MEMORIA DESCRIPTIVA

La presente invención se refiere a una mezcla desinfectante y sanitizante biodegradable y biocompatible, que pueda ser utilizado en superficies y personas, en diferentes ambientes. Por sus características puede ser aplicado ante la presencia de personas, por lo que se recomienda su uso en establecimientos de salud, y todo tipo de establecimiento con público. Por lo anterior, es un producto ideal para túneles de sanitización, ya que es inocuo para las personas. La aplicación del producto se extiende a la desinfección y saneamiento general de utensilios, muebles, equipos, murallas y suelo en diferentes ambientes (tales como, escuelas, hogares, industrias, establecimientos de salud, etre otros).

Descripción de lo conocido en la materia

La desinfección y sanitización de los espacios ha estado siempre presente, sin embargo, con la llegada de la Pandemia por Covid19 es un tema que está aún más vigente y es un tema más recurrente entre distintos usuarios.

Las personas tienen la necesidad de mantenerse en espacios libres de contaminación o evitar al máximo posible los contagios. En este sentido existe desconocimiento por gran parte de la población de los productos que son utilizados para estos fines, ya que en algunos casos se ofrecen productos que no son aptos para ser aplicados en personas, como es el caso de los productos aplicados en túneles de sanitización. En el mercado existe una gran variedad de soluciones destinadas a desinfectar y sanitizar espacios, sin embargo, tienen alguna toxicidad que podría ser perjudicial para el ser humano. Dado lo anterior, surge la necesidad de innovar con una alternativa efectiva como desinfectante y sanitizante, que sea capaz de convivir a diario con las personas en el desarrollo de sus actividades.

La desinfección es un proceso que deja inactivos a los agentes contaminantes como bacterias, virus y protozoos, esto impide su desarrollo y crecimiento en las superficies. La sanitización ayuda a reducir el número de microorganismos con líquidos de propiedades antimicrobianas, como un tratamiento con un nivel de presión alto para expulsar el líquido nebulizado y eliminar las partículas o microorganismos. Dado lo anterior, se entiende que un desinfectante es por consecuencia sanitizante, solo cambian las diluciones (en el caso que sean productos químicos) y formas de aplicación.

Existen varias formas de desinfección, dependiendo del fin y el lugar de aplicación. La primera forma conocida son los sistemas físicos de desinfección:

Calor: Seco o húmedo. Calor seco, se realiza mediante exposición de objetos al aire caliente en el interior de un horno con temperaturas de entre 160°C y 170°C, siendo muy útil en la desinfección bactericida de cristal y metal. El calor húmedo se utiliza para desinfectar instrumentos y objetos en un medio líquido mediante la utilización de autoclaves. También se utiliza para desinfectar agua llevándola al punto de ebullición, es decir que tiene que alcanzar los 100°C de temperatura.

Incineración. Destruye todo tipo de vida, y por tanto también las bacterias. Se puede utilizar para destruir todo tipo de materias y desinfectar metales cuando alcanzan el punto de incandescencia.

Filtración. Se trata de un sistema de esterilización muy utilizado en laboratorios para el tratamiento de desinfección de sustancias que no pueden ser tratadas con calor, consigue aislar bacterias, esporas y hongos, pero no es válido frente a los virus.

En el campo de la limpieza y desinfección, existen equipos que contienen grupos de agentes microbianos para inhibir la reproducción de las bacterias, entre los que destacan:

Equipos de filtración: contienen sustancias bactericidas o bacteriostáticas, y son utilizados como eficaces desinfectantes en la higiene del agua y de sanitarios, se encuentran por ejemplo los filtros de carbón activado que en su composición contienen cierta cantidad de plata o cobre y zinc granulado para el tratamiento de aguas.

Generadores de radiación ultravioleta: también se incluyen en este grupo los equipos purificadores que generan rayos ultravioletas que actúan sobre las bacterias generando radiaciones que terminan con estos y otros microorganismos en determinados ambientes como laboratorios, industria alimentaria o centros hospitalarios.

Equipo bacteriostático: otro uso de bacteriostáticos muy eficaz en limpieza y desinfección de aseos, principalmente cuando reciben distintos usuarios, es la disposición de unos aparatos que también se conocen con el nombre de “bacteriostáticos para baños” que instalados en los inodoros, descargan dentro de estos, sustancias bactericidas que impiden la proliferación de bacterias. La aplicación de productos bactericidas reduce la suciedad, y garantiza mejores condiciones de uso de los aseos, además de eliminar los malos olores en la descomposición de secreciones orgánicas. Se trata de equipos cuya activación se puede producir bien con la descarga de la cisterna, o de forma automática secuencial.

Equipos de ozono: un ozonizador es una máquina que genera ozono de forma artificial, para su utilización en desinfección y limpieza de ambientes, eliminación de olores, tratamiento y depuración de aguas, y en tratamientos médicos. Existen diferentes tipos de ozonizador, en función de su tamaño, potencia, prestaciones y accesorios.

