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IT201900001333A1 - Multilayer patch based on functionalized silica gel - Google Patents

Multilayer patch based on functionalized silica gel Download PDF

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Publication number
IT201900001333A1
IT201900001333A1 IT102019000001333A IT201900001333A IT201900001333A1 IT 201900001333 A1 IT201900001333 A1 IT 201900001333A1 IT 102019000001333 A IT102019000001333 A IT 102019000001333A IT 201900001333 A IT201900001333 A IT 201900001333A IT 201900001333 A1 IT201900001333 A1 IT 201900001333A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
silica gel
functionalized
patch
toxic
adhesive patch
Prior art date
Application number
IT102019000001333A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Rachele Mauro
Original Assignee
Rachele Mauro
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rachele Mauro filed Critical Rachele Mauro
Priority to IT102019000001333A priority Critical patent/IT201900001333A1/en
Publication of IT201900001333A1 publication Critical patent/IT201900001333A1/en

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F13/02Adhesive bandages or dressings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/70Web, sheet or filament bases ; Films; Fibres of the matrix type containing drug
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L15/00Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
    • A61L15/16Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
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Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title

“Cerotto multistrato a base di gel di silice funzionalizzato” "Multilayer patch based on functionalized silica gel"

Breve descrizione dell’invenzione Brief description of the invention

La presente invenzione si riferisce ad un cerotto adesivo in grado di adsorbire dall’organismo umano e animale metalli pesanti e sostanze chimiche azotate tossiche. Tale invenzione sfrutta le proprietà del gel di silice chimicamente modificato tramite (3-aminopropil)trietossisilano (APTES), prevedendo un cerotto multistrato con uno strato attivo contenente il gel di silice funzionalizzato all’esterno del cerotto e uno strato interno contenente gel di silice puro, atossico e biocompatibile a contatto con la cute. The present invention refers to an adhesive patch capable of adsorbing heavy metals and toxic nitrogenous chemicals from the human and animal bodies. This invention exploits the properties of the chemically modified silica gel via (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES), providing a multilayer patch with an active layer containing the functionalized silica gel on the outside of the patch and an inner layer containing pure silica gel , non-toxic and biocompatible in contact with the skin.

L’effetto di adsorbimento di metalli pesanti e sostanze chimiche azotate si manifesta - in parte -anche con il gel di silice non chimicamente modificato oggetto della presente invenzione. The adsorption effect of heavy metals and nitrogenous chemicals occurs - in part - also with the non-chemically modified silica gel object of the present invention.

Tuttavia, l’entalpia di adsorbimento relativa ai metalli pesanti e soprattutto alle sostanze tossiche azotate, è ridotta rispetto al gel funzionalizzato con gruppi aminopropilici oggetto della presente invenzione. In presenza di solo gel di silice puro, si viene a stabilire un equilibrio dinamico tra la fase solida adsorbente e il sudore, a sua volta in equilibrio dinamico con le sostanze contenute nei tessuti e nel flusso ematico, in cui la quantità di tossine e metalli trattenuti dal cerotto è limitata e la maggior parte rimane nei compartimenti biologici. However, the adsorption enthalpy relating to heavy metals and especially nitrogenous toxic substances, is reduced compared to the gel functionalized with aminopropyl groups object of the present invention. In the presence of pure silica gel only, a dynamic equilibrium is established between the adsorbent solid phase and the sweat, in turn in dynamic equilibrium with the substances contained in the tissues and in the blood flow, in which the quantity of toxins and metals retained by the patch is limited and most remain in biological compartments.

Il cerotto a base di gel di silice funzionalizzato oggetto della presente invenzione, secondo una particolare forma di realizzazione dell’invenzione assolutamente non limitativa di questa, è costituito da: The functionalized silica gel-based patch object of the present invention, according to a particular embodiment of the invention which is absolutely non-limiting thereof, consists of:

- uno strato permeabile a contatto con la pelle; - uno strato di gel di silice non funzionalizzato (atossico e già parzialmente attivo come adsorbente); - a permeable layer in contact with the skin; - a non-functionalized silica gel layer (non-toxic and already partially active as an adsorbent);

- una membrana permeabile di separazione; - a permeable separation membrane;

- uno strato di gel di silice funzionalizzato con gruppi aminopropilici (strato adsorbente attivo). - a layer of silica gel functionalized with aminopropyl groups (active adsorbent layer).

