PT687186E

PT687186E - Metodo para produzir materiais para barreiras de proteccao contra virus

Info

Publication number: PT687186E
Application number: PT93916872T
Authority: PT
Inventors: Robert Schmukler; C David Lytle
Original assignee: Us Health
Priority date: 1992-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 2000-05-31
Also published as: DK0687186T3; ATE189123T1; GR3033244T3; DE69327731T2; US5671754A; EP0687186A1; JPH08510923A; ES2141162T3; CA2139357A1; EP0687186B1; DE69327731D1; AU683419B2; AU4658393A; WO1994000166A1

Description

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DESCRIÇÃO “MÉTODO PARA PRODUZIR MATERIAIS PARA BARREIRAS DE PROTECÇÃÒ CONTRA VÍRUS” A presente invenção relaciona-se com materiais para barreiras protectoras. Mais particularmente, a presente invenção relaciona-se com métodos para tratar materiais para barreiras protectoras de maneira a evitar a passagem de vírus através dos materiais da barreira.

Com o surgimento da crise de saúde trazida pela SIDA e das preocupações com ela relacionadas, foi posta em causa a eficácia dos materiais de barreira, incluindo polímeros elásticos como o látex, o preservativo predominante e o material das luvas. A falha de materiais de barreira devida a defeitos de fabrico tem sido objecto de anteriores investigações. Presentemente, os materiais de barreira, tais como preservativos e luvas, são testados para avaliar defeitos de fabrico.

Uma nova preocupação quanto aos materiais de barreira é a sua capacidade para bloquear a passagem de vírus patogénicos que podem ser suficientemente pequenos para passar através de orifícios existentes no material de barreira que não podem ser prontamente detectados. Presentemente, todos os testes de integridade das barreiras têm uma sensibilidade mínima para a detecção de orifícios de um tamanho muito maior do que os vírus.

Existe uma necessidade de um método para assegurar que materiais de barreira possam bloquear eficazmente a passagem de vírus patogénicos através de orifícios ou poros que podem não ser detectáveis por testes padrão.

De acordo com a presente invenção, um método para evitar que partículas carregadas passem através dos orifícios de um material de barreira envolve: 2 #

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fornecer um material de barreira; e tratar á superfície do material de barreira com um surfactante iónico para conferir uma carga ao material de barreira. A presente invenção fornece ainda um método para fabrico de uma barreira protectora à prova de vírus que envolve: fornecer uma barreira protectora; e tratar a superfície da barreira protectora com um surfactante iónico para conferir uma carga à barreira protectora que efectue forças electrostáticas entre a barreira protectora e as partículas virais. A presente invenção fornece também um artigo compreendendo um material de barreira tratado com surfactante iónico e tendo uma carga de superfície. A invenção será descrita com referência à única figura que é dada, a título de exemplo não limitativo. A figura única mostra como o tratamento de superfície de um material de barreira reduz eficazmente o tamanho de um poro ou orifício no material de barreira. A presente invenção é dirigida a métodos para tratar quimicamente materiais de barreira de maneira a que os materiais de barreira bloqueiem eficazmente a passagem de partículas diminutas através deles, independentemente da presença de orifícios ou poros não detectados nos materiais de barreira. O princípio básico da presente invenção envolve fornecer à superfície dos materiais de barreira uma carga de maneira a que as partículas individuais tendo uma carga igual sejam repelidas do material de barreira. Preferencialmente, no processo de tratamento, tanto a superfície do material de barreira como as superfícies interiores de cada um e todos os orifícios e poros do material de barreira são tratados de igual forma de maneira a ter uma carga.

Além de repelir partículas com uma carga igual, foi determinado que os materiais de barreira tratados funcionem para atrair e aglutinar partículas de carga oposta que possam estar presentes. Esta propriedade torna-se significativa quando partículas de carga oposta ficam aglutinadas dentro dos orifícios e/ou poros, e assim reduzem o tamanho ou diâmetro dos orifícios ou poros, e eventualmente bloqueiam os orifícios ou poros. O tratamento químico dos materiais de barreira fornece preferencialmente aos materiais de barreira uma carga permanente ou semi-permanente. Na maioria dos casos, os materiais de barreira são usados em artigos como preservativos e luvas cirúrgicas, que se deitam fora depois de serem usados. Em tais artigos, um tratamento químico semi-permanente é suficiente. Em outras aplicações, tais como filtros, uma carga permanente na superfície do material de barreira pode ser mais desejável, em especial em situações nas quais o material de barreira é usado por um período de tempo prolongado ou utilizado de novo.

