mitades de acetoacetanilida 9 también contienen la geometría correcta la para unirse a la alúmina. Los tintes azo se acoplan con la beta acetoacetanilida a los dos grupos de carboxi . ün ejemplo es el Cl Ácido Amarillo 99, 10. La acetoacetanilida podrá absorberse en la superficie de alúmina. 9 Acetoacetanilida 10 Cl Ácido Amarillo 99 Colorantes de Naftoquinona Las estructuras de tipo naftoquinona (11) también son útiles en formar complejos con la superficie de alúmina: El Cl Negro Natural 1 (Hematoxilina) es otro ejemplo de un tinte que contiene grupos quinoides y es sustantivo a la alúmina.
Tintes de Aluminio; Tintes Conocidos que son Útiles para Teñir Aluminio Anodizado Hay varios tintes que son conocidos para ser útiles para la coloración del aluminio anodizado, que incluyen el Cl Rojo Mordante 7 (Rojo Eriocromo B) , 12. Se cree que la geometría del átomo de oxígeno de anillo de cinco miembros de pirazolona lo trae en la posición correcta con el grupo beta- naftol para el comple ante con alúmina. Por lo tanto, la siguiente estructura puede ser considerada un equivalente funcional a una mitad de carbonilo-hidroxi . La estructura también contiene una mitad de amida iminaloga, y la cual es funcionalmente equivalente a una amida vinaloga.
Ciertos tintes aniónicos pueden ser precipitado que usan ciertos iones de metal para formar compuestos coloreados insolubles conocidos como Pigmentos de Laguna. Por ejemplo, la Eritrosina (Tetraiodofluoresceína) forma una sal insoluble con iones un de aluminio . La sal es conocida como Cl Pigmento Rojo 172.
El Cl Pigmento Azul 36 es la laguna disulfonato índigo (FD+C Azul 1) : En adición a un tinte como anteriormente se describió, en algunas incorporaciones, podrá ser deseable el unir otros compuestos funcionales o aditivos a la alúmina. Por ejemplo, los aditivos que ayudan en el proceso de teñido o que estabilizan el tinte también pueden ser unidos a la alumina si el aditivo contiene una mitad como anteriormente se describió. Tales aditivos funcionales que pueden ser usados incluyen los transportadores de carga, y a los estabilizadores de oxidación térmica, los agentes que se entrelazan, los plastificadores , un aditivo de control de carga, un aditivo de control de flujo, un rellenador, un surfactante, un agente quelante, un estabilizador de colorante, o una combinación de los mismos.
Varios métodos pueden ser utilizados para construir partículas de tinte de acuerdo con la presente invención que contienen un tinte absorbido en alúmina. Por ejemplo, en algunas aplicaciones, la alúmina y el tinte que contiene una mitad reactiva puede ser combinada y reactivada en una solución acuosa.
En algunas incorporaciones, sin embargo, el tinte puede ser difícil de disolver en agua. En esta incorporación, el tinte primero puede ser disuelto en una cantidad mínima de un solvente. El solvente puede ser, por ejemplo, acetona, etanol o un líquido similar que es miscible con agua. Después de que el tinte es combinado con el solvente, si se desea, un surfactante puede ser agregado en una cantidad superior de alrededor de 0% hasta alrededor de 50% por peso de sólidos de tinte agregado. En general, la cantidad de surfactante agregado al solvente deberá de ser minimizada. Un surfactante apropiado que puede ser usado, por ejemplo, es el surfactante SURFY OL 440 vendido por Air Products and Chemicals, Inc., localizado en Allentown, Pennsylvania .
Con un agitado rápido, la solución de tinte disuelto puede entonces ser agregada a una suspensión acuosa diluida que contiene partículas que comprenden alúmina. Aunque no es crítico, se pueden lograr mejores resultados si la suspensión acuosa es ligeramente calentada.
Después de la agitación constante por una cantidad suficiente de tiempo, el tinte se dispersa mediante la precipitación a través de la mezcla y lentamente se disuelve en el agua. Una vez disuelto en el agua, el tinte puede ser absorbido por la alúmina contenida en/sobre las partículas.
Una vez que el tinte es absorbido en la alúmina, las partículas que resultan pueden ser usadas para formular una composición colorante apropiada para uso en varios procesos, tal como en un proceso de impresión apropiado.
La composición colorante puede comprender un medio acuoso o no acuoso, aunque un medio acuoso a es útil para las aplicaciones las cuales se emplean medios de impresión líquida. Las composiciones colorantes de la presente invención contienen partículas, así . como, deseables aditivos y estabilizadores de colorante. Por ejemplo, la composición colorante puede contener las partículas descritas anteriormente en combinación con cualquiera de los siguientes aditivos: un segundo colorante; un estabilizador de colorante, tal como una porfina; un incluyente molecular; un prepolímero ; y cualesquier componentes adicionales como anteriormente se describieron.
La presente invención abarca medios de registro tales como las tintas para impresoras de chorros de tinta que comprenden las nanopartículas aquí descritas . Las tintas usadas en las impresoras de chorros de tinta están descritas en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,581,380 cedida a Kimberly-Clark Worldwide, Inc., la cual está incorporada aquí por referencia en su totalidad. Las tintas para impresoras de chorros de tinta usualmente podrán contener agua como el solvente principal, preferiblemente agua deionizada en un rango de entre alrededor de 20 hasta alrededor de 95% por peso, varios co-solventes en una cantidad de entre alrededor de 0.5 y alrededor de 20% por peso, y las partículas de la presente invención.
También pueden ser incluidos varios co-solventes en la formulación de tinta. Los ejemplos de tales co-solventes incluyen una lactama tal como una pirrolidona N-metilo. Sin embargo, otros ejemplos de co-solventes opcionales incluyen la N-metilacetamida, el N-metilmorfolina-N-oxido, la N,N-dimetilacetamida, la formamida N-metilo, el propileneglicol-monometileter, la sulfona tetrametileno, y el tripropileneglicolmonometileter . Todavía otros solventes los cuales pueden ser usados incluyen el propileno glicol y la trietanolamina (TEA) . Si un co-solvente a base de acetamida es también incluido en la formulación está típicamente presente en alrededor de 5% por peso, con un rango de entre alrededor de 1.0 a 12% por peso.
Opcionalmente, uno o más humectantes en una cantidad de entre alrededor de 0.5 y 20% por peso pueden ser incluidos en la formulación de tinta. Los humectantes adicionales para uso opcional en la formulación incluyen, pero no están limitados a el glicol de etileno, el glicol de dietileno, las glicerina, y el glicol de polietileno 200, 400, y 600, el diol de propano 1,3, otros glicoles, un éter de propilenglicolmonometilo, tal como el Dowanol PM (Gallade Chemical Inc., Santa Ana, California), los alcoholes polihídricos , o las combinaciones de los mismos.
Otros aditivos también pueden ser incluidos para mejorar el rendimiento de la tinta, tal como un agente quelante o iones de metal separados que pueden volverse involucrados en las reacciones químicas que pueden echar a perder la tinta en el tiempo, por ejemplo para uso con tintes complejos de metal, un inhibidor de la corrosión para ayudar proteger los componentes de metal de la impresora o del sistema de suministro de tinta, una biocida o biostato para controlar bacterias no deseadas, crecimiento fungal, o de levadura en la tinta, y un surfactante para ajustar la tensión de la superficie de la tinta. Sin embargo, el uso de un surfactante puede ser dependiente en el tipo de cabeza de impresión ha ser usado. Si un surfactante es incluido, típicamente está presente en una cantidad de entre alrededor de 0.1 hasta alrededor de 1.0% por peso. Si un inhibidor de corrosión está incluido, típicamente está presente en una cantidad de entre alrededor de 0.1 hasta alrededor de 1.0% por peso. Si una biocida o un biostato es incluido, típicamente está presente en una cantidad de entre alrededor de 0.1 y alrededor de 0.5% por peso.