- uno strato esterno impermeabile e traspirante. - a waterproof and breathable outer layer.

Grazie alla presenza dello strato esterno di gel di silice chimicamente modificato con gruppi aminopropilici, nell’ambiente umido che si crea nel cerotto (fase liquida), si stabilisce un equilibrio dinamico tra le due fasi di gel di silice mediato dalla suddetta fase liquida, fortemente spostato verso la fase adsorbente esterna: le sostanze tossiche sono pertanto dinamicamente trasferite dalla fase di gel di silice alla fase esterna chimicamente modificata. A sua volta la silice, impoverita di tossine nei suoi siti di adsorbimento richiama altre tossine dalla fase liquida (sudore), che a sua volta rimuove altre tossine dai compartimenti biologici. Thanks to the presence of the outer layer of chemically modified silica gel with aminopropyl groups, in the humid environment that is created in the patch (liquid phase), a dynamic equilibrium is established between the two phases of silica gel mediated by the aforementioned liquid phase, strongly moved towards the external adsorbent phase: the toxic substances are therefore dynamically transferred from the silica gel phase to the chemically modified external phase. In turn, silica, depleted of toxins in its adsorption sites, draws other toxins from the liquid phase (sweat), which in turn removes other toxins from the biological compartments.

A differenza dei siliconi che sono polimeri sintetici, il gel di silice è una sostanza naturale modificata e purificata artificialmente, non tossica e biocompatibile. Unlike silicones which are synthetic polymers, silica gel is an artificially modified and purified natural substance, non-toxic and biocompatible.

Sulla base di quanto riportato la presente invenzione consiste in un cerotto adesivo in grado di adsorbire dall’organismo umano e animale metalli pesanti e sostanze chimiche azotate tossiche. Tale invenzione sfrutta le proprietà del gel di silice chimicamente modificato tramite (3-aminopropil)trietossisilano (APTES), prevedendo un cerotto multistrato con uno strato attivo contenente il gel di silice funzionalizzato all’esterno del cerotto e uno strato interno contenente gel di silice puro, atossico e biocompatibile a contatto con la cute. On the basis of the above, the present invention consists of an adhesive plaster capable of adsorbing heavy metals and toxic nitrogenous chemicals from the human and animal bodies. This invention exploits the properties of the chemically modified silica gel via (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES), providing a multilayer patch with an active layer containing the functionalized silica gel on the outside of the patch and an inner layer containing pure silica gel , non-toxic and biocompatible in contact with the skin.

Stato dell’arte State of the art

L’ effetto sopra citato è la risultante delle azioni combinate del gel di silice funzionalizzato e non, sui processi fisiologici umani, ottenuto grazie al cerotto oggetto della presente invenzione. The aforementioned effect is the result of the combined actions of the functionalized and non-functionalized silica gel on human physiological processes, obtained thanks to the patch object of the present invention.

È ben noto, infatti, che alcuni metalli possano avere effetti tossici o nocivi per gli organismi viventi. It is well known, in fact, that some metals can have toxic or harmful effects on living organisms.

Tra i metalli che sono significativamente tossici per gli esseri umani e animali ci sono il cromo (Cr), il rame (Cu), il piombo (Pb), il mercurio (Hg), il manganese (Mn), il cadmio (Cd), il nichel (Ni), lo zinco (Zn), il vanadio (V), ecc. Metals that are significantly toxic to humans and animals include chromium (Cr), copper (Cu), lead (Pb), mercury (Hg), manganese (Mn), cadmium (Cd) , nickel (Ni), zinc (Zn), vanadium (V), etc.