Finalmente, está el grupo de los pesticidas antimicrobianos, que son sustancias o mezclas de sustancias utilizadas para destruir o suprimir el crecimiento de microorganismos dañinos, tales como, bacterias, virus u hongos en los objetos y superficies inanimadas. Estos productos antimicrobianos contienen diferentes ingredientes activos y se comercializan en varias formulaciones: aerosoles, líquidos, polvos concentrados y gases. Un producto con acción antimicrobiana es una sustancia o mezcla de ellas que desinfecta, sanitiza, reduce o mitiga el crecimiento o desarrollo de organismos microbianos (bacterias, virus, hongos, algas, protozoos, levaduras y otros), protege objetos inanimados, procesos industriales, superficies, agua u otras sustancias o productos químicos, de la contaminación, deterioro, desarrollo de biofilms, entre otros. Esta acción puede llevarse a cabo mediante desinfección, sanitización, esterilización, desodorización y otros procesos similares.

Dentro de este grupo, se encuentran los productos desinfectantes, los que contienen las sustancias químicas que destruyen o inactivan los microorganismos que causan infecciones. Existe un gran número de agentes químicos desinfectantes, los que se detallan a continuación:

Yodo y yodóforos: el yodo, principalmente en su forma molecular, puede penetrar la pared de los microorganismos rápidamente, lo que se puede considerar como su característica fundamental. El yodo ha demostrado ser un excelente agente germicida. Sin embargo, su acción corrosiva unida a su escasa solubilidad, su fuerte olor, y su tendencia a teñir las superficies sobre las que se aplica, lo hacen inutilizable en las industrias agroalimentarias. No obstante, cuando el yodo se une a un agente con actividad de superficie no iónica, que actúa como disolvente y portador del yodo, formando los conocidos como yodóforos, estos inconvenientes quedan neutralizados. Su espectro de acción abarca a las bacterias Gram positivas y a las Gram negativas, a los mohos, a las levaduras y a los virus. Sin embargo, son poco activos frente a esporas bacterianas, se suelen utilizar a concentraciones de 10 a 100 ppm con temperaturas de hasta 50°C (Pérez, 2014).

Compuesto oxigenados (libres de cloro): el más conocido y económico es el agua oxigenada (peróxido de hidrógeno). Es un líquido incoloro a temperatura ambiente con sabor amargo. Pequeñas cantidades de peróxido de hidrógeno gaseoso se encuentran de forma natural en el aire. Es inestable y se descompone rápidamente a oxígeno y agua con liberación de calor lo cual no genera daño en el medio ambiente. Aunque no es inflamable, es un agente oxidante potente que puede causar combustión espontánea cuando entra en contacto con materia orgánica. Se usa fundamentalmente en presentaciones líquidas para desinfección de alto nivel (DAN) y en formas gaseosas para la desinfección de superficies de los centros sanitarios. Es bactericida, bacteriostático o esporicida según la concentración y las condiciones de utilización (3% es bacteriostático y 6% es bactericida, a temperatura ambiente). Aunque peróxido de hidrógeno por sí solo no es eficaz sobre la piel intacta, se emplea combinado con otros antisépticos para desinfectar manos, piel y mucosas. A concentraciones superiores al 20% es corrosivo y comburente. El otro compuesto oxigenado es el ácido peracético no es tan conocido como el agua oxigenada, pero es el desinfectante con mayor poder y espectro. No es corrosivo con los metales. Es un agente antimicrobiano ideal debido a su alto potencial oxidante. Es ampliamente efectivo contra microorganismos y no es desactivado por la catalasa o peroxidasas bacterianas y tiene mejor solubilidad con material lipídico que peróxido de hidrógeno. Se degrada hasta residuos seguros y respetuosos con el medio natural, como lo son el ácido acético y el peróxido de hidrógeno, y por lo tanto puede ser utilizado en aplicaciones sin enjuague. Puede ser utilizado sobre un amplio rango de temperatura (0 - 40°C), en un amplio rango de pH (3,0 -7,5), en procesos de limpieza en sitios, en condiciones de agua dura, y no es afectado por residuos de proteínas.

Los aldehidos: el más conocido es el formaldehido, o formol. Actúan por desnaturalización de las proteínas y los ácidos nucleicos de los microorganismos. El formol sin embargo, está en desuso para esta aplicación por estar catalogado en la lista de sustancias y preparaciones cancerígenas. La actividad de los aldehidos, básicamente formaldehido y glutaraldehído, está ligada a la desnaturalización de las proteínas y de los ácidos nucléicos por reducción química. Los aldehidos destruyen muy bien las bacterias, los hongos microscópicos y tienen también una excelente acción virucida. Se emplean para desinfectar superficies, aparatos e instrumentos.