Si una biocida o un biostato son agregados a la formulación de tinta, puede ser ejemplificado por el Proxel GXL (Zeneca Corporation, Wilmington, Delaware) . Otros ejemplos incluyen el Bioban DXN (Angus Chemical Company, Buffalo Grove, Illinois) . Si un inhibidor de corrosión es agregado a la formulación, este puede ser ejemplificado por el Cobratec (PMC Specialty Group Distributing de Cinncinnati, Ohio) . Inhibidores de corrosión alternos incluyen el nitrato de sodio, el fosfato de trietanolamina, y la sarcosina de n-acilo. Todavía otros ejemplos incluyen la benzotriazola (Aldrich Chemical Company, Milwaukee, Wisconsin) . Si un surfactante es incluido en la formulación, típicamente es un surfactante no iónico ejemplificado por el Surfynol 504 (Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania) . Todavía otros ejemplos incluyen el Surfynol 465, y el Dynol 604 también disponibles de Air Products . Si un agente quelante es incluido en la formulación de este puede ser ejemplificado por un ácido de etileno diaminetetraacético (EDTA) . Otros aditivos tales como los estabilizadores/amortiguadores de pH, (tales como el ácido cítrico y el ácido acético así como las sales de metal alcalinas derivadas de los mismos) , los modificadores de viscosidad, y los agentes desespumantes tales como el Surfynol DF-65, también pueden ser incluidos en la formulación, dependiendo en la aplicación del producto.
Dependiendo en como la composición colorante es formulada, la composición puede ser usada en varios procesos de impresión. Por ejemplo, en adición a la impresión con chorro de tinta y otras impresoras de no impacto, la composición colorante puede ser usada en procesos de impresión con pantalla, en los procesos fotolitografía, los procesos de impresión flexográficos , los procesos de impresión de rotograbado, y los similares. En algunos de los procesos de impresión anteriores, uri espesante puede necesitar ser agregado a la composición colorante. El espesante puede ser, por ejemplo, un alginato.
El medio de registro o la composición colorante de la presente invención puede ser aplicado a cualquier substrato para impartir un color al substrato. El substrato al cual la composición de aplicado puede incluir, pero no está limitado al papel, la madera, un compuesto o producto de madera, las telas tejidas, las telas no tejidas, los textiles, las películas, los plásticos, el vidrio, el metal, la piel humana, la piel animal, el cuero y los similares. En un aspecto, la composición colorante o el medio de registro puede ser aplicado a artículos textiles tales como la ropa.
En una incorporación particular, una composición colorante que contiene partículas de la presente invención puede ser aplicada a un substrato que tiene una carga de superficie negativa. Como anteriormente se describió, la alúmina contenida en las partículas de la presente invención retiene una carga positiva aun después de la absorción de un tinte. Consecuentemente, las partículas permanecen fijas a las superficies negativamente cargadas. De hecho, la durabilidad al lavado de la composición colorante puede ocurrir si hay una cantidad sustancial de diferencia de carga entre el substrato y las partículas de la presente invención.
En vista de lo anterior, las composiciones colorantes hechas de acuerdo con la presente invención son particularmente muy apropiadas para ser aplicadas a substratos naturales y sintéticos que tienen una carga de superficie negativa. Por ejemplo, los materiales que ocurren naturalmente que generalmente contienen una carga de superficie negativa incluyen las fibras de algodón, y las fibras de celulosa, y los substratos hechos de las mismas . Tales substratos incluyen todos los tipos de telas, prendas y ropas, los productos de papel, y los similares.
En adición a los materiales naturales anteriores, en una incorporación particular, las composiciones colorantes hechas de acuerdo con la presente invención se encontrado que son muy apropiadas para ser aplicadas a substratos hechos de polímeros sintéticos, tales como los polímeros termoplásticos . Tales substratos pueden incluir, por ejemplo, los materiales tejidos y no tejidos hechos de polímero de poliolefina tal como el polipropileno o el polietileno, de poliéster, y los similares. En el pasado, varios problemas han sido experimentados en tratar de fijar tintes de estos tipos de materiales. Consecuentemente, ya sea estructura de tintes complicados han sido usados o tintes y o pigmentos han sido aplicados en conjunto con aglomerantes químicos . Las partículas de la presente invención, sin embargo, pueden fijarse permanentemente a estos materiales sin el uso de aglomerantes quxmicos o construcciones químicas complejas.
Aunque no son necesarios, y en algunas incorporaciones puede ser deseable el pretratamiento o el postratamiento de los substratos de polímero los cuales adicionalmente pueden servir para fijar los tintes u otros compuestos funcionales descritos a los materiales. Por ejemplo, los substratos hechos de polímeros sintéticos pueden pasar un proceso de pretratamiento para incrementar la carga de superficie negativa. Por ejemplo, tales procesos de pretratamiento incluyen someter el substrato a un tratamiento corona o un tratamiento de electreto . Un tratamiento de electreto, por ejemplo, está descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,964,926 otorgada a Cohén, la cual está incorporada aquí por referencia en su totalidad. Tales pretratamientos se ha encontrado que no solamente incrementan la carga de superficie negativa de los materiales polimétricos , pero también ayudan en humedecer el polímero y mejorarla adhesión de la superficie entre el polímero y las partículas de la presente invención.
En adición a los procesos de pretratamiento, los substratos contactados con las partículas de la presente invención también pueden pasar varios procesos de postratamiento los cuales adicionalmente sirven para fijar las partículas al substrato. Por ejemplo, en una incorporación, el substrato tratado puede ser sometido a radiación de radio frecuencia o a la radiación de microondas. La alúmina es conocida para absorber radiación radio frecuencia y radiación de microondas que causan las partículas a calentarse. Una vez calentadas, se cree que las partículas se vuelven adicionalmente incrustadas en el substrato polimétrico. Además, las partículas pueden ser calentadas sin también calentar el substrato a temperaturas más altas que las deseadas .
En adición a las incorporaciones anteriores, los compuestos funcionales (los compuestos relacionados con la salud) pueden ser absorbidos a las partículas descritas y entonces ya sea utilizadas mientras están en las partículas para tratar una condición o síntomas, o selectivamente liberada de las partículas para tratar síntomas o condiciones médicas. Tal liberación selectiva puede ser lograda por medio de un disparador del medio ambiente o estímulo químico. Tales partículas revestidas pueden ser aplicadas tópicamente al cuerpo del paciente ya sea directamente, o con la asistencia de un dispositivo de suministro de droga, tal como un vendaje modificado, un tampón, u otros aparatos de suministro transdérmico conocidos. Alternativamente, tales partículas revestidas pueden ser tomadas internamente a través de varios mecanismos .
