ES2322966T3 - Adhesivos acrilato con propiedades de pegado resistente al agua. - Google Patents

Abstract

Masa adhesiva de acrilato y/o de metacrilato que contiene la N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o la Nacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina.

Description

Adhesivos acrilato con propiedades de pegado resistente al agua.

La invención se refiere a una masa adhesiva acrílica y a los emplastos que la contienen, cuya fuerza adhesiva no sufre merma aunque se somete a condiciones de humedad.

Las masas adhesivas tienen un amplio espectro de aplicaciones para la fabricación de productos para la curación de heridas, en el supuesto de que contengan cantidades mínimas de monómero residual gracias a un alto grado de polimerización y, por tanto, sean bien toleradas por la piel.

Una serie de documentos se dedican a las masas diversas masas acrílicas y masas de caucho, por ejemplo, EP 352901, EP 238863, JP 1060677, US 4269747, US 5876855, JP 10152662, DE 42 22 334, DE 196 31 422, DE 102 13 759, WO 9625469 o WO 9723577. Desde hace muchos años se conoce la fabricación de matrices poliméricas, en especial de matrices de tipo gel, con poliacrilatos y se ha descrito p.ej. en EP 0 507 160, JP 11-228340 y JP 04178323.

La principal misión de las masas adhesiva empleadas para ello consiste en el pegado seguro del producto de curación de la herida sobre la piel y, al término del período de aplicación, su despegado fácil y sobre todo indoloro de la piel.

Con todo, esta propiedad de un emplasto considerada como muy importante según numerosas encuestas realizadas entre los usuarios no siempre se consigue. La transpiración o el sudor, en función de la capacidad que tenga el emplasto y/o la masa adhesiva de absorber la humedad y de la permeabilidad al vapor de agua que tenga el emplasto, conducen al desprendimiento no deseado, más o menos frecuente, de dicho emplasto.

En el estado de la técnica se han producido numerosos intentos de dominar estos inconvenientes y desarrollar una masa adhesiva mejor, menos sensible a la humedad, p.ej. con el uso adicional de superabsorbente o por hidrofilización.

Para las masas adhesivas acrílicas se ha descrito el uso del acrilato o del metacrilato de hidroxietilo para aumentar el carácter hidrófilo, por ejemplo en US 5302629. Las masas adhesivas basadas en caucho sintético pueden hidrofilizarse con la adición de un tensioactivo, tal como se ha descrito en US-6860961.

Otro problema en el momento de reticular el ácido poliacrílico para formar una masa o un gel autoadhesivos estriba en que la matriz adhesiva de propiedades físicas definidas: viscosidad, fuerza adhesiva, etc., ha de tener estas mismas propiedades definidas en todos los procesos de fabricación. Esta reproducibilidad es difícil de conseguir con las tecnologías de reticulación actualmente conocidas o incluso inalcanzable.

Por otro ámbito técnico completamente distinto se sabe que p.ej. los percebes y los mejillones pueden conseguir una unión pegada perfecta, resistente al agua. En ello desempeña un papel importante la 3,4-dihidroxifenilalanina (DOPA), después de haber identificado en la proteína los decapéptidos que contienen la secuencia repetitiva de la DOPA, que es la que genera la unión pegada, según se describe en la bibliografía técnica (J.H. Waite, J. Biol. Chem. 258, 2911-2915, 1983). De este modo se ha elucidado el mecanismo de la adhesión y después de la unión pegada firme de estos organismos mediante las llamadas MAP ("Mussel Adhesive Proteins") (M. Yu y col., J. Am. Chem. Soc. 121, 5825-5826, 1999).