Aplicações específicas para as quais a presente invenção foi desenvolvida incluem materiais de barreira convencionalmente utilizados para evitar a transmissão de vírus e bactérias, incluindo profilácticos tais como preservativos e diafragmas, luvas, incluindo luvas cirúrgicas, máscaras cirúrgicas, máscaras respiratórias e filtros, filtros, incluindo membrana, pensos para feridas, incluindo ligaduras, e artigos afins. Desta lista parcial de artigos, pode-se apreciar que virtualmente todos os tipos de materiais de barreira podem ser tratados de acordo com a presente invenção, incluindo polímeros naturais e sintéticos, borrachas naturais e sintéticas, por exemplo, látex, telas naturais e/ou sintéticas tecidas ou entrelaçadas, etc.

Apesar de que a presente invenção foi primeiramente desenvolvida para assegurar que não houvesse passagem de vírus através de orifícios ou poros não detectáveis em preservativos e luvas cirúrgicas, superfícies carregadas em artigos mais porosos, tais como máscaras cirúrgicas e respiratórias e filtros, oferecem benefícios semelhantes no que se refere a repelir partículas com a mesma carga, tais como bactérias e vírus, e a aglutinar partículas de cargas opostas. Quando o conceito da presente invenção é aplicado a filtros, incluindo filtros de membrana, estes filtros tratados podem ser usados para filtrar selectivamente partículas carregadas de um fluido.

Para fins ilustrativos, a presente invenção é descrita como sendo eficaz para bloquear a passagem de bactérias e vírus através de materiais de barreira. No entanto, deve ser entendido que os princípios da presente invenção são aplicáveis a todas as partículas que carregam uma carga. O método para tratar a superfície de um material de barreira de acordo com a presente invenção envolve contactar o material de barreira com um surfactante aniónico ou catiónico que se aglutina fortemente à superfície do material de barreira. O material de barreira pode ser contactado com o surfactante aniónico ou catiónico de qualquer maneira conveniente incluindo spray, imersão, ou outra semelhante. Para produtos ou artigos tais como preservativos e luvas cirúrgicas, que são sujeitos a um teste de verificação da sua qualidade “húmida” no fim do(s) seu(s) processo(s) de produção, o surfactante aniónico ou catiónico pode ser adicionado ao fluido de teste de humidade e assim ter uma função dupla. Como agente humedecedor, o surfactante tomaria o teste de aceitação mais sensível para a detecção de orifícios. Ao mesmo tempo, o produto ou artigo receberia o tratamento de superfície desejado. No caso do látex e de outros materiais de fronteira semelhantes que são hidrofóbicos, o uso de um surfactante em testes de humidade é essencial para assegurar que ocorra o humedecimento da superfície completa junto com todos os potenciais orifícios. Além disso, o uso de um surfactante resulta num humedecimento rápido, expedindo assim os processos de teste de humidade.

No método da presente invenção pode ser utilizado qualquer surfactante iónico que confira uma carga aos materiais de barreira. O surfactante deverá ser escolhido para conferir uma carga à superfície do material de barreira que seja igual à carga das partículas que se destinam a ser bloqueadas pelo material de barreira. Com este objectivo, descobriu-se que os surfactantes iónicos conferem uma carga negativa aos 5

materiais de barreira e os surfactantes catiónicos conferem uma carga positiva aos materiais de barreira.

