CAMPO TÉCNICO

La presente invención pertenece al campo de la salud humana, específicamente al área de preparaciones para propósitos médicos y particularmente se refiere a las preparaciones medicinales que contienen sustancias que proveen un campo electrostático como medio filtrante para protección respiratoria. Asimismo, refiere un método para filtrar, en los orificios de las fosas nasales, los contaminantes que se encuentran en el aire que se respira.

ANTECEDENTES

La contaminación del aire es una de las problemáticas que afecta considerablemente a la salud humana, en las grandes ciudades y centros industriales la calidad del aire frecuentemente rebasa los límites permitidos de contaminantes, siendo las actividades del transporte automotriz y la actividad industrial las actividades que mayor cantidad de contaminantes generan (PM10, PM2.5, NO, COV, etc.). Además, el problema se agrava aún más con el surgimiento de microrganismos y virus con potencial de crear una crisis sanitaria como una pandemia. Tal es el caso de cepas nuevas de microorganismos que tienen facilidad para transmitirse de una persona a otra y causar la muerte de los humanos, desencadenando efectos negativos en la salud, economía y en la vida social. No obstante, hay espacios públicos que demandan en todo momento de un medio de protección ante diversos patógenos presentes en el aire que amenacen la salud de las personas.

Dentro de los mecanismos más empleados para brindar una barrera de protección contra infecciones respiratorias se han desarrollado y propuesto una gran diversidad de mascarillas, que cubren parcialmente el rostro, para brindar un medio filtrante para contener bacterias y virus. Algunas de las mismas, son descritas ampliamente en las solicitudes US 20080105262 (A1 ), CN 2640523 (A), US 5747053 (A), CN 105688349 (A). En la búsqueda de mejorar estos medios filtrantes se han realizado otras mejoras a estas mascarillas brindándoles propiedades funcionales al impregnarlas de soluciones con actividad germicida, por ejemplo, las solicitudes MX 2015005605 (A), CN 1558016 (A), US 6207250 (B1 ), CN 1558016 (A).

Si bien, las mascarillas pueden ofrecer una barrera mecánica que ayuda a evitar la entrada de patógenos por vías respiratorias, estás tienen algunas limitantes ampliamente conocidas o simplemente se busca complementarlas con otros medios protectores. Un ejemplo de esto son las caretas que se colocan en combinación con las mascarillas o cubrebocas, teniendo la desventaja de disminuir el flujo de aire, evitando su uso prolongado o limitando la actividad física de los usuarios.

El desarrollo de medios filtrantes para protección respiratoria es muy amplio, no obstante, la presente invención se enfoca sobre las formulaciones con sustancias que proveen un campo electrostático como medio filtrante para vías respiratorias y atenuador de patógenos.

Considerando como uno de los documentos más cercanos a la presente invención se conoce la patente estadounidense US 5468488 (A), que describe un método para restringir el flujo de contaminantes transportados por el aire a un conducto nasal, el cual crea un campo electrostático que puede repeler o atraer contaminantes en el aire. El método consiste en realizar una aplicación tópica que tiene una pluralidad de materiales electrostáticos activos, y un soporte con materiales dispersos. Los materiales tienen un área de sección transversal promedio de aproximadamente un milímetro cuadrado a aproximadamente 50,000 milímetros cuadrados, y son de carga suficiente para crear un campo electrostático que evitará que al menos algunos contaminantes en el aire pasen a un conducto nasal humano. En el mismo campo técnico, se conoce la solicitud internacional de patente WO 2005018533 (A), la cual refiere un producto de aplicación tópica nasal para restringir el flujo de contaminantes transportados por el aire a un pasaje nasal humano mediante la creación de un campo electrostático mejorado. Este producto de aplicación nasal incluye: (a) una pluralidad de uno o más polímeros electrostáticos; y (b) un vehículo tópico que tiene una pluralidad de materiales dispersos a través de una porción de este. Al menos uno de los polímeros electrostáticos es un polímero de poli (cloruro de dimetil dialil amonio) y se incluye en el producto en una cantidad de al menos 10% en peso, basado en el peso total de los polímeros y el vehículo tópico. Las aplicaciones tópicas pueden estar en forma de ungüentos, pastas, cremas y geles. El vehículo del producto de aplicación nasal de dicha invención puede seleccionarse del grupo que consiste en diluyentes, vehículos de pulverización volátiles, lociones, disolventes, geles e hidrogeles. En algunas realizaciones, sustratos, e. g., se pueden emplear sustratos tipo vendaje, con adhesivo en un lado y el (los) polímero (s) del producto y el vehículo en el lado opuesto.

La solicitud internacional WO 2010134942 (A) proporciona un producto y un método para reducir el riesgo de inhalación de sustancias nocivas aplicando una composición de formulación a un sustrato o la piel cerca de una o más fosas nasales. Esta formulación, cuando se aplica, crea un campo electrostático que tiene una carga. El campo electrostático atrae partículas en el aire de carga opuesta al sustrato que están cerca del sustrato cerca de la piel y tiene como característica esencial un agente biocida que hace que los microorganismos que entran en contacto con el sustrato o la piel sean menos dañinos.

Aún otros documentos conocidos son las solicitudes internacionales WO 201005770 (A) y WO 2010024956 (A), las cuales describen una familia de productos diseñados para mejorar la sinusitis y la rinitis alérgica, producida mediante la combinación de ciertas sustancias químicas con productos existentes, lo que produce un efecto sinérgico y alivio. Las sustancias químicas crean un campo cargado electrostáticamente alrededor de la nariz y evitan que los alérgenos o contaminantes entren en las fosas nasales para causar una reacción, enfermedad o incomodidad para el usuario. La invención divulgada comprende productos que se aplican en la cara y, por lo tanto, alrededor de la nariz y las fosas nasales, así como los que se aplican directamente en la nariz. Los aerosoles nasales comunes a menudo comprenden soluciones salinas.

