WO2003028741A1 - Composicion de acido hipocloroso y sus aplicaciones - Google Patents

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    • C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens

Definitions

  • the present patent application relates to a composition of hypochlorous acid and its different applications especially in the field of medicine, such as prophylactic and therapeutic treatment for infection control.
  • hypochlorous acid Since 1915, following the First World War, more than 200 compounds for bacterial action were studied, among which was hypochlorous acid. It was initially detected as an oxidizing agent generated by neutrophils. It was obtained for use from seawater.
  • hypochlorous acid is obtained by reacting an aqueous solution of an alkali metal hydroxide, forming drops with the gaseous chlorine to produce hypochlorous acid in steam and solid alkali metal particles; process where the molar ratios of gaseous chlorine to alkali metal hydroxide of at least 22: 1 are maintained.
  • the process includes the formation of impure chlorate in chlorinated alkali metal particles.
  • the hypochlorous acid produced contains about 35% to 60% by weight dissolved in concentrated chlorine of at least about 2% by weight and is substantially free of alkali metal and chlorine ions.
  • OLIN CORPORATION published June 21, 1994, a process that consists in obtaining an aqueous hypochlorous acid solution having a HOCI concentration of 50% to 60% by weight, which comprises reacting an aqueous solution of an alkali metal hydroxide with 50% by weight with excess of chlorine gas, reacting them at a temperature of 80 ° C to 120 ° C, to produce a mixture of monoxide, chlorine, hypochlorous acid vapor and water vapor, chlorinated alkali metal solid particles with a chlorinated alkali metal concentration of 10 % at least.
  • the Invention Patent Composition of Hypochlorous Acid and its different applications has the following advantages in relation to those found in the state of the art such as:
  • hypochlorous acid composition is not toxic, it does not attack the skin.
  • composition is totally biodegradable.
  • the bacteriostatic power is up to 24 hr.
  • hypochlorous acid a substance that has the characteristics of minimizing morbidity and mortality produced by different bacterial infections, in Comparison with normal saline, a substance most commonly used for washing the abdominal cavity and tissues.
  • Hypochlorous acid is a bactericidal oxidant known primarily in aqueous solution that attacks microorganisms at the site of its production, dependent on 0 2 . It reacts in particular by modifying various high-density proteins (amino acids, lipids) that you find first in the plasma or plasma membrane proteins by inhibiting their synthesis.
  • Hypochlorous acid is an unstable, highly reactive compound, it is the strongest of the halogenated hypo acids, and one of the most powerful oxidants among chlorinated oxides. It is a weak acid, with a dissociation constant of 2.9 + 10 "8 at 25 ° C, it is stable in cold, diluted and pure solutions. This acid reacts with peroxide and releases oxygen.
  • Half of the protein is highly toxic to the cells, it inactivates or inhibits several endoplasmic reticulum transporter systems (glucose transport, several amino acid transporters, Na + / K + - ATPase) and, usually causes a small molecule damage, causing the cell to inflate and eventually cell death in the future. It can cause the death of very resistant bacterial spores, all types of viruses, the microbacterium with serous capsule (TB), all other vegetative bacteria, and fungi, at a concentration of 0.2% compared to other high-level microbicidal substances such as 2% alkaline glutaraldehyde or hydrogen peroxide.
  • HOCI can damage isolated DNA, cell death precedes oxidation of DNA in whole cells, and the addition of myeloperoxide inhibits induced oxygen peroxide H 2 0 2 and breaks the structure of DNA.
  • H 2 0 2 hydrogen peroxide
  • myeloperoxidase a bactericidal agent that attacks microorganisms at the site of their proliferation, made in the immune system by nuclear polymorphic neutrophils that migrate and adhere to endothelial cells to mediate inflammation, increase permeability in the vascular endothelium, to cell participation and kill antigens.
  • This substance is produced by hydrogen peroxide (H 2 0 2 ), a chlorine ion, in reaction with the enzyme myeloperoxidase.