È noto allo stato dell’arte l’adsorbimento su gel di silice di zinco e vanadio (che possono essere presi a modello anche per altri metalli pesanti) in soluzione acquosa [1]. L’efficacia di tale adsorbimento è risultata essere dipendente: 1) dalla concentrazione iniziale di metallo pesante, 2) dal tempo di contatto con il materiale adsorbente e 3) dalla temperatura. The adsorption on silica gel of zinc and vanadium (which can also be taken as a model for other heavy metals) in aqueous solution is known in the state of the art [1]. The effectiveness of this adsorption was found to be dependent: 1) on the initial concentration of heavy metal, 2) on the contact time with the adsorbent material and 3) on the temperature.

Il principale meccanismo di adsorbimento coinvolto è lo scambio ionico. Tale meccanismo comporta la sostituzione degli ioni inizialmente legati ai siti attivi del gel di silice (sodio Na+, potassio K+, calcio Ca++, idrogeno H+, ecc.) con i cationi del metallo pesante. The main adsorption mechanism involved is ion exchange. This mechanism involves the replacement of the ions initially bound to the active sites of the silica gel (sodium Na +, potassium K +, calcium Ca ++, hydrogen H +, etc.) with the cations of the heavy metal.

Il gel di silice è un adsorbente polare ampiamente usato in molteplici applicazioni ma mai usato fino ad ora in una forma funzionalizzata con lo scopo di adsorbire metalli pesanti e sostanze azotate dall’organismo umano e animale. I suoi principali vantaggi rispetto ad altri supporti sono l’elevata superficie specifica, la grande capacità di adsorbimento, la facile preparazione in diverse formulazioni con diversa dimensione dei pori e superficie totale, il basso costo. Silica gel is a polar adsorbent widely used in many applications but never used until now in a functionalized form with the aim of adsorbing heavy metals and nitrogenous substances from the human and animal organism. Its main advantages compared to other substrates are the high specific surface, the great adsorption capacity, the easy preparation in different formulations with different pore size and total surface, the low cost.

Un altro vantaggio nell’utilizzo di gel di silice come adsorbente è la possibilità di modificare chimicamente la superficie e/o realizzare un rivestimento superficiale. La funzionalizzazione con gruppi aminopropilici rivendicata nella rivendicazione 1, aumenta notevolmente l’efficacia adsorbente nei confronti di metalli pesanti, urea e sostanze tossiche azotate. Another advantage in using silica gel as an adsorbent is the ability to chemically modify the surface and / or create a surface coating. The functionalization with aminopropyl groups claimed in claim 1, greatly increases the adsorbent efficacy against heavy metals, urea and toxic nitrogenous substances.

È stato accertato che la percentuale di rimozione con gel di silice dei metalli pesanti da una soluzione acquosa diminuisce con l'aumento della concentrazione iniziale di metalli pesanti. It has been found that the percentage of silica gel removal of heavy metals from an aqueous solution decreases with increasing initial heavy metal concentration.

Con un'iniziale concentrazione di ioni metallici compresa tra 1 e 5 mg/l e una dose adsorbente di gel di silice pari a 5 g/l, è stato osservato che, a valori più alti, le concentrazioni di ioni di metalli pesanti risultano relativamente più elevate rispetto alla disponibilità di siti di adsorbimento. Quindi, la percentuale di rimozione dei metalli pesanti dipende dall'iniziale concentrazione di ioni metallici e diminuisce con l'aumento di tale valore di concentrazione (vedi figura 1). With an initial metal ion concentration of between 1 and 5 mg / l and an adsorbent dose of silica gel of 5 g / l, it has been observed that, at higher values, the concentrations of heavy metal ions are relatively higher. high compared to the availability of adsorption sites. Therefore, the percentage of removal of heavy metals depends on the initial concentration of metal ions and decreases with the increase of this concentration value (see figure 1).

La concentrazione ottimale nel range analizzato è pari a 1 mg/l: tale valore è paragonabile ai livelli medi di concentrazione di Zn nel plasma e nel sudore di individui esposti ad elevate concentrazioni ambientali di Zn [2]. The optimal concentration in the analyzed range is equal to 1 mg / l: this value is comparable to the average concentration levels of Zn in the plasma and sweat of individuals exposed to high environmental concentrations of Zn [2].