Recientemente se publicó la solicitud WO 20181 18146 (A) que divulga una formulación para inhibir electrostáticamente la inhalación de partículas finas y ultrafinas por una persona, dicha formulación contiene ingredientes que comprenden: a) un polímero cuaternario de cadena larga a base de cloruro que crea un campo electrostático; b) un agente espesante; y c) un agente plastificante, en donde después de la aplicación de dicha formulación en la cara de la persona entre el labio superior y las fosas nasales, i) la formulación crea una película estacionaria que se adhiere a la cara de la persona donde se aplica; ¡i) el campo electrostático tiene fuerza suficiente para repeler material particulado fino y ultraf ¡no con carga similar; iii) el campo electrostático tiene fuerza suficiente para atraer partículas finas y ultrafinas cargadas opuestamente, de modo que dicha materia particulada fina y ultrafina cargada opuestamente se adhiere a la película estacionaria.

Las composiciones de aplicación tópica divulgadas en el estado de la técnica comprenden materiales electrostáticos para atraer o repeler contaminantes en el aire, dentro de los cuales se seleccionan algunos polímeros, materiales inorgánicos, sales, compuestos iónicos, mezclas iónicas, no iónicas, copolímeros que tienen enlaces hidrófobos y/o hidrófilos, entre otros. A pesar de esta diversidad, el problema persistente en el campo técnico es que estas composiciones pueden provocar irritación sobre la piel en la que se aplican, lo que claramente desmotiva a una persona a utilizar dichas composiciones de manera apropiada. Además, se ha observado que dicha desventaja puede estar directamente relacionada con el tipo y con la cantidad de los materiales electrostáticos utilizados. Es decir, para lograr una mayor capacidad filtrante de la composición se requieren mayores cantidades de los materiales con carga electrostática, de modo que para un técnico en la materia no resultaría viable disminuir la cantidad de materiales electrostáticos, porque evidentemente se reduciría la efectividad del campo electrostático y, en consecuencia, se perdería el efecto benéfico deseado.

De manera sorprendente los inventores de la presente solicitud de patente, han diseñado una composición farmacéutica tópica, que ha logrado conjugar muy bajas cantidades de agentes con carga electrostática con una efectiva protección de un campo electrostático, con propiedades dermatológicas apropiadas.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Teniendo en cuenta esta problemática y considerando las deficiencias del estado de la técnica, aún prevalece la necesidad de contar con nuevas composiciones de aplicación tópica que proveen un medio filtrante con carga electrostática efectiva para evitar que los contaminantes transportados por el aire entren en los conductos nasales, la boca e inclusive entren en contacto con los ojos de un sujeto en necesidad de protegerse, que a su vez contengan una menor cantidad de materiales electrostáticos, para evitar la irritación sobre la piel, sin que se afecte la actividad atrayente o repelente del campo magnético. Para resolver este problema, la presente invención propone una combinación específica de materiales electrostáticos que no se conoce y, a pesar de que se encuentran en cantidades muy bajas, tienen la capacidad de generar un campo electrostático protector. Asimismo, propone una combinación de materiales electrostáticos que no se conoce, ni se ha sugerido en el estado de la técnica.

Es, por lo tanto, un objeto principal de protección una composición tópica electrostática caracterizada porque comprende una combinación de agentes de carga electrostática de naturaleza catiónica, seleccionados de entre cloruro de behentrimonio, cloruro de Benzalconio, cloruro de cetñmonio y cloruro de hidroxipropiltñmonio guar, o combinaciones de estos; y al menos uno de un agente de ajuste de pH, un solvente, un vehículo y un aditivo.

Otro objeto principal de protección corresponde a una composición tópica electrostática a base de agua caracterizada porque comprende una baja cantidad de sales, con la característica sorprendente de mantener la misma capacidad de generar el campo electrostático, a un pH dentro del intervalo de pH de la piel. Además, cuando dicha composición se aplica, esta se seca y mantiene, e inclusive puede mejorar la capacidad de generar el campo electrostático.

Otro objeto de protección refiere a una composición tópica electrostática en forma de gel que comprende una combinación de agente de carga electrostática de naturaleza catiónica, que se seleccionan de entre Cloruro de Behenthmonio, Cloruro de Cetrimonio, Cloruro de Benzalconio y cualquier combinación entre estos, y al menos uno de un agente gelificante y/o un agente viscosante, un agente humectante, un agente de ajuste de pH, un agente solvente y un aditivo.

Un segundo objeto de protección se refiere a un proceso para la manufactura de una composición tópica electrostática que comprende las siguientes etapas: a) Calentar un vehículo cosméticamente aceptable a una temperatura de 45°C ± 10°C; b) Adicionar un agente de carga electrostática seleccionado de cloruro de behenthmonio, mantener en agitación hasta su disolución; c) Adicionar los agentes de carga electrostática cloruro de benzalconio, cloruro de cetrimonio, un agente acidulante y uno de los agentes humectantes; d) Preparar, de manera independiente a las etapas de los incisos a)-c), una mezcla de uno de los agentes humectantes, un agente viscosante y un agente de carga electrostática seleccionado de cloruro de hidroxipropiltrimonio Guar o goma catiónica; e) Mezclar la composición obtenida en la etapa del inciso c) con la composición obtenida en la etapa del inciso d); f) Ajustar el valor de pH entre 4.7 a 5.3, con al menos un agente de ajuste de pH; g) Ajustar el volumen con agua, según corresponda.