Los alcoholes: los dos más utilizados son el etanol y el isopropanol o alcohol isopropílico. Tienen la ventaja de su baja toxicidad pero el inconveniente de su bajo espectro desinfectante. Sólo aconsejables como bactericidas. Su principal forma de acción antimicrobiana, es mediante la desnaturalización de las proteínas, permitiendo la ruptura de membranas. La acción microbicida del alcohol a diversas concentraciones ha sido examinada a una amplia variedad de especies, con periodos de exposición de 10 segundos a una hora. A concentraciones de 60%-80%, tanto el etanol como el isopropanol, son potentes agentes virucidas, inactivando casi todas las especies de virus lipofílicos y muchos de los virus hidrofílicos. Tienen una potente actividad antifúngica, incluyendo levaduras. Los alcoholes no son recomendados para la esterilización de material médico o quirúrgico, debido principalmente a que es incapaz de dañar a microorganismos esporulados y no puede penetrar materiales ricos en proteínas. No se conocen resistencias desarrolladas por la exposición al etanol. El alcohol es incoloro, pero volátil e inflamable, por lo tanto, debe almacenarse en ambientes fríos y bien ventilados. Además se evaporan rápidamente, razón por la cual que es difícil tener periodos extendidos de exposición, a menos de que los materiales se encuentren sumergidos en el alcohol. Son buenos desinfectantes, pero no se consideran desinfectantes de alto nivel (DAN), ya que no inactivan a las endoesporas bacterianas, es un desinfectante de nivel intermedio. Son buenos para la desinfección de objetos limpios y secos (riesgo medio y bajo). Se utiliza como antiséptico de piel intacta.

Grupos fenólicos: estos productos fueron de los primeros usados en desinfección hospitalaria como resultado de los trabajos de Lister, pionero de la asepsia quirúrgica. Diferentes compuestos fenólicos constituyen la base de muchos desinfectantes corrientes, empleándose a veces para sustituir a los hipocloritos. Es un compuesto orgánico aromático débilmente ácido y se asemeja a los alcoholes en su estructura. El fenol es soluble en disolventes orgánicos y ligeramente solubles en agua a temperatura ambiente, pero por encima de los 66°C es soluble en todas proporciones. Los arilfenol halogenados o no halogenados tienen una muy buena actividad bactericida, pero su actividad fungicida es muy discreta y su acción viricida es discutida. El fenol y sus derivados son irritantes de la piel y mucosas respiratorias y oculares. Tienen efecto alergénico y foto sensibilizante.

Los compuestos clorados: el más conocido de esta familia es el hipoclorito sódico. Los compuestos clorados actúan por oxidación de las estructuras proteicas de la membrana celular de los microorganismos, destruyendo su permeabilidad selectiva. El inconveniente mayor que presentan es que son corrosivos. La actividad biocida de los compuestos clorados, se debe fundamentalmente a la capacidad de formar ácido hipocloroso no disociado y a la liberación de cloro libre (por este motivo, se debe tener cuidado, durante la preparación del desinfectante clorado). Se postula que el cloro libre y el ácido hipocloroso, que se forman en la solución clorada, producen su efecto desinfectante por desnaturalización de proteínas, inhibición de reacciones enzimáticas vitales para el microorganismo El cloro pertenece a la familia de los compuestos halogenados, siendo los más utilizados los compuestos de cloro y yodo por su efecto bactericida. Los compuestos de cloro son los desinfectantes más utilizados a nivel industrial y no tiene comparación con otro igual en el tratamiento de las aguas. El principio activo, cloro, se puede presentar en forma gaseosa, soluciones de hipoclorito y cloramina. El gas de cloro es dos veces y media más pesado que el aire, tiene un olor sofocante intensamente desagradable y es extremadamente tóxico. En su forma líquida y sólida es un poderoso agente oxidante, blanqueador y desinfectante. El cloro se considera una sustancia química irritante del sistema respiratorio, las membranas mucosas y de la piel; el cloro líquido causa fuertes quemaduras al contacto con la piel y en los ojos. Los efectos son más graves a medida que es más alta la concentración y mayor tiempo de exposición, ocasionado irritación a ojos y dificultad para respirar; los síntomas de la exposición a altas concentraciones consisten en náuseas y vómitos, seguidos de una notoria dificultad para respirar.

Los amonios cuaternarios: representan una familia de compuestos antimicrobianos en los cuales las cuatro valencias del átomo de nitrógeno están ocupadas por grupos tipo alquilo de complejidad variable. Son solubles en agua y en alcohol y poseen propiedades tensioactivas. Su ventaja es la de no ser corrosivos en PH neutros. En cambio, generan espumas lo que en muchos casos limita su utilización. Otra desventaja es que su efecto esporicida es nulo. Las moléculas de amonio cuaternario desorganizan la disposición normal de la membrana celular o la envoltura de los distintos agentes infecciosos, uniéndose en forma irreversible a los fosfolípidos y las proteínas de esta estructura. De esta manera provocan alteración de su permeabilidad, salida del material vital citoplasmático y la liberación de diversos metabolitos a la célula microbiana que interfieren directamente en su cadena respiratoria o metabolismo energético. Otros mecanismos de acción que se les atribuyen son la inactivación de enzimas y la desnaturalización de algunas proteínas esenciales para el desarrollo de los agentes microbianos. La acción biocida de las aminas terciarias, que acompañan a los compuestos de amonio cuaternario en los desinfectantes, se debe también a su interacción con la membrana plasmática. Estos compuestos pueden producir irritación de piel y mucosas (incluyendo ojos) a altas concentraciones. En cambio, las soluciones diluidas no suelen producir irritación cutánea. En personas alérgicas pueden producir dermatitis atópica con irritación nasal o 7 cuadros bronquiales obstructivos, y en personas en contacto prolongado con el desinfectante pueden ocasionar dermatitis de contacto. Su ingesta accidental puede provocar náuseas, vómitos y dolor abdominal.