La presente invención puede ser mejor comprendidas con respecto a los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1 El aluminasol 200 (Nissan Chemical America) fue diluido con en agua deionizada para dar una suspensión de 2% Aluminasol. Mientras tanto, el ácido carmínico (0.02 gramos) fue suspendido en agua deionizada (1 gramo) . El ácido carmínico incluye mitades de hidroxi-carbonilo y puede ser representado como sigue : Ácido Carmínico El potencial zeta de las partículas de alúmina en el Aluminasol fue vigilado como ácido carmínico fue goteado en la célula de medición. El potencial zeta no cambió mientras se agregó más ácido carmínico. Un cambio de color significativo fue observado mientras el ácido carmínico (rojo/naranja) fue agregado al Aluminasol (magenta azulado) . Fueron obtenidos los siguientes resultados del potencial zeta: Potencial Zeta 2% Aluminasol 56.70 mV Aluminasol + 2 Gotas Carminicas 49.27 mV Aluminasol + 5 Gotas Carminicas 56.68 mV Aluminasol + 7 Gotas Carminicas 58.59 mV Como anteriormente se mostró, la alúmina positivamente cargada fue capaz de absorber el ácido carminico sin ir a través de un paso en reversa de carga.
Ejemplo 2 El aluminasol 200 (Nissan Chemical America, 2 gramos) fue el diluido en agua deionizada (98 gramos) con buena agitación. El ácido carmínico (Aldrich, 22,925-3) (0.5011 gramos) fue suspendido en agua deionizada (23.7135 gramos), buena agitación. El ácido carmínico no se disolvió completamente en esta concentración, y así tan pronto como las partes fueron tomadas, éstas fueron tomadas mientras se agitaba vigorosamente para que así lo sólidos suspendidos fueran también retirados. Una jeringa hipodérmica fue usada para retirar 1 mililitro de suspensión de ácido carmínico. Esto fue agregado al Aluminasol 200 diluido con buena agitación. La suspensión fue cambiada de un blanco a un rojo azulado.
El potencial zeta fue vigilado después de la adición para checar por cambios como sigue: Potencial Zeta Inicial (2% Aluminasol) +55.70 mV 2 min. después de adición ácido carmínico +45.08 mV 5 min. después de adición ácido carmínico +45.68 mV Esta mezcla se le permitió agitación durante la noche. A la siguiente mañana, todo el tinte se había disuelto, y no se observó ningún cristal de tinte .
Ejemplo 3 En este ejemplo, en adición al ácido carmínico, el Cl Azul Ácido 25 y el Cl Azul Ácido 45 fueron unidos a la alúmina de acuerdo con la presente invención. El Cl Azul Ácido 25 y el Cl Azul Ácido 45 tienen las siguientes estructuras: Fueron agregados 0.2008 gramos de Cl Azul Ácido (Aldrich) a 19.7735 gramos de agua deionizada y agitado para una suspensión, la cual fue agitada por 30 minutos. 1 mililitro de esto fue agregado a una mezcla que contiene 2 gramos de Aluminasol y 98 gramos de agua deionizada. La mezcla se agitó durante la noche para asegurar que todo el tinte se disolviera .
Fueron suspendidos 0.2507 gramos de Cl Azul Ácido 45 (Aldrich) en 20.1751 gramos de agua deionizada con agitación por 30 minutos. 1 mililitro (jeringa) fue agregado a una mezcla de 2 gramos de Aluminasol y 98 gramos de agua deionizada para dar un complejo azul. La mezcla se agitó durante la noche para asegurar que todo el tinte se disolviera.
En la siguiente muestra, una alta concentración de Aluminasol 200 fue combinada con un ácido carmínico . Específicamente, 0.111 gramos de ácido acético glacial (Fischer, ACS grado de reagente plus) fue diluido con 29.795 gramos de agua deionizada. Esto fue agregado a 49.941 gramos de Aluminasol 200, lentamente con buena agitación. Esta mezcla fue agitada por 20 minutos, en cuyo punto, 4 mililitros (medido usando una jeringa) de una suspensión de ácido carmínico en agua deionizada (0.5011 gramos de ácido carmínico en 23.7135 gramos de agua) fue agregado de inmediato, con buena agitación. Se agitó la mezcla durante la noche.
Una cuarta muestra fue entonces construida que contienen los mismos ingredientes (ácido carmínico) con las mismas cantidades como se listaron en el Ejemplo 2 anterior.
Todas las mezclas parecían ser homogéneas en que al estar quietas por tres horas, nada de fango se asentó, y no se observaron cristales de tinte oscuros. Los potenciales zeta y el análisis de tamaño de partícula fueron conducidos usando un analizador potencial Zeta Brookhaven Instrument PALS para todas las muestras excepto la muestra que contenía Cl Azul Ácido 25. Se obtuvieron los siguientes resultados: Sistema Potencial Diámetro Ancho Distribución Zeta Medio Mitad 2% Aluminasol/Azul Ácido 45 +40.69 mV 333.5 nm 94.7 nm 2% Aluminasol/Ácido Carmínico +45.14 mV 300.6 nm 139.5 nm 50% Aluminasol/Ácido Carmínico +43.73 mV 347.3 nm 181.6 nm Las tres soluciones anteriores fueron entonces sometidas a una prueba de diálisis para demostrar que el tinte fue absorbido en las superficies de alúmina. Específicamente, las tres soluciones fueron dializadas en contra de 3% de ácido acético glacial usando la Diálisis de Entubado Sigma (Celulosa, 12,000 mw cortado, Sigma D-0655. El entubado fue sumergido en agua deionizada por dos horas ante de su uso para remover glicerina, y para hacer el entubado flexible) . Como un control, una pequeña cantidad de ácido carmínico fue agregada a un entubado de diálisis y colocado en un baño que contiene 3% de ácido acético. Dentro de 2 horas, el ácido carmínico había atravesado la membrana de celulosa y había coloreado el 3% de la solución de ácido acético. No se observó ningún color de las mezclas de aluminasol, que sugiere, junto con el cambio de color, que el colorante fue fuertemente absorbido por las partículas. La siguiente mañana, el 50% de aluminasol/solución de ácido carmínico había coloreado el agua rojo azuloso. Sin embargo, se cree que la bolsa había roto. También, una muy tenue, casi indiscernible coloración azul se notó en la solución de diálisis de la diálisis de aluminasol azul ácido 45, que sugiere que este colorante no fue fuertemente absorbido en la alúmina .
Ejemplo 4 Las siguientes pruebas fueron conducidas para demostrar la firmeza de lavado de las partículas de la presente invención en algodón.
Las tres composiciones preparadas en el Ejemplo 3 anterior que contiene 2% de aluminasol/Azul Ácido 45; 2% de aluminasol/ácido carmínico, y 50% de aluminasol/ácido carmínico fueron manchadas en la tela de algodón de popelina (0.01198 gramos por centímetro cuadrado, de Yuhan-Kimberly, sin revestir) y secadas durante la noche a 60 °C. Mientras las mezclas que contienen aluminasol fueron vaciadas en el algodón, se observó que solamente el área inundada de la tela tomó color. El agua sin color se escurrió alrededor del área manchada que sugiere que i) nada de tinte sin absorber estaba presente en la mezcla, y ii) las nanopartículas se absorbieron en el algodón, y fueron inmovilizadas.
También fue preparada una muestra de control . En particular, una solución de ácido carminico fue primero formulada que contiene 0.5011 gramos de ácido carminico en 23.7135 gramos de agua deionizada. La solución de ácido carminico fue vaciada en la tela de popelina de algodón usando una pipeta y se le permitió secarse durante la noche a 60 °C.
Las muestras fueron alabadas mediante i) enjuagar bajo agua caliente del grifo, y 'entonces mediante agitación por 2 horas en 2 litros de agua que contiene 1 gramo por litro de Aerosol OT (surfactante de solfosuccionato de sodio de dioctilo obtenido de Cytec Industries de West Patterson, Nueva Jersey) y 1 gramo por litro de bicarbonato de sodio, con agitación (agitador de paleta mecánica) . Las muestras fueron introducidas en el baño de lavado a 60 °C, y el baño enfriado por dos horas a 30 °C. La tela fue encuadrada en agua fría, entonces secada en el aire a medio ambiente .