Un tercer objeto de protección se refiere al uso de una combinación de al menos un agente de carga electrostática de naturaleza catiónica, que se selecciona de entre cloruro de behenthmonio, cloruro de cetrimonio y cloruro de benzalconio, o combinaciones de los mismos; con una goma catiónica y un agente acidulante, en la preparación de una composición farmacéutica que provee un medio filtrante con carga electrostática efectiva para evitar que los contaminantes transportados por el aire entren en los conductos nasales, la boca e inclusive entren en contacto con los ojos de un sujeto en necesidad de protegerse.

Los objetivos de la presente invención antes referidos, y aun otros no mencionados, serán evidentes a partir de la descripción de la invención y las figuras que con carácter ilustrativo y no limitativo la acompañan, que a continuación se presentan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La figura 1A muestra una gráfica con la aportación de potencial eléctrico de los diferentes componentes: La composición A que refiere a la “composición base” que comprende agua, hidroxietilcelulosa, gliceñna y propilenglicol; La composición D: comprende a la composición base + la goma catiónica; La composición B: comprende a la composición base+agente de carga electrostática Behentñmonio al 3%; La composición C: comprende a la composición base+agente de carga electrostática Behentñmonio al 5%; La composición E: comprende a la composición base+agente de carga electrostática Cloruro de Cetñmonio al 1 %; La composición F: comprende a la composición base+agente de carga electrostática Cloruro de Benzalconio 1%.

La figura 1 B muestra el valor de pH de las composiciones indicadas en la figura 1 A.

La figura 2A muestra el potencial eléctrico de las composiciones designadas como: A, composición base; D, composición base+goma catiónica; B, composición base+Behentñmonio 3%; C, composición base+Behentñmonio 5%; H, composición base+goma catiónica+ Behentñmonio 3%; I, composición base+goma catiónica+ Behentñmonio 5%; M, composición base+goma catiónica+ Behentñmonio 3%+acidulante 0.022%; Q, composición base+goma catiónica+ Behentrimonio 3%+acidulante 0.044%.

La figura 2B muestra el valor de pH de las composiciones indicadas en la figura 2A.

La figura 3A muestra el potencial eléctrico de las composiciones designadas como: A, composición base; D, composición base+goma catiónica; E, composición base+Cloruro de Cethmonio 1 %; J, composición base+goma catiónica+Cloruro de Cethmonio 1 %; Ñ, composición base+goma catiónica+Cloruro de Cetrimonio 1 %+acidulante 0.022%; S, composición base+goma catiónica+Cloruro de Cethmonio 1 %+acidulante 0.044%.

La figura 3B muestra el valor de pH de las composiciones indicadas en la figura 3A.

La figura 4A muestra el potencial eléctrico de las composiciones designadas como: A, composición base; D, composición base+goma catiónica; F, composición base+Cloruro de Benzalconio 0.1 %; K, composición base+goma catiónica+Cloruro de Benzalconio 0.1%; O, composición base+goma catiónica+Cloruro de Benzalconio 0.1 %+acidulante 0.022%; T, composición base+goma catiónica+Cloruro de Benzalconio 0.1 %+acidulante 0.044%.

La figura 4B muestra el valor de pH de las composiciones indicadas en la figura 4A.

La figura 5A muestra el potencial eléctrico de las composiciones designadas como: Q, composición base+goma catiónica+ Behentrimonio 3%+acidulante 0.044%; U, composición base+goma catiónica+Behenthmonio 3%+Cloruro de Cetrimonio 1 .0%+acidulante 0.044%; M, composición base+goma catiónica+ Behentrimonio 3%+acidulante 0.022%. La figura 5B muestra el valor de pH de las composiciones indicadas en la figura 5A.

La figura 6 muestra el tiempo de duración del efecto protector del campo electrostático generado con la composición de la presente invención.

La figura 7 muestra un diagrama del proceso de fabricación de la composición tópica electrostática, en forma de gel.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

A continuación, se presentan formulaciones que corresponden a diversas modalidades de la presente invención, en esencia estas operan de la manera tal y como se describe en la presente solicitud, de tal forma que se pueden lograr los mismos resultados variando los porcentajes de los ingredientes clave. La variación de los porcentajes de los ingredientes afecta la eficacia y la consistencia de la formulación, por ello se presentan variaciones en los aditivos que permitirán obtener la forma deseada, manteniendo la eficacia de la misma.

De manera general, las formulaciones tópicas de la presente invención están diseñadas para aplicarse como una película delgada, alrededor de las fosas nasales para filtrar el aire inhalado a través de la nariz. También es posible aplicarla en el área circundante a la nariz y boca para una mayor efectividad, asimismo puede aplicarse cerca de los ojos, preferentemente alrededor de los ojos e inclusive podría aplicarse en toda la cara de una persona.

El producto puede ser una solución tópica, un semisólido, un sólido, una solución de pulverización o una solución vaporizable. Alternativamente, puede estar en una forma que incluya un sustrato para el vehículo y, en una realización preferida, el sustrato sería un material de soporte, tejido o no tejido, tal como una mascarilla o cubrebocas. La presente invención también incluye métodos para evitar que los contaminantes transportados por el aire entren en los conductos nasales utilizando los productos antes mencionados. El vehículo utilizado en la presente invención puede ser un solo material o una combinación de materiales y la traza del vehículo depende de la forma física del producto deseado de la presente invención. Por lo tanto, el vehículo dependerá de si uno desea o no un líquido, un sólido o un semisólido, si el líquido se va a rociar o aplicar con un aplicador, si el semisólido corresponde a una pasta, crema o ungüento u otras formas; si el material sólido debe ser flexible o rígido o semi- flexible, etc.