Después de la identificación del llamado adhesivo de los mejillones se ha conseguido según la US-2003/0087338 incorporar este principio a los polímeros sintéticos. En la patente US-2003/0087338 se basa este principio en el decapéptido antes descrito, sintetizado químicamente, que contiene la L-3,4-dihidroxifenilalanina, este decapéptido es una secuencia de las MAP del mejillón Mytilis edulis. Este decapéptido puede conjugarse con diversos polímeros, para generar una masa adhesiva biomimética. La reticulación de los grupos DOPA, similar a la ocurrida en las MAP, para generar una masa adhesiva biomimética puede realizarse por vía enzimática u oxidante. Pero, la reticulación oxidante conduce a una merma de la fuerza adhesiva. Por ello, en la patente US-2003/0087338 se describen también los fenómenos de agregación y/o de gelificación independientes de la oxidación para fabricar los polímeros o copolímeros en cuestión. Como posibles polímeros o copolímeros se sintetizan polietilenglicoles o poli(óxidos de alquileno). No se menciona la combinación con masas adhesivas acrílicas. Además, la síntesis del decapéptido descrita, necesaria forzosamente para la fabricación de la masa adhesiva biomimética, es compleja y exige mucha dedicación de tiempo (y de trabajo).

Es un objeto de la presente invención el desarrollo de masas adhesivas, en especial de masas adhesivas acrílicas, que posean mejor fuerza adhesiva que las ya conocidas por el estado de la técnica y sean menos sensibles a la humedad. El objetivo de la presente invención consiste en particular en desarrollar una masa adhesiva que pueda combinarse con el principio de la unión pegada resistente al agua de los percebes y mejillones, sin tener que hacer concesiones a las circunstancias prolijas y a los inconvenientes de la síntesis del decapéptido.

Estos objetivos se alcanzan con una masa adhesiva acrílica o con un emplasto o vendaje, que la contienen, según las reivindicaciones principales. En las reivindicaciones secundarias se presentan formas de ejecución preferidas de la masa adhesiva o del emplasto. La invención se refiere además a un procedimiento para la fabricación de dichas masas adhesivas y emplastos así como a la utilización de los mismos.

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Ha sido sorprendente y para los expertos extraordinariamente imprevisible que una masa adhesiva acrílica, que contenga la N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o la N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina, permita alcanzar los objetivos propuestos.

B.P. Lee y col. han descrito por primera vez en su artículo: J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 15, 449-464, 2004, un monómero que contiene la DOPA, la N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina.

Después de una investigación exhaustiva se ha conseguido ahora según la invención mediante este monómero prescindir del método prolijo de la síntesis del decapéptido, tal como se ha descrito en el estado de la técnica.

Se ha puesto de manifiesto de modo sorprendente que este monómero, la N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina, así como la N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina que puede obtenerse de modo similar, puede emplearse de forma directa como materia prima de partida adicional en las mezclas de polimerización de masas adhesiva acrílicas, sin que sufran merma sus propiedades positivas de unión pegada resistente al agua. Esto es posible porque la siguiente polimerización de los monómeros y de los acrilatos no se realiza a través de la DOPA propiamente dicha, sino sobre la parte acriloílo o metacriloílo del monómero correspondiente y aquí está el meollo de la invención, porque ahora ya no son necesarios los costosos mecanismos enzimáticos, oxidantes o diversos para la formación del polímero adhesivo final.

De este modo, la N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina pueden incorporarse a las mezclas convencionales de ácido acrílico y de acrilatos y entonces dan lugar a masas adhesivas que generan uniones pegadas similares a las de las MAP.

Frente a las uniones pegadas de las MAP ya conocidas del estado de la técnica se ha conseguido por primera vez conferir a la masa adhesiva en esta forma propiedades adhesivas resistentes al agua y además prescindir durante la obtención de los pasos de proceso complicados, que exigían mucha dedicación de tiempo y trabajo y empeoraban las propiedades adhesivas, como ocurre en la síntesis del decapéptido.

Es ventajoso emplear cantidades de N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina comprendidas entre el 5% en peso y el 20% en peso, porcentaje referido al peso total de la masa adhesiva.

La obtención de la N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina se realiza con arreglo a las instrucciones de J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 15, 449-464, 2004.

Las masas adhesivas de base acrilato tienen por lo general una buena permeabilidad al vapor de agua, pero su fuerza adhesiva es moderada.