Dipendenza del tempo di contatto Contact time dependence

La figura 2 mostra la variazione della rimozione percentuale di metalli pesanti con il tempo di contatto, usando una dose adsorbente di 5 g/L di aerogel di silice, alla concentrazione ottimale di metallo pesante, pari a 1 mg/l [1]. Figure 2 shows the variation of the percentage removal of heavy metals with the contact time, using an adsorbent dose of 5 g / L of silica airgel, at the optimal concentration of heavy metal, equal to 1 mg / L [1].

La percentuale di rimozione di metalli pesanti aumenta con l'aumento del tempo di contatto fino al raggiungimento dell'equilibrio. Il tempo di contatto ottimale per raggiungere l'equilibrio con l'aerogel di silice è stato sperimentalmente determinato di circa 24 ore. The percentage of heavy metal removal increases with increasing contact time until equilibrium is reached. The optimal contact time to reach equilibrium with the silica airgel was experimentally determined to be about 24 hours.

Dipendenza dalla temperatura Dependence on temperature

Alla concentrazione ottimale sperimentalmente (1 mg/l) è stato studiato l'adsorbimento degli ioni metallici a differenti temperature nel range 20 - 60 °C, verificando una diminuzione della percentuale di adsorbimento all’aumentare della temperatura (figura 3)[1]. At the optimal concentration experimentally (1 mg / l) the adsorption of metal ions at different temperatures in the range 20 - 60 ° C was studied, verifying a decrease in the percentage of adsorption with increasing temperature (Figure 3) [1].

In corrispondenza della temperatura corporea normale degli esseri umani (36,5-37 °C), l’adsorbimento risulta ancora molto efficiente. At the normal body temperature of humans (36.5-37 ° C), adsorption is still very efficient.

La spiccata capacità adsorbente del gel di silice riportata nello stato dell’arte è accentuata dalla funzionalizzazione con (3-aminopropil)trietossisilano (APTES). The strong adsorbing capacity of the silica gel reported in the state of the art is accentuated by the functionalization with (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES).

Il cerotto oggetto della presente invenzione, inoltre, si differenzia dai brevetti esistenti poiché questi ultimi prevedono cerotti con componenti siliconiche che non hanno nessuna funzione curativa ma unicamente strutturale, isolante e idrorepellente (CN104491911A9, CN102961216A). Un altro esempio presente in letteratura è un gel a base di siliconi per curare piaghe da decubito o arrossamenti della pelle (CN105687125A), in cui la parte siliconica svolge un ruolo isolante e protettivo dell’area lesa. Furthermore, the patch object of the present invention differs from the existing patents since the latter provide patches with silicone components that have no curative function but only structural, insulating and water-repellent (CN104491911A9, CN102961216A). Another example in the literature is a silicone-based gel to treat pressure sores or skin redness (CN105687125A), in which the silicone part plays an insulating and protective role in the injured area.

Pertanto sulla base di quanto detto finora, oggetto della presente invenzione è un cerotto adesivo in grado di adsorbire dall’organismo umano e animale metalli pesanti e sostanze chimiche azotate tossiche. Tale invenzione sfrutta le proprietà del gel di silice chimicamente modificato tramite (3-aminopropil)trietossisilano (APTES), prevedendo un cerotto multistrato con uno strato attivo contenente il gel di silice funzionalizzato all’esterno del cerotto e uno strato interno contenente gel di silice puro, atossico e biocompatibile a contatto con la cute. Therefore, on the basis of what has been said so far, the subject of the present invention is an adhesive plaster capable of adsorbing heavy metals and toxic nitrogenous chemicals from the human and animal body. This invention exploits the properties of the chemically modified silica gel via (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES), providing a multilayer patch with an active layer containing the functionalized silica gel on the outside of the patch and an inner layer containing pure silica gel , non-toxic and biocompatible in contact with the skin.