El producto de la presente invención puede encontrarse en distintas formas, por ejemplo, puede estar en forma de ungüento, en tal caso la preparación del ungüento puede implicar la utilización de ceras y/o aceites. Tales semisólidos incluyen destilados de petróleo que actúan como ungüentos típicos macroscópicamente. Las bases de aceite mineral comercialmente disponibles que están gelificadas con polietileno pueden ser útiles en la presente invención, al igual que otros ungüentos a base de hidrocarburos. También son útiles los ungüentos a base de silicona y estos pueden contener polisiloxanos para impartir propiedades similares a la cera o al ungüento. Del mismo modo, se pueden usar ungüentos de polietilenglicol y los polímeros de polietilenglicol de cadena corta son bien conocidos, así como los polímeros de polietilenglicol de cadena larga, dependiendo de la sensación particular y la consistencia del producto. Las emulsiones de agua en aceite también se pueden crear para tener una pomada que comprenderá los materiales electrostáticos de la presente invención. Pueden incluirse también aditivos para emulsionar el agua, incluidos el colesterol, lanolina, derivados de lanolina semisintéticos y diversos tensioactivos iónicos y no iónicos solos o en combinación.

En la presente invención también se pueden usar geles, estos son sistemas semisólidos en los que una fase líquida está limitada dentro de una matriz poliméhca tridimensional entrelazada de polímeros naturales o sintéticos, tales como una goma natural o sintética. Por lo general, se trata de entrecruzamiento físico o químico significativo o entretejido. La química del gel ahora está bien establecida y los hidrogeles son bien conocidos por la aplicación de formulaciones cosméticas. Estos pueden incluir bases de muchos tipos diferentes de materiales orgánicos e incluyen carragenano, agar, pectina, metilcelulosa, hidrocelulosa, carboximetilcelulosa, polímeros de poliacrilonitrilo, etc. Estos geles pueden ser geles esparcidles en el sentido de ser grupos muy pequeños de polímeros en el sistema semisólido que hacen que los geles sean fácilmente esparcidles o pueden ser microencapsulación que están separados unos de otros o macroencapsulaciones que podrían formar una capa de material que puede o puede no ser untadle. Por lo tanto, para los fines de la presente invención los geles esparcidles se denominarían en el presente escrito como geles.

El producto de la presente invención se aplica en o cerca de los orificios de las fosas nasales, o bien colocándolo dentro de las regiones accesibles de los conductos nasales. El material electrostático será funcional durante un tiempo predeterminado o para atraer una cantidad predeterminada de contaminantes. El producto de la presente invención puede retirarse en cualquier momento o una vez que se haya agotado el campo eléctrico generado, y reemplazarse con producto fresco, por ejemplo, utilizando agua y jabón o con ayuda de un paño húmedo. Alternativamente, en el caso de una mascarilla o cubrebocas, el portador puede colocarse estratégicamente en el conducto nasal o en la cara o a través de la nariz, asimismo puede aplicarse cerca de los ojos, preferentemente alrededor de los ojos, según se desee o se recomiende, y luego puede retirarse después de un período de tiempo predeterminado y reemplazarse por un producto fresco. El producto o composición de la presente invención está diseñada para generar un campo electrostático protector, que es adecuado para prevenir que, al menos parcialmente, algunos de los contaminantes que se encuentran en el aire sean respirados por un sujeto, y así evitar que dichos contaminantes penetren por los conductos nasales o boca y causen efectos nocivos en la salud de dicho sujeto. La carga electrostática de la composición de la presente invención puede variar entre 10 a 400 mV, en función de la cantidad de partículas contaminantes contenidas en el aire respirable, en una modalidad se prefieren cargas de entre 50 a 300 mV, en otra modalidad se prefieren cargas de entre 100 a 200 mV. Para aquella necesidades que requieran de un producto altamente concentrado se podrá aplicar una mayor cantidad de la composición de la presente invención y/o aplicarlo en una pequeña superficie y, por lo tanto, se puede alcanzar una carga mayor que los rangos indicados previamente y, del mismo modo, para aquellas necesidades que requieran un producto con una menor carga, se podrá aplicar una cantidad pequeña de la composición de la presente invención, o bien aplicarla en una mayor superficie de la piel y aun así puede ser eficaz para lograr los objetivos de la presente invención.

A continuación, se presenta con el único propósito de ejemplificar, una composición donde se indican los componentes que la integran, así como las cantidades (%) en los que se pueden encontrar para la presente invención:

Tabla 1 : Formulación tópica electrostática: Componentes y cantidades.

(1 ) Agente de carga electrostática

(2) c.b.p.: cuanto baste para 100.00 % de producto.

(3) c.s. cuanto sea suficiente para ajustar el pH del producto en proceso en caso de que este se encuentre fuera de los límites deseados

(4) goma catiónica.

De manera que el al menos un agente de carga electrostática (ACE), o sus combinaciones, se encuentra en un porcentaje de entre 0.01 % hasta 9.75%, preferentemente de entre 0.01 % hasta 5.0%.