El ácido carmínico de la muestras de control se enjuagó del algodón. Casi todo el tinte/complejo de Aluminasol permaneció como una mancha azulada-roj iza .
Ejemplo 5 Las siguientes pruebas fueron conducidas para demostrar la firmeza de lavado de las partículas de acuerdo con la presente invención en una tela unida con hilado no tejida de polipropileno. La tela unida con hilado probada tenía un peso base de 2 onzas por yarda cuadrada.
El unido con hilado de · polipropileno fue embarrado con i) ácido carmínico, ii) la suspensión concentrada de 50% de Aluminasol/complej o de ácido carmínico preparada en el Ejemplo 3 y iii) la suspensión de 2% de Aluminasol/complej o de ácido carmínico preparada en el Ejemplo 3. En todos los casos, el polipropileno fue difícil de humedecer con estos materiales, así que el embarrado fue requerido usando un dedo de guante de hule y la tetilla de la pipeta usada para aplicar los líquidos. Una vez que el material había sido embarrado de manera forzada, el material mostró poca retracción. Las muestras se les permitió secarse durante la noche a 60 °C.
Más polipropileno fue embarrado con el 50% de Aluminasol/complejo de ácido carmínico. Estas muestras fueron secadas a 60 °C y entonces cortadas a la mitad. La mitad de las muestras fueron sometidas a radiación de microondas (horno de microondas doméstico de carrusel Sharp, modelo # R-410 CK, salida de 1100 Watts) por un rango de tiempos. (10 segundos, 20 segundos, 28 segundos) .
Todas las muestras de polipropileno fueron lavadas usando el mismo procedimiento como para el algodón en el Ejemplo 4 anterior. Los siguientes resultados fueron obtenidos : i) Ácido carmínico de la muestra de control enjuagada del PP. ii) Algunas, pero no todas de las tintas aluminasol/ácido carmínico fueron retenidas en el polipropileno. La naturaleza del lavado no fue un desvanecimiento general del área. Sin embargo, pareció haber una pérdida de todo el material de ciertas áreas, pero no en otras. En otras palabras, pareció como si la tinta no se hubiera lavado del polipropileno. iii) Considerablemente más aluminasol/ácido carmínico fue retenido en las muestras que fueron sometidos a las microondas antes del lavado. Es como si el tratamiento con microondas pueda haber calentado las partículas coloreadas, permitiéndoles a incrustarse en el polipropileno. El sometimiento a las microondas por un tiempo más largo considerablemente no mejoró la firmeza de lavado de las impresiones.
Ejemplo 6 En este ejemplo, en vez de usar un sol de alúmina, fue usado un sol que contiene partxculas de sílice que tenía un revestimiento de superficie de alúmina. La suspensión de sílice revestida de superficie fue obtenida de Nissan Chemical America de Houston, Texas. La suspensión es vendida bajo el nombre de marca SNOWTEX-A . 50 mililitros de 20% wt/wt de suspensión de SNOWTEX-AK (Nissan Chemical America, Houston, Texas) fue agitada a temperatura ambiente mientras que fueron agregados 0.2 gramos de tinte de ácido carmínico (Aldrich Chemical Company, ilwaukee, Wisconsin) . El agitado continúo durante la noche y resultó en un dramático cambio de color de rojo sangre a azul/púrpura .
Los parámetros físicos de las nanopartículas son: SNOWTEX-AK -Tamaño: 62 nm y Potencial Zeta: +36 mV.
SNOWTEX-AK con ácido carmínico -Tamaño: 83 nm y Potencial Zeta: +35 mV.
La formación de la unión del complejo aluminio-tinte no resultó en un cambio en el potencial zeta.
La solución de "tinta" anterior fue aplicada a piezas de 4 pulgadas por 4 pulgadas de tela de algodón sin tratar y se les permitió a secarse al aire. Una muestra de control similar fue construida usando solamente ácido carmínico. Las telas secas fueron entonces sometidas a un ciclo de lavado en 2 litros de agua que contenía detergente líquido Ajax y bicarbonato de sodio a 60°C por 2 horas. Las muestras de tela f eron cercadas al aire . La muestra de SNOWTEX-AK/ácido carmínico no perdió ningún color después del ciclo de lavado. En contraste, la muestra control (una muestra manchada con 0.2 gramos de Ácido Carmínico en 50 mililitros de agua, secada bajo las mismas condiciones) perdió todo el color tal lavado bajo las mismas condiciones .
Ejemplo 7 El siguiente ejemplo demuestra la aplicación de la presente invención con otros compuestos funcionales como opuestos a los tintes.
La tetraciclina es un agente antimicrobial que contiene una función de carbonilo-hidroxi capaz de unirse con la alúmina de acuerdo con la presente invención. La tetraciclina es una serie de isómeros de ciclomicina. La tetraciclina es un componente principal de lo siguiente: 4S- (4,4,5,6,125-4- (dimetilamino) -1 , 4 , 4 , 5 , 5 , 6 , 11 , 12-octahidro-3) , 6, 10 , 12, 12-pentahidroxi-6-metil-l, ll-dioxo-2-naftacenecarboxamida .
El espectro de absorbencia de rayos ultravioleta-visible de la Tetraciclina fue medido usando un espectrofotómetro de rayo ultravioleta-visible (Perkin-Elmer espectrofotómetro de rayo ultravioleta-visible) . La tetraciclina se encontró que absorbe 357 nm en agua. Cuando la suspensión SNOWTEX-AK (como se describió en el Ejemplo 6) fue agregada a la solución de tetraciclina, ocurrió un cambio batocrímico para dar una absorbencia de 365 nm, que sugiere que la tetraciclina fue absorbida en la superficie de alúmina de partículas SNOWTEX-AK.
Ejemplos Farmacéuticos Adicionales En Ejemplos adicionales, los agentes farmacéuticos adicionales fueron evaluados por su propensión a fuertemente unirse a las partículas de alúmina. Estos incluyeron los agentes descritos en la siguiente tabla, y los cuales demostraron el cambio notable. Estos agentes son considerados antineoplásticos para uso como drogas que matan o que detienen el esparcido de células cancerosas. La baicaleína ha sido estudiada por su efecto antiproliferación de células de leucemia T-linf ticas humanas.
MUESTRA ABSORCIÓN UV-VIS (nm) AGENTE LIBRE SN-AK/ GENTE Hidrato Biacalina 278 y 322 295 y 388 Baicaleina 320 348 Daunorubicina 472 480 Hidrato Baicalina Baicalina (Astringente) Daunorubicin (Antineoplástico) Todavía los agentes farmacéuticos adicionales a los cuales pueden ser usados en conjunto con esta invención incluyen los siguientes materiales .
En una manera similar a los sistemas previos, los ejemplos de agentes nutracéuticales con las mitades funcionales deseadas fueron evaluadas por su propensión a unirse a partículas de alúmina. Los ejemplos de tales compuestos fueron el ácido ascórbico (Vitamina C) y la fenilalanina (endulzante encontrado en Equal®) . Las ecuaciones estructurales de estos materiales y su habilidad para unirse a tales partículas fue demostrada como se puede observar en la tabla la cual sigue: Ácido Ascórbico Fenilalanina MUESTRA ABSORCION UV-VIS (nm) Ácido Ascórbico en agua 266 Ácido Ascórbico/SN-AK 260 Fenilalanina en agua 230 Fenilalanina/SN-AK 224* *= La estructura del pico cambió en adición al cambio.