  • Myeloperoxidase converts H 2 0 2 into a reasonable microbial agent and an excellent one to HOCI and at the same time diverts the genotoxic H 2 0 2 into HOCI which is extremely toxic to the tissue, into a free protein system, but which is considerably Less toxic in vivo.
  • composition of the hypochlorous acid object of the present invention patent is a hypochlorous acid solution with a content of 17g / l of available chlorine. Its physical properties are as follows:
  • Chlorine (g / l) Maximum between 16 and 18
  • the chemical composition is as follows:
  • the tissue action of the hypochlorous acid composition is especially given by three main points:
  • Antiseptic direct germicidal action like any other chlorine. This action is classically known.
  • Granulant for a local increase in repair cells, since studies have shown a local increase in fibroblasts.
  • composition of hypochlorous acid object of the present invention patent application, in the field of medicine, has its application mainly in:
  • THERAPEUTICS 1.1.1 For antisepsis and granulation of infected tissues, abscesses, cellulite, etc. With excellent results for the healing of infectious cell tissue events subcutaneous, with open tissue, closed or without wound. 1.2.1 Ulcers of lower limbs. The surface must be kept in contact with the product. 1.3.1 Stumps and exposed surfaces. In infected cavities such as peritonitis and empyemas. 1.4.1 In infectious sinusitis and rhinitis. 1.5.1 Intra-articular for treatment of septic arthritis. Its use in orthopedic infectious events - bone.
  • the surgical wound infection rate is low to 1.0% (10% - 25% in different series) for appendectomy in different studies.
  • the results are shown in the following table:
  • hypochlorous acid was used in ulcerative lesions of arterial and venous origin, surgical wounds, amputations both prophylactically and therapeutically, recommending to keep the affected areas moist from the liquid and its unique local use.
  • Pathology biopsies were evaluated by checking the effect previously described by other authors, of local increase in fibroblasts as opposed to patients who did not use the product.

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Abstract

Composición de Acido Hipocloroso con la siguiente composición química: Acido Hipocloroso 6,5 % - 7,3 % Acido clorhídrico 27,6 % 28,5 % Cloruro de sodio 13,6 % 14,2 % Hipoclorito de sodio 34,8 % 35,4 % Cloro en solución 7,0 % 6,5 % Oxígeno disuelto 10,5 % 8,1. %. La composición de ácido hipocloroso tiene aplicación médica en humanos y en veterinaria, tanto en la parte terapéutica como en la profiláctica. También se puede aplicar en la antisepsia y esterilización de alimentos, en tratamiento de aguas y acueductos. En floricultura, se puede utilizar para la desinfección de cultivos de flores y la eliminación del fusarium y sigatoca negra.

Description

COMPOSICIÓN DE ACIDO HIPOCLOROSO Y SUS
APLICACIONES
SECTOR TÉCNICO.
La presente solicitud de Patente de Invención se refiere a una Composición de Ácido Hipocloroso y sus diferentes aplicaciones especialmente en el campo de la medicina, tales como tratamiento profiláctico y terapéutico para el control de infecciones.
TÉCNICA ANTERIOR.
Desde 1915, a raíz de la primera guerra mundial, fueron estudiados más de 200 compuestos para acción bacteriana, dentro de los cuales se encontraba el ácido hipocloroso. Inicialmente se detectó como agente oxidante generado por los neutrófilos. Se obtenía para su uso a partir del agua del mar.
Aparecen referencias de estudios de Dakin en 1917, con hipoclorito de sodio diluido al 0,50% como líquido de irrigación, para la limpieza y desinfección de heridas contaminadas. Después en 1958 Agnes investiga el ácido hipocloroso como una sustancia inmunológica y los mecanismos defensivos de los granulositos.
En 1989 Stephan J. Weiss en The New England Journal of Medicine, realizó estudios de sensibilidad bacteriana de E. Coli y toxicidad a los tejidos en cobayos.
