WO2011128476A1 - Composiciones textiles con hidrogeles de quitosano - Google Patents

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WO2011128476A1
WO2011128476A1 PCT/ES2011/070216 ES2011070216W WO2011128476A1 WO 2011128476 A1 WO2011128476 A1 WO 2011128476A1 ES 2011070216 W ES2011070216 W ES 2011070216W WO 2011128476 A1 WO2011128476 A1 WO 2011128476A1
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textile
hydrogel
chitosan
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tissue
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PCT/ES2011/070216
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French (fr)
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Jordi Esquena Moret
Susana Vilchez Maldonado
Pilar Erra Serrabasa
Concepción SOLANS MARSÁ
Jonathan MIRAS HERNÁNDEZ
Eduardo Fages Santana
Marcela FERRÁNDIZ GARCÍA
Sagrario GIRONÉS BERNABÉ
Vicente CAMBRA SÁNCHEZ
Original Assignee
Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic)
Asociación De Investigación De La Industria Textil - Aitex
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/01—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural macromolecular compounds or derivatives thereof
    • D06M15/03—Polysaccharides or derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
    • A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14—Macromolecular materials
    • A61L27/20—Polysaccharides

Definitions

  • the present invention relates to a new method for conferring new surface properties to textile substrates sensitive to external stimuli of interest for different applications, preferably in medical and cosmetic applications.
  • the process for the preparation of the hydrogel composition is described, as well as the procedure for its application in textile substrates.
  • Hydrogels are three-dimensional polymer networks of natural or synthetic origin, characterized by their extraordinary ability to absorb water and different fluids, being able to retain a large amount of liquid in their structure without dissolving. This property of absorbing water makes them materials of enormous interest. These hydrogels are obtained by polymerization and simultaneous cross-linking of one or more monomers, mono- or polyfunctional, or by cross-linking of polyfunctional polymers. They can be classified in several ways depending on what particular characteristics and properties are taken as a reference ⁇ Peppas, NA, Bures, P., Leobandund, W., Ichikawa, H., Hydrogels in pharmaceutical formulations, Eur. Jour. of Pharmaceutics and Biopharm., 50, 27-46, 2000).
  • IPN interpenetrated polymer networks
  • hydrogels anionic, cationic and amphoteric. If they are classified according to the type of junctions of the three-dimensional network, these can be physical or chemical hydrogels. Hydrogels have a series of particular characteristics such as:
  • Hydrophilic character due to the presence in the molecular structure of water soluble groups such as -OH, -COOH, -CONH 2 and -
  • stimulus sensitive hydrogels When the swelling depends on the conditions of the external environment they are called stimulus sensitive hydrogels. Some of the factors that affect the swelling of this type of hydrogels include pH, temperature, ionic strength and electromagnetic radiation.
  • qutosan is a product that is used in various applications such as drug release, tissue engineering and wound healing thanks to its biocompatibility, biodegradability and non-toxicity properties.
  • the qutosan can be used in the form of hydrogel, film, particles, etc.
  • Qutosan hydrogels have been used in medical and pharmaceutical applications such as tissue engineering and drug release.
  • quichean hydrogels or combination thereof with other polymers have also been applied to functionalize textile fabrics and confer new properties on them.
  • the qutosan normally intersects with other molecules to confer resistance in an acid medium since at acidic pH this polymer is soluble. Different molecules have been used to crosslink the qutosan as glutaraldehyde and formaldehyde but they present the problem of high toxicity.
  • Biodegradability is a very important aspect in medical textiles.
  • the fibers used in the treatment of wounds are classified in biodegradable and non-biodegradable.
  • Cotton, viscose, alginate, collagen, chitin and chitosan and those that can be adsorbed by the body in 2-3 months are considered biodegradable fibers while synthetic fibers such as polyamide, polyester, polypropylene and Polytetrafluoroethylene whose degradation is greater than 6 months is considered non-biodegradable.
  • Textiles are suitable supports for the release of active ingredients since they have a permeable structure with a high adsorption capacity, in addition to a high surface area.
  • Different active ingredient release systems have been developed where textiles are involved, for example in incorporating cyclodextrins in the fibers, into ion exchange fibers (Jaskari, T., Vuorio, M., Kontturi, K, Manzanares, JA, Hirvonen, J., Controlled transdermal iontophoresis by ion-exchange fiber, Journal of Controlled Relay, 67, 179-190, 2000; Vuorio, M.
  • Another system for releasing substances is from hollow fibers that contain nanoparticles loaded with the drug or substance to be released (Polacco, G., Cascone, MG, Lazzeri, L, Ferrara, S. Giusti P., Biodegradable hollow free containing drug-loaded nanoparticles as controlled relée systems, Polymer International, 51, 1464-1472, 2002).
  • the textiles most used in tissue engineering are nonwoven fabrics, preferably of biodegradable materials.
  • chitosan hydrogels crosslinked with genipin provides a series of advantages to the material on which it is applied. It confers hydrofility to hydrophobic substrates, increasing their comfort, in addition to increasing the adsorption capacity of water and other aqueous fluids. Another advantage is that both chitosan and genipin are biocompatible and environmentally acceptable products. These hydrogels are easily applicable on textile substrates according to procedures established in the textile industry and do not generate toxic waste.
  • the present invention relates to a new composition
  • a new composition comprising a hydrogel and a textile substrate.
  • the process for the preparation of said composition and the use thereof in the manufacture of textile materials, preferably for medical or cosmetic use, is described.
  • a first essential aspect of the present invention relates to a textile composition
  • a textile composition comprising:
  • hydrogel comprising:
  • a chitosan polymer - a crosslinking agent selected from the group consisting of bicyclic monoterpenes; Y
  • Chitosan is a polysaccharide that is obtained by deacetylation of chitin. It consists of glucosamine and N-acetylglucosamine units just like chitin, but it is called chitosan when the percentage of glucosamine is greater than 50% (Rinaudo, M., 2006, Chitin and chitosan: Properties and applications, Progress in Poiymer Science , 31, 7, 603).
  • Biocompatible, biodegradable, non-toxic, hemostatic, fungistatic It can be used as gel, film, fibers ⁇ Petrulyte, S., Advanced textile materials and biopolymers in wound management, Danish Medical Bui ⁇ etin, vol. 55, n g 1, February 2008).
  • wound healing Pultrulyte, S., Advanced textile materials and biopolymers in wound management, Danish Medical Bulletin, vol. 55, n s 1, February 2008; Berger, J, Reist, M., Mayer, J. M, Felt, O., Gurny, R., Structure and interactions in chitosan hydrogels formed by complexation or aggregation for biomedical applications, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 57, 35-52, 2004), drug release (Khor, E .. , Lim, LY, Implantable applications of chitin and chitosan, Biomaterials, vol.