Ya se mencionó que desinfectar es el proceso químico que elimina o mata agentes patógenos y microorganismos como virus, bacterias y protozoos, impidiendo su crecimiento. En la desinfección no solo hay que tener en cuenta la efectividad del desinfectante, sino su perdurabilidad en el tiempo después de su aplicación. El espectro completo de la acción de desinfectar incluye los efectos: bactericida, fungicida, virucida y sporicida.

La eficacia de un desinfectante está ligada a su fórmula, dosis de aplicación, cantidad aplicada por m ² y el modo de aplicación.

Los alcoholes, compuestos clorados y amonio cuaternarios son los agentes químicos más utilizados para la producción de productos desinfectantes y sanitizantes que salen al mercado. Existen numerosas marcas que tienen productos en base a estos compuestos, sin embargo, estos 3 compuestos tienen debilidades, ya que todos en algún grado podrían ser tóxicos, su efecto residual no es prolongado, es necesario detener la operación normal de un establecimiento para su aplicación, no puede ser aplicado directamente a las personas y solo puede aplicarse a superficies. Innovación en desinfectantes y sanitizantes:

La actual pandemia ha puesto el desafío de aplicar productos con mayor efectividad y efecto residual, por lo que han surgido algunas innovaciones a nivel nacional e internacional.

En Chile se está utilizando las nanopartículas de cobre, las que sumadas al compuesto original ya sea amonio cuaternario o alcohol (que son las mezclas conocidas en el mercado) les da mayor efectividad y mayor efecto residual. Un ejemplo de producto con nanopartículas de cobre y amonio cuaternario es “Decutec” (https://bit.ly/3cCNzHI). Un producto con nanopartículas de cobre y alcohol existe en el mercado nacional “Aircop” (https://bit. ly/3aohyAd).

Estos productos son innovadores, pero siguen utilizando componentes tóxicos, siendo su uso ideal solo en superficies.

A nivel internacional se ofrece un producto con “nanotecnologías tecnología aegis microbe shield” (https://www.microban.com/es/antimicrobial- solutions/technologies/aegis-microbe-shield). Esta tecnología se trata de una olecua modificada que se conforma por: base de silano (usado en la industria del vidrio) que permite la capacidad de fijación; una cadena de 18 carbonos que rompe la membrana y nitrógeno que le da una carga positiva (+) que atrae los microbios que presentan una carga negativa en sus membranas o paredes, y que además provoca el golpe eléctrico que los elimina. Este producto se basa en un componente tóxico que es el silano, por lo que también solo puede ser aplicado en superficies. Otro ejemplo es un producto asiático lanzado recientemente, MAP 1 : Es un producto desarrollado por un equipo de científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) que no solo elimina este virus y otros gérmenes, sino que una vez depositado, crea un recubrimiento desinfectante de hasta 90 días. Mantiene la acción desinfectante por más tiempo y protege las superficies de la proliferación de bacterias y virus. Este producto está compuesto de millones de nanocápsulas cargadas de desinfectante y rodeadas de unos polímeros que potencian su acción por efecto del calor.

La experiencia vivida en todo el mundo por la pandemia de Covid19, nos ha dejado como una de sus consecuencias la necesidad de realizar mejores y más frecuentes procesos de sanitización y desinfección en todos los ambientes. Hoy se utilizan productos ya conocidos en el mercado, los que son para el uso en superficies y que bajo ciertas condiciones podrían incluso afectar la salud humana.

Las personas tienen la necesidad de mantenerse en espacios libres de contaminación o evitar al máximo posible los contagios. En este sentido existe desconocimiento por gran parte de la población de los productos que son utilizados para estos fines.

Han surgido innumerables iniciativas orientadas a combatir la propagación del virus, entre las que destacan desinfecciones masivas en vías públicas y túneles de sanitización, que han sido cuestionadas, por los riesgos que podrían tener para las personas y por la escasa efectividad que tendrían los productos.

Por otro lado, la solicitud nacional 201503652 divulga una película adhesiva traslucida con actividad antibacteriana, protectora de superficies, que comprende nanoparticulas de cobre, su método de preparación y su uso para proteger superficies de alta exposición a presencia de bacterias y hongos.

En el documento MX2015017397 se hace referencia a un proceso para la síntesis in situ de nanoparticulas de cobre en hidrogeles quitosano- alcohol polivinílico alcohol y uso del mismo como agente antimicrobiano.

En el documento US2008147019 se divulga un sistema de componentes antimicrobianos que contienen nanoparticulas metálicas y quitosano y / o sus derivados.

El documento US2011129536 se refiere a materiales nanocompuestos en base a nanoparticulas metálicas estabilizadas con polisacáridos ramificados.

