ES2904257A1 - Disinfection procedure (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Procedimiento de desinfeccióndisinfection procedure
La presente invención se refiere a un procedimiento de desinfección, en particular un procedimiento de desinfección de textiles y superficies mediante la aplicación de una solución salina de nanopartículas de óxido de cobre y óxido de zinc.The present invention relates to a disinfection process, in particular a process for disinfecting textiles and surfaces by applying a saline solution of nanoparticles of copper oxide and zinc oxide.
Antecedentes de la invenciónBackground of the invention
La limpieza, la desinfección y la esterilización son tres procedimientos que disminuyen o eliminan la carga bacteriana con el objeto de disminuir el riesgo de infección.Cleaning, disinfection and sterilization are three procedures that reduce or eliminate the bacterial load in order to reduce the risk of infection.
La limpieza es la eliminación mecánica de toda materia extraña en el ambiente, en superficies y objetos, su propósito es disminuir el número de microorganismos a través de arrastre mecánico sin asegurar la destrucción de estos.Cleaning is the mechanical removal of all foreign matter in the environment, on surfaces and objects, its purpose is to reduce the number of microorganisms through mechanical drag without ensuring their destruction.
La desinfección es la destrucción de las formas vegetativas y se realiza con agentes químicos en estado líquido o por agua a temperaturas superiores a 75° C.Disinfection is the destruction of vegetative forms and is carried out with chemical agents in liquid state or by water at temperatures above 75°C.
Finalmente, la esterilización consiste en la eliminación absoluta de toda forma de vida microbiana (bacterias, virus, esporas, protozoos).Finally, sterilization consists of the absolute elimination of all forms of microbial life (bacteria, viruses, spores, protozoa).
Los desinfectantes se pueden clasificar en: químicos, físicos y biológicos. Dentro de los desinfectantes químicos están cloro, fenol y compuestos fenólicos, alcoholes, bromo, ozono, iodo, compuestos de amonio cuaternario, peróxido de hidrógenometales, entre otros.Disinfectants can be classified into: chemical, physical and biological. Among the chemical disinfectants are chlorine, phenol and phenolic compounds, alcohols, bromine, ozone, iodine, quaternary ammonium compounds, hydrogen peroxide, metals, among others.
Entre los desinfectantes físicos podemos destacar el calor húmedo a presión (autoclave) y seco (horno Pasteur) y entre los desinfectantes biológicos se encuadran los procesos enzimáticos y la utilización de otros microorganismos nocivos para la microbiota causante de la infección, pero que respetan el medio ambiente.Among the physical disinfectants we can highlight pressurized moist heat (autoclave) and dry heat (Pasteur oven) and among the biological disinfectants are enzymatic processes and the use of other microorganisms that are harmful to the microbiota that cause the infection, but that respect the environment. environment.
Los procedimientos de desinfección hasta hoy en prendas textiles están basados en: desinfección mediante calor, destruyen formas vegetativas, pero no elimina esporas; radiación ultravioleta, reducen, pero no eliminan totalmente la carga microbiana, productos desinfectantes que reducen o eliminan sólo algunos patógenos. Los desinfectantes como el formaldehido o el ácido peracético tienen alta eficiencia, pero por el contrario son incompatibles con algunos tejidos y además dejan olor en las prendas desinfectadas.The disinfection procedures to date in textile garments are based on: disinfection by means of heat, they destroy vegetative forms, but do not eliminate spores; ultraviolet radiation, reduce, but not totally eliminate the microbial load, disinfectant products that reduce or eliminate only some pathogens. Disinfectants like formaldehyde or peracetic acid have high efficiency, but on the contrary they are incompatible with some fabrics and also leave an odor on disinfected garments.
La patente española con número de publicación ES2680662 describe un producto higienizante de productos textiles. Este producto está formado por nanocompuestos que incluyen nanopartículas de arcilla natural o sintética, iones de plata (Ag+), y modificadores orgánicos con función de retención de las nanopartículas de arcilla en dichos iones de plata.The Spanish patent with publication number ES2680662 describes a sanitizing product for textile products. This product is made up of nanocomposites that include natural or synthetic clay nanoparticles, silver ions (Ag+), and organic modifiers with a retention function for the clay nanoparticles in said silver ions.
Por todo lo visto es necesario desarrollar nuevos procedimientos de desinfección, eficaces, sencillos y económincos.For all that has been seen, it is necessary to develop new, effective, simple and economical disinfection procedures.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
Los solicitantes han desarrollado un procedimiento de desinfección aplicable a todo tipo de elemento especialmente cualquier tipo de superficie y a textiles, seguro, eficaz y económico.The applicants have developed a safe, effective and economical disinfection procedure applicable to all types of elements, especially any type of surface and to textiles.