  • crosslinking agent allows the polymer chains that constitute the hydrogel to be attached and thus form a more compact three-dimensional network.
  • the cohesive forces that produce crosslinking are not only covalent in nature, electrostatic interactions, hydrophobic interactions, dipole-dipole forces and / or hydrogen bonding are also present.
  • the crosslinking agent is genipin.
  • this is used both as a reaction medium of the crosslinking reaction, and as a solvent that causes the swelling of the hydrogel.
  • the hydrogel components are in the following proportion:
  • chitosan polymer between 0.1 and 5% by weight; preferably between 0.3 and 0.7%.
  • crosslinking agent between 0.001% and 1%, preferably between 0.01 and 0.05% by weight; Y
  • iii. water between 94 and 99.99% by weight, preferably greater than 99%.
  • the hydrogel additionally contains an active substance that is released therefrom and that has cosmetic or pharmaceutical properties.
  • Said active substance is selected from the group consisting of hormones, peptides, proteins, drugs, lipid or lipophilic compounds, hydrophilic compounds, nucleic acid or nucleotide compound or any combination thereof.
  • hydrogels The property of reversible absorption and desorption of liquid by hydrogels is used to control the release of active ingredients.
  • Diffusion takes place when the active agent passes through the polymer that forms the hydrogel. Diffusion can occur at the macroscopic level, through the pores of the polymer matrix or at the molecular level, through the polymer chains.
  • the textile substrate is selected from the group consisting of textile materials of a plant, animal, synthetic nature or any combination thereof.
  • the textile substrate is selected from the group consisting of linen, cotton, esparto, wool, silk, nylon, polyester, polyamide or any combination thereof.
  • the textile substrate is selected from cotton, linen, wool, polyamide and polyester.
  • the components of the new composition are in the following weight ratio:
  • a second aspect of the present invention relates to a process for the preparation of the composition comprising the following steps:
  • the synthesis of the hydrogel comprises the following steps:
  • the application of the hydrogel on the substrate is carried out by depletion or impregnation with foulard.
  • Experimental conditions for treatment may be the following:
  • the tissues are impregnated in a hydrogel solution and drained in a foulard at a pressure of 1 -10 bar and speed 3 to 30 m / min
  • the textile substrate can be pretreated with plasma in order to activate the surface of the textile substrate.
  • Plasma of air, nitrogen or water vapor or any combination thereof may be used, which may be the reaction chamber pressure from 100 Pa at atmospheric pressure, the power from 10 to 500 W and the time from 10 seconds to 10 minutes .
  • a post-treatment with ultraviolet light can be carried out after impregnation of the tissue with the hydrogel in order to increase its adhesion on the tissue.
  • the textile composition obtained by the described process has a water adsorption capacity, at a relative humidity of 65%, increasing a minimum of 20% with respect to the textile substrate without hydrogel.
  • the hydrogel remains in the textile substrate after the wash and rub fastness tests carried out according to UNE-EN ISO 105-C06: 1997 / AC and UNE-EN ISO 12947- 1 respectively.
  • a third aspect of the present invention relates to the use of the composition for the manufacture of medical or cosmetic textiles.
  • medical textiles are used to facilitate wound healing, for the controlled release of active substances with textile support or for tissue engineering.
  • Another preferred embodiment refers to the use of the composition in textile materials in which the hydrogel is in the form of an airgel.
  • FIG. 1 Scanning electron microscopy images of polyamide tissue treated with the hydrogel according to the method of 10 passed through the foulard rollers (a and b), 10 + 10 (c and d) 10 + 10 + 10 (e and f). The impregnation process was carried out in 1, 2 or 3 stages, (10), (10 + 10) and (10 + 10 + 10) respectively, allowing the tissue samples to dry and condition before each impregnation, at 22 S C and 50% relative humidity (% RH) for a period of at least 48 hours.
  • Figure 3 Scanning electron microscopy images of polyamide tissue treated with water vapor plasma and subsequently impregnated with chitosan hydrogel according to 3 passed through the foulard rollers (a and b) or 10 passed through the foulard (c and d).
  • FIG. 4 Scanning electron microscopy images of polyamide tissue treated with the hydrogel according to the method of 3 passed through the foulard rollers subsequently subjected to 1 h UV ⁇ a and b) or 3 h UV (c and d).
  • Figure 6. 95% RH water content of tissue samples subjected to the different treatments.
  • Figure 7. High resolution spectra for the Ci s of the NT samples and treated according to methods 3 + 3 + 3 (a), 10 + 10 + 10 (b) and 10 + 3 hours of UV treatment (c).
  • Example 1 Synthesis of chitosan hydrogeies cross-linked with genipin
  • Example 2 The procedure was as in Example 1 but dissolving 0.5% genipin in phosphate buffer and maintaining the temperature at 40 S C.
  • the hydrogel is applied by the depletion method on the textile substrate with a 1/20 bath ratio for 20 minutes at 25 9 C and then drained in a foulard.
  • Example 5 Application of the hydrogel on the textile substrate
  • the hydrogel is applied by the impregnation method in a foulard making 3 passes through the rollers and allowed to dry at room temperature.
  • the tissue impregnated according to this method has a weight gain, after conditioning, of 1.62%.
  • the hydrogel is applied according to example 5 but making 10 passes through the rollers of the foulard.
  • the fabric impregnated according to this method has a weight gain, after being conditioned, of 2%.
  • Example 7 Application of the hydrogel on the textile substrate
  • Example 8 Application of hydrogei on the textile substrate
  • the hydrogei is applied according to example 6 but performing the same process three times conditioning the sample after each application of the hydrogei at 22 S C and at 50% relative humidity for a minimum period of 48 hours.
  • the tissue impregnated according to this method has a weight gain of 3.5%.
  • the textile substrate is subjected to a pretreatment with water vapor plasma for 2 minutes at a pressure of 280 Pa and a power of 30 W.
  • the hydrogei is then applied according to the foulard impregnation method making 3 passes through the rollers.
  • the tissue impregnated according to this method has a weight gain after being conditioned of 1.6%. This treatment was performed in order to increase the adhesion of hydrogei on the tissue.
  • the hydrogei is applied on the textile substrate according to example 5 and subsequently subjected to UV radiation for 1 hour.
  • the tissue impregnated according to this method has a weight gain after being conditioned of 1.4%. This treatment was also performed with the objective of increasing the adhesion of hydrogei on the tissue.
  • Example 11 Characterization of polyamide tissue functionalized with chitosan hydrogels
  • Table 1 shows the weight gain of tissue samples from polyamide after application of the hydrogel and drained in the foulard and after conditioning at 22 9 C and 50% relative humidity.