Actualmente existen varias patentes de invención relacionadas con la producción de ácido hipocloroso, tal como se menciona a. continuación:
Patente US No. 4.190.638, titulada "Producción de ácido hipocloroso", propietario PPG Industries, Inc, del 26 de febrero de 1980, en el cual se produce el ácido acuoso a partir de precipitar el ácido a través de la carbonación en una celda electrolítica, donde el cátodo es líquido el cual se pone en contacto con un lecho fluidizado con una mezcla de cloro gaseoso y vapor de agua, donde el gas que se forma del lecho hipocloroso es absorbido por el agua.
Patente US No. 4.908.215 titulada "Composiciones de hipoclorito conteniendo tiosulfato y su uso" del 13 de marzo de 1990, donde se tiene un proceso para la desinfección, esterilización, blanqueamiento y la limpieza de un líquido o una superficie, que comprende: a) producir una solución acuosa de hipoclorito, tiosulfato de metal alcalino terreo y un prebuffer donde el hipoclorito tiene una concentración inicial de alrededor 5 a 5000 ppm de cloro y una relación molar de tiosulfato a hipoclorito entre 0,25 a 1 y 0,75 a 1 ; b) ajusfando el pH inicial de la solución entre 9,0 y 11 ,0 en contacto con la superficie o el líquido con la solución hasta que el hipoclorito sea consumido, y el pH de la solución prebuffer decrece mientras el hipoclorito es consumido por el tiosulfato, al mismo tiempo que el hipoclorito empieza a depender del pH inicial de la solución.
Patente US No. 5.037.627, titulada "Producción de ácido hipocloroso" publicada el 6 de agosto de 1991 , donde se obtiene el ácido hipocloroso por reacción de una solución acuosa de un hidróxido de metal alcalino, formando gotas con el cloro gaseoso para producir el ácido hipocloroso en vapor y partículas de metal alcalino sólido; proceso donde se mantienen las relaciones molares de cloro gaseoso a hidróxido de metal alcalino de por lo menos 22:1. El proceso incluye la formación de clorato impuro en partículas de metal alcalino clorinado. El ácido hipocloroso producido contiene alrededor de 35% a 60% en peso disuelto en cloro concentrado de por lo menos alrededor del 2% en peso y es sustancialmente libre de iones de metal alcalino y de cloro.
Patente US No. 5.322.677 titulada "Proceso para la producción de solución concentrada de ácido hipocloroso", propietario
OLIN CORPORATION, publicada el 21 de junio de 1994, proceso que consiste en la obtención de una solución de ácido hipocloroso acuoso teniendo una concentración de HOCI de 50% a 60% en peso, el cual comprende hacer reaccionar una solución acuosa de un hidróxido de metal alcalino con un 50% en peso con exceso de gas cloro, haciéndolos reaccionar a una temperatura de 80°C a 120°C, para producir una mezcla de monóxido, cloro, vapor de ácido hipocloroso y vapor de agua, partículas sólidas de metal alcalino clorado con una concentración de metal alcalino clorado de 10% por lo menos.
Solicitud WO No. 9514636, titulada "Manufactura de ácido hipocloroso", cuyos propietarios son JOSEPH REPMAN, THE DOW CHEMICAL COMPANYTRENT y DAVID, L, publicada el 1 de junio de 1995, proceso que consiste en poner en contacto gotas de una solución acuosa de metal hipoclorito teniendo un volumen mediano, un diámetro de 500 mμ con gas cloro para producir ácido hipocloroso, vaporización de un 30% m de ácido hipocloroso producido de la etapa anterior, conteniendo cloro, vapor de agua, ácido hipocloroso y monóxido de dicloruro, dentro de una fase acuosa de ácido.
VENTAJAS DE LA INVENCIÓN.
La Patente de Invención Composición de Ácido Hipocloroso y sus diferentes aplicaciones, presenta las siguientes ventajas con relación a las que se encuentran en el estado de la técnica como son:
> La composición de ácido hipocloroso no es tóxica, no ataca la piel.
> La composición es totalmente biodegradable.
> La desinfección ocurre en segundos, debido a su mayor espectro desinfectante.
> Como desodorizante destruye residuos de partículas orgánicas, puesto que ataca gases mercaptanos, metanos y sulfhídricos.
> El poder bacteriostático es hasta por 24 hr.