Esposizione dell'invenzione Presentation of the invention

Sulla base dello stato dell’arte presentato è oggetto della presente invenzione un cerotto adesivo in grado di adsorbire dall’organismo umano e animale metalli pesanti e sostanze chimiche azotate tossiche. Tale invenzione sfrutta le proprietà del gel di silice chimicamente modificato tramite (3-aminopropil)trietossisilano (APTES), prevedendo un cerotto multistrato con uno strato attivo contenente il gel di silice funzionalizzato all’esterno del cerotto e uno strato interno contenente gel di silice puro, atossico e biocompatibile a contatto con la cute. On the basis of the state of the art presented, the subject of the present invention is an adhesive plaster capable of adsorbing heavy metals and toxic nitrogenous chemicals from the human and animal bodies. This invention exploits the properties of the chemically modified silica gel via (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES), providing a multilayer patch with an active layer containing the functionalized silica gel on the outside of the patch and an inner layer containing pure silica gel , non-toxic and biocompatible in contact with the skin.

Perciò, forma oggetto della presente invenzione un cerotto adesivo secondo l’allegata Rivendicazione 1. Therefore, the subject of the present invention is an adhesive plaster according to the attached Claim 1.

Forme di realizzazione preferite sono esposte nelle rivendicazioni dipendenti. Preferred embodiments are set forth in the dependent claims.

La presente invenzione sarà compresa in base alla seguente descrizione particolareggiata esemplificativa, assolutamente non limitativa di essa, in riferimento a sue specifiche forme di realizzazione. The present invention will be understood on the basis of the following detailed exemplary description, which is absolutely non-limiting thereof, with reference to its specific embodiments.

La silice colloidale anidra è un eccipiente usato nell’industria farmaceutica, considerato non tossico e sicuro. Tale composto manifesta proprietà adsorbenti nei confronti di un ampio range di metalli pesanti e composti organici. Tuttavia, la capacità di adsorbimento è ridotta rispetto al gel modificato con gruppi aminopropilici. Anhydrous colloidal silica is an excipient used in the pharmaceutical industry, considered non-toxic and safe. This compound shows adsorbing properties against a wide range of heavy metals and organic compounds. However, the adsorption capacity is reduced compared to gel modified with aminopropyl groups.

In presenza di gel di silice puro a contatto della cute, si stabilisce un equilibrio dinamico di distribuzione delle sostanze tossiche tra la fase solida adsorbente e il sudore, a sua volta in equilibrio dinamico con le sostanze contenute nei tessuti e nel flusso ematico, in cui la quantità di tossine e metalli trattenuta dalla fase solida di gel di silice è limitata e la maggior parte rimane nei compartimenti biologici. In the presence of pure silica gel in contact with the skin, a dynamic equilibrium of distribution of toxic substances is established between the adsorbent solid phase and sweat, in turn in dynamic equilibrium with the substances contained in the tissues and in the blood flow, in which the amount of toxins and metals retained by the solid phase of silica gel is limited and most remain in biological compartments.

La silice funzionalizzata in superficie con gruppi aminopropilici è un adsorbente molto più efficace del gel di silice puro verso metalli pesanti, urea e un’ampia gamma di tossine. Tale evidenza è ampiamente descritta in letteratura [3], [4] e [5]. Surface functionalized silica with aminopropyl groups is a much more effective adsorbent than pure silica gel against heavy metals, urea and a wide range of toxins. This evidence is widely described in the literature [3], [4] and [5].

La silice può essere funzionalizzata in superficie con gruppi aminopropilici in modo relativamente semplice, tramite reflusso a 80 °C per 20 h con 3 ml di (3-aminopropil)trietossisilano (APTES) per g di silice, seguito da lavaggio con acqua distillata, filtraggio e essiccazione. Si tratta di un metodo di sintesi noto agli esperti. Silica can be functionalized on the surface with aminopropyl groups in a relatively simple way, by refluxing at 80 ° C for 20 h with 3 ml of (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES) per g of silica, followed by washing with distilled water, filtering and drying. This is a synthesis method known to experts.