El estado del arte antes descrito se diferencia de la presente soliitud, ya que en ninguno de estos documentos se divulga un producto (composición) altamente efectivo como desinfectante y sanitizante, que sea capaz de convivir a diario con las personas en el desarrollo de sus actividades. Dicha composición desinfectante y sanitizante sería la mezcla de una fusión de componentes naturales, los que por sí solo ya presentan efectos antimicrobianos comprobados. Esta invención combina las cualidades de los biopolímeros, como el quitosano (el cual es un biopolimero natural que se obtiene de la Quitina) y de las nanopartículas de cobre, resultando una sinergia que potencia la actividad antimicrobiana del producto, con la ventaja que no produce daños a las personas y el medio ambiente, ni altera el desarrollo de las actividades habituales en los espacios en los que puede ser aplicado.

La Quitina (poli-N-Acetil-Glucosamina), es el segundo biopolimero más abundante en la naturaleza. Se encuentra en la caparazón de todos los crustáceos (jaiba, langostinos, camarones, centollas, langostas, calamares y kril). También se encuentra en la pared celular de insectos, gusanos y hongos. Dependiendo de la especie puede existir como Alfa o Beta-Quitina, siendo sus conformaciones diferentes.

El Quitosano o Quitosana es un biopolimero natural que se obtiene de la Quitina por métodos químicos, electroquímicos o enzimáticos. Químicamente es una Poli(D-glucosamina), por ello se considera un polisacárido Biodegradable. El tamaño molecular depende de la especie y de la edad de los individuos dado que se obtienen desde un polímero biosintetico. Cabe mencionar que parte de la invención es lograr una óptima disolución del quitosano en la mínima concentración de ácido acético, logrando mejorar la acidez del producto, y por ende la inocuidad del producto.

La invención es una fusión de componentes naturales, los que por sí solo ya presentan efectos antimicrobianos comprobados. Esta invención combina las cualidades de los biopolímeros oligosacáridos, tal como el quitosano y de las nano partículas de cobre, resultando una sinergia que potencia la actividad antimicrobiana del producto, con la ventaja que no produce daños a las personas y el medio ambiente, ni altera el desarrollo de las actividades habituales en los espacios en los que puede ser aplicado. El producto forma un film de recubrimiento transparente protector en la superficie tratada. Los microorganismos mueren rápidamente al entrar en contacto con la superficie recubierta, ya que el efecto del producto y su barrera protectora rompen la cápsula y luego la membrana celular del microbio, inhibiendo a su vez el crecimiento de microbios en las superficies tratadas, por lo que es un efectivo desinfectante y sanitizante de amplio uso.

Breve descripción de las figuras

Figura 1: Representa la mezcla del biopolímero quitosano con las nanopartículas de cobre, resultando en un producto desinfectante con la sinergia de ambos compuestos, formando película en la superficie tratada.

Figura 2: Representa el contacto de los microbios y la superficie recubierta con el producto (película o film protector). Figura 3: Representa la estructura de un microbio con sus partes afectadas con el producto (con acercamiento).

Figura 4: Representa una partícula de producto entrando a un microbio.

Figura 5: Representa como una partícula del producto afecta la capsula del microbio.

Figura 6: Representa como una partícula del producto afecta la membrana del microbio.

Figura 7: Representa como una partícula del producto altera el metabolismo del microbio.

Descripción detallada de la invención

Estudio de evaluación desinfectante

Este estudio fue realizado por WSS Testing and Certificaron.

El presente estudio determinó la actividad bactericida y su comportamiento a través del tiempo en contacto con superficies lisas y rugosas, previamente contaminadas con bacterias.

Para esta evaluación se utilizaron las siguientes cepas:

- Escherichia coli (Gram -) ATCC 25922

- Staphilococcus aureus (Gram +) ATCC 25923

- Candida albicans (Gram+) ATCC 10231

Para esta determinación, se tomaron muestras de las superficies contaminadas con diferentes concentraciones de las bacterias en estudio y diferentes concentraciones de los productos para su aplicación en estas superficies.

La toma de muestras se realizó en períodos determinados de tiempo (días), para evaluar el desarrollo o inhibición de bacterias a través del tiempo o al paso de los días en contacto con las diferentes diluciones de los productos aplicados.

1 - PROCEDIMIENTO

1.1.- Preparación de Suspensión Microbiana

Para cada determinación se prepararon concentraciones por comparación con un patrón de turbidez, el cual permitió realizar una estimación de la densidad de la suspensión microbiana.

Para ello, se utilizó como patrón de turbidez el tubo N°1 de la escala McFarland. La escala McFarland es una serie de patrones de turbidez diferentes, cada uno con concentraciones estimadas de densidad bacteriana.