> El proceso de obtención de la composición es económico debido a su amplia dilución.
DIVULGACIÓN DE LA INVENCIÓN.
La preocupación por encontrar sustancias que no ocasionen reacciones en el organismo y sean de gran efectividad para combatir microorganismos resistentes a los agentes antimicrobianos y fármacos empleados, han llevado al estudio del ácido hipocloroso, sustancia que cuenta con las características de minimizar la morbilidad y la mortalidad producidas por diferentes infecciones bacterianas, en comparación con la solución salina normal, sustancia más utilizada para el lavado de la cavidad abdominal y tejidos.
El ácido hipocloroso (HOCI) es un oxidante bactericida conocido sobre todo en solución acuosa que ataca a microorganismos en el sitio de su producción, dependiente del 02. Reacciona en particular modificando variadas proteínas de alta densidad (aminoácidos, lípidos) que encuentre primero en el plasma o las proteínas de la membrana plasmática inhibiendo su síntesis.
El ácido hipocloroso es un compuesto inestable, altamente reactivo, es el más fuerte de los ácidos hipo halogenados, y uno de los más poderosos oxidantes entre los oxácidos clorados. Es un ácido débil, con una constante de disociación de 2.9 + 10"8 a 25 °C, es estable en soluciones frías, diluidas y puras. Este ácido reacciona con peróxido y desprende oxígeno.
La mitad de la proteína es sumamente tóxica a las células, él inactiva o inhibe varios sistemas del transportador del retículo endoplasmático (transporte de glucosa, varios transportadores del aminoácido, Na+/K+- ATPase) y, generalmente causa un mal a las moléculas pequeñas, ocasionando que la célula se infle y eventualmente en el futuro la muerte celular. Puede ocasionar la muerte de esporas bacterianas muy resistentes, todos los tipos de virus, el microbacterium con cápsula serosa (TB), todas las otras bacterias vegetativas, y hongos, en una concentración del 0,2% comparado con otras sustancias microbicidas de alto nivel como el glutaraldehido alcalino al 2% o el peróxido de hidrógeno. El HOCI puede dañar el ADN aislado, la muerte de la célula precede de la oxidación del ADN en células enteras, y la suma de la mieloperoxida inhibe el peróxido de oxigeno H202 inducido y rompe la estructura del ADN.
Las concentraciones de cloro de 0,25 que son eficaces bactericidas para muchos microorganismos, excepto las micro bacterias, que son 500 veces más resistentes. La materia orgánica reduce en gran parte la actividad antimicrobiana del cloro.
Es un agente bactericida que ataca a microorganismos en el sitio de su proliferación, elaborado en el sistema inmunitario por los neutrófilos polimorfo nucleares que migran y se adhieren a las células endoteliales para ser mediador en la inflamación, incrementar la permeabilidad en el endotelio vascular, para la participación celular y dar muerte a los antígenos. Esta sustancia se produce por peróxido de hidrógeno (H202), un ion de cloro, en reacción con la enzima mieloperoxidasa. La mieloperoxidasa convierte en un agente microbicial razonable al H202 y a uno excelente al HOCI y al mismo tiempo desvía el genotóxico H202 en HOCI que es sumamente tóxico para el tejido, en un sistema de proteína libre, pero que es considerablemente menos tóxico in vivo.
La composición del ácido hipocloroso objeto de la presente Patente de Invención es una solución de ácido hipocloroso con un contenido de 17g/l de cloro disponible. Sus propiedades físicas, son las siguientes:
Fórmula HOCI
Apariencia Cristalina
Olor Característico a cloro
Cloro (g/l) Máximo entre 16 y 18
PH entre 5 y 6
Densidad (g/ml) 0,9 y 1, 05
Sólidos Ninguno
ORP entre 1250 mv y 1450 mv
La composición química es la siguiente:
Ácido hipocloroso 6,5% - 7,3 %
Ácido clorhídrico 27,6% - 28,5%
Cloruro de sodio 13,6% - 14,2% Hipoclorito de sodio 34,8 % - 35,4 %
Cloro en solución 7 % - 6,5% Oxígeno disuelto 10,5% - 8,1%
La estabilidad de la solución depende de:
> Concentración en cloro
> pH de la solución
> temperatura de la solución
> Exposición a la luz.