El uso de masas adhesivas bien toleradas por la piel, como son las masas adhesivas acrílicas, no siempre es recomendable, dada su poca estabilidad al cizallamiento y su pegajosidad al tacto. Se puede conseguir una mejora con un tratamiento posterior, en especial por reticulación, pero el resultado continúa siendo insuficiente en su conjunto. Además, la fuerza adhesiva sobre la cara posterior del soporte de tales sistemas en el caso de vendajes de varias capas situados de modo circular por lo general no es suficiente para que el vendaje sea funcional y estable. El efecto propioceptor es menor incluso que el de los sistemas basados en una masa adhesiva de caucho-cinc.

Otros sistemas adhesivos conocidos, basados en los copolímeros de bloques convencionales, por un lado no son bien tolerados por la piel debido a la gran cantidad de estabilizante y por la gran cohesión hasta el presente solamente se han aplicado en el ámbito técnico, mientras que por otro lado no se han podido formular para que tengan una adhesión fuerte sobre la piel.

Las masas adhesivas mencionadas, masas adhesivas de acrilato y de metacrilato, forman parte de las masas adhesivas sensibles a la presión, para su transformación estas masas tienen que estar integradas dentro de una matriz de soporte. Como matriz de soporte se entienden los disolventes o los dispersantes habituales, orgánicos o inorgánicos.

Como matriz de soporte puede utilizarse una matriz polimérica formada por polímeros hidrófilos, p.ej. acrilatos, polivinilpirrolidona/ácido poliacrílico o ácido poliacrílico/polivinilalcohol.

Los poliacrilatos ventajosos según la invención son los copolímeros de acrilato-acrilato de alquilo, en especial los elegidos entre el grupo de los llamados Carbomer o Carbopol (Carbopol® es propiamente una marca registrada de la empresa B.F. Goodrich Company). El o los copolímeros de acrilato-acrilato de alquilo ventajosos según la invención se caracterizan en especial por la estructura siguiente:

1

En ella, R' significa un resto alquilo de cadena larga y x e y son números, que simbolizan la correspondiente fracción estequiométrica de los co-monómeros correspondientes.

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Según la invención son especialmente preferidos los copolímeros acrilato y los copolímeros de acrilato-acrilato de alquilo que se suministran con los nombres comerciales de Carbopol® 1382, Carbopol®, 981 y Carbopol® 5984 de la empresa B.F. Goodrich Company, son preferidos los poliacrilatos del grupo de los Carbopol de los tipos 980, 981, 1382, 2984, 5984 y con preferencia especial el Carbomer 2001.

A estos polímeros o copolímeros acrilato o metacrilato se les añaden los monómeros N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o la N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina durante la fabricación de la masa adhesiva.

De este modo se obtienen masas adhesivas, que por un lado tienen las ventajas de las masas adhesivas de acrilato y por otro lado no sufren merma alguna en su fuerza adhesiva cuando se exponen a la humedad. La combinación de la N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y los polímeros acrilato y metacrilato permite, pues, la fabricación de masas adhesivas biomiméticas.

Durante esta fabrica se prescinde con preferencia de la síntesis desventajosa del decapéptido, ya descrita, es decir, se prescinde de la reticulación de los grupos DOPA, similar a la de las MAP, para obtener la masa adhesiva biomimética por un método enzimático u oxidante.

La masa adhesiva acrilato biomimética en su calidad de masa adhesiva para emplastos y vendajes permite la fabricación de emplastos y vendajes que incluso bajo el agua o en condiciones húmedas permite la generación de una unión pegada suficientemente firme, en especial sobre la piel humana. De este modo se solucionan los problemas de la adherencia del emplasto sobre la piel humana, que surgen siempre en caso de sudor, de lavado, de lluvia o de otros factores húmedos.

Los emplastos contienen la masa adhesiva y además un material soporte, sobre el que se aplica dicha masa adhesiva.