Aqui deberá de notarse que un cambio en la absorción máxima fue observado en la adición de SNOWTEX-AK con la solución de ácido ascórbico, sin embargo un se observó cambio azul (hipsocromático) . Este cambio fue debido a la unión, ya que ningún cambio fue observado cuando el ácido diluido fue agregado a una solución ser para cada de ácido ascórbico. En una manera similar, un cambio azul (cambio hipsocromático) también fue observado con la unión de fenilalanina al SNOWTEX-AK.
Ejemplos de Absorción de Varios Materiales Nutricionales o Farmacéuticos para Transportar Nanopartxculas y la Liberación Selectiva de Tales Materiales a la Ocurrencia de un Mecanismo que Dispara; En un juego adicional de ejemplos, los materiales farmacéuticos fueron absorbidos a las partículas de alúmina transportadoras y entonces selectivamente liberadas de las partículas transportadoras. En particular, Soluciones de 50 mililitros separadas de tetraciclina y de agentes de hidrocortisona (0.01 gramos) en agua fueron preparadas a las cuales la suspensión de nanopartícula de alúmina (SNOWTEX-AK) fue agregada (5 mililitros de 20% wt/wt) . Un cambio batocrómico (cambio rojo) en la máxima UV-VIS Lambda otra vez observado, que indica la unión resistente de estos agentes farmacéuticos a la superficie de la partícula de alúmina. La siguiente Tabla muestra el cambio del espectro UV-VIS registrado. Una vez que los agentes farmacéuticos han sido unidos a las partículas, éstos fueron selectivamente liberados mediante un mecanismo de disparo de pH controlado. Por lo tanto, mediante cambiar el pH de la suspensión de nanopartícula modificada a valores de pH superiores, el agente farmacéutico fue liberado como se observa en un segundo cambio rojo de la Máxima UV-VIS Lambda. En particular, el agente alcalino, el hidróxido de sodio diluido (0.1N), fue agregado en cantidades de 0.5 mililitros de las muestras . La tetraciclina fue liberada de la superficie de alúmina cuando la suspensión de nanopartículas modificadas fue alterada a un pH 9/10 ó superior. Los cambios observados corresponden a la máxima absorción de los agentes farmacéuticos libres .
MUESTRA ABSORCION UV-VIS (nm) Hidrocortisona en agua 241 Hidrocortisona/SN-AK 234 Hidrocortisona/SN-AK con Base 244 Hidrocortisona con base 244 Tetraciclina en agua 357 Tetraciclina/SN-AK 3S5 Tetraciclina/SN-AK con base 385 Tetraciclina con base 385 Por lo tanto, estos dos ejemplos de agentes farmacéuticos de muestran la capacidad de los agentes farmacéuticos a selectivamente liberarse de las partículas transportadoras .
Por el uso de un "activador de pH" los compuestos funcionales pueden ser liberados en una manera controlada cuando sea necesario.
Deberá notarse que tal activación del sistema de entrega puede ser lograda a través de cambios ambientales tales como la infección que resulta en cambios de pH, tomando ventaja de diferencias inherentes en el pH dependiendo de las ubicaciones del cuerpo, y del acto intencional de introducir químicos tales como materiales que alteran el pH a los sistemas de entrega para activar la liberación de compuestos funcionales. Los químicos que pueden ser introducidos a un sistema de entrega incluyen bicarbonatos, carbonatos y sales amortiguadoras las cuales resultan en un cambio de pH al humedecerse con agua o fluido biológico.
En aún una incorporación alterna, un agente de señal, tal como una fragancia, puede usarse por sí mismo o en conjunción con un compuesto relacionado a la salud sobre una variedad de tipos de partícula para ambos tratar una condición y también para proporcionar una indicación al paciente de la efectividad de tal tratamiento o de la ocurrencia de un evento particular. Como un ejemplo, una fragancia puede ser absorbida en un tipo de partícula y un antibiótico puede ser adsorbido en un segundo tipo de partícula. Las partículas pueden ser entregadas a un sitio infectado simultáneamente. Si el sitio infectado es alcalino, éste promoverá la liberación del antibiótico. Con la remoción de la infección, y el retorno a un ambiente acídico más normal, la fragancia puede ser liberada, proporcionando por tanto una indicación del tratamiento efectivo de la infección. En un ejemplo adicional, la señal puede ser usada para generar una indicación de un evento particular, tal como la liberación de los fluidos del cuerpo exudados como en un producto para el cuidado personal o vendaje, tal como un producto para el cuidado de la mujer o un producto para pañales para el cuidado del niño.
Un método usado para preparar nanopartículas de alumina teniendo compuestos funcionales unidos a la superficie incluyó los siguientes pasos . El compuesto funcional fue disuelto en agua con agitación. Ésta solución agitada fueron agregadas lentamente a los nanopartículas de alumina y la mezcla resultante se agitó por alrededor de 5 a 10 minutos para permitir al compuesto funcional el unirse a la superficie de la nanopartícula . El espectro UV-VIS de la solución de agua fue obtenida mediante el tomar una parte alícuota de la mezcla agitada y colocarla en una celda de cuarzo. El espectro UV-VIS fue obtenido usando un espectrofotómetro UV-VIS Modelo UV-1601 (de Shimadzu Corporation) con agua como una referencia. El potencial Zeta y las mediciones de tamaño de partícula fueron determinados usando un Instrumento ZetaPals (de Brookhaven Instrument Company, de Holtsville, Nueva York) .
Un método usado para liberar el compuesto funcional unido utilizando un activador de pH incluyó los siguientes pasos. Las nanoparticulas de alumina teniendo el agente funcional unido a la superficie fueron colocados en una solución acuosa (suspensión) con agitación. A ésta suspensión agitada se agregaron lentamente idróxido de sodio diluido (0.1N) con goteo y el pH fue subsecuentemente medido. Una parte alícuota de ésta suspensión fue tomada y se midió el espectro UV-VIS . En ésta manera, el pico máximo Lambda del agente funcional unido puede ser observado que disminuyó con el pico máximo Lambda del agente funcional libre que se observó que aparece y disminuye.
En otra incorporación aún, el sistema de entrega puede ser incorporado en un tapón. El fluido vaginal saludable normal es acídico, típicamente en el rango de 3-5 de pH. Sin embargo, cuando se infecta con una infección de hongos u otra infección microbial, el pH cambia al rango básico. Éste cambio en pH disparará la liberación del medicamento tal como tetraciclina o agentes amortiguadores para restaurar el pH saludable del fluido y flora vaginales. Por ejemplo, un tampón medicado puede incluir un antibiótico unido ("unido" significa el compuesto funcional adsorbido a la superficie de las nanopartículas las cuales son en sí mismas sujetadas a través de atracción de carga a un substrato de tapón) . Cuando el pH de la vagina de la paciente se vuelve alcalino como un resultado de una infección de hongos, el tapón disparará para liberar el antibiótico unido para controlar la infección de hongos, resultando por tanto en el regreso del pH al ambiente acídico normal. En aún otra incorporación alterna adicional, tales sistemas de entrega de nanopartículas pueden ser empleados para llevar el agente farmacéutico a través del estomago (teniendo un ambiente acídico) y entonces liberando los agentes adentro del intestino chico (teniendo un ambiente básico/alcalino) . En aún una incorporación alterna adicional, tales sistemas de entrega de nanopartículas pueden ser disparados con la aparición de humedad o exudados del cuerpo, o la aplicación de una química de cambio de pH. En estas situaciones, los materiales funcionales contenidos sobre las nanopartículas portadoras sobre un vendaje pueden ser liberadas selectivamente adentro o sobre un sitio de herida.
