k OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS 19 k ES 2 080 434 kInt. Cl. : C01G 3/00 11 N.◦ de publicación: 6 51 ESPAÑA C01G 9/00 C01G 23/00 A61K 7/16 k TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA 12 kNúmero de solicitud europea: 92203796.5 kFecha de presentación : 07.12.92 kNúmero de publicación de la solicitud: 0 547 666 kFecha de publicación de la solicitud: 23.06.93 T3 86 86 87 87 k 54 Tı́tulo: Nuevos minerales que liberan iones metálicos antibacterianos. k 73 Titular/es: Unilever N.V. k 72 Inventor/es: Creeth, A.M., k 74 Agente: Carpintero López, Francisco 30 Prioridad: 18.12.91 GB 9126888 P.O. Box 760 NL-3000 DK Rotterdam, NL 45 Fecha de la publicación de la mención BOPI: 01.02.96 45 Fecha de la publicación del folleto de patente: ES 2 080 434 T3 01.02.96 Aviso: k k Unilever Res. Port Sunlight Lab. y Molyneux, H.L., Unilever Res. Port Sunlight Lab. k En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletı́n europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid 1 ES 2 080 434 T3 DESCRIPCION Esta invención se refiere a nuevos materiales minerales que son capaces de liberar iones de cobre y zinc que son eficaces agentes antibacterianos como cationes acuosos solubles. En la solicitud de patente europea n◦ 0 368 420 (Unilever), abierta a la inspección pública el 16 de Mayo de 1990, se describen materiales minerales que son capaces de liberar iones de cobre y zinc. Los materiales minerales descritos en dicha solicitud de patente son materiales del tipo de la hidrotalquita. Estos materiales tienen una relación OH/(metal total) de 2, y pueden liberar iones de metales antibacterianos tales como iones de cobre y zinc durante su disolución lenta en fluidos orales. Ahora, la presente invención proporciona nuevos materiales minerales, diferentes, que también son capaces de liberar iones de cobre y zinc y son más eficaces que los materiales de tipo de la hidrotalquita arriba mencionados, y que tienen una relación OH/(metal total) de 12/7. Los nuevos materiales minerales según la presente invención son sales básicas de metales mezclados con una estructura de cristal en capas que tienen la siguiente fórmula general 5 10 15 20 25 CuxZny Ti(OH)12 (SO4 ,CO3 )2 .nH2 O en donde la suma de x e y es 6, siendo x e y cualquier número o fracción del mismo mayor que 0 y menor que 6, y n es cualquier número que varı́a desde 1 a 6. Preferiblemente, x varı́a de 1,5 a 4 e y de 4,5 a 2. Preferiblemente, la relación de y:x varı́a de 1-3. Ejemplos caracterı́sticos de estos nuevos materiales son Cu3 Zn3 Ti(OH)12 (SO4 )2 .3H2 O y 30 35 40 Cu1,6 Zn4,4 Ti(OH)12 (SO4 )2 .3H2 O. Los nuevos materiales minerales de la presente invención tienen una estructura de cristal en capas y son isoestructurales con el mineral espangolita, descrito por Ankinovich y Potok en Tr. Inst. Geol. Nauk. Kaz. SSR 15 (1966), página 145 y por Frondel, Amer. Miner. 34 (1939), página 181. El nuevo material mineral consta de una mezcla aglomerada de cristalitos muy pequeños (con un tamaño de partı́cula de un orden de magnitud de 5 nm) junto con plaquetas más grandes (en ocasiones tan grandes como 0,4 µm). Dependiendo de su procedimiento de preparación, los nuevos materiales minerales están compuestos, normalmente, por partı́culas con un tamaño de 20 µm o menor, y normalmente tienen un tamaño de partı́cula medio, medido en un calibrador maestro Malvern Mastersizer, de 10 µm. Los nuevos materiales minerales pueden prepararse mezclando una solución acuosa de una sal de cobre, zinc y titanio con una solución acuosa alcalina de un hidróxido de metal alcalino, opcionalmente con un carbonato de metal alcalino, calentar el resultado y filtrar, lavar y secar el resultado. 