Se compara la densidad de una suspensión bacteriana con una ampolla de turbidez conocida (para este caso, el tubo patrón N°1 corresponde a la concentración bacteriana estimada del orden de 3,0x108 /mi). Al igualar la turbidez de este patrón con cada patógeno, se estima que la densidad bacteriana sea similar y así se puede tener un recuento inicial “conocido”, para posteriormente poder evaluar su desarrollo o inhibición transcurrido un determinado tiempo, exponiendo estas concentraciones al contacto con los productos en solución (en sus diferentes concentraciones) para determinar si permanece la acción bactericida en el tiempo sobre las superficies. Para ello, una vez igualada la turbidez del tubo N°1 de la escala (3,0x108 /mi), se prepararon diluciones sucesivas (107, 106, 105, 104, 103...) y luego de repeticiones para evaluar la mejor manera de exponer los resultados del análisis, se determinó trabajar con las siguientes concentraciones de contaminación microbiana de las cepas a trabajar:

- Escherichia coli, concentración del orden del 105

- Staphilococcus aureus, concentración del orden del 105

- Candida albicans, concentración del orden del 106.

1.2.- Contaminación de Superficies Lisas y Rugosas

Una vez obtenidas las concentraciones antes detalladas de cada bacteria, se procedió a contaminar 5 superficies lisas y 5 superficies rugosas con cada una de ellas. Las cinco superficies lisas y rugosas consideran el siguiente detalle, según producto evaluado y requerimiento del cliente respecto de las diluciones de cada uno de ellos: Luego de la contaminación de las superficies con las cepas en sus concentraciones indicadas, se procede a la aplicación del producto en las diluciones requeridas descritas en la tabla anterior.

1.3.- Toma de muestra y evaluación

Una vez aplicado el producto (desinfectante y/o sanitizante) en las superficies en cuestión, ya sean lisas o rugosas, se procede a la toma de muestra de cada una de las superficies para su análisis utilizando tórulas secas.

Este análisis corresponde al día “0” de toma de muestras.

Una vez tomada la muestra con las tórulas de cada una de las superficies a evaluar, se procede a realizar el análisis correspondiente a cada determinación bacteriana, utilizando los medios selectivos de cada técnica según microorganismo objetivo.

Las siembras realizadas corresponden al siguiente detalle, según determinación bacteriana:

- Escherichia coli: para esta determinación, se utilizaron placas Petri para recuento de E. coli y coliformes (3M), las que se inoculan con 1 mi de muestra, obteniendo resultados (recuento de colonias) a las 48 hrs.de incubación a 35°C.

- Staphilococcus aureus: para esta determinación, se utilizaron placas Petri con Agar Baird Parker, en las que se inocularon 0,1 mi de muestra (siembra en superficie), obteniendo resultados (recuento de colonias) a las 48 hrs. de incubación a 35°C. - Candida albicans: para esta determinación, se utilizó Agar Extracto de Levadura- Glucosa-Cloranfenicol (YGC), en las que se inoculó 1 mi de muestra (siembra en profundidad), obteniendo resultados (recuento de colonias) a los 5 días de incubación a 24°C (según indicación de la norma de referencia utilizada).

El procedimiento anterior descrito (siembras), se repite a los días 3, 7 y 10 de contacto de los productos con la superficie lisa o rugosa.

1 A - Productos Evaluados

Los productos ensayados son identificados como:

- Composición desinfectante y/o sanitizante de la invención 2,5%

2 - RESULTADOS

2.1.- Recuento de colonias

Transcurrido el tiempo y temperatura especificados de incubación de las placas con agares selectivos se procede al recuento de colonias en cada placa, obteniendo los resultados que a continuación se presentan:

Notal . Los resultados obtenidos a continuación, se refieren al recuento directo de colonias contadas en cada placa en 1ml de muestra para cada caso que se presenta, sin cálculo adicional, es decir, el número de colonias reales contadas en cada placa es el que se registró cada día, para facilitar la observación y comparación.

Nota2. Lo que se describe como Control (+), corresponde al recuento de colonias en las superficies, donde se agregó cepa bacteriana sin aplicar producto desinfectante. 2.1.1.- Superficies lisas

Tabla 1 : Resumen de resultados obtenidos con cepa de Escherichia coli a los días: 0, 3, 7 y 10.

*MNPC: Placas sobrepobladas de colonias, la expresión “MNPC” (muy numeroso para contar), hace mención a placas en las que el desarrollo de colonias en las placas es tal, que no permite el recuento preciso de las mismas

Tabla 2: Resumen de resultados obtenidos con cepa de Staphilococcus aureus a los días: 0, 3, 7 y 10.

Tabla 3: Resumen de resultados obtenidos con cepa de Candida albicans a los días: 0, 3, 7 y 10.

*MNPC: Placas sobrepobladas de colonias, la expresión “MNPC” (muy numeroso para contar), hace mención a placas en las que el desarrollo de colonias en las placas es tal, que no permite el recuento preciso de las misma.

2.1.2.- Superficies rugosas

Tabla 4: Resumen de resultados obtenidos con cepa de Escherichia coli a los días: 0, 3, 7 y 10.

*MNPC: Placas sobrepobladas de colonias, la expresión “MNPC” (muy numeroso para contar), hace mención a placas en las que el desarrollo de colonias en las placas es tal, que no permite el recuento preciso de las misma.

Tabla 5: Resumen de resultados obtenidos con cepa de Staphilococcus aureus los días: 0, 3,7 y 10.