Como materiales soportes son apropiadas todas las estructuras planas rígidas o elásticas, fabricadas con materias primas sintéticas o naturales. Son preferidos los materiales de soporte que después de aplicada la masa adhesiva pueden utilizarse de manera que posean las propiedades de un vendaje apropiado para su finalidad. Como ejemplos cabe mencionar a los tejidos, géneros de punto, estructuras planas, tejidos no tejidos, laminados, redecillas, láminas, espumas y papeles. Por otro lado, estos materiales pueden someterse a un tratamiento previo o posterior. Los tratamientos previos convencionales son el tratamiento corona y la hidrofugación; los tratamientos posteriores convencionales son el calandrado, el recocido, el laminado, el troquelado y el revestimiento.

Los materiales de soporte están formados con preferencia por una capa polimérica permeable al aire y al vapor de agua, pero impermeable al agua, que tiene un grosor de 10 a 100 \mum. La lámina soporte eventualmente flexible está formada con preferencia por polímeros del tipo poliuretano, PE, PP, poliamida, poliéster o poliéter-éster o por materiales de soporte ya conocidos, como son los tejidos, tejidos no tejidos, espumas, plásticos, etc.

La matriz adhesiva de la invención puede aplicarse sobre esta capa o lámina de soporte, como ya es sabido por el estado de la técnica. Para ello se cubre la matriz por una cara con el material de soporte y después se aplica enzima la lámina de unión. En función del material soporte empleado pueden regularse de este modo la permeabilidad al vapor de agua, la resistencia del vendaje, el acolchado contra la compresión y otras propiedades físicas del vendaje.

El material del vendaje de la invención tiene la estructura de los vendajes ya conocidos. Esta formado en general por un material soporte, que por una cara está provisto de una capa autoadhesiva, la masa adhesiva de la invención. Sobre este recubrimiento adhesivo se aplica después el vendaje. Para garantizar un manejo sencillo, el recubrimiento autoadhesivo se reviste además con una capa protectora, por ejemplo con un papel de sellado.

Finalmente, el material soporte ya provisto de la masa autoadhesiva se puede revestir después de la aplicación o dotarse de un vendaje o acolchado.

Aparte de la aplicación de emplasto, un parche puede dotarse de la masa adhesiva de la invención para que sea p.ej. menos adhesivo; la fuerza adhesiva puede ajustar específicamente en función de la finalidad buscada.

Los términos emplasto, matrices cosméticas/dermatológicas y parches cosméticos/dermatológicos se emplean también de modo sinónimo, al igual que se entienden también por vendaje cutáneo de la invención todos los vendajes cosméticos aplicables, por ejemplo los del tipo parche, cinta, paño, pañal, emplasto, vendaje, cataplasma, venda y/o máscara.

Con la masa adhesiva de la invención se consigue por primera vez garantizar la unión pegada sobre sustratos en condiciones húmedas, en especial una unión pegada sobre la piel humana que es biocompatible y resistente al agua.

Claims (7)

1. Masa adhesiva de acrilato y/o de metacrilato que contiene la N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o la N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina.

2. Masa adhesiva según la reivindicación 1 que contiene entre el 5% en peso y el 20% en peso de N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o de N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina, porcentaje referido al peso total de la masa adhesiva.

3. Procedimiento para la fabricación de una masa adhesiva de acrilato biocompatible, en el que se añaden la N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o la N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina como monómeros a la mezcla inicial de acrilato y/o de metacrilato.

4. Combinación de N-acriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y/o N-metacriloil-3,4-dihidroxifenilalanina y polímeros de acrilato y/o de metacrilato para la fabricación de masas adhesivas biomiméticas.

5. Parche o emplasto autoadhesivo que contiene una masa adhesiva según una de las reivindicaciones anteriores.

6. Uso de una masa adhesiva según una de las reivindicaciones de 1 a 4 para el pegado de sustratos en condiciones húmedas.

7. Uso de una masa adhesiva según una de las reivindicaciones de 1 a 4 para el pegado de parches, cintas, paños, pañales, vendas, vendajes, emplastos, cataplasmas y/o máscaras sobre la piel humana.