2 45 50 55 60 65 2 Los nuevos materiales minerales liberan iones de cobre y zinc que son cationes antibacterianos eficaces, y por tanto, estos nuevos materiales pueden ser utilizados, de forma ventajosa, para aportar propiedades anti-bacterianas a una variedad de productos, tales como productos orales, desodorantes, antitranspirantes, productos para el cuidado de los pies, materiales para embalaje, etc. Debido a su pequeño tamaño de partı́cula, estos materiales se depositan fácilmente sobre el sustrato y son retenidos encima del mismo, pudiendo de este modo aportar los cationes antibacterianos, de forma bastante eficaz, a sus sitios potenciales de acción. Se ha encontrado que los nuevos materiales son, en particular, agentes antiplaca útiles para su empleo en productos orales tales como pastas de dientes y colutorios. Debido a que liberan los iones de cobre y zinc bajo condiciones ligeramente ácidas, estos materiales son capaces de liberar estos iones en los fluidos orales que son ligeramente ácidos y de ese modo combatir el crecimiento de la placa dental. Por tanto, en una realización preferida de la presente invención, los nuevos materiales minerales se utilizan como agentes antiplaca en un composición oral. El nuevo material mineral está presente en dicha composición oral en combinación con un diluyente o portador adecuado, por ejemplo un colutorio o una pasta dentı́frica. El nuevo material mineral está presente, de forma deseable, en una cantidad de por lo menos alrededor del 0,01% hasta alrededor del 30% en peso, aunque se pueden utilizar cantidades más grandes. Las cantidades preferidas varı́an desde el 0,1% hasta el 15% en peso de la composición oral. La composición oral puede contener otros ingredientes utilizados habitualmente para formular tales productos, dependiendo de la forma del producto oral. Por ejemplo, en caso de una composición oral en forma de una pasta de dientes, el producto puede contener un agente de limpieza abrasivo en forma de partı́culas, una fase lı́quida que contiene un humectante y un ligante o espesante que actúa para mantener el abrasivo sólido en forma de partı́culas en una suspensión estable en la fase lı́quida. Un surfactante y un agente saborizante también son ingredientes usuales de las pastas de dientes comercialmente aceptables. Los agentes de limpieza abrasivos sólidos en forma de partı́culas utilizados habitualmente en las pastas de dientes incluyen sı́lica, alúmina, alúmina hidratada, carbonato cálcico, fosfato dicálcico anhidro, fosfato dicálcico dihidratado, hidroxiapatito en forma de partı́culas y metafosfato sódico insoluble en agua. La cantidad de agente abrasivo está comprendida, habitualmente, entre aproximadamente el 5% y el 70% en peso de la pasta de dientes. Los humectantes habitualmente utilizados son el glicerol y el jarabe de sorbitol (comprendiendo habitualmente una solución al 70% aproximadamente). Sin embargo, los técnicos en la materia conocen otros humectantes, incluyendo propilenglicol, lactitol, xilitol y jarabe de maı́z hidrogenado. La cantidad de humectante puede variar, en general, desde aproximadamente el 10% hasta 3 ES 2 080 434 T3 aproximadamente el 85% en peso de la pasta dentı́frica. El resto de la fase lı́quida puede estar compuesto, sustancialmente, de agua. Asimismo, se han indicado numerosos agentes ligantes o espesantes para su empleo en dentı́fricos, siendo los preferidos, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa sódica, y goma xantana. Otros incluyen ligantes a base de gomas naturales tales como goma tragacanto, goma karaya y goma arábiga, musgo irlandés, alginatos y carragenatos. Los agentes espesantes a base de sı́lica incluyen aerogeles de sı́lica y distintas sı́licas precipitadas. Se puede utilizar una mezcla de ligantes. La cantidad de ligante incluı́da en un dentı́frico está comprendida, en general, entre el 0,1% y el 10% en peso. Es habitual incluir un surfactante en un dentı́frico y de nuevo la literatura describe una amplia variedad de materiales adecuados. Los surfactantes que han encontrado un amplio uso en la práctica son el lauril sulfato sódico, el dodecilbenceno sulfonato sódico y el lauroilsarcosinato sódico. Se pueden utilizar otros surfactantes aniónicos ası́ como de otros tipos, tales como surfactantes catiónicos, anfóteros y no iónicos. Los surfactantes están presentes, habitualmente, en una cantidad comprendida desde el 0,5% hasta el 5% en peso del dentı́frico. Los saborizantes que se utilizan