El procedimiento presenta una serie de ventajas como son, que es un procedimiento de alta eficiencia, compatible con cualquier prenda textil, y con cualquier superficie, no dejando olores permanentes.The procedure has a series of advantages such as that it is a highly efficient procedure, compatible with any textile garment, and with any surface, leaving no permanent odours.
En el procedimiento de la invención se utilizan nanopartículas de óxido de cobre y de óxido de zinc en una suspensión salina. Las nanopartículas metálicas de CuO y ZnO en suspensión salina que se utilizan en el procedimiento de la invención, son estables y no presentan problemas de bioseguridad.In the process of the invention, nanoparticles of copper oxide and zinc oxide are used in a saline suspension. The metallic CuO and ZnO nanoparticles in saline suspension used in the process of the invention are stable and do not present biosafety problems.
Al utilizar nanopartículas el área de contacto/volumen aumenta drásticamente permitiendo un mayor número de interacciones con moléculas de la célula infectante. El procedimiento no utiliza productos químicos de difícil eliminación, siendo respetuoso con el medio ambiente.By using nanoparticles, the contact area/volume increases drastically, allowing a greater number of interactions with molecules of the infecting cell. The procedure does not use chemical products that are difficult to eliminate, being respectful with the environment.
Por lo tanto, de acuerdo con un primer aspecto de la invención ésta se refiere a un procedimiento de desinfección, que comprende el paso de poner en contacto un elemento a desinfectar con una suspensión de nanopartículas de óxido de cobre (CuO) y nanopartículas de óxido de zinc (ZnO), en una solución salina.Therefore, according to a first aspect of the invention, it refers to a disinfection procedure, which comprises the step of bringing an element to be disinfected into contact with a suspension of copper oxide nanoparticles (CuO) and copper oxide nanoparticles. of zinc (ZnO), in a saline solution.
El término "solución salina” se refiere a una solución que comprende al menos una sal. The term "saline solution" refers to a solution comprising at least one salt.
Las bacterias “super-resitentes” son un gran problema en la desinfección hospitalaria, y la ventaja más importante de las nanopartículas de CuO y ZnO en solución salina, es que ofrecen una estrategia multidimensional en la desinfección de superficies, habitaciones, quirófanos, prendas sanitarias, etc. El procedimiento de desinfección con estas nanopartículas, propicia la eliminación de la biota microbiana con alta eficiencia, ya sean virus, bacteria, protozoos u hongos."Super-resistant" bacteria are a big problem in hospital disinfection, and the most important advantage of CuO and ZnO nanoparticles in saline solution is that they offer a multidimensional strategy in the disinfection of surfaces, rooms, operating rooms, sanitary garments , etc. The disinfection procedure with these nanoparticles promotes the elimination of the microbial biota with high efficiency, whether they are viruses, bacteria, protozoa or fungi.
La utilización de las nanopartículas mencionadas en la solución salina, eliminan la biota microbiana Gram positivas y Gram negativas, debido al daño que producen en las membranas celulares, por formación de radicales tóxicos.The use of the aforementioned nanoparticles in the saline solution eliminates the Gram positive and Gram negative microbial biota, due to the damage they produce in the cell membranes, due to the formation of toxic radicals.
Descripción de una realización preferidaDescription of a preferred embodiment
Como se ha dicho un primer aspecto de la invención se refiere a un procedimiento de desinfección, que comprende el paso de poner en contacto un elemento a desinfectar con una suspensión de nanopartículas de óxido de cobre (CuO) y nanopartículas de óxido de zinc (ZnO), en una solución salina.As has been said, a first aspect of the invention refers to a disinfection procedure, which comprises the step of bringing an element to be disinfected into contact with a suspension of copper oxide (CuO) nanoparticles and zinc oxide (ZnO) nanoparticles. ), in a saline solution.
Preferentemente el elemento a desinfectar es un elemento textil.Preferably the element to be disinfected is a textile element.
Preferentemente el elemento textil presenta fibras naturales, más preferentemente fibras de algodón y lana.Preferably the textile element has natural fibres, more preferably cotton and wool fibres.
Preferentemente, el tamaño de las nanopartículas está comprendido entre los 10nm y 100 nm.Preferably, the size of the nanoparticles is between 10nm and 100nm.