Para la presente invención deberá entenderse que los términos viscosante, humectante y acidulante tiene el significado convencional en el área técnica. Un agente viscosante es un agente hidrófilo y se utiliza para incrementar la viscosidad en una preparación. Entre los viscosantes se tiene mucilagos vegetales, tales como la goma acacia, goma tragacanto; derivados de celulosa como carboximetilcelulosa, metilcelulosa, hidroxietilcelulosa, entre otros; los alginatos; proteínas y sus derivados como la gelatina; entre otros. Por su parte, deberá entenderse que un agente humectante se refiere a aquellas sustancias higroscópicas que presentan la propiedad de absorber el agua para ayudar a mantener el estado de hidratación de la piel, entre los humectantes se tienen al g licerol , propi lenglicol , hialuronato de sodio, ácido láctico, urea, sorbitol, entre otros. Por otra parte, un agente acidulante tiene el significado convencional en el área técnica, en una modalidad en particular se prefiere que el agente acidulante sea un ácido orgánico y, aún más, se prefiere que el ácido orgánico sea un ácido carboxílico, tal como el ácido málico, ácido maleico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumárico, ácido láctico, entre otros.

En una modalidad preferida, se ejemplifica una composición electrostática tópica, en forma de gel, para la presente invención:

Tabla 2: Gel electrostático de la presente invención.

(1 ) Agente de carga electrostática

(2) c.b.p.: cuanto baste para 100.00 % de producto.

(3) c.s. cuanto sea suficiente para ajustar el pH del producto en proceso en caso de que este se encuentre fuera de los límites deseados.

(4) goma catiónica. De la composición ejemplificada en la tabla previa, se observa que ésta contiene un porcentaje muy bajo de sales, por ejemplo, es el Cloruro de Behenthmonio el que presenta el mayor porcentaje (3%), seguido del Cloruro de cetiltrimetil de amonio (1 %), y los demás con porcentajes mucho menores, esto con el propósito de evitar efectos indeseables en el momento de su aplicación en pieles sensibles, pero manteniendo la efectividad del campo electrostático (figs. 5A y 5B). Como el técnico podrá corroborar, estos porcentajes son muy bajos en comparación con los divulgados en los documentos del estado de la técnica citado previamente.

La presente invención también se refiere a un proceso para la manufactura de la composición tópica electrostática indicado anteriormente que comprende las siguientes etapas: a) Calentar el vehículo a una temperatura de 45°C ± 10°C; b) Adicionar el agente de carga electrostática cloruro de behenthmonio, mantener en agitación hasta su disolución; c) Adicionar los agentes de carga electrostática cloruro de benzalconio, cloruro de cetrimonio, el agente acidulante y uno de los agentes humectantes; d) Preparar, de manera independiente a las etapas de los incisos a) a c), una mezcla de uno de los agentes humectantes, el agente viscosante y el agente de carga electrostática cloruro de hidroxipropilthmonio; e) Mezclar la composición obtenida en la etapa del inciso c) con la composición obtenida en la etapa del inciso d); f) Ajustar el valor de pH entre 4.7 a 5.3, con cualquiera de los agentes de ajuste de pH; g) Ajustar el volumen con agua, según corresponda.

En aún otro aspecto adicional contemplado, la invención también se refiere al uso de una combinación de al menos un agente de carga electrostática de naturaleza catiónica, que se selecciona de entre cloruro de behenthmonio, cloruro de cetrimonio y cloruro de benzalconio, o combinaciones de los mismos; con una goma catiónica y un agente acidulante, en la preparación de una composición farmacéutica que provee un medio filtrante con carga electrostática efectiva para evitar que los contaminantes transportados por el aire entren en los conductos nasales, la boca e inclusive entren en contacto con los ojos de un sujeto en necesidad de protegerse.

MEJOR MÉTODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN

Los ejemplos que se muestran a continuación deben considerarse con carácter ilustrativo únicamente, y de ninguna manera deberán considerarse como limitativos, ya que un técnico en la materia entenderá que hay variantes que caen dentro del alcance de protección de la presente invención.

La composición de la presente invención resuelve algunos de los problemas técnicos latentes en el estado de la técnica, tales como un alto contenido de sales o agentes catiónicos, irritación en la piel y bajo potencial electrostático. Es decir, a mayor potencial electrostático se observa una mayor irritación en el área de la piel donde se aplica el producto, probablemente por el alto contenido de sales o de agentes catiónicos.

En la presente invención se realizaron diversos ensayos para determinar la relación entre el potencial eléctrico de la composición con respecto a la cantidad de agentes de carga electrostática y el valor pH, con el propósito de demostrar que es posible obtener el potencial eléctrico adecuado e inclusive mejorarlo, empleando la menor cantidad de tensoactivos catiónicos posible, al combinarlos (de forma individual y de forma sinérgica) con una goma catiónica, así como también al emplear un excipiente acidulante compatible con sales cuaternarias de amonio (agentes de carga electrostáticos), permitiendo obtener composiciones con valores de pH compatibles con la piel, lo cual permite obtener un producto de uso tópico que no tenga efectos de irritación sobre la piel con una alto potencial electrostático.

En la tabla 3 se muestran 17 composiciones tópicas diferentes, las cuales comprenden una composición base, una goma catiónica, distintos agentes de carga electrostática y un agente acidulante, seleccionado de entre ácido málico, ácido maleico, ácido cítrico, ácido tartárico, ácido fumarico, ácido láctico, entre otros ácidos carboxílicos. Tabla 3: Combinación de los distintos componentes de las composiciones electrostáticas.