Ejemplos de Sistemas de Señal los cuales pueden ser Usados para Indicar la Liberación de Agentes Farmacéuticos con el cambio en una Condición Ambiental Liberación y Unión de Partícula de Sílice: Los siguientes ejemplos ilustran el uso de nanopartículas de sílice (en oposición a partículas de alumina) y la unión de los agentes funcionales de señal a la superficie de las partículas . La liberación activada de pH para las partículas recubiertas de sílice activada por medio de agregar ácido y bajar el pH al ambiente de las partículas de sílice. El ácido diluido es usado en éstos ejemplos.
Un método usado para preparar nanopartículas de sílice teniendo agentes funcionales unidos a la superficie incluyen los siguientes pasos . El agente funcional fue disuelto en agua con agitación. A ésta solución agitada se agregaron lentamente las nanopartículas de sílice y la mezcla resultante se agitó por alrededor de 5 a 10 minutos para permitir al agente funcional el unirse a la superficie de las nanopartículas . El espectro UV-VIS de la solución de agua fue obtenido mediante el tomar una parte alícuota de la mezcla agitada y colocarla en una celda de cuarzo. El espectro UV-VIS fue obtenido usando el espectrofotómetro UV-VIS Modelo UV-1601 con agua como una referencia. Las mediciones de tamaño de partícula y de Potencial Zeta fueron determinados usando un Instrumento ZetaPals Instrument (de Brookhaven Instrument Company, de Holtsville, Nueva York) .
Un método usado para liberar el agente funcional unido de la superficie de sílice usando un activador de pH incluyó los siguientes pasos. La nanopartícula de sílice teniendo el agente funcional unido a la superficie fue colocado en una solución acuosa (suspensión)' con agitación. A ésta suspensión agitada se agregó lentamente ácido hidroclórico diluido (0.1N) con goteo y se midió el pH. Una parte alícuota de ésta suspensión fue tomada y se midió el espectro UV-VIS. En ésta manera, el pico máximo Lambda del agente funcional unido pudo ser observado que disminuyó con el pico máximo Lambda del agente funcional libre que se observó que aparece y aumenta.
En una forma similar, el aglutinamiento de los compuestos de fragancia activa a las nanopartículas de sílice (SNOWTEC C, de Nissan Chemicals America de Houston, Texas) fue demostrado. Por tanto, a una solución (0.01 gramos de salicilaldehído en 50 mililitros de agua) de salicilaldehído (usado en la industria del perfume como una fragancia de base) fueron agregados a una suspensión diluida (3 mililitros de 2% peso/peso) de nanopartículas de sílice (Snowtex C, Nissan Chemicals America, de Houston Texas) con agitación. La absorción de UV-VIS del salicilaldehído sufrió un cambio rojo en su máximo Lambda (vea la tabla abajo) y desapareció la fragancia característica. El cambio rojo es característico del aglutinamiento de la funcionalidad aril aldehido a la superficie de sílice. Con la adición del ácido diluido (ácido hidroclórico como se declaró) , el aldehido fue liberado y la fragancia regresó. La absorción de UV-VIS también sufrió un cambio azul para regresar a aquél del aldehido de inicio. Tal química puede ser usada en conjunción con un farmacéutico para ser liberado con la descarga de una condición ambiental para indicar/señalar que el material farmacéutico ha sido entregado.
Por ejemplo, tal agente de señal puede ser absorbido sobre una partícula de sílice . Un compuesto farmacéutico puede ser adsorbido separadamente sobre una partícula de alumina. Las partículas pueden ser combinadas y usadas conjuntamente dentro de un vehículo de entrega o como parte de un dispositivo de entrega de droga modificado. Los agentes funcionales entonces pueden ser disparados con la ocurrencia de eventos químicos separados .
En una manera similar, el salicilaldoxima un agente secuestrante de metal también fue encontrado que aglutina a la superficie de partícula de sílice y sufre una liberación activada de pH. Las ecuaciones estructurales y los datos de ejemplo están ilustrados en la siguiente tabla.
Salicilaldehído Salicilaldoxima Absorción UV-VIS (nm) MUESTRA Después de Adición de Después de Adició de Sílice Acido Salicilaldehído 362 327 327nm Salicilaldoxima 350 340 303nm Adicionalmente, un estudio de titulación usando espectroscopia UV-VIS fue llevado a cabo para determinar el pial cual fue liberado todo el salicilaldehído . Esto se encontró que f e a un pH de 6.
En las incorporaciones alternas adicionales, después de haberse fijado a tales substratos, con la exposición a un cambio en condición (tal como pH) los compuestos funcionales serán liberados del substrato, pero las partículas se dejarán atrás.
En un ambiente específico, las partículas portadoras (y deseablemente las nanopartículas , que son partículas que tienen tamaños de menos de alrededor de 1 miera en tamaño, más deseablemente de entre alrededor de 5 nm y 500 nm en tamaño y aún más deseablemente, entre alrededor de 10 nm - 200 nm en tamaño) incluyendo compuestos farmacéuticos pueden ser aplicadas a un vendaje tópico por varios métodos de aplicación. Los métodos de aplicación pueden incluir un gel, una suspensión de agua, un recubrimiento seco o un polvo colocado entre las capas del vendaje si las partículas son incluidas en un vehículo para facilidad de aplicación. El vendaje puede entonces ser secado, si es apropiado, por lo que las cargas de las partículas las mantendrán en asociación cercana con el substrato de vendaje.
Deberá reconocerse que el químico nutricional o farmacéutico unido puede ser usado con o sin una liberación activable. Alternativamente, algo de la química unida en un sistema de partículas de química múltiple puede ser liberable en forma activable, mientras que otro químico unido puede ser retenido intencionalmente sobre las partículas portadoras . En ésta manera, la química de unión puede funcionar y llevar a cabo su función ventajosa mientras que aún está unida a las partículas portadoras, para facilidad de remoción a o para bajar la toxicidad potencial del compuesto/agente funcional. Un ejemplo de tal uso será el emplear una salicilaldoxima unida para remover metales pesados del cuerpo o agua de desperdicio sin la perdida de o la exposición al agente complejante libre.
En otro ejemplo, la tetraciclina puede funcionar como un antibiótico mientras que aún está unido sobre una partícula. Esto puede permitir al antibiótico el funcionar en el estomago e intestinos sin cruzar en la corriente sanguínea de un paciente (debido al tamaño de la partícula) . Éste control de la liberación de antibiótico puede ayudar a bajar el riesgo de sensibilización de pacientes quienes son alérgicos a tales medicamentos . Éstas y otras modificaciones y variaciones a la presente invención pueden ser practicadas por aquéllos con una habilidad ordinaria en el arte, sin departir del espíritu y alcance de la presente invención el cual está más particularmente establecido en las cláusulas anexas. Además, deberá entenderse que los aspectos de las varias incorporaciones pueden ser intercambiados en todo o en parte . Además, aquéllos con una habilidad ordinaria en el arte apreciarán que la descripción anterior es por vía de ejemplo solamente, y que no se intenta limitar la invención así descrita en tales reivindicaciones anexas .

Claims (114)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de materia que comprende: una partícula que contiene alumina, por lo menos una parte de la alumina estando presente sobre una superficie de la partícula; y un compuesto funcional unido a la alumina sobre la superficie de la partícula, el compuesto funcional antes de la unión con la alumina contiene una mitad que comprende : o un tautómero del mismo o un equivalente funcional del mismo y en donde R y R1 comprende independientemente hidrogeno, un grupo de alquilo o un grupo de arilo .
2. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, las partículas que contienen alumina unidas al compuesto funcional están positivamente cargadas .
3. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la partícula consiste esencialmente de alumina .
4. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la partícula comprende un material de núcleo recubierto con alumina.
5. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 4 caracterizada porque, el material de núcleo comprende sílice .
6. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el compuesto funcional comprende un absorbedor UV, un farmacéutico, un agente de control de olor, una fragancia, un agente terapéutico, un agente nutricéutico, un agente antibacterial, un agente antimicrobial , un agente antiviral, o un xenobiótico.
7. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la partícula contiene alumina unida al compuesto funcional y tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 1 milímetro.
8. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la partícula contiene alumina unida al compuesto funcional y tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 100 mieras.
9. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porgue, la partícula que contiene alumina unida al compuesto funcional tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 1,000 nm.
10. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el compuesto funcional comprende hidrocortisona .
11. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el compuesto funcional comprende ácido ascórbico.
12. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el compuesto funcional comprende aspartame .
13. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el compuesto funcional comprende ciclomicina.
14. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el compuesto funcional comprende tetraciclina .
15. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, las partículas son amorfas.
16. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, las partículas contienen alumina unidas al compuesto funcional tienen un potencial zeta de por lo menos de 20 mV.
17. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, por lo menos dos compuestos funcionales están unidos a la alumina.
18. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, el compuesto funcional comprende un colorante .
19. Una composición tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizada porque, la composición comprende una pluralidad de las partículas que contienen alumina unidas al compuesto funcional contenido en un vehículo líquido.
20. Una nanopartícula para un proceso de impresión que comprende : una partícula que contiene alumina, por lo menos una parte de la alumina estando presente sobre una superficie de la partícula; y un compuesto colorante unido a la alumina sobre la superficie de la partícula, el compuesto colorante antes de la unión con la alumina contiene una mitad que comprende: o un tautómero del mismo, o un equivalente funcional del mismo y en donde y R.' comprenden independientemente hidrogeno, un grupo de alquilo y un grupo de arilo .
21. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, las partículas contienen alumina unida al compuesto colorante están cargadas positivamente .
22. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, la partícula consiste esencialmente de alumina.
23. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, la partícula comprende un núcleo recubierto con alumina.
2 . Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 23 caracterizada porque, el material de núcleo comprende sílice .
25. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, la nanopartícula tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 1,000 nm.
26. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, la nanopartícula tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 500 nm.
27. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, la partícula contiene alumina unida al compuesto colorante y tiene un potencial zeta de por lo menos de 20 mV.
28. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, la alumina y el compuesto colorante ambos tiene un potencial zeta positivo.
29. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, la alumina sobre la superficie de la partícula está además unida a un aditivo funcional .
30. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 29 caracterizada porque, el aditivo funcional comprende un portador de carga, un estabilizador de oxidación térmica, un modificador de propiedad viscoel stica, un agente de entrecruzamiento, un plastificante , un aditivo de control de carga, un aditivo de control de flujo, un relleno, un surfactante, un agente quelatante, un tinte leuco, y un estabilizador de colorante, o una combinación de los mismos.
31. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 20 caracterizada porque, el compuesto colorante comprende un tinte .
32. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizada porque, el tinte contiene un cromóforo antraquinona .
33. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizada porque, el tinte contiene salicilato o mitades de 3-hidroxi-2-ácido naftóico.
34. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizada porque, el tinte está basado sobre ácido cromotrópico .
35. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizada porque, el tinte contiene acetoacetanilida .
36. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizada porque, el tinte contiene una naftoquinona .
37. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizada porque, el tinte comprende un tinte de agente colorante .
38. Una nanopartícula tal y como se reivindica en la cláusula 31 caracterizada porque, el tinte comprende Rojo 7 de Agente Colorante Cl o Roj o B Eriocrome .
39. Un medio de grabado que comprende: una pluralidad de partículas que contienen alumina, por lo menos una parte de la alumina estando presente sobre la superficie de las partículas; un compuesto colorante unido a la alumina sobre la superficie de la partícula, el compuesto funcional antes de unirse con la alumina contiene una mitad que comprende : o un tautómero del mismo, o un equivalente funcional del mismo y en donde R y 1 comprende independientemente hidrogeno, un grupo de alquilo, o un grupo de arilo; y un vehículo líquido.
40. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, el compuesto colorante contiene la mitad: O OH o un tautómero .
41. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, el compuesto colorante contiene la mitad: y en donde R y R' son hidrogeno.
42. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, el compuesto colorante contiene la mitad: o un tautómero .
43. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, las partículas consisten esencialmente de alumina.
44. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, las partículas comprende un material de núcleo recubierto con una alumina .
45. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 44 caracterizado porque, el material de núcleo comprende sílice.
46. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, las partículas tienen una dimensión promedio de menos de alrededor de 1,000 nm.
47. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, las partículas que contienen la alumina unida al compuesto colorante tienen un potencial zeta de más de alrededor de 20 mV.
48. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, la alumina y el compuesto colorante juntos tienen un potencial zeta positivo.
49. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39 caracterizado porque, el compuesto colorante comprende un tinte.
50. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 49 caracterizado porque, el tinte contiene un cromóforo antraquinon .
51. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 49 caracterizado porque, el tinte contiene salicilato o mitades de 3-hidroxi-2-ácido naftóico.
52. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 49 caracterizado porque, el tinte está basado sobre ácido cromotrópico .
53. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 49 caracterizado porque, el tinte contiene acetoacetanilida .
5 . Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 49 caracterizado porque, el tinte contiene un tinte mordante .
55. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 49 caracterizado porque, el tinte es Rojo 7 de Agente Colorante Cl .
56. Un medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 49 caracterizado porque, el tinte contiene una naftoquinona .
57. Un proceso de impresión que comprende expulsar el medio de grabado tal y como se reivindica en la cláusula 39, en la forma de gotas desde un orificio de acuerdo con la señal de grabado para formar un imagen sobre un substrato .
58. El proceso de impresión tal y como se reivindica en la cláusula 57 caracterizado porque, el substrato comprende una tela tejida, una tela no tejida, una película polimérica, vidrio o un papel.
59. El proceso de impresión tal y como se reivindica en la cláusula 57 caracterizado porque, el proceso es un proceso de chorro de tinta.
Un articulo de manufactura que comprende un substrato que tiene una superficie receptora que contiene cargas negativas; y una pluralidad de partículas positivamente cargadas unidas a la superficie receptora del substrato a través de una atracción coulómbica, las partículas contiene alumina, por lo menos una parte de la alumina estando presente sobre una superficie de las partículas, y en donde un compuesto funcional está unido a la alumina sobre la superficie de las partículas, el compuesto funcional antes de la unión con la alumina contiene una mitad que comprende : o un tautómero del mismo, o un equivalente funcional del mismo y en donde R y R' comprenden independientemente hidrogeno, un grupo de alquilo o un grupo de arilo.
61. Un articulo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, la partícula comprende un material de núcleo recubierto con alumina.
62. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, el material de núcleo comprende sílice .
63. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, el material funcional comprende un colorante, un absorbedor ultravioleta, un farmacéutico, un agente de control de olor, una fragancia, un agente terapéutico, un agente nutriceutical , un agente antibacterial, un agente antimicrobial, un agente antiviral, o un xenobiótico.
64. Un articulo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, la partícula contiene alumina unida al compuesto funcional tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 1 milímetro.
65. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, la partícula que contiene alumina unida al compuesto funcional tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 1,000 nm.
66. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, el compuesto funcional comprende hidrocortisona, ácido ascórbico o aspartame.
67. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, el compuesto funcional comprende tetraciclina .
68. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, la partícula que contiene alumina unida al compuesto funcional tiene un potencial zeta de por lo menos de 20 mV.
69. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, la pluralidad de partículas están contenidas dentro de un vehículo líquido cuando se aplica al substrato.
70. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, el compuesto funcional comprende un tinte .
71. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el substrato comprende un material tejido o no tejido que comprende fibras poliméricas sintéticas .
72. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 71 caracterizado porque, el substrato está sometido a un tratamiento corona para unir con la pluralidad de partículas cargadas positivamente.
73. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 71 caracterizado porque, el substrato está sometido a un tratamiento de electreto antes de la unión con la pluralidad de partículas positivamente cargadas.
74. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 71 caracterizado porque, el artículo se ha expuesto a radiación de microondas o a radiación de frecuencia de radio después de que el substrato y la pluralidad de partículas cargadas se han unido juntas.
75. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el substrato comprende fibras naturales que llevan cargas negativas .
76. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 75 caracterizado porque, las fibras naturales comprenden fibras de algodón o de celulosa.
77. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el tinte contiene un cromóforo de antraquinona .
78. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el tinte contiene mitades de salicilato o de 3-hidroxi-2-ácido naftóico.
79. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el tinte está basado sobre un ácido cromotrópico .
80. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el tinte contiene acetoacetanilida .
81. Un articulo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el tinte contiene una naftoquinona .
82. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el compuesto colorante contiene la mitad: o un tautómero de ésta mitad.
83. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el compuesto colorante contiene la mitad: NRR' en donde R y R' son hidrogeno.
84. ün artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, el compuesto colorante contiene la mitad: OH OH o un tautómero de ésta mitad.
85. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, la pluralidad de partículas tienen una dimensión promedio de menos de alrededor de 1,000 nm.
86. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 60 caracterizado porque, la superficie receptora del substrato y las partículas tienen una diferencia de carga de superficie de por lo menos de 42 mV.
87. Un artículo tal y como se reivindica en la cláusula 70 caracterizado porque, la superficie receptora del substrato y las partículas tienen una diferencia de carga de superficie de por lo menos de 42 mV.
88. Un método para hacer una composición de materia que comprende : proporcionar una pluralidad de partículas, las partículas contienen alumina, por lo menos una parte de la alumina estando presente sobre una superficie de las partículas; y unir a la alumina sobre la superficie de las partículas un compuesto funcional, el compuesto funcional antes de unir con la alumina contiene una mitad que comprende : o un tautómero del mismo, o un equivalente funcional del mismo y en donde R y R1 comprenden un hidrogeno independientemente o un grupo de alquilo o un grupo de arilo.
89. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, la partícula consiste esencialmente de alumina.
90. ün método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, las partículas comprenden un material de núcleo recubierto con una alumina.
91. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 90 caracterizado porque, el material de núcleo comprende sílice.
92. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, el material funcional comprende un colorante, un absorbedor UV, un farmacéutico, un agente de control de olor, una fragancia, un agente terapéutico, un agente nutricéutico, un agente antibacterial, un agente antimicrobial , un agente antiviral, o un xenobiótico.
93. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, la partícula que contiene alumina unida al compuesto funcional tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 1 milímetro.
94. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, la partícula que contiene alumina unida al compuesto funcional tiene una dimensión promedio de menos de alrededor de 1,000 nm.
95. ün método tal y como se reivindica en la cláusula 89 caracterizado porque, el compuesto funcional comprende hidrocortisona, ácido ascórbico, o aspartame .
96. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, el compuesto funcional comprende tetrac clina .
97. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, las partículas son amorfas.
98. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, la partícula que contiene alumina unida al compuesto funcional tiene un potencial zeta de por lo menos 20 mV.
99. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, por lo menos dos compuestos funcionales están unidos a la alumina.
100. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado además porque, comprende el paso de combinar las partículas unidas con el compuesto funcional con un vehículo líquido.
101. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 100 caracterizado porque, la composición comprende una composición de tinta.
102. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 88 caracterizado porque, el compuesto funcional comprende un tinte .
103. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 102 caracterizado porque, el tinte contiene un cromoforo antraquxnona.
104. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 102 caracterizado porque, el tinte contiene mitades de salicilato o 3-hidroxi-2-ácido naftóico.
105. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 102 caracterizado porque, el tinte está basado sobre ácido cromotrópico .
106. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 102 caracterizado porque, el tinte contiene acetoacetanilida .
107. Un método tal y como se reivindica en cláusula 102 caracterizado porque, el' tinte contiene naf oquinona .
108. Un método para utilizar un sistema de entrega que puede liberarse en forma activa en el tratamiento del cuerpo de un paciente que comprende : a) proporcionar por lo menos un tipo de partícula seleccionado de partículas de alumina, partículas cubiertas de alumina, y partículas de sílice; b) adsorber por lo menos un compuesto funcional en la superficie de la partícula o partículas para formar por lo menos una partícula o partículas parcialmente recubiertas ; c) exponer la por lo menos una partícula o partículas parcialmente recubiertas a un cuerpo del paciente; d) exponer la partícula o partículas a una condición química o ambiental por lo que el compuesto relacionado a la salud es liberado de la superficie de la partícula al cuerpo del paciente.
109. El método tal y como se reivindica en la cláusula 108 caracterizado porque, la condición ambiental o química es seleccionada del grupo que consiste de un activador químico, un cambio en pH, la introducción de la partícula a exudados de cuerpo o de humedad.
110. El método tal y como se reivindica en la cláusula 108 caracterizado porque, los tipos múltiples de partículas son recubiertos con compuestos funcionales .
111. El método tal y como se reivindica en la cláusula 108 caracterizado porque, las partículas contienen alumina, por lo menos una parte de la alumina estando presente sobre una superficie de las partículas; y el compuesto funcional antes de adsorber con la partícula de alumina contiene una mitad que comprende : o un tautómero del mismo, o un grupo equivalente funcional del mismo y en donde R y R' comprenden independientemente hidrogeno, un grupo de alquilo o un grupo de arilo.
112. Un sistema de entrega que puede ser activado que comprende : una partícula; y un compuesto relacionado con la salud adsorbido en la superficie de dicha partícula, dicho compuesto relacionado con la salud es capaz de ser liberado de dicha partícula con ya sea la exposición a un cambio en el pH, en la humedad, en los estímulos químicos o en los exudados del cuerpo .
113. El sistema de entrega que puede ser activado tal y como se reivindica en la cláusula 112 caracterizado porque, la partícula contiene alumina, por lo menos una parte de la alumina estando presente sobre una superficie de la partícula; y el compuesto relacionado a la salud, antes de ser adsorbido con la alumina sobre la superficie de la partícula contiene una mitad que comprende: o un tautómero del mismo, o un equivalente funcional del mismo y en donde R y R' comprenden independientemente hidrogeno, un grupo de alquilo o un grupo de arilo.
114. Un dispositivo de entrega de droga que incluye un sistema de entrega que puede ser activado, dicho sistema de entrega que puede ser activado comprende una partícula; y un compuesto relacionado con la salud adsorbido en la superficie de dicha partícula, dicho compuesto relacionado con la salud es capaz de ser liberado de dicha partícula con ya sea la exposición a un cambio en el pH, la humedad, a estímulos químicos o exudados del cuerpo.
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