In alternativa è possibile acquistare gel di silice già chimicamente funzionalizzato. Alternatively, it is possible to purchase already chemically functionalized silica gel.

Il cerotto a base di gel di silice funzionalizzato oggetto della presente invenzione, secondo una particolare forma di realizzazione dell’invenzione assolutamente non limitativa di questa, è costituito da: The functionalized silica gel-based patch object of the present invention, according to a particular embodiment of the invention which is absolutely non-limiting thereof, consists of:

- uno strato permeabile a contatto con la pelle; - uno strato di gel di silice non funzionalizzato (atossico e già parzialmente attivo come adsorbente); - a permeable layer in contact with the skin; - a non-functionalized silica gel layer (non-toxic and already partially active as an adsorbent);

- una membrana permeabile di separazione; - a permeable separation membrane;

- uno strato di gel di silice funzionalizzato con gruppi aminopropilici (strato adsorbente attivo). - a layer of silica gel functionalized with aminopropyl groups (active adsorbent layer).

- uno strato esterno impermeabile traspirante. - a breathable waterproof outer layer.

Grazie alla presenza dello strato esterno di gel di silice chimicamente modificato con gruppi aminopropilici, nell’ambiente umido che si crea nel cerotto (fase liquida), si stabilisce un equilibrio dinamico tra le due fasi di gel di silice mediato dalla suddetta fase liquida, fortemente spostato verso la fase adsorbente esterna: le sostanze tossiche sono pertanto dinamicamente trasferite dalla fase di gel di silice alla fase esterna chimicamente modificata. A sua volta la silice, impoverita di tossine nei suoi siti di adsorbimento richiama altre tossine dalla fase liquida (sudore), che a sua volta rimuove altre tossine dai compartimenti biologici. Thanks to the presence of the outer layer of chemically modified silica gel with aminopropyl groups, in the humid environment that is created in the patch (liquid phase), a dynamic equilibrium is established between the two phases of silica gel mediated by the aforementioned liquid phase, strongly moved towards the external adsorbent phase: the toxic substances are therefore dynamically transferred from the silica gel phase to the chemically modified external phase. In turn, silica, depleted of toxins in its adsorption sites, draws other toxins from the liquid phase (sweat), which in turn removes other toxins from the biological compartments.

A differenza dei siliconi che sono polimeri sintetici, il gel di silice è una sostanza naturale modificata e purificata artificialmente, non tossica e biocompatibile. Unlike silicones which are synthetic polymers, silica gel is an artificially modified and purified natural substance, non-toxic and biocompatible.

Sulla base di quanto riportato la presente invenzione è un cerotto adesivo in grado di adsorbire dall’organismo umano e animale metalli pesanti e sostanze chimiche azotate tossiche. Tale invenzione sfrutta le proprietà del gel di silice chimicamente modificato tramite (3-aminopropil)trietossisilano (APTES), prevedendo un cerotto multistrato con uno strato attivo contenente il gel di silice funzionalizzato all’esterno del cerotto e uno strato interno contenente gel di silice puro, atossico e biocompatibile a contatto con la cute. Based on the above, the present invention is an adhesive plaster capable of adsorbing heavy metals and toxic nitrogenous chemicals from the human and animal bodies. This invention exploits the properties of the chemically modified silica gel via (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES), providing a multilayer patch with an active layer containing the functionalized silica gel on the outside of the patch and an inner layer containing pure silica gel , non-toxic and biocompatible in contact with the skin.

Hardware e materiali del cerotto Patch hardware and materials

Per una particolare forma di realizzazione dell’invenzione, assolutamente non limitativa di questa, il cerotto è costituito da: For a particular embodiment of the invention, which is absolutely not limiting to this, the patch consists of:

- supporto esterno di dimensioni indicative 8x16 cm, permeabile all’ossigeno e al vapore acqueo, impermeabile ai liquidi ed ai batteri, cosparso uniformemente, nella parte interna a contatto con la cute, di adesivo acrilico ipoallergenico. - external support with approximate dimensions 8x16 cm, permeable to oxygen and water vapor, impermeable to liquids and bacteria, uniformly sprinkled, on the internal part in contact with the skin, with hypoallergenic acrylic adhesive.