Preferentemente se pone en contacto mediante la proyección de la suspensión de las nanopartículas sobre el elemento a desinfectar. Más preferentemente la proyección es una nebulización, de manera particular una nebulización ultrasónica.It is preferably brought into contact by spraying the suspension of nanoparticles on the item to be disinfected. More preferably the projection is a nebulization, in particular an ultrasonic nebulization.
Preferentemente la solución salina es una solución acuosa salina.Preferably the saline solution is an aqueous saline solution.
No existen muchas sustancias que pueden suspender las nanopartículas de CuO y ZnO y aquellas que sí pueden, pueden disminuir su actividad antimicrobiana e incluso pueden ser tóxicas para el ambiente. Por ello de manera preferente la solución salina se selecciona entre el grupo formado por soluciones acuosas de: EDT disódico (etilen diamino tetracético disódico), sal sódica de dicloro, tricloseno de sodio, sodio tetraborato decahidrato, bicarbonato, benzoato de sodio y citrato de sodio y PBS (solución salina tamponada con fosfato).Más preferentemente se selecciona entre el grupo formado por soluciones acuosas de: EDT disódico (etilen diamino tetracético disódico), sodio tetraborato decahidrato y PBS (solución salina tamponada con fosfato)There are not many substances that can suspend CuO and ZnO nanoparticles and those that can, can decrease their antimicrobial activity and can even be toxic to the environment. Therefore, the saline solution is preferably selected from the group consisting of aqueous solutions of: disodium EDT (ethylene diamine tetraacetic disodium), dichloro sodium salt, sodium triclosene, sodium tetraborate decahydrate, bicarbonate, sodium benzoate and sodium citrate and PBS (phosphate buffered saline). More preferably it is selected from the group consisting of aqueous solutions of: disodium EDT (Disodium Ethylene Diamine Tetraacetic), Sodium Tetraborate Decahydrate, and PBS (Phosphate Buffered Saline)
Preferentemente la concentración de nanopartículas de CuO en la solución están comprendidas entre 100 y 450 ^g/ml, más preferiblemente las concentraciones están comprendidas entre 150 y 320 ^g/ml. La concentración de las nanopartículas de ZnO, están entre 0,5 y 1,5 mg/ml, aunque preferiblemente se usaron concentraciones comprendidas entre 0,6 y 1 mg/ml.Preferably the concentration of CuO nanoparticles in the solution is between 100 and 450 μg/ml, more preferably the concentrations are between 150 and 320 μg/ml. The concentration of the ZnO nanoparticles is between 0.5 and 1.5 mg/ml, although concentrations between 0.6 and 1 mg/ml were preferably used.
Preferentemente, el procedimiento se lleva a cabo en un rango de temperatura entre los 26°C y los 42°C, preferiblemente entre los 35°C y los 39°C.Preferably, the process is carried out in a temperature range between 26°C and 42°C, preferably between 35°C and 39°C.
Preferentemente el procedimiento se lleva a cabo en presencia de luz ultravioleta visible.Preferably the process is carried out in the presence of visible ultraviolet light.
De manera preferente el procedimiento emplea un tiempo comprendido entre los 3 y los 10 minutos.Preferably, the procedure uses a time between 3 and 10 minutes.
El procedimiento de la invención preferentemente tiene un paso previo de síntesis de nanopartículas de CuO. De manera preferente las nanopartículas de cobre se sintetizan a partir de acetato de cobre para obtener nanopartículas prismáticas de CuO. En otra manera preferente la síntesis de las nanopartículas de CuO a partir de sulfato de cobre para obtener nanopartículas de CuO en formas alargada y laminares, esta forma daña con mayor facilidad la membrana celular de la bacteria. El objeto de esta diferencia no es otro que la eliminación de aquellos agentes infecciosos resistentes a la meticilina. El CuO en este tipo de morfología presenta una efectiva actividad antimicrobiana a los microorganismos meticilin-resistentes.The process of the invention preferably has a previous step for the synthesis of CuO nanoparticles. Preferably, the copper nanoparticles are synthesized from copper acetate to obtain prismatic CuO nanoparticles. In another preferred way, the synthesis of CuO nanoparticles from copper sulfate to obtain CuO nanoparticles in elongated and lamellar forms, this form more easily damages the cell membrane of the bacteria. The object of this difference is none other than the elimination of those infectious agents resistant to methicillin. CuO in this type of morphology presents an effective antimicrobial activity against methicillin-resistant microorganisms.
Por lo tanto, de manera preferente la forma de las nanopartículas de Cu se selecciona entre: prismática o laminar alargada. Therefore, the shape of the Cu nanoparticles is preferably selected from: prismatic or elongated laminar.