Para além das considerações acima, o surfactante deverá também ser escolhido para ser resistente à remoção da superfície da barreira no ambiente fisiológico. Com este objectivo, foi descoberto que pondo em contacto materiais de barreira com surfactantes e subsequentemente secando os materiais de barreira tratados proporciona adesão suficiente dos surfactantes aos materiais de barreira. Surfactantes que são conhecidos por biocompatíveis com a pele e membranas mucosas tais como, por exemplo, dodecilsulfato, são preferidos para uso nos materiais de barreira utilizados no fabrico de preservativos, diafragmas, pensos para ferimentos e luvas cirúrgicas. Surfactantes menos biocompatíveis podem ser utilizados em artigos que não se destinam a entrar em contacto com a pele e membranas mucosas. De acordo com uma forma de realização da presente invenção pode ser utilizada uma mistura de surfactantes aniónicos ou catiónicos. A Figura 1 mostra como o tratamento de superfície de um material de barreira reduz eficazmente o tamanho de um orifício ou poro no material de barreira. Na Figura 1, o material de barreira 1 que foi tratado com um surfactante aniónico é mostrado como tendo um orifício 2 que o atravessa de lado a lado. As cargas negativas na superfície do material de barreira 1, incluindo na superfície interna do orifício 2, são representadas como sinais negativos (“-“)· Devido à natureza dos surfactantes e à sua capacidade para humedecer superfícies, o surfactante cobre toda a superfície exposta do material de barreira 1 incluindo as superfícies internas dos orifícios 2 e poros.

Uma partícula com carga negativa 3, por exemplo, um vírus, é mostrada em proximidade com o material de barreira 1. Devido ao facto de que a partícula 3 tem uma carga igual à que foi conferida à superfície do material de barreira 1 por tratamento com surfactante, a partícula 3 será repelida do material de barreira 1 por forças electrostáticas. Em estudos efectuados, foi determinado que as forças electrostáticas são suficientes para repelir as partículas do material de barreira mesmo na presença de gradientes de pressão positivos. 6 Μ $ íf f.f 0 tamanho das partículas com relação ao diâmetro dos orifícios ou poros no material de barreira não parece ter um efeito adverso na forma desejada pela qual as partículas são repelidas. Foi geralmente aceite que uma partícula de vírus pode passar através de um orifício cujo diâmetro é maior do que o diâmetro da partícula medida a partir de micrográficos de electrões. Mais recentemente, foram encontrados os diâmetros eficazes ou hidráulicos de diversas partículas de vírus. Isto produz um meio de determinar o tamanho dos orifícios nos materiais de barreira que permitem que as partículas virais passem através dos materiais de barreira. Investigações anteriores nos diâmetros eficazes ou hidráulicos de diversas partículas de vírus permitiram verificar que vírus em solução, devido às suas camadas de fronteira, podem requerer orifícios de diâmetro maior para passar do que requerem vírus secos comparáveis. A Fig. 1 representa uma partícula de carga negativa e um material de barreira que foi tratado quimicamente com um surfactante aniónico para produzir uma superfície carregada negativamente. Como foi já discutido acima, um resultado ou efeito semelhante pode ser proporcionado tratando o material de barreira com um surfactante catiónico para repelir partículas com carga positiva. Evidentemente, no caso de partículas de massa semelhante, as que têm uma carga mais forte estão mais sujeitas a forças electrostáticas.

Propriedades e características da presente invenção serão discutidas com referência ao exemplo seguinte, ao qual a presente invenção não deve considerar-se limitada.

Exemplo

Neste exemplo a superfície de filtros de policarbonato com orifícios bem definidos foi tratada com surfactantes aniónicos, e os filtros foram testados para determinar como o tratamento com surfactante efectuava a transmissão de vírus substitutos através dos filtros. Por questões de segurança, foram usados bacteriófagos como vírus substitutos de vírus patogénicos humanos, por exemplo, vírus de imunodeficiência humano (HIV), vírus de hepatite B, ou vírus de herpes simplex (HSV). Os vírus, as suas células hospedeiras e as suas composições estão enumerados 7

na Tabela 1 abaixo. Os bacteriófagos φ6 contendo membranas e PRD1 foram escolhidos como possíveis substitutos do HIV-1 e hepatite B, que contêm ambos um invólucro de membrana.