El espectro que muestra la composición de ácido hipocloroso es el siguiente:
> V.I.H.
> Estaphilococo dorado Estreptococo gama hemolítico
> Estaphilococo coagulazo (-Y+)
> Enterobacter aerogenes Salmonella
> Clostridium > Aspergillus flavus
> Bacillus S.P.P. Peudomonas Klebsiella pneumonal
> Escherichia coli. La acción tisular de la composición de ácido hipocloroso, esta dada especialmente por tres grandes puntos:
1. Antiséptico: acción germicida directa como cualquier otro clorado. Esta acción es la clásicamente conocida.
2. Granulante: por un aumento local de células de reparación, ya que estudios han mostrado un aumento local de fibroblastos.
3. Aumento local de la actividad inmunológica: al disparar localmente la acción de los granulositos. Es bien conocido que los dos principales mecanismos de defensa de los neutrófilos y otras células defensivas son la producción de oxidantes que se le disparan al germen agresor: peróxidos y ácido hipocloroso.
APLICACIONES DE LA COMPOSICIÓN.
La composición del ácido hipocloroso, objeto de la presente solicitud de Patente de Invención, en la rama de la medicina, tiene su aplicación principalmente en:
1. PARTE MÉDICA:
1.2 TERAPÉUTICA: 1.1.1 Para antisepsia y granulación de tejidos infectados, abscesos, celulitis, etc. Con excelentes resultados para la curación de eventos infecciosos de tejido celular subcutáneo, ya sea con tejido abierto, cerrado o sin herida. 1.2.1 Ulceras de miembros inferiores. Se debe mantener la superficie en contacto con el producto. 1.3.1 Muñones y superficies expuestas. En cavidades infectadas tales como peritonitis y empiemas. 1.4.1 En sinusitis y rinitis infecciosas. 1.5.1 Intra-articular para tratamiento de artritis séptica. Su uso en eventos infecciosos ortopédicos - óseos.
1.2 PROFILÁCTICA. a) Lavado de heridas quirúrgicas limpias y contaminadas. b) En la limpieza local en la cavidad peritoneal para apenaicitis y colecistitis, en forma rudimentaria. c) Antisepsia de superficies y elementos.
2. NO MEDICA.
1. Antisepsia y esterilización de alimentos.
2. Tratamiento de aguas y acueductos.
EJEMPLOS DE APLICACIÓN.
CIRUGÍA ABDOMINAL:
Se han realizado 300 ensayos de la Composición de Acido Hipocloroso a 5000 ppm en el lavado sistemático de la herida quirúrgica y de la cavidad peritoneal ya sea local o generalizada.
Se evaluaron las heridas y la evolución por la tabla de Swan de clasificación de infección en la herida quirúrgica.
Los resultados fueron:
Se requirieron 4 lavados en promedio, con solo la composición del ácido hipocloroso, se obtuvo un cierre de la laparotomía entre 5 y 15 lavados promedio.
Los cultivos se negativizaron con el tercer lavado y se obtuvieron: E. Coli 4; Pseudomona 2.
No se requirió de la relaparatomia ni abscesos.
El índice de infección de la herida quirúrgica bajo a 1,0 % (10% - 25% en diferentes series) para apendicetomía en diferentes estudios. Los resultados se muestran en el siguiente cuadro:
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PATOLOGÍA VASCULAR DE MIEMBROS INFERIORES.
Se manejaron más de 200 casos, se utilizo la composición del ácido hipocloroso al 5% en lesiones ulcerosas de origen arterial y venoso, heridas quirúrgicas, amputaciones tanto profiláctica como terapéuticamente, recomendando mantener las zonas afectadas húmedas del líquido y su uso único local.
Se realizaron estudios específicos en los pacientes de uso más prolongado para función renal, hepático y modular, sin encontrar ninguna alteración en estos órganos. Además de estudios de toxicología, sin detectar niveles de ácido hipocloroso ni en sangre ni en orina.