EJEMPLOSEXAMPLES
Ejemplo 1. Procedimiento de desinfección con nanopartículas de CuO y ZnO.Example 1. Disinfection procedure with CuO and ZnO nanoparticles.
Se preparó un dispositivo consistente en una cámara que contiene la solución de nanopartículas a proyectar sobre la superficie o prenda a desinfectar.A device consisting of a chamber containing the solution of nanoparticles to be projected on the surface or garment to be disinfected was prepared.
El dispositivo va provisto de un cristal cerámico piezoeléctrico, al que se aplica un voltaje oscilante y de esta forma se inducen oscilaciones en el cristal, produciendo una onda que se transmite al líquido que está sobre la superficie del cristal, provocando la inestabilidad en el mismo y la ruptura del líquido en aerosol. El aerosol formado es arrastrado por la entrada de gas inerte con el tejido y la solución de nanopartículas, permitiendo su proyección sobre la superficie o prenda a desinfectar.The device is provided with a piezoelectric ceramic crystal, to which an oscillating voltage is applied and in this way oscillations are induced in the crystal, producing a wave that is transmitted to the liquid that is on the surface of the crystal, causing instability in it. and the breaking of the liquid into an aerosol. The aerosol formed is entrained by the inert gas inlet with the fabric and the nanoparticle solution, allowing it to be projected onto the surface or garment to be disinfected.
Se preparó un búfer salino utilizado como medio dispersante de nanopartículas de óxido de metales, zinc y cobre, comprobándose que no afecta la efectividad de estos metales.A saline buffer used as a dispersing medium for metal, zinc and copper oxide nanoparticles was prepared, proving that it does not affect the effectiveness of these metals.
Se prepararon inóculos de P. aeruginosa y S. aureus, de este inóculo se tomaron 150 ^L para cada una, se sembraron en placas Petri con agar nutritivo.Inoculums of P. aeruginosa and S. aureus were prepared, from this inoculum 150 ^L were taken for each one, they were planted in Petri dishes with nutrient agar.
Una vez sembradas las bacterias se proyectó sobre la superficie las nanopartículas de CuO y ZnO esterilizadas. Las muestras se realizaron por triplicado. La concentraciones de nanopartículas de CuO en solución estuvieron comprendidas entre 100 y 450 ^g/ml.Once the bacteria were seeded, the sterilized CuO and ZnO nanoparticles were projected on the surface. The samples were made in triplicate. The concentrations of CuO nanoparticles in solution were between 100 and 450 ^g/ml.
Para las pruebas realizadas con nanopartículas de ZnO, se procedió de la misma forma que con CuO pero con concentraciones comprendidas entre 0,5 y 1,5 mg/ml.For the tests carried out with ZnO nanoparticles, the procedure was the same as with CuO but with concentrations between 0.5 and 1.5 mg/ml.
El efecto de las diferentes concentraciones de las nanopartículas de CuO y ZnO fueron determinados por el diámetro de los halos de inhibición del crecimiento de los microorganismos, en cada halo de inhibición se tomaron tres medidas del diámetro en milímetros, con lo cual se obtuvo un promedio para las diferentes concentraciones y cada una de las bacterias.The effect of the different concentrations of CuO and ZnO nanoparticles were determined by the diameter of the growth inhibition halos of microorganisms, in each inhibition halo three measurements of the diameter in millimeters were taken, with which an average was obtained. for the different concentrations and each of the bacteria.
La temperatura influye en la medida del halo de inhibición ya que el calor puede actuar como favorecedor de ciertas reacciones químicas haciendo que el metal y en este caso las nanopartículas pierdan su capacidad bactericida. El rango de temperatura de las pruebas estuvo comprendido entre los 26°C y los 42°C. The temperature influences the measurement of the inhibition halo since heat can act as a promoter of certain chemical reactions causing the metal and in this case the nanoparticles to lose their bactericidal capacity. The temperature range of the tests was between 26°C and 42°C.
A diferencia de las demás cepas, S. aureus presenta una curva de crecimiento que se mantiene constante entre 20°C y 36°C.Unlike the other strains, S. aureus shows a growth curve that remains constant between 20°C and 36°C.
Las nanopartículas de CuO y ZnO que dieron halos de inhibición desde 14,5 hasta 16 mm de diámetro. The CuO and ZnO nanoparticles that gave inhibition halos from 14.5 to 16 mm in diameter.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2904257 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20220404 |
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Effective date: 20220728 |