TABELA I

Composição do Vírus ssADN, proteína dsSDN, proteína, cauda curta dsSDN, proteína, lípido interno dsARN, proteína, lípido externo Vírus Célula Hospedeira

<j>X 174 Eschecrichia coli C T7am28 E. coli 011 PRD1 Salmonella typhimurium LT2 φ6 P. phaseolicola ss = de um fio; ds = de dois fios

As suspensões de vírus foram testadas a concentrações de 0,4 X 104 a 1,5 X 104 PFU/ml. Os vírus em 3 ml de salino tamponizado com fosfato da Dulbecco foram filtrados através de filtros de membrana de policarbonato Nuclepore de 25 mm com diâmetros de poro propostos de 0,1 μ e 0,2μ. Os diâmetros de poro propostos pelo fabricante definem o diâmetro máximo de poro, com o diâmetro médio sendo aproximadamente 10% menor do que o valor proposto. A taxa de filtragem foi controlada ligando uma agulha hipodérmica ao lado descendente dos filtros e empurrando a agulha para dentro de um Vacutainer. Os títulos dos vírus foram determinados antes e depois da filtragem e as fracções que passaram através dos filtros foram calculadas por métodos virológicos convencionais.

Os resultados dos testes de transmissão são mostrados na Tabela 2. Também mostrados na Tabela 2 estão os diâmetros dos vírus como medidos por microscopia electrónica para comparação com o tamanho do orifício do filtro. δ ê

TABELA 2 PROVA VIRAL DE BARREIRAS (EXPERIMENTAL) Fracção Transmitida Através de Filtros (1,0 = 100%) Vírus

Filtro <j>X T7 PRD1 φ6 Controle ,ΐμ .94 ± .05 1.19 ± .13 .94 ± .07 1.15 ± . 11 Tratado c/PVP . 1 μ Tratado .23 ±.06 .19 ±.04 .0024 ± .0016 .006 ± .005 c/SDS .1μ Texapon 1.13 ± .01 .88 ± .04 .027 ± .008 .17 ±.06 ASV Controle .2 μ .92 ± .06 1.20 ± 1.15 1.11 ±.03 1.17± .07 Tratado c/PVP .2μ Tratado .52 ± .08 .44 ±.15 .17 ±.07 .19 ± .09 c/SDS ,2u Texapon 1.22 ±.02 .82 ± .03 .17 ±.07 .16 ±.04 ASV Tamanho SEM .027μ com cauda de .065μ + .017μ membrana interna Membrana de lípido revestimento com revestimento de de.065p e externa de ,08μ com de proteína proteína proteína externa proteína saliente PRD 1 & φ6, porque as membranas de lípido são vírus substitutos próximos do HIV e da Hepatite B, que têm ambos um invólucro de membrana PVP = Polivinilpirolidona - surfactante não-iónico normalmente usado em filtros, biocompatível

SDS = Surfactante aniónico de dodecil sulfato de sódio, filtros de PVP livres tratados com solução de SDS

Texapon ASV = Concentrado de champô, que cumpre os padrões de segurança FDA para pele e membranas mucosas, fabricado pela Henkel Corp.

Neste exemplo, o tratamento com a polivinilpirolidona (PVP) foi usado como um controle uma vez que a PVP é um surfactante não-iónico e, por conseguinte, não confere nenhuma carga aos filtros. O Texapon ASV é um concentrado de champô aniónico comercializado pela Henkel Corp. O Texapon ASV foi escolhido porque está 9

de acordo com os padrões de segurança FDA para exposição a pele e membranas mucosas. Os tamanhos do filtro foram escolhidos para assegurar que, não havendo carga nos filtros, 100% das partículas de vírus pudessem passar através deles. A título de comparação dos tamanhos dos filtros, é de referir que os métodos correntes de detecção de orifícios têm uma variação limitada de baixa detecção de cerca de 20-40μ.

Os resultados mostrados na Tabela demonstram que no caso dos vírus substitutos de interesse, isto é, PRD1 e <j>6, as membranas de filtro tratadas com o dodecilsulfato de sódio e Texapon ASV essencialmente evitaram a transmissão destes vírus substitutos. As membranas de filtro tratadas com dodecil sulfato de sódio reduziram também significativamente a transmissão de φχ e T7 que são revestidos com proteínas. Como era de esperar, os vírus com revestimentos de membrana que têm uma carga de partículas mais forte devido aos revestimentos de membrana são mais facilmente repelidas pelos filtros tratados.