  • the weight gain of the tissues after draining in the foulard is greater than 90% regardless of the type of treatment to which the tissue has been subjected. After conditioning it can be seen that the samples with the greatest weight gain are those that have been impregnated with the hydrogel on successive occasions, either according to the method of 3 or 10 passed through the foulard with a weight gain of 2.74 and 3.48% respectively.
  • Table 1 Weight gain (%) of polyamide tissues impregnated with chitosan hydrogel crosslinked with genipin.
  • Table 2 Color difference ( ⁇ ) of polyamide tissue samples treated with genipin crosslinked chitosan hydrogel.
  • Table 3 K / S values of polyamide tissue samples treated with the genipin crosslinked chitosan hydrogel. - Determination of the wettability of polyamide fabric treated with hydrogel
  • Table 4 Moisture time samples of polyamide tissue treated with chitosan hydrogel crosslinked with genipin.
  • Water adsorption capacity is a very important feature in tissues that are in contact with the human body since they provide a feeling of comfort.
  • the water adsorption capacity is greater than in the previous case since on this occasion the moisture content at 65% is 47% higher than the untreated tissue ( Figure 5 ).
  • the tissues with the chitosan hydrogel coating have a higher water content than the untreated tissue, these differences being more noticeable at high relative humidity.
  • FIG. 6 shows a bar chart with the water content of the different tissue samples at a relative humidity of 95%.
  • the capacity of the monolayer (W m ) is greater in the untreated sample with respect to the coated samples while the constant K is greater in the samples presenting the coating, which indicates that the water's atinity for the first monolayer is superior in the untreated sample while in the samples with the coating the affinity of the water is greater in the upper layers with respect to the first monolayer.
  • X-ray photoelectronic spectroscopy is based on the emission of photoelectrons by the surface atoms of a material when excited by a monochromatic X-ray beam. These photoelectrons are emitted with a kinetic energy that is related to Link energy.
  • the spectral analysis of the photoelectronic emission constitutes an elementary analysis that describes the chemical form of the surface atoms.
  • Table 8 shows that the O / N ratio increases in the samples with the chitosan hydrogel coating with respect to the untreated tissue.
  • the increase in the O / N ratio with respect to the untreated sample indicates the presence of the hydrogel coating on the treated samples since the theoretical O / N ratio of the chitosan hydrogel coating is

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Abstract

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para conferir a sustratos textiles nuevas propiedades superficiales sensibles a estímulos externos de interés para distintas aplicaciones, preferiblemente en aplicaciones médicas y cosméticas. Ello implica la formación de un hidrogel y su posterior aplicación al material que puede ser en forma de tejido, hilo o fibra textil. Además se describe el procedimiento para la elaboración de la composición del hidrogel, así como el procedimiento de su aplicación en sustratos textiles.

Description

COMPOSICIONES TEXTILES CON HIDROGELES DE QUITOSANO
La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para conferir a sustratos textiles nuevas propiedades superficiales sensibles a estímulos externos de interés para distintas aplicaciones, preferiblemente en aplicaciones médicas y cosméticas. Ello implica la formación de un hidrogel y su posterior aplicación al sustrato que puede ser en forma de tejido, hilo o fibra textil. Además se describe el procedimiento para la elaboración de la composición del hidrogel, así como el procedimiento de su aplicación en sustratos textiles.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los hidrogeles son redes poliméricas tridimensionales de origen natural o sintético, caracterizados por su extraordinaria capacidad de absorber agua y diferentes fluidos, pudiendo retener una gran cantidad de líquido en su estructura sin disolverse. Esta propiedad de absorber agua les convierten en materiales de enorme interés. Estos hidrogeles se obtienen mediante polimerización y entrecruzamíento simultáneo de uno o varios monómeros, mono- o polifuncíonales, o mediante entrecruzamíento de polímeros polifuncíonales. Se pueden clasificar de varias formas dependiendo de qué características y propiedades particulares se tomen como referencia {Peppas, N. A., Bures, P., Leobandund, W., Ichikawa, H., Hydrogels in pharmaceutical formulations, Eur. Jour. of Pharmaceutics and Biopharm., 50, 27-46, 2000). Atendiendo a su composición se pueden clasificar en homopoliméricos, copoliméricos o redes poliméricas interpenetradas (IPN). Dependiendo de la naturaleza de sus componentes pueden ser hidrogeles no iónicos o iónicos (aniónicos, catiónicos y anfóteros). Si se clasifican en función del tipo de uniones de la red tridimensional, éstos pueden ser hidrogeles físicos o químicos. Los hidrogeles presentan una serie de características particulares como son:
- Carácter hidrófilo: debido a la presencia en la estructura molecular de grupos solubles en agua tales como -OH, -COOH, -CONH2 y -
SO3H (Fríends, G., et al., 1993, J. Appl. Pol. Scí., 49, 1869).
- Presentan una consistencia suave y elástica. - Se hinchan en agua aumentando considerablemente su volumen hasta alcanzar un equilibrio pero sin perder su forma.
Cuando el hinchamiento depende de las condiciones del medio externo reciben el nombre de hidrogeles sensibles a estímulos. Algunos de los factores que afectan al hinchamiento de este tipo de hidrogeles incluyen el pH, la temperatura, la fuerza iónica y la radiación electromagnética.
Los sistemas poliméricos de tipo hidrogel presentan un enorme potencial claramente reconocido en numerosos campos habiendo despertado un gran interés sobre todo en el ámbito bíomédico y cosmético. Sin embargo, pese a los grandes avances experimentados en el diseño de hidrogeles y la enorme versatilidad de algunos de ellos, en la actualidad el potencial de los hidrogeles disponibles se encuentra limitado en algunos campos. Entre estos campos hay que señalar por su enorme interés y repercusiones tan importantes en la salud y economía, el de la ingeniería de tejidos. Concretamente, y a pesar de los significativos avances que ha experimentado este campo, existen desafíos que deben resolverse si se pretende alcanzar una aplicación clínica o cosmética amplia. Dichos desafíos incluyen la necesidad de disponer de hidrogeles con propiedades mecánicas, químicas y biológicas adecuadas (Khademhosseini et al., PNAS 103, 2006, 2480-2487). Por otro lado, el quítosano es un producto que se utiliza en diversas aplicaciones como liberación de fármacos, ingeniería de tejidos y curación de heridas gracias a sus propiedades de biocompatibilidad, biodegradabílidad y no toxicidad. El quítosano se puede utilizar en forma de hidrogel, film, partículas, etc. Los hidrogeles de quítosano se han utilizado en aplicaciones médicas y farmacéuticas como ingeniería de tejidos y liberación de fármacos. En el sector textil también se han aplicado hidrogeles de quítosano o combinación de éste con otros polímeros para funcionalizar tejidos textiles y conferirles nuevas propiedades. El quítosano normalmente se entrecruza con otras moléculas para conferirle resistencia en medio ácido ya que a pH ácido este polímero es soluble. Se han utilizado diferentes moléculas para entrecruzar el quítosano como glutaraldehído y formaldehído pero presentan el problema de una elevada toxicidad. Por este motivo recientemente se ha comenzado a utilizar un agente reticulante natural, la genipina, que presenta de 5000 a 10000 veces menos toxicidad que el glutaraldehído. Los hidrogeles de quítosano reticulados con genipina han sido descritos en la literatura y se han utilizado entre otras aplicaciones para la liberación de fármacos. No obstante su aplicación sobre sustratos textiles no está descrita.