En los gráficos de las figuras 1 a 7 se representan de forma visual los resultados que se obtuvieron para las composiciones indicadas en la tabla anterior.

Ejemplo 1. Potencial eléctrico de los distintos componentes.

En la figura 1 A se observa el potencial eléctrico que presentan los distintos componentes de la composición de la presente invención. En esta, podemos observar que la composición base de la formulación o “base del gel”, que comprende agua, hidroxietilcelulosa, glicerina y propilenglicol, presenta una carga de apenas 16.7 mV, por lo cual podríamos afirmar que su capacidad para generar el campo electrostático es limitada. Además, se observa que la goma catiónica, a pesar de su muy baja concentración (0.7%), presenta un potencial eléctrico de más del doble con respecto a la composición base. Asimismo, se observa que el agente de carga electrostática Behenthmonio (3%) genera un incremento considerable del potencial eléctrico de la composición, llegando a un valor de 69 mV, lo cual representa un incremento de 4.1 veces vs la composición base, también se observó que al incrementar la concentración del Behenthmonio a un 5%, ya no se observó un incremento significativo en el potencial eléctrico (69.8 mV). Por su parte, se encontró que el papel de los agentes de carga electrostática Cetrimonio y Benzalconio resultó moderado, al obtenerse valores de 20.3 y 23.9 mV, respectivamente; estos resultados podrían desmotivar a un técnico en la materia a utilizar dichos compuestos, ya que lo obligarían a emplear altas cantidades de los mismos para lograr el efecto protector deseado. Sin embargo, como se demuestra más adelante, mediante combinaciones específicas, tanto de los agentes de carga electrostática como de sus cantidades, se logró obtener composiciones altamente efectivas y compatibles con el pH de la piel.

En la figura 1 B se observa el valor de pH que presentan las distintas composiciones analizadas, en esta se puede observar que la composición base presenta un pH casi neutro (6.82). Asimismo, los agentes de carga electrostática Cetrimonio y Benzalconio presentan igualmente un valor de pH cercano a la neutralidad, con valores de pH de 6.77 y 6.69, respectivamente. Como el técnico en la materia podrá imaginar, estos valores desalientan el uso de dichos componentes, toda vez que un pH cercano a la neutralidad inducirá resequedad en la piel de un individuo que lo utilice, lo que desalentará su uso. Por este motivo, se desean composiciones con un pH en el intervalo de pH que presenta la piel (pH 4.5 a 5.8), preferentemente a un pH de entre 5.0 y 5.5, Como se demuestra en la presente invención, son los componentes goma catiónica y Behenthmonio los que inducen una disminución del valor de pH de la composición base; la goma catiónica induce un ligero decremento llegando a un valor de pH de 6.41 , mientras que el agente de carga electrostática Behenthmonio es quien induce la mayor disminución, logrando un valor de pH de 5.89 y 5.87, respectivamente. Ejemplo 2. Efecto de la combinación de la goma catiónica con los distintos agentes de carga electrostática.

En la figura 2, se analiza con mayor detalle la participación del agente de carga electrostática Behenthmonio. En esta se muestra el potencial eléctrico (mV) generado por las distintas composiciones que comprenden Behenthmonio (3%), solo y en combinación con la goma catiónica y el agente acidulante. Como se ha indicado previamente, uno de los propósitos de la invención es el utilizar la menor cantidad posible de sales o agentes catiónicos, lo que también implica un mayor margen de seguridad, evitando así problemas de toxicidad y/o irritación, por ello se utilizó al agente de carga electrostática Behenthmonio en una cantidad del 3%, ya que la diferencia de potencial eléctrico (mV) que se genera con un 5% es mínima.

En el gráfico de la figura 2A se observa el potencial eléctrico que se obtiene con la combinación de la base+Behenthmonio (3% y 5%), columnas B y C respectivamente, obteniéndose un valor de 69 y 69.8 mV. Asimismo, se observa que la adición de la goma catiónica (columnas H e I) no genera ningún incremento en el potencial eléctrico de dicha composición, por el contrario, parece haber una disminución del potencial a 67.6 y 63.6 mV, respectivamente. Por el contrario, y de manera sorprendente, cuando se adiciona el agente acidulante se observa un incremento significativo, llegando al valor más alto de 147.8 mV, el acidulante se analizó en dos cantidades diferentes: 0.022% (columna M) y 0.044% (columnas Q).

De estos resultados se tiene que las composiciones (columnas M y Q) que comprenden: composición base+goma catiónica+Behenthmonio (3%)+agente acidulante (0.022 y 0.044%, respectivamente) son las que presentan el mayor potencial eléctrico. Asimismo, son estas composiciones (columnas M y Q) las que presentan un pH (5.19 y 4.5) que está comprendido en el rango de pH de la piel (fig. 2B), que como se ha mencionado está dentro del rango de 4.5 a 5.8, asimismo se sugiere que el pH más apropiado para composiciones que se aplican en la piel es de entre 5.0 a 5.5. Ejemplo 3. Efecto de la combinación de la composición base con la goma catiónica y el agente de carga electrostática Cetrimonio.

En la figura 3A, se observa el potencial eléctrico que presentan la composición base, la goma catiónica y el agente de carga electrostática Cetrimonio (columnas A, D y E, respectivamente). Por su parte, se observa que la composición con estos 3 componentes presenta un modesto potencial eléctrico de 50.9 mV (columna J). Sorprendentemente, cuando se lleva a cabo la combinación con el agente acidulante (columnas Ñ y S) se incrementa de manera significativa el potencial eléctrico, hasta alcanzar el valor de 86.3 y 127.9 mV, cuando el agente acidulante se utiliza en una cantidad de 0.022% y 0.044%, respectivamente).