Tabla 6: Resumen de resultados obtenidos con cepa de Candida albicans a los días: 0, 3, 7 y 10.

3 - EVALUACIÓN DE RESULTADOS

Aplicación de productos en cepa de Escherichia coli

- Para el caso de la aplicación del producto con la cepa de Escherichia coli, se observa gran inhibición al día“cero” de contacto con el producto, comparando los resultados de recuentos obtenidos respecto al recuento del Control (+) del mismo día. Esto tanto para el caso de las superficies lisas como las rugosas.

- Para el caso de las superficies rugosas, considerar que se destaca una inhibición mayor del producto Olicopper al día “cero”, con respecto a los otros dos productos evaluados.

- Mencionar que según el comportamiento durante el estudio de evaluación, transcurridos los días se observa que la cepa bacteriana de Escherichia coli no sobrevive al paso de los días 3, 7 y 10 en las superficies evaluadas, ya que no hubo desarrollo de colonias tampoco en la muestra Control (+) que no estuvo en contacto con el producto evaluado. Por lo tanto, no se puede entregar una conclusión respecto a la acción del producto en contacto con esta cepa para los días 3, 7 y 10, ya que no se tuvo desarrollo de colonias en los ensayos realizados durante los días mencionados.

Aplicación de productos en cepa de Staphilococcus aureus

- Para el caso de la aplicación del producto con cepa de Staphilococcus aureus, se observa gran inhibición de colonias al día “cero” para las superficies lisas y rugosas. Esta condición de inhibición permanece al paso de los días, ya que en todos los casos hasta el día 7 de análisis aún se observa desarrollo de colonias en las superficies en las que se inoculó el Control (+), lo que permite comparar la acción bactericida del producto analizado hasta este día, respecto al control positivo.

- Considerar que según lo observado en el desarrollo de las colonias que se obtuvieron, no existe mayor diferencia entre las diluciones realizadas al producto, ya que todas en general si inhibieron la cantidad inicial de carga bacteriana en todos los días de evaluación. Sin embargo, no se diferencian mayormente las diluciones del producto, es decir, todas inhiben bastante en relación a los controles positivos, pero no hay grandes diferencias entre las diluciones realizadas al producto. Aplicación de productos en cepa de Candida albicans

- Para el caso de la aplicación del producto con cepa de Candida albicans, se observa un comportamiento similar al de la cepa de Escherichia coli, ya que la cepa Control (+) en las superficies lisas y rugosas, para todos los casos no permanece viable en las superficies transcurridos los días.

- A pesar de la condición anterior, se observa que para ambos casos de superficies (lisas y rugosas), sí se presenta inhibición al día “cero” en el producto en evaluación con respecto al desarrollo de colonias del control positivo, destacándose mayormente el producto de la invención, ya que para ambos casos se produjo inhibición total de colonias en las placas en todas las diluciones evaluadas del producto.

- Con lo anteriormente evaluado, se puede concluir que el producto presentó acción bactericida contra las cepas de Escherichia coli, Staphilococcus aureus y Candida albicans para todos los casos, en ambas superficies evaluadas (lisas y rugosas). Sin embargo, el comportamiento de algunas cepas, por sus características especiales de viabilidad que se diferencian entre sí y que tienen que ver con el ambiente favorable o no para desarrollo (nutrientes), no permitió la supervivencia al paso de los días en superficies inertes y sin nutrientes, y las que fueron inhibidas en un inicio no volvieron a desarrollarse a los días después. Lo anterior con excepción de la cepa de Staphilococcus aureus, que sí permaneció en las superficies y por lo tanto sí se pudo evaluar y comparar luego del día inicial. Tabla 7: Tabla comparativa de productos vs duración como desinfectante

Tabla 8: Tabla comparativa de productos vs corrosividad

Nota: con PH cercano a 7 es menos corrosivo

Tabla 9: Tabla comparativa de productos con carácter filmogénico

Tabla 10: Tabla comparativa de estabilidad de los productos Tabla 11 : Tabla comparativa de compatibilidad de los productos con detergentes

Tabla 12: Tabla comparativa de peligros en lamanipulacion de los productos

Tabla 13: Tabla comparativa de la aplicación de los productos ante la presencia de personas Las tablas 7 a 13, presentan comparaciones de productos del estado del arte vs la composión desinfectante y sanitizante de la presente solicitud.

En la figura 1 se muestra la composición desinfectante y sanitizante (3) líquida de la invención de origen orgánico que posee un amplio espectro de acción, de efecto prolongado, completamente inofensivo para las personas debido a su nula toxicidad, no genera efectos secundarios en superficies ni en el medio ambiente. Es una unión de biopolímeros oligosacáridos, tal como la mezcla de quitosano) (1) con nanopartículas de cobre (2), lo que maximiza su potencial antimicrobiano.