Se evaluaron biopsias por patología comprobando el efecto descrito previamente por otros autores, de aumento local de fibroblastos en contraposición a pacientes que no usaban el producto.
Los resultados que se obtuvieron fueron:
Al igual que en la patología abdominal es difícil estandarizarlos con base al tamaño, profundidad, origen y estado de las ulceraciones. Se consideraron:
Excelentes o muy buenos: 88%, cuando hubo curación total de las úlceras incluyendo lesiones refractarias a todo tratamiento previo, heridas infectadas, necrosis traumáticas e isquemias.
Regular: 12%, dado por la aparición de tejido de granulación y disminución del área ulcerada, sin cierre o curación total.
Se presentaron reacciones consideradas adversas por eritema de piel o bronco espasmo en 1,5% que cedieron al suspender el uso en el primer caso. Se realizaron cultivos y pruebas de inhibición para Estafilococo aureus, E. Coli y pseudomona, encontrándose inhibición total en el crecimiento de las tres bacterias al agregar ácido hipocloroso en el agar de cultivo y en caja de petri, halos de inhibición.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Composición de Ácido Hipocloroso CARACTERIZADA PORQUE tiene la siguiente composición química:
Ácido hipocloroso 6,5% - 7,3%
Ácido clorhídrico 27,6% - 28,5%
Cloruro de sodio 13,6% - 14,2%
Hipoclorito de sodio 34,8% - 35,4% Cloro en solución 7,0% - 6,5%
Oxígeno disuelto 10,5% - 8,1%
2. Composición de Ácido Hipocloroso de la Reivindicación 1 , CARACTERIZADA PORQUE tiene las siguientes propiedades físicas:
PH entre 5 y 6
Densidad (g/ml) entre 0,9 y 1,05
Sólidos Ninguno
ORP entre 1250 mv y 1450 mv
3. Composición de Ácido Hipocloroso de la Reivindicación 1 , CARACTERIZADA PORQUE la cantidad de cloro varía entre16g/ly18g/l.
4. Composición de Ácido Hipocloroso de la Reivindicación 1, CARACTERIZADA PORQUE dicha composición tiene aplicación médica, en humanos, en la parte terapéutica: a) para antisepsia y granulación de tejidos infectados, 5 abscesos, celulitis, etc. b) Ulceras de miembros inferiores. c) Muñones y superficies expuestas, en cavidades infectadas, tales como peritonitis y empiemas. d) En sinusitis y rinitis infecciosas. o e) Intra-articular para tratamiento de artritis séptica.
5. Composición de Ácido Hipocloroso de la Reivindicación 1, CARACTERIZADA PORQUE dicha composición tiene aplicación médica, en humanos, en la parte profiláctica: 5 a) Lavado de heridas quirúrgicas limpias y contaminadas. b) En la limpieza local en la cavidad peritoneal para apendicitis y colecistitis, en forma rudimentaria. c) Antisepsia de superficies y elementos.
6. Composición de Ácido Hipocloroso de la Reivindicación 1 , CARACTERIZADA PORQUE dicha composición tiene aplicación en: a) Antisepsia y esterilización de alimentos. b) Tratamiento de aguas y acueductos.
7. Composición de Ácido Hipocloroso de la Reivindicación 1 , CARACTERIZADA PORQUE dicha composición tiene aplicación veterinaria en la parte profiláctica en: a) Lavado de heridas quirúrgicas limpias y contaminadas y b) Antisepsia de superficies y elementos.
8. Composición de Ácido Hipocloroso de la Reivindicación 1, CARACTERIZADA PORQUE dicha composición tiene aplicación veterinaria, en la parte terapéutica: a) para antisepsia y granulación de tejidos infectados, abscesos, etc. y b) Ulceraciones de todo tipo.
9. Composición de Ácido Hipocloroso de la Reivindicación 1, CARACTERIZADA PORQUE dicha composición tiene aplicación en floricultura: a) para desinfección de cultivos de flores b) para la eliminación del fusarium y sigatoca negra.
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