habitualmente en los dentı́fricos son los basados en aceites de menta verde y menta. Ejemplos de materiales saborizantes utilizados son el mentol, clavo, gaulteria, eucalipto y anı́s. Una cantidad de desde el 0,1% hasta el 5% en peso es una cantidad adecuada de saborizante para incorporar en un dentı́frico. La composición oral de la invención puede incluir una amplia variedad de ingredientes opcionales. Estos ingredientes incluyen agentes edulcorantes, tales como sacarina; un agente opacificante, tal como el dióxido de titanio; un conservante, tal como formalina; un agente colorante; o un agente controlador del pH tal como un ácido, una base o un tampón, tal como ácido benzoico. Además, pueden incluir agentes anticaries, tales como fluoruro sódico, fluoruro estannoso, fluorofosfato monosódico; agentes antiplaca, tales como pirofosfato estannoso, citrato de zinc; agentes antibacterianos tales como 2,4,4’-tricloro-2’-hidroxidifeniléter; agentes anticálculos, tales como pirofosfatos de metales alcalinos; agentes antidientes sensibles, y ası́ sucesivamente. Para una discusión más completa de la formulación de las composiciones orales se hace referencia a Harry’s Cosmeticology, séptima edición, 1982, editada por J. B. Wilkinson y R. J. More, páginas 609 a 617. La invención también proporciona un procedimiento para tratar la cavidad oral con los nuevos materiales minerales arriba descritos. El tratamiento puede comprender lavar con una suspensión del nuevo material mineral en agua o con un producto de enjuague bucal provisto de sabor que contiene el nuevo material mineral o cepillar los dientes con un producto dental que comprende el nuevo material mineral. 5 10 15 20 4 Ejemplo 1 1. Sı́ntesis de la muestra 1 Se preparó la solución A mezclando 20,7 g de ZnSO4 .7H2 O y 18 g de CuSO4 .5H2 O con 37 g de una solución de Ti(SO4 )2 al 15% (BDH Technical) y diluyendo a continuación con 300 cm3 de agua. La solución B se preparó disolviendo 57,2 g de Na2 CO3 y 22,0 g de NaOH en 400 cm3 de agua. Un vaso de precipitados grande que contenı́a 200 cm3 de agua se dotó de un agitador Heidolph. La velocidad de agitación se ajustó a 500 rpm, y a continuación, las soluciones A y B se añadieron simultáneamente utilizando bombas peristálticas, con las velocidades de adición ajustadas de forma que el pH de la mezcla se mantuviera a pH 7. Las adiciones se continuaron hasta que toda la solución A se consumió. El resultado se colocó en una estufa ajustada a 95◦ C durante 24 horas y el producto se filtró, se lavó con agua y se secó durante toda la noche a 95◦ C. 2. Análisis a) Difracción de Rayos X (XRD): las intensidades de los picos encontrados se indican a continuación. 25 30 35 40 45 d/Å 7,32 5,11 4,12 3,58 3,12 Irel 100 5 16 39 26 d/Å 2,70 2,53 2,38 2,16 1,98 b) Composición: atómica (AA) Zn Cu Ti Na SO4 Irel 52 51 9 18 8 d/Å 1,80 1,74 1,56 1,53 1,49 Irel 19 9 19 14 9 Análisis por absorción 21,9% 18,5% 4,6% 2,8% 2,7% Material volátil total a 900◦C: 28,3% La composición corresponde a la fórmula: Zn3,5 Cu3 Ti(OH)12 (SO4 )2 .3H2 O 50 55 60 65 con una impureza de Na2 SO4 y otra pequeña de Na2 CO3 . En base a los análisis por XRD y AA, se comprobó que el material presentaba una buena correlación con la estructura Zn3 Cu3 Ti(OH)12 (SO4 )2 .3H2 O 3. Liberación por ácido del ión del metal Se preparó una suspensión de 0,5 g de la muestra anterior en 50 cm3 de agua. La muestra se agitó con un agitador Heidolph y el pH se calibró para un ajuste de pH con HNO3 1 M durante 300 segundos. Se retiró una alı́cuota (0,5 cm3 ), se diluyó hasta 10 cm3 y se centrifugó a 200 rpm durante 10 minutos. El sobrenadante se analizó para detectar Cu2+ y Zn2+ por espectroscopı́a de absorción atómica. Los resultados se indican a continuación. 