Además, existen los textiles médicos que pueden utilizarse igualmente para el tratamiento de heridas, en la liberación controlada de fármacos o la ingeniería de tejidos.
Estos materiales textiles debido a su elevada área superficial y a sus propiedades de resistencia, flexibilidad, permeabilidad al aire y a la humedad, así como su disponibilidad en diferentes longitudes y diámetros son buenos candidatos para el tratamiento de heridas.
La biodegradabílidad es un aspecto muy importante en los textiles médicos. Las fibras utilizadas en el tratamiento de heridas se clasifican en biodegradables y no bíodegradables. El algodón, la viscosa, el algínato, el colágeno, la quitina y el quitosano y aquellas que puedan ser adsorbidas por el organismo en 2-3 meses se consideran fibras biodegradables mientras que las fibras sintéticas como la políamida, el poliéster, el polipropileno y el politetrafluoroetileno cuya degradación es superior a 6 meses se consideran no biodegradables.
La liberación controlada de principios activos con soporte textil es otra de las aplicaciones de los textiles médicos. Los textiles son soportes adecuados para la liberación de principios activos ya que presentan una estructura permeable con una gran capacidad de adsorción, además de una elevada área superficial. Se han desarrollado diferentes sistemas de liberación de principios activos donde están involucrados los textiles, por ejemplo en incorporación de ciclodextrinas en las fibras, en fibras de intercambio iónico (Jaskari, T., Vuorio, M., Kontturi, K, Manzanares, J. A., Hirvonen, J., Controlled transdermal iontophoresis by ion-exchange fiber. Journal of Controlled Reléase, 67, 179-190, 2000; Vuorio, M. Manzanares, J. A., Murtomáki, L., Hirvonen, J., Kankkunen, T., Kontturi, K., Ion exchange fibers and drugs: a transient study, Journal of Controlled Reléase, 91, 439-448, 2003, Vuorio, M., Murtomáki, L, Hirvonen, J., Kontturi, K., Ion-exchange fibers and drugs: a novel device for the screening of iontophoretic systems, Journal of Controlled Reléase, 97, 485-492, 2004) fibras que contienen sustancias microencapsuladas y nanofibras fabricadas medíante electrohilado en cuyo interior se encuentra el principio activo. Otro sistema para liberación de sustancias es a partir de fibras huecas que en su interior contienen nanopartículas cargadas del fármaco o sustancia a liberar (Polacco, G., Cascone, M.G., Lazzeri, L, Ferrara, S. Giusti P., Biodegradable hollow libres containing drug-loaded nanoparticles as controlled reléase systems, Polymer Internacional, 51 , 1464-1472, 2002). Por último, los textiles más utilizados en ingeniería de tejidos son los tejidos no tejidos, preferiblemente de materiales biodegradables. Se ha diseñado un soporte textil de PET recubierto de un hidrogel de quitosano, colágeno y mezclas de ambos bíopolímeros fí/sbíicf, M. W., Karamuk, E., Mayer, J., Designing hydrogel coaleó textiie scaffolds for tissue engineeríng: Effect of casting conditions and degradaron behavior studied at microstructure level, Journal of Materials Science Letters, 21, 1191-1194, 2002). DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La aplicación de hidrogeles de quitosano reticulados con genipina sobre soportes textiles aporta una serie de ventajas al material sobre el cual se aplica. Confiere hidrofilidad a sustratos de naturaleza hidrófoba, aumentando su confort, además de incrementar la capacidad de adsorción de agua y otros fluidos acuosos. Otra ventaja es que tanto el quitosano como la genipina son productos biocompatibles y aceptables medioambientalmente. Estos hidrogeles son fácilmente aplicables sobre sustratos textiles según procedimientos establecidos en la industria textil y no generan residuos tóxicos.
La presente invención se refiere a una nueva composición que comprende un hidrogel y un sustrato textil. Además se describe el procedimiento para la elaboración de dicha composición y el uso de la misma en la fabricación de materiales textiles, preferiblemente de uso médico o cosmético.
Por lo tanto, un primer aspecto esencial de la presente invención se refiere a una composición textil que comprende:
- un hidrogel que comprende:
- un polímero de quitosano; - un agente entrecruzante seleccionado del grupo formado por monoterpenos bicíclícos; y
- agua; y
- un sustrato textil.
El quitosano es un polísacárido que se obtiene por desacetílación de la quitina. Está formado por unidades de glucosamina y N- acetilglucosamina igual que la quitina pero recibe el nombre de quitosano cuando el porcentaje de glucosamina es mayor del 50% (Rinaudo, M., 2006, Chitin and chitosan: Properties and applications, Progress in Poiymer Science, 31, 7, 603).
Propiedades: Biocompatible, biodegradable, no tóxico, hemostático, fungistático. Se puede utilizar como gel, film, fibras {Petrulyte, S., Advanced textile materials and biopolymers in wound management, Danish Medical Buiíetin, vol. 55, ng 1, February 2008).
Aplicaciones: curación de heridas (Petrulyte, S., Advanced textile materials and biopolymers in wound management, Danish Medical Bulletin, vol. 55, ns 1, February 2008; Berger, J, Reist, M., Mayer, J. M, Felt, O., Gurny, R., Structure and interactions in chitosan hydrogels formed by complexation or aggregation for biomedical applications, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 57, 35-52, 2004), liberación de fármacos (Khor, E.., Lim, L. Y., Implantable applications of chitin and chitosan, Biomaterials, vol. 24, 2339-49, 2003; Peniche, C, Fernández, M., Gallardo, A., López-Bravo, A., San Román, J., Drug Delivery Systems Based on Porous Chitosan/Poiyacryiyc Acid Microspheres, Macromolecular Bioscience, 3, 540-545, 2003), ingeniería de tejidos {Khor, E.., Lim, L. Y., Implantable applications of chitin and chitosan, Biomaterials, vol. 24, 2339-49, 2003), acabado textil con propiedades antimícrobianas (Lim, S. H., Hudson, S. M., Application of a fiber-reactive chitosan derivative to cotton fabric as an antinmicrobial textile finish, Carbohydrate Polymers, 56, 227-234, 2004), ingeniería de tejidos con soporte textil {Risbud, M. W., Karamuk, E., Mayer, J., Designing hydrogei coated textile scaffoids for tissue engineering: Effect of casting conditions and degradation behavior studied at microstructure level, Journal of Materials Science Letters, 21, 1 191-1 194, 2002; Chen, K.-S., Ku, Y.-A., Lee, C.-H., Un, H.-R., Lín, F.-H., Chen, T.-M., Immobilization of chitosan gel with cross-linking reagent on PNlPAAm gel/PP nonwoven composites surfaces, Materials Science and Engineering, C25, 472-478, 2005).