- Compressa attiva assorbente bipartita di dimensioni indicative 4x10 cm costituita da: - Bipartite active absorbent tablet with approximate dimensions 4x10 cm consisting of:

- Strato permeabile di tessuto non tessuto per uso sanitario, con caratteristiche adeguate a trattenere il gel di silice; - Permeable layer of non-woven fabric for sanitary use, with characteristics suitable for retaining the silica gel;

- strato di gel di silice non funzionalizzato (atossico e già parzialmente attivo come adsorbente): silica gel 20-40 mesh (diametro sfere 0,4-0,8 mm), in una quantità tra 4-7 g; le sfere di gel di silice sono mescolate e trattenute con fluff di cotone idrofilo; - non-functionalized silica gel layer (non-toxic and already partially active as adsorbent): silica gel 20-40 mesh (spheres diameter 0.4-0.8 mm), in an amount between 4-7 g; the silica gel spheres are mixed and held with cotton wool fluff;

- Strato permeabile di tessuto non tessuto per uso sanitario; - Permeable layer of non-woven fabric for sanitary use;

- strato di silica gel 20-40 mesh (diametro sfere 0,4-0,8 mm) funzionalizzato con (3-aminopropil)trietossisilano (APTES) , in una quantità tra 2-5 g; le sfere di gel di silice sono mescolate e trattenute con fluff di cotone idrofilo; - layer of silica gel 20-40 mesh (diameter of spheres 0.4-0.8 mm) functionalized with (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES), in an amount between 2-5 g; the silica gel spheres are mixed and held with cotton wool fluff;

- Strato permeabile di tessuto non tessuto per uso sanitario. - Permeable layer of non-woven fabric for sanitary use.

La compressa è chiusa ai quattro bordi e, ove necessario, fermata anche internamente per trattenere più efficacemente il materiale adsorbente. The tablet is closed at the four edges and, where necessary, also stopped internally to more effectively retain the adsorbent material.

La compressa viene posta al centro del supporto esterno, in modo da lasciare margini adesivi di minimo 2 cm di ampiezza. The tablet is placed in the center of the external support, so as to leave adhesive margins of at least 2 cm in width.

La parte adesiva del cerotto assemblato è protetta con carta siliconata, opportunamente preincisa per una più agevole rimozione. The adhesive part of the assembled patch is protected with silicone paper, suitably pre-engraved for easier removal.

Esempi di applicazione Application examples

Il cerotto adesivo oggetto della presente invenzione può essere applicato in numerose circostanze. The adhesive plaster object of the present invention can be applied in numerous circumstances.

Il gel di silice opportunamente funzionalizzato risulta essere un adsorbente particolarmente efficace a basse concentrazioni di metallo (nel range di concentrazione fisiologica riscontrata nel sangue e nel sudore di indvidui esposti a elevate concentrazioni ambientali di metalli pesanti, quali lo Zn), alla temperatura corporea normale degli esseri umani e con un tempo di contatto superiore a 18-24 ore. The suitably functionalized silica gel is a particularly effective adsorbent at low metal concentrations (in the physiological concentration range found in the blood and sweat of individuals exposed to high environmental concentrations of heavy metals, such as Zn), at the normal body temperature of human beings and with a contact time greater than 18-24 hours.