Asimismo, a partir del gráfico 3B se tiene que las composiciones (columnas Ñ y S) que presentan el mayor potencial eléctrico, son también las que presentan un pH (5.58 y 4.85) que está comprendido en el rango de pH de la piel, que como se ha mencionado está dentro del rango de 4.5 a 5.8.

Ejemplo 4. Efecto de la combinación de la composición base con la goma catiónica y el agente de carga electrostática Benzalconio.

En la figura 4A donde se analiza al agente de carga electrostática Benzalconio se presenta el mismo comportamiento del Cetrimonio (ver figura 3A). Se observa el potencial eléctrico que presentan la composición base, la goma catiónica y el agente de carga electrostática Cetrimonio (columnas A, D y F, respectivamente). Por su parte, la composición con los 3 componentes (composición base+goma catiónica+Benzalconio) presenta un modesto potencial eléctrico de 51.9 mV (columna K). Sorprendentemente, cuando se lleva a cabo la combinación con el agente acidulante (columnas O y T) se incrementa de manera significativa el potencial eléctrico, hasta alcanzar el valor de 105.6 y 153.3 mV, cuando el agente acidulante se utiliza en 0.022% y 0.044%, respectivamente). Con respecto al valor de pH, a partir del gráfico 4B se tiene que la composiciones (columnas O y T), que corresponden a las composición que presentan el mayor potencial eléctrico (ver figura 4A), son también las composiciones que presentan el valor de pH más bajo, en este caso la composición de la columna O presenta una pH de 5.58, mientras que la composición de la columna T presentó un pH de 4.4, valor que se encuentra por debajo del rango ideal de pH de la piel, que como se ha mencionado está dentro del rango de 4.5 a 5.8.

Recapitulando sobre los resultados de los ejemplos 2 a 4, se tiene que los inventores de la presente solicitud, sin pretender limitarse a ningún mecanismo, claramente han demostrado que cuando se lleva a cabo la combinación de los agentes de carga electrostática (Behenthmonio, Cethmonio y Benzalconio), en concentraciones tan bajas como 3%, 1 % y 0.1 %, respectivamente, con el agente acidulante se presenta un incremento significativo en el potencial eléctrico, de entre aproximadamente el 120% (columnas H vs Q), 140% (columnas J vs S) y 200% (columnas K vs T) de las figuras 2A, 3A y 4A, respectivamente, estos resultados demuestran claramente un sorprendente efecto sinérgico entre los distintos componentes.

Como el técnico en la materia podrá comprobar, estas combinaciones permiten obtener composiciones electrostáticas con un alto potencial eléctrico, a pesar de utilizar bajas concentraciones de los agentes de cargas catiónicos, que cuando se utilizan en mayores cantidades pueden resultar tóxicos para la piel o generar diversos problemas indeseables como inflamación, irritación o enrojecimiento de la piel.

Con respecto al valor de pH, se tiene que cuando se utiliza el agente acidulante a una concentración del 0.022%, se obtienen composiciones con valor de pH de entre 5.19 a 5.58 (ver figura 2B, columna M; figura 3B, columna Ñ y figura 4B, columna O), es decir se obtienen composiciones con un valor de pH ideal para la piel, de entre 5.0 y 5.5. Sin embargo, cuando se utiliza el acidulante a la concentración del 0.044%, se obtienen composiciones con valor de pH de 4.5, 4.85 y 4.4 (ver figura 2B, col. Q; 3B, col. S y 4B, col. T), evidentemente, las composiciones con pH de 4.5 y 4.4 inducirán irritación en la piel de un individuo que lo utilice, lo que desalentará su uso.

Lógicamente, para los inventores de la presente solicitud es altamente deseable el poder utilizar la composición electrostática con el mayor potencial eléctrico posible, lo cual requiere de utilizar al agente acidulante en la concentración más alta probada (0.044%), pero con un valor de pH que resulte seguro para el sujeto que la utilice.

En una modalidad, los inventores encontraron que combinando el agente de carga electrostática Behenthmonio, que permite obtener composiciones con pH de aproximadamente 5.8 (ver figura 1 B) con el agente de carga electrostática Cethmonio, es posible obtener composiciones con un alto potencial eléctrico y un pH apropiado, sin tener que modificar ningún otro componente.

Ejemplo 5. Combinación Behentrimonio y Cetrimonio.

En la figura 5, se observa el efecto que genera la combinación de los agentes de carga electrostática Behentrimonio y Cethmonio y el agente acidulante.

Como se indicó previamente (ver figura 2A) las composiciones M y Q que comprenden : composición base+qoma catiónica+Behentrimonio (3%)+aqente acidulante (0.022 y 0.044% respectivamente) son las que presentan el mayor potencial eléctrico. Sin embargo, la composición Q presenta un pH de 4.5, lo cual le resta atractivo por los problemas que le podría generar al individuo que la utilice.