Embora a presente invenção tenha sido descrita com referência a meios, materiais e formas de realização específicos, pela descrição feita um especialista na matéria pode facilmente verificar as características essenciais da presente invenção e várias mudanças e modificações podem ser feitas par adaptar os diversos usos e características sem fugir ao espírito e âmbito da presente invenção como descrito pelas reivindicações que seguem.

Lisboa, \ \ pÈV. 2000 O Agente Oficial da Propriedade Industrial

Américo da Silva Carvalho

R. Castilho. 201 -1® E - fflQ U§§0A

Claims

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REIVINDICAÇÕES 1. Um método para evitar que partículas carregadas passem através dos orifícios de um material de barreira que compreende: fornecer um material de barreira; e tratar o dito material de barreira com um surfactante iónico para conferir uma carga à superfície do dito material de barreira.

2. Um método para evitar que partículas carregadas passem através dos orifícios de um material de barreira de acordo com a reivindicação 1, em que o dito surfactante iónico compreende um surfactante aniónico.

3. Um método para evitar que partículas carregadas passem através dos orifícios de um material de barreira de acordo com a reivindicação 1, em que o dito surfactante iónico compreende um surfactante catiónico.

4. Um método para evitar que partículas carregadas passem através dos orifícios de um material de barreira de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, em que o dito material de barreira compreende um filtro.

5. Um método para evitar que partículas carregadas passem através dos orifícios de um material de barreira de acordo com a reivindicação 4, em que o dito filtro compreende uma membrana.

6. Um método para evitar que partículas carregadas passem através dos orifícios de um material de barreira de acordo com a reivindicação 4, em que o dito filtro compreende uma máscara.

7. Um método para evitar que partículas carregadas passem através dos orifícios de um material de barreira de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, em que o dito tratamento de superfície compreende submergir o dito material de barreira numa solução do dito surfactante iónico. 2

8. Um método para tomar uma barreira protectora à prova de vírus que compreende: fornecer uma barreira protectora; e tratar a superfície da dita barreira protectora com um surfactante iónico para conferir uma carga à superfície da dita barreira protectora que efectua forças electrostáticas entre a dita barreira protectora e as partículas virais.

9. Um método para tornar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com a reivindicação 8, em que o dito material de barreira compreende um profilático.

10. Um método para tornar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com a reivindicação 9, em que o dito material de barreira compreende um preservativo.

11. Um método para tornar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com a reivindicação 8, em que o dito material de barreira compreende uma luva.

12. Um método para tomar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 11, em que o dito surfactante iónico compreende um surfactante aniónico.

13. Um método para tomar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com a reivindicação 12, em que o dito surfactante aniónico compreende dodecilsulfato de sódio.

14. Um método para tomar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com a reivindicação 11, em que o surfactante iónico compreende um sulfato aniónico.

15. Um método para tomar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 14, em que as ditas partículas virais compreendem o vírus de imunodeficiência humano (HIV).

16. Um método para tomar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 14, em que as ditas partículas virais compreendem o vírus da hepatite B.

17. Um método para tornar uma barreira protectora à prova de vírus de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 14, em que as ditas partículas virais compreendem o vírus do herpes simplex.

18. Um artigo compreendendo um material de barreira e uma camada de surfactante iónico formada directamente sobre o material de barreira para dar ao artigo uma carga de superfície que repele vírus para evitar o ingresso dos vírus através do artigo.

19. Um artigo desacordo com a reivindicação 18, em que o dito artigo compreende um preservativo.

20. Um artigo de acordo com a reivindicação 18, em que o dito artigo compreende uma luva. Lisboa, | | FEV 2000 O Agente Oficial da Pronriedade Tndustrial

Américo da Silva Carvalho Agente Oficial de Propriedade -inl R.Castiliio, 201 -3’ F. -1070 usíOA Telefs. 38513 39 - 385 46 Í3