La composición (3) forma un film de recubrimiento transparente protector (4) en la superficie tratada. Los micro organismos mueren rápidamente al entrar en contacto con la superficie recubierta (5), ya que el efecto del producto y su barrera protectora rompen la capsula (7) y luego la membrana celular del microbio (8), inhibiendo a su vez el crecimiento de microbios en las superficies tratadas, por lo que es un efectivo desinfectante y sanitizante de amplio uso. (ver figuras 2, 3, 4, 5, 6 y 7).

La eficiencia en la actividad antimicrobial y antiviral se da por la adherencia de los virus y bacterias a la superficie tratada con el producto, donde son eliminados en el acto (5). (ver figura 2). La actividad antimicrobiana del producto se explica porque los oligosacáridos que lo componen tienen la capacidad para alterar la permeabilidad de la membrana celular bacteriana (7 y 8), impidiendo el correcto flujo de nutrientes (9) y conduciendo a la bacteria a la muerte; también se produce un secuestro de nutrientes esenciales que conducen a la muerte celular de los microbios. Finalmente, la actividad antimicrobiana se produce por la penetración de moléculas del producto en la célula inhibiendo el funcionamiento de enzimas intracelulares y síntesis de proteínas (9). (ver figuras 3 y 7).

Las nanopartículas de cobre (2) aumentan la actividad antimicrobiana del producto. En el caso particular de los virus, el rol de las nanopartículas de cobre es alterar las estructuras moleculares enzimáticas y sus funciones (6). El mecanismo de acción, se basa en inactivar la actividad de la enzima proteasa (que juega un rol fundamental en la replicación viral). Por otra parte, las nanopartículas de cobre provocan un daño importante en las envolturas fosfolipídicas de los virus (ver figura 3).

En resumen se describe una composición desinfectante y sanitizante que comprende una mezcla de 1 a 4 % p/v de un derivado de la quitina, tal como la mezcla de quitosano, con un peso molecular entre 300.000 gr/mol y 600.000 gr/mol con un grado de viscosidad entre 48 y 54 mPa/s, de 1 a 3 % p/p de un ácido orgánico, de 0,002- 0,01 % p/p de nanopartículas de cobre, de 1 a 2 % p/p de un aceite esencial vegetal y el resto es agua. Donde la mezcla de quitosano tiene un grado de desacetilación superior a un 70%. La mezcla de quitosano preferentemente usado es poli(beta-(1,4)-2- amino-2-deoxi-D-glucosa) y poli(beta-(1,4)-D-glucosamina)

La composición desinfectante y sanitizante tiene un pH entre 6-7.

El tamaño de las nanopartículas de cobre es entre 20 nm a 100 nm. Donde el ácido orgánico puede ser ácido acético, ácido málico, ácido láctico o ácido cítrico, preferentemente se selecciona de ácido acético y el aceite orgánico puede ser lavanda (lavándula angustifolia oil) y/o aceite de té (malaleuca alternifolia leaf oil), preferentemente se selecciona de lavanda (lavándula angustifolia oil).

La composición desinfectante y sanitizante es inofensiva para las personas. Dicha composición desinfectante, puede ser diluida hasta 20 veces su volumen (1:20) por lo tanto puede ser atomizada en diferentes formas en frío.

También se divulga un procedimiento de preparación de la composición desinfectante y sanitizante, que comprende: a) obtener una solución que contiene mezcla de quitosano al 1- 4% p/v disuelto en una solución de ácido acético 2-3% v/v; b) de forma separada, preparar una dispersión de nanopartículas de cobre en alcohol para dispersarlo incluyendo el aceite de lavanda, agitar fuertemente para producir dispersión de nanopartículas de cobre; c) aplicar lentamente con una bomba de infusión, para mezclar la solución obtenida de los puntos (a) y (b); d) filtrar la mezcla obtenida del punto (c); e) dispersar la suspensión filtrada del punto (d) con agitación con bomba de recirculación. f) ajustar el pH en el rango de 6 a 7. g) obtener la composición desinfectante deseada

Dicha composición desinfectante y sanitizante sirve para la desinfección y saneamiento general de utensilios, muebles, equipos, murallas y suelo en diferentes ambientes. Dado su efecto no dañino a las personas, sirve para túneles de sanitización.

Además la composición desinfectante y sanitizante sirve como desodorizante ambiental.

Ventajas de la composición desinfectante y sanitizante de la presente invención:

- Es una mezcla con amplio espectro bactericida, fungicida y viricida Presenta actividad antimicrobiana contra un amplio espectro de microorganismos patógenos en breves tiempos de contacto.

- Es estable a largo plazo, ya que no se evapora fácilmente.

- Gran poder residual (duración en su efectividad)

- No tiene riegos en su uso, ni en su almacenamiento.

- No emite elementos tóxicos en su descomposición.

- No presenta características de toxicidad o irritabilidad en su manipulación.

- Tiene carácter filmogénico o protector. - Es un producto biocompatible y no daña a las personas, incluso puede ser aplicado directamente a la piel de las personas.

- Es un producto biodegradable.

- Puede ser utilizado en espacios, ambientes y túneles de sanitización.

- Si bien es cierto, ambos componentes de la mezcla son utilizados por sí solos como antibacterianos, no existe un producto que mezcle ambos para desinfección y sanitización de espacios y personas.