Este inconveniente del valor pH de la composición Q que utiliza el acidulante al 0.044%, se logró solucionar con la adición de cloruro de Cethmonio 1 .0% para dar lugar a la composición U, ésta última composición presentó un incremento del valor de pH, pasando de 4.5 a 4.88, con lo cual se puede afirmar que la composición U se puede utilizar de forma segura en la piel del individuo que la utilice. Además, en la figura 5B se observa que la composición Q (Base+qoma catiónica+Behenthmonio+acidulante al 0.044%) presenta el mayor potencial eléctrico obtenido (147.8 mV), potencial que disminuye ligeramente a 126.2 mV con la adición de cloruro de Cethmonio (1.0%) en la composición U. A pesar de esta ligera disminución en el potencial eléctrico, la composición U, presenta un potencial eléctrico intermedio entre la composición Q y M, cuya única diferencia radica en la concentración del acidulante, 0.044% y 0.022%, respectivamente. En otras palabras, a pesar de que la adición del cetrimonio reduce ligeramente el potencial eléctrico, la composición U se mantiene como una de las composiciones (Q, U y M) con mayor potencial eléctrico, a saber 147.8, 126.2 y 108.7 mV, respectivamente, con un pH completamente seguro para la piel del ser humano.

Ejemplo 6. Duración del campo eléctrico del producto de la invención.

En el siguiente ejemplo se procedió a determinar el tiempo de duración del campo eléctrico que se genera con la presente invención, para lo cual se aplicaron 3.0 gr del gel sobre una superficie de 12*4 cm, tanto en (a) una caja Peth (15 cm de diámetro) como sobre (b) la piel del antebrazo de un sujeto voluntario, hasta dejar una capa uniforme y delgada.

A continuación, se procedió a realizar la medición del campo eléctrico generado, utilizando un Medidor electrostático (IZH10). Las determinaciones se realizaron a intervalos de tiempo de una hora, en diferentes puntos de la película del gel y a una distancia no mayor a 1 cm de la película, los valores obtenidos en cada medición se promediaron, hasta observar la disminución de la carga. Los resultados se muestran en figura 6.

Como se aprecia en dicho gráfico, inicialmente, una vez aplicado el gel, no se detectó ningún campo eléctrico (tiempo 0), esto como se ha explicado previamente, debido a que hay presencia de agua en el gel, la cual actúa como un aislante. Sin embargo, una vez que se secó el gel, a la primera hora de aplicación del producto de la invención, se detectaron valores muy altos del campo eléctrico generado por la composición de la invención, tanto el modelo in vitro (caja Petri) como en la piel de un sujeto de prueba.

De los resultados de la figura 6, es importante resaltar que el campo eléctrico se mantiene con valores efectivos un intervalo de tiempo de hasta por 6 hrs, con un campo eléctrico de aproximadamente 50mV.

Ejemplo 7. Caracterización del producto de referencia y la composición de la presente invención.

Se determinó el contenido de sales, de sólidos totales disueltos, conductividad y resistencia eléctrica tanto para el producto comercial, que se utiliza como producto de referencia, como para la composición de la presente invención. Los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 4: Caracterización del producto de referencia y de la composición de la presente invención.

De los resultados mostrados en la tabla 4 se tiene que la composición de la presente invención presenta la mayor cantidad de solidos disueltos, y que prácticamente en ninguno de los dos productos hay sales. Además, es importante resaltar, que para la composición de la presente invención la conductividad es 3 veces mayor que para el producto de referencia, esto es relevante dado que la composición de la invención es, a diferencia del producto de referencia, una composición a base agua. Asimismo, se observa que la resistencia eléctrica que presenta el producto de referencia es 3 veces mayor que la resistencia observada en la composición de la presente invención.

Estos resultados, claramente demuestran que la composición de la presente invención, a pesar de que es una composición base agua (-60%), presenta una gran conductividad, debido a una mayor cantidad de sólidos (TDS), es decir a la presencia de los agentes de carga electrostática y goma catiónica, y baja resistencia eléctrica.

Sin pretender limitarse a ningún mecanismo de acción, los inventores de la presente solicitud consideran que cuando esta composición se encuentra en estado de gel (-60% de agua), es justamente la gran cantidad de agua quien limita la generación del campo electrostático que puede ser generado por la carga iónica de la composición. Sin embargo, cuando dicha composición se aplica sobre una superficie, y se seca, entonces se pierde la mayor parte del agua contenida en el gel, formándose una película muy fina, permitiendo que se incremente la intensidad de dicho campo electrostático.

Por otra parte, se tiene que el producto de referencia está formado a base de compuestos hidrofóbicos, es decir el producto de referencia corresponde a una emulsión o crema, lo cual tiene dos consecuencias importantes, la primera, es que se presenta una menor cantidad de agua en el producto, lo que se traduce en una menor conductividad y en una menor detección de sólidos totales; la segunda es que dicho producto presentará una mayor resistencia eléctrica, además este producto al aplicarse nunca se secara, es decir no habrá perdida de agua, por lo cual no se espera ninguna variación en el campo electrostático de dicho producto.

Asimismo, se observó que el producto de referencia presenta un potencial eléctrico de aproximadamente 109 mV a 25°C, por su parte las composiciones electrostáticas de la presente invención presentan un potencial eléctrico de entre aproximadamente 108 a 147 mV. Estos resultados claramente demuestran que la composición de la presente invención, a pesar de ser una composición base agua, presenta un campo electrostático con intensidad similar a la del producto de referencia, e inclusive este campo es mayor cuando la composición se aplica y se seca, por la pérdida de agua (fig . 6).

No obstante que la anterior descripción se realizó tomando en cuenta las modalidades preferidas del invento, deberá tenerse en cuenta por aquellos expertos en el ramo, que cualquier modificación de forma y detalle estará comprendida dentro del espíritu y el alcance del presente invento. Los términos en los que se ha redactado esta memoria deberán ser tomados siempre en sentido amplio y no limitativo. Los materiales, forma y descripción de los elementos, serán susceptibles de variación siempre y cuando ello no suponga una alteración de la característica esencial del modelo.