Figure imgf000009_0001
Estructura molecular del polímero quitosano
El agente entrecruzante permite que las cadenas poliméricas que constituyen el hidrogel queden unidas y formen así una red tridimensional más compacta. Las fuerzas cohesivas que producen el entrecruzamiento no son sólo de carácter covalente, también están presentes interacciones electrostáticas, interacciones hidrofóbicas, fuerzas dipolo-dipolo y/o enlaces por puentes de hidrógeno.
Según una realización preferida, el agente entrecruzante es genipina.
Con respecto al agua, esta se emplea tanto como medio de reacción de la reacción de entrecruzamiento, como de disolvente que provoca el hinchamiento del hidrogel.
Según otra realización preferida, los componentes del hidrogel están en la siguiente proporción:
i. polímero de quitosano, entre 0,1 y 5% en peso; preferentemente entre 0,3 y 0,7%. ii. agente entrecruzante entre 0,001 % y 1 %, preferentemente entre 0,01 y 0,05% en peso; y
iii. agua, entre 94 y 99,99% en peso, preferentemente superiores a 99%.
Según otra realización preferida, el hidrogel contiene adicionalmente una sustancia activa que se libera del mismo y que tiene propiedades cosméticas o farmacéuticas. Dicha sustancia activa se selecciona del grupo formado por hormonas, péptidos, proteínas, fármacos, compuestos lipidíeos o lipofílicos, compuestos hidrofílicos, compuestos de ácidos nucleicos o nucleótídos o cualquier combinación de las mismas.
La propiedad de absorción y desorción reversible de líquido por parte de los hidrogeles es empleada para controlar la liberación de principios activos.
Existen tres mecanismos principales mediante los cuales un principio activo puede ser liberado desde un hidrogel: difusión, degradación e hinchamiento seguido de difusión. La difusión tiene lugar cuando el agente activo pasa a través del polímero que forma el hidrogel. La difusión puede producirse a nivel macroscópico, a través de los poros de la matriz poliméríca o a nivel molecular, a través de las cadenas poliméricas.
Según una realización preferida el sustrato textil se selecciona del grupo formado por materiales textiles de naturaleza vegetal, animal, sintética o cualquier combinación de las mismas. Según otra realización preferida, el sustrato textil se selecciona del grupo formado por lino, algodón, esparto, lana, seda, nailon, poliéster, poliamida o cualquier combinación de las mismas. Preferiblemente el sustrato textil se selecciona entre algodón, lino, lana, poliamida y poliéster. Según otra realización preferida, los componentes de la nueva composición están en la siguiente proporción en peso:
- hidrogel en un 0,02 a 10%, preferiblemente en un 1 a 5%.
- sustrato textil en un 99,98 a 90%, preferiblemente en un 99 a 95%.
Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento para la elaboración de la composición que comprende las siguientes etapas:
- síntesis del hidrogel;
- aplicación del hidrogel sobre el polímero textil.
Según una realización preferida la síntesis del hidrogel comprende las siguientes etapas:
- disolución del polímero en medio acuoso;
- disolución del reticulante en medio acuoso;
- mezcla de ambas soluciones;
- formación del hidrogel por entrecruzamiento del polímero
Según otra realización preferida, la aplicación del hidrogel sobre el sustrato se lleva a cabo mediante agotamiento o impregnación con foulard.
Agotamiento
Los tejidos se sumergen en una solución de hidrogel. Las condiciones experimentales para el tratamiento pueden ser las siguientes:
• Relación de baño: entre 1/5 y 1/80 (g sustrato/ mL solución)
• Temperatura: 5-70 SC
• Tiempo de tratamiento: 1 -50 minutos Tras finalizar el tratamiento las muestras se escurren en un foulard a presión de 1 -10 bar a la velocidad de 1 a 30 m/min impregnación con foulard
Los tejidos se impregnan en una solución de hidrogel y se escurren en un foulard a una presión de 1 -10 bar y velocidad 3 a 30 m/min
Pretratamiento con plasma
El sustrato textil se puede pretratar con plasma con la finalidad de activar la superficie del sustrato textil. Se puede utilizar plasma de aire, nitrógeno o vapor de agua o cualquier combinación de los mismos pudíendo ser la presión de la cámara de reacción desde 100 Pa a presión atmosférica, la potencia de 10 a 500 W y el tiempo desde 10 segundos a 10 minutos. Por otro lado se puede llevar a cabo un post-tratamiento con luz ultravioleta tras la impregnación del tejido con el hidrogel con el objetivo de incrementar la adherencia de éste sobre el tejido.
La composición textil obtenida mediante el procedimiento descrito, posee una capacidad de adsorción de agua, a humedad relativa de 65%, aumentando un mínimo de un 20% con respecto al sustrato textil sin hidrogel.
Además, en dicha composición textil de la presente invención, el hidrogel permanece en el sustrato textil tras los ensayos de solidez al lavado y al frote realizados según las normas UNE-EN ISO 105-C06:1997/AC y UNE-EN ISO 12947-1 respectivamente.
Un tercer aspecto de la presente invención se refiere al uso de la composición para la elaboración de textiles médicos o cosméticos. Según una realización preferida, los textiles médicos se usan para facilitar la cicatrización de heridas, para la liberación controlada de sustancias activas con soporte textil o para ingeniería de tejidos. Otra realización preferida, se refiere al uso de la composición en materiales textiles en el cual el hídrogel está en forma de aerogel.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y figuras se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Figura 1. Influencia del número de etapas de impregnación (a), pretratamiento con plasma (b) o post-tratamiento con radiación UV (c) en el porcentaje de ganancia de peso.
Figura 2. imágenes de microscopía electrónica de barrido de tejido de poliamida tratado con el hidrogel según el método de 10 pasadas por los rodillos del foulard (a y b), 10+10 (c y d) 10+10+10 (e y f). El proceso de impregnación se realizó en 1 , 2 ó 3 etapas, (10), (10+10) y (10+10+10) respectivamente, dejando secar y acondicionar las muestras de tejido antes de cada impregnación, a 22SC y 50% de humedad relativa (%RH) durante un periodo de 48 horas como mínimo. Figura 3. Imágenes de microscopía electrónica de barrido de tejido de poliamida tratado con plasma de vapor de agua y posteriormente impregnado con hídrogel de quitosano según 3 pasadas por los rodillos del foulard (a y b) o 10 pasadas por el foulard (c y d).