3 ES 2 080 434 T3 5 6 (Cont.) Concentración de los iones de los metales en la suspensión original/ppm pH 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 Cu2+ 30 40 130 140 430 985 1410 Zn2+ 160 280 530 680 1080 1615 2090 4. Efecto antiplaca Una suspensión de la muestra anterior (20 µl por disco) se pipeteó cuidadosamente en discos de hidroxiapatito lavado con ácido (Synamel, 8 mm de diámetro). Los discos se secaron en una estufa a 37◦ C al objeto de producir una pelı́cula de la muestra sobre la superficie superior del disco. Mediante un ensayo en placa in vitro, se determinó el efecto de aumentar las cantidades de esta muestra sobre el crecimiento en la placa. Los discos recubiertos con esta muestra fueron inoculados con Streptococcus sanguis 209 y a continuación se incubaron a 38◦ C durante 18 horas bajo una exposición intermitente a un caldo de cultivo estéril de una infusión de cerebro y corazón [Brain Heart Infusion] (suplementado con un 1% de sacarosa) en un modelo de crecimiento en placa in vitro. Para los dos primeros experimentos de dosis respuesta (Experimentos 1 y 2), los discos cubiertos con placa fueron transferidos a un vial que contenı́a agua Analar BDH (2 ml). El vial se sometió a sonicación (20 segundos) para dispersar la placa, y a continuación se determinó el crecimiento en la placa mediante contaje de la viabilidad de las bacterias plaqueadas en espiral sobre agar sangre. Para el experimento final de dosis respuesta, experimento 3, sólo se evaluó el crecimiento en placa sobre la superficie superior del disco (es decir, la región recubierta con muestra). Esto se realizó recogiendo placa con una torunda desde la parte superior del disco, utilizando una torunda de alginato sódico, dispersando a continuación la placa en agua Analar (2 ml) y contando tal como se ha mencionado antes. En los tres experimentos, la mayor dosis respuesta antiplaca se observó entre 0 y 1 µg de Cu (sobrenadante). Se consiguió un 100% de inhibición del crecimiento en placa con 0,8 µg de Cu (experimento 3). Los resultados se muestran más abajo. Experimentos 1 y 2 % de inhibición de crecimiento en placa Cantidad de Cu aportado (µg) 0 0,2 Exp. 1 0 42 Exp. 2 0 22 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Exp. 1 53 74 73 76 – – 100 Exp. 2 78 100 90 – 80 100 – Experimento 3 Cantidad de Cu aportado (µg) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 % de inhibición de crecimiento en placa – 50 68 95 100 Ejemplo 2 Se mezclaron conjuntamente unas soluciones de 8,99 g de CuSO4 .5H2 O en 100 ml de agua, 31,05 g de ZnSO4 .7H2 O en 100 ml de agua y 37 g de una solución de Ti(SO4 )2 al 15% en 100 ml de agua. La mezcla se agitó a 2.000 rpm con un agitador superior y se añadieron 155 ml de una solución de NaOH 2 M a través de un embudo de goteo. El resultado se colocó en una estufa a 95◦C durante 40 horas y se trató como se ha indicado en el procedimiento anterior. Patrón de XRD d/Å 7,28 5,11 4,14 3,59 3,21 Irel 100 4 13 33 24 d/Å 2,71 2,54 2,40 2,16 1,99 Irel 61 63 6 17 6 d/Å 1,80 1,74 1,56 1,53 1,49 Irel 18 8 22 10 11 Composición (por Análisis AA) 50 55 Zn Cu Ti SO4 Na Material volátil total 34,9% 12,7% 5,8% 8,3% 0,3% 28,0% En base a los análisis por XRD y AA, se comprobó que el material correspondı́a a la fórmula: 60 Zn4,4 Cu1,6 Ti(OH)12 (SO4 )2 .3H2 O 65 4 Cantidad de Cu aportado (µg) 0,5 1 2 3 4 4,6 5,8 7 ES 2 080 434 T3 REIVINDICACIONES 1. Nuevos compuestos de fórmula general Cux Zny Ti(OH)12 (SO4 ,CO3 )2 .nH2 O en la que x e y son cualquier número o fracción del mismo mayor que 0 y menor que 6, siendo la suma de x e y 6, y n es cualquier número comprendido entre 1 y 6. 2. Los compuestos de la reivindicación 1, en los que x varı́a de 1,5 a 4 e y de 4,5 a 2. 5 10 8 3. Los compuestos de la reivindicación 1, en los que la relación y:x varı́a de 1 a 3. 4. Una composición antibacteriana que comprende una cantidad eficaz de un compuesto según las reivindicaciones 1 a 3. 5. Una composición para el cuidado bucal que comprende de 0,01 a 30% en peso de un compuesto según las reivindicaciones 1 a 3. 6. Empleo de un compuesto según las reivindicaciones 1 a 3 como agente antiplaca en productos para el cuidado bucal. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del 7-10-1992, no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos quı́micos y farmacéuticos como tales. 65 Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluı́da en la mencionada reserva. 5