Figura 4. Imágenes de microscopía electrónica de barrido de tejido de poliamida tratado con el hidrogel según el método de 3 pasadas por los rodillos del foulard posteriormente sometido a 1 h UV {a y b) o 3 h UV (c y d).
Figura 5. Isotermas de adsorción de tejido de poliamida no tratado y tratado con hidrogel de quitosano según los distintos métodos.
Figura 6. Contenido de agua al 95% de RH de muestras de tejidos sometidas a los diferentes tratamientos. Figura 7. Espectros de alta resolución para el Cis de las muestras NT y tratadas según los métodos 3+3+3 (a), 10+10+10 (b) y 10 + 3 horas de tratamiento con UV (c).
EJEMPLOS
A continuación se describen algunos ejemplos de aplicación del procedimiento descrito que se proporcionan a modo de ilustración y no tienen el propósito de limitar la presente invención. Ejemplo 1 : Síntesis de hidrogeies de quitosano entrecruzado con genipina
Se disolvió quitosano (1 % p/p) en una solución de ácido acético (1 % v/v) durante 24 h. Posteriormente se disolvió la genipina en solución reguladora de fosfato pH 7,4 (0,05 % p/p). La reacción entre el quitosano y la genipina tiene lugar tras mezclar ambas soluciones según la relación 1 :1 p/p a temperatura ambiente. Ejemplo 2: Síntesis de hidrogeies de quitosano entrecruzado con genipina
Se procedió como en el ejemplo 1 pero disolviendo 1% de genipina en agua.
Ejemplo 3: Síntesis de hidrogeies de quitosano entrecruzado con genipina
Se procedió como en el ejemplo 1 pero disolviendo 0,5% de genipina en tampón fosfato y manteniendo la temperatura a 40SC.
Ejemplo 4: Aplicación dei hidrogel sobre ei sustrato textil
El hidrogel se aplica mediante el método de agotamiento sobre el sustrato textil con una relación de baño 1/20 durante 20 minutos a 259C y a continuación se escurre en un foulard.
Ejemplo 5: Aplicación dei hidrogel sobre ei sustrato textil
El hidrogel se aplica mediante el método de impregnación en un foulard realizando 3 pasadas por los rodillos y se deja secar a temperatura ambiente. El tejido impregnado según este método presenta una ganancia de peso, tras ser acondicionado, de 1 ,62%.
Ejemplo 6: Aplicación dei hidrogel sobre el sustrato textil
El hidrogel se aplica según el ejemplo 5 pero realizando 10 pasadas por los rodillos del foulard. El tejido impregnado según este método presenta una ganancia de peso, tras ser acondicionado, de 2%.
Ejemplo 7: Aplicación del hidrogel sobre el sustrato textil
El hidrogel se aplica según el ejemplo 5 pero realizando el mismo proceso tres veces, acondicionanado la muestra después de cada aplicación del hidrogel a 22SC y a 50% de humedad relativa durante un periodo mínimo de 48 horas. El tejido impregnado según este método presenta una ganancia de peso de 2,7%. Ejemplo 8: Aplicación del hidrogei sobre el sustrato textil
El hidrogei se aplica según el ejemplo 6 pero realizando el mismo proceso tres veces acondicionanado la muestra después de cada aplicación del hidrogei a 22SC y a 50% de humedad relativa durante un periodo mínimo de 48 horas. El tejido impregnado según este método presenta una ganancia de peso de 3,5%.
Ejemplo 9: Aplicación dei hidrogei sobre ei sustrato textil
El sustrato textil se somete a un pretratamiento con plasma de vapor de agua durante 2 minutos a una presión de 280 Pa y una potencia de 30 W. A continuación se aplica el hidrogei según el método de impregnación con foulard realizando 3 pasadas por los rodillos. El tejido impregnado según este método presenta una ganancia de peso tras ser acondicionado de 1 ,6%. Este tratamiento se realizó con la finalidad de incrementar la adherencia del hidrogei sobre el tejido.
Ejemplo 10: Aplicación del hidrogei sobre el sustrato textil
El hidrogei se aplica sobre el sustrato textil según el ejemplo 5 y posteriormente se somete a radiación UV durante 1 hora. El tejido impregnado según este método presenta una ganancia de peso tras ser acondicionado de 1 ,4%. Este tratamiento también se realizó con el objetivo de incrementar la adherencia del hidrogei sobre el tejido.
Ejemplo 11 : Caracterización dei tejido de poliamida funcionalizado con hidrogeles de quitosano
Este ejemplo muestra la caracterización de los tejidos impregnados con el hidrogei, mediante alguno o varios de los tratamientos mencionados en los ejemplos 4 a 10. - Ganancia de peso
La Tabla 1 muestra la ganancia de peso de las muestras del tejido de poliamida tras la aplicación del hidrogel y escurrido en el foulard y tras el acondicionamiento a 229C y 50% humedad relativa.
La ganancia de peso de los tejidos tras el escurrido en el foulard es superior al 90% independientemente del tipo de tratamiento al cual haya sido sometido el tejido. Tras el acondicionamiento se puede observar que las muestras con mayor ganancia de peso son las que han sido impregnadas con el hidrogel en sucesivas ocasiones, ya sea según el método de 3 ó 10 pasadas por el foulard con una ganancia de peso de 2,74 y 3,48% respectivamente.
Figure imgf000017_0001
Tabla 1 : Ganancia de peso (%) de tejidos de poliamida impregnados con hidrogel de quitosano reticulado con genipina.
Al comparar la ganancia de peso según el método de 3 ó 10 pasadas por el foulard en 1 , 2 ó 3 etapas, se observa que el tejido con mayor ganancia de peso es aquél que ha sido sometido a 10 pasadas por el foulard en tres ocasiones (Figura 1 a). Respecto al pretratamiento con plasma no se observan diferencias en la ganancia de peso al compararlo con el tejido sometido a las mismas pasadas por el foulard (Figura 1 b). No obstante al comparar las muestras que han sido sometidas a 3 ó 10 pasadas, presentan una ganancia de peso ligeramente superior las que han sido sometidas a un mayor número de pasadas. El post-tratamíento con radiación UV tampoco influye en la ganancia de peso (Figura 1 c).
- Análisis coiorimétrico de tejido de poiiamida tratado con hidrogei Se realizó el análisis coiorimétrico de las muestras tratadas con el hidrogei tras acondicionarlos a 229C y 50% RH. En la Tabla 2 se muestra la diferencia de color de las muestras tratadas con el hidrogei de quitosano, respecto al tejido original. La muestra que presenta menor diferencia de color respecto a la no tratada es aquella que ha sido pretratada con plasma de vapor de agua mientras que las muestras sometidas a un post-tratamiento con luz ultravioleta muestran mayor diferencia de color. No obstante, estos valores son inferiores a los de las muestras impregnadas con hidrogei según el método 3+3+3 que presenta una diferencia de color del 15,82.
Método
Pretratamiento Pasadas PostΔΕ
foulard tratamiento
3 4,22 ± 0,10
3+3 9,69 ± 0,27
3+3+3 15,82 ± 0,31 ninguno
10 5,63 ± 0,20
ninguno
10+10 13,65 ± 0,22
10+10+10 12,50 ± 0,21
3 4,363 ± 0,274 plasma
10 4,65 ± 0,36
3 8,75 ± 0,38
1 h UV
10 6,32 ± 0,27 ninguno
3 6,56 ± 0,97
3 h UV
10 7,97 ± 0,77
3 6,33
3h UV ninguno
10 7,1
Tabla 2: Diferencia de color (ΔΕ) de muestras de tejido de poliamida tratados con hidrogel de quitosano reticulado con genipina.
- Control cualitativo de la presencia de quitosano en tejido de poliamida Las muestras impregnadas con el hidrogel fueron tintadas con el colorante ácido Rojo Procilan según el procedimiento indicado en el apartado Experimental. Ello se realizó con el fin de determinar si se producían diferencias en la concentración superficial de quitosano en las diferentes muestras. Posteriormente se midió la intensidad de color de las muestras, determinándose el parámetro K/S a la longitud de onda de máxima absorción (520 nm).
Las muestras impregnadas con el hidrogel de quitosano presentan valores de K/S más elevados que la muestra no tratada poniendo de manifiesto la presencia del recubrimiento (Tabla 3). La muestra de tejido con mayor valor de K/S es la que ha sido impregnada con el hidrogel en sucesivas ocasiones. Estos resultados concuerdan con los resultados obtenidos en referencia a la ganancia peso ya que los que muestran mayor ganancia de peso son los que presentan un mayor valor de K/S, o sea intensidad de color.
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Tabla 3: Valores de K/S de muestras de tejido de poliamída tratados con el hidrogel de quitosano reticulado con genipina. - Determinación de la humectabilidad del tejido de poliamida tratado con hidrogel
Se determinó la humectabilidad de las muestras de poliamida tratadas con el hidrogel mediante el test de la gota. Método
Tiempo de
Pretratamiento Pasadas Posthumectación (s) foulard tratamiento
NT > 300
3 30 ± 9
3+3 1 ± 0
3+3+3 1 ,4 ± 0,5 ninguno
10 ninguno 2 ± 0
10+10 1 ± 0
10+10+10 1 ± 0
3 1 ± 0
plasma
10 1 ± 0
3 —
1 h UV
10 1 ± 0_
ninguno
3 2 ± 1 ,5
3 h UV
10 —
3 —
3 h UV ninguno
10 1 ± 0
Tabla 4: Tiempo de humectación muestras de tejido de políamida tratado con hidrogel de quitosano reticulado con genipina.
La mayoría de los tejidos impregnados con ei hidrogel mejoran su humectabiiidad de manera considerable ya que presentan tiempos de humectación inferiores a 5 segundos excepto el tejido sometido al tratamiento de 3 pasadas por ei foulard que es superior y ios tejidos tratados con radiación UV los cuales presentaban una gran variabilidad.
- Microscopía electrónica de barrido de tejido de políamida tratado con el hidrogel Se caracterizaron de microscopía electrónica de barrido las muestras después de ios tratamientos con ei fin de observar si se había producido alguna modificación superficial en las fibras. A continuación se muestran imágenes de microscopía electrónica de barrido de muestras tratadas con el hidrogel de quitosano (Figuras 2-4). En todos los casos se puede observar la presencia de un film entre las fibras. No obstante mediante esta técnica no se pueden detectar las diferencias entre los distintos tratamientos.
- Efecto de la abrasión en tejido de poiiamida tratado
Los ensayos de abrasión fueron realizados por según la norma UNE-EN ISO 12947-1 . Posteriormente los tejidos fueron tintados con el colorante Rojo Procilan con el fin de determinar si el recubrimiento continuaba presente en el tejido tras la abrasión. Tal como se puede observar en la Tabla 5 los valores de K/S de los tejidos impregnados con el hidrogel según diferentes métodos son mayores que el valor de K/S del tejido no tratado poniendo de manifiesto que el recubrimiento continúa presente sobre el tejido tras la abrasión.
Figure imgf000022_0001
Tabla 5: Valores de K/S de tejidos de poiiamida tratados con el hidrogel de quitosano reticulado con genipina tras los ensayos de abrasión. - Solidez ai frote y ai lavado
Los ensayos de solidez al frote y al lavado fueron realizados según las normas UNE-EN ISO 105-X12 y UNE-EN ISO 105-C06:1997/AC respectivamente. Tras los ensayos de solidez los tejidos fueron tintados con el colorante Rojo Procílan y se midieron los valores de K/S relativos a la intensidad de color. Los resultados muestran que no se elimina el recubrimiento tras los ensayos de solidez ya que los tejidos impregnados con el hidrogel de quitosano presentan valores de K/S mayores que el tejido no tratado (Tabla 6).
Figure imgf000023_0001
de quitosano reticulado con genipina tras los ensayos solidez al frote y al lavado.
-Termogravimetría de adsorción de vapor de agua (TG-DVS) en tejidos tratados
La capacidad de adsorción de agua es una característica muy importante en los tejidos que están en contacto con el cuerpo humano ya que proporcionan sensación de confort.
Se realizaron las isotermas de adsorción y desorción de vapor de agua de los tejidos impregnados con el hidrogel de quitosano. Además los resultados se ajustaron al modelo GAB con el fin de analizar las variaciones en la capacidad de adsorción de los tejidos de poliamida impregnados con el hidrogel de quitosano según los distintos métodos de impregnación. La Figura 5 muestra las isotermas de adsorción de los tejidos de políamida no tratado y tratado con el hidrogel de quítosano según el método 3+3+3. Como se puede observar la adsorción de agua es mayor en el tejido que presenta el recubrimiento con el hidrogel respecto al tejido no tratado, ya que para una humedad relativa del 65% el contenido en humedad incrementa un 30%.
Cuando se utiliza el método de impregnación 10+10+10 la capacidad de adsorción de agua es mayor que en el caso anterior ya que en esta ocasión el contenido en humedad a 65% es un 47% superior al del tejido no tratado (Figura 5).
En los tejidos pretratados con plasma de vapor de agua y posteriormente impregnados con hidrogel ya sea con 3 ó 10 pasadas por el foulard, el contenido en humedad es mayor que en el tejido no tratado (Figura 5).
Tal y como se muestra en la Figura 5 los tejidos con el recubrimiento con el hidrogel de quitosano presentan mayor contenido en agua que el tejido no tratado siendo estas diferencias más notables a humedades relativas elevadas.
En la Figura 6 se presenta un diagrama de barras con el contenido en agua de las distintas muestras de tejido a una humedad relativa del 95%. Al ajustar los resultados experimentales de adsorción de la muestra de tejido no tratada e impregnada con el hidrogel de quitosano según los distintos tratamientos al modelo GAB [Blahovec et al., Food Bioprocess Technol, 1 :82-90, 2008] se obtuvo la capacidad de la monocapa (Wm) y las constantes C y K (Tabla 7). La capacidad de la monocapa Wm es la actividad de agua expresada como presión de vapor relativa p/p0, donde p0 es la presión de vapor saturada. La C es la constante de energía relacionada con la diferencia entre la entalpia libre de las moléculas de agua en estado líquido puro y en la monocapa. La constante K es la relación entre la presión de vapor estándar del líquido y la presión de vapor del sorbato en la segunda capa y superiores.
La capacidad de la monocapa (Wm) es mayor en la muestra no tratada respecto a las muestras con recubrimiento mientras que la constante K es mayor en las muestras que presentan el recubrimiento, hecho que indica que la atinidad del agua por la primera monocapa es superior en la muestra no tratada mientras que en las muestras con el recubrimiento la afinidad del agua es mayor en las capas superiores respecto a la primera monocapa.
Figure imgf000025_0001
Tabla 7: Constantes C, K y coeficiente de regresión obtenidos del ajuste
GAB.
- Espectroscopia fotoelectrón ica de rayos X (XPS)
La espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) se basa en la emisión de fotoelectrones por parte de los átomos de la superficie de un material al ser excitados por un haz monocromático de rayos X. Estos fotoelectrones son emitidos con una energía cinética que está relacionada con la energía de enlace. El análisis espectral de la emisión fotoelectrónica constituye un análisis elemental que describe la forma química de los átomos de superficie.
Mediante esta técnica se evaluaron los cambios químicos a nivel de superficie de las fibras de tejido de poliamida tras la incorporación del hidrogel. La espectroscopia fotoelectrónica de rayos X permite analizar las capas más extemas de la superficie a una profundidad de 10 nm.
La Tabla 8 muestra que la relación O/N aumenta en las muestras con el recubrimiento con el hidrogel de quitosano respecto al tejido no tratado. El aumento de la relación O/N respecto a la muestra no tratada indica la presencia del recubrimiento del hidrogel sobre las muestras tratadas ya que la relación O/N teórica del recubrimiento del hidrogel de quitosano es
Figure imgf000026_0001
Tabla 8: Composición elemental (%) y relaciones C/N, C/O y O/N
Con la finalidad de obtener información más detallada de la composición química superficial de los tejidos de poliamida se realizaron los espectros de alta resolución para el C-i s de las muestras no tratada y tratadas con hidrogel de quitosano (Figura 7) y se analizaron las diferentes funcionalidades del carbono. Se observa un incremento de los grupos OH debido a la presencia del hidrogel de quitosano.
En la Tabla 9 se muestran las posiciones de los picos descritos en la literatura para las diferentes funcionalidades del carbono. Funcionalidad Energía de enlace (eV)
C-C, C-H 285
C-OH, C-O, C-N 286,7
O-C-O, C=0 288.6
0-C=0, N-C=0 289.3
Tabla 9: Energías de enlace asociadas a las diferentes funcionalidades del carbono.

Claims

Composición textil que comprende los siguientes elementos:
i. un hídrogel que comprende:
i. un polímero de quitosano;
ii. un agente entrecruzante seleccionado del grupo formado por monoterpenos bicíclicos; y
iii. agua;
ii. un sustrato textil.
Composición textil según la reivindicación 1 , donde el agente entrecruzante es genipina.
Composición textil según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, donde los componentes del hídrogel están en la siguiente proporción: i. polímero de quitosano, entre 0,1 y 5% en peso; preferentemente entre 0,3 y 0,7%.
ii. agente entrecruzante entre 0,001 % y 1 % en peso, preferentemente entre 0,01 y 0,05%.
iii. agua entre 94 y 99,99% en peso, preferentemente superiores a 99%.
Composición textil según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde adicíonalmente el hidrogel contiene una sustancia activa que se libera del mismo y que tiene propiedades cosméticas o farmacéuticas y se selecciona del grupo formado por hormonas, péptidos, proteínas, fármacos, compuestos lipidíeos o lipofílicos, compuestos hidrofílicos, compuestos de ácidos nucleicos o nucleótidos o cualquier combinación de las mismas. Composición textil según la reivindicación 1 , donde el sustrato textil se selecciona del grupo formado materiales textiles de naturaleza vegetal, animal, sintética o cualquier combinación de las mismas.
Composición textil según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el sustrato textil se selecciona del grupo formado por lino, algodón, esparto, lana, seda, nailon, poliéster, políamida o cualquier combinación de las mismas, preferiblemente el sustrato textil se selecciona entre algodón, lino, lana, poliamida y poliéster.
Composición textil según la reivindicación 1 , donde los componentes tienen las siguientes proporciones:
a. hídrogel en un 0,02 a 10%, preferiblemente en un 1 a 5%.
b. sustrato textil en un 99,98 a 90%, preferiblemente en un 99 a 95%.
Procedimiento para la elaboración de la composición de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende las siguientes etapas:
i. síntesis del hídrogel; y
ii. aplicación del hidrogel sobre el sustrato textil.
Procedimiento según la reivindicación 8, donde la síntesis del hídrogel comprende las siguientes etapas:
a. mezcla de una disolución de quítosano con una disolución de agente entrecruzante^
b. formación del hidrogel por entrecruzamiento del polímero.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, donde la aplicación del hidrogel sobre el sustrato textil se lleva a cabo mediante el método de agotamiento o el de impregnación con foulard.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, donde el sustrato textil ha sido previamente tratado con plasma.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 y 1 1 , donde tras la aplicación del hidrogel sobre el polímero textil se lleva a cabo un post-tratamiento con luz ultravioleta.
13. Uso de la composición textil de las reivindicaciones 1 a 7 para la elaboración de textiles médicos o cosméticos.
14. Uso de la composición textil según la reivindicación 13, para facilitar la cicatrización de heridas, para la liberación controlada de sustancias activas con soporte textil o para ingeniería de tejidos.
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