Tali evidenze sperimentali sono molto promettenti in relazione ad un possibile uso medico a fini detossificanti del gel di silice funzionalizzato con gruppi aminopropilici, mediante applicazioni cutanee mantenute in sede per un periodo di almeno 12-18 ore. Pertanto, oggetto della presente invenzione è un cerotto adesivo in grado di adsorbire dall’organismo umano e animale metalli pesanti e sostanze chimiche azotate tossiche. Tale invenzione sfrutta le proprietà del gel di silice chimicamente modificato tramite (3-aminopropil)trietossisilano (APTES), prevedendo un cerotto multistrato con uno strato attivo contenente il gel di silice funzionalizzato all’esterno del cerotto e uno strato interno contenente gel di silice puro, atossico e biocompatibile a contatto con la cute. These experimental evidences are very promising in relation to a possible medical use for detoxifying purposes of silica gel functionalized with aminopropyl groups, through skin applications kept in place for a period of at least 12-18 hours. Therefore, the object of the present invention is an adhesive plaster capable of adsorbing heavy metals and toxic nitrogenous chemicals from the human and animal organisms. This invention exploits the properties of the chemically modified silica gel via (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES), providing a multilayer patch with an active layer containing the functionalized silica gel on the outside of the patch and an inner layer containing pure silica gel , non-toxic and biocompatible in contact with the skin.

La presente invenzione è stata descritta in riferimento a forme di realizzazione esemplificative di essa, ma variazioni possono essere apportate senza uscire dal relativo ambito di protezione, che resta solo definito dalle rivendicazioni allegate. The present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, but variations can be made without departing from the relative scope of protection, which remains only defined by the attached claims.

Descrizione delle immagini Description of the images

Figura 1 Variazione della percentuale di adsorbimento rispetto alla concentrazione iniziale di metallo pesante. Figure 1 Change in the percentage of adsorption with respect to the initial heavy metal concentration.

Figura 2 Variazione della percentuale dell’adsorbimento all’aumentare del tempo di contatto. Figure 2 Change in the percentage of adsorption with increasing contact time.

Figura 3 Effetto della temperatura sulla rimozione percentuale di metalli pesanti da soluzione acquose mediante aerogel di silice. Figure 3 Effect of temperature on the percentage removal of heavy metals from aqueous solutions using silica airgels.

Bibliografia Bibliography

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Claims (7)

RIVENDICAZIONI 1. Un cerotto adesivo multistrato con uno strato attivo contenente gel di silice funzionalizzato con un aminosilano all’esterno del cerotto e uno strato interno contenente gel di silice puro, atossico e biocompatibile a contatto con la cute. CLAIMS 1. A multilayer adhesive patch with an active layer containing silica gel functionalized with an aminosilane on the outside of the patch and an inner layer containing pure silica gel, non-toxic and biocompatible in contact with the skin. 2. Un cerotto adesivo come rivendicato nella rivendicazione 1 in cui l’aminosilano con cui è funzionalizzato il gel di silice è (3-aminopropil)trietossisilano (APTES). 2. An adhesive patch as claimed in claim 1 in which the aminosilane with which the silica gel is functionalized is (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES). 3. Un cerotto adesivo come rivendicato nelle rivendicazioni 1 e 2 in grado di adsorbire metalli pesanti e sostanze chimiche azotate tossiche dall’organismo umano e animale. 3. An adhesive patch as claimed in claims 1 and 2 capable of adsorbing heavy metals and toxic nitrogenous chemicals from the human and animal organism. 4. Un cerotto adesivo come rivendicato nelle rivendicazioni da 1 a 3 in cui il gel di silice è contenuto in una quantità tra 4-7 g. An adhesive patch as claimed in claims 1 to 3 wherein the silica gel is contained in an amount between 4-7 g. 5. Un cerotto adesivo come rivendicato nelle rivendicazioni da 1 a 4 in cui il gel di silice funzionalizzato con 3-aminopropil)trietossisilano (APTES) è contenuto in una quantità tra 2-5 g. An adhesive patch as claimed in claims 1 to 4 wherein the silica gel functionalized with 3-aminopropyl) triethoxysilane (APTES) is contained in an amount between 2-5 g. 6. Un cerotto adesivo come rivendicato nelle rivendicazioni da 1 a 5 composto da due strati divisi da una membrana realizzata con tessuto non tessuto per uso sanitario. 6. An adhesive plaster as claimed in claims 1 to 5 composed of two layers divided by a membrane made of non-woven fabric for sanitary use. 7. Un cerotto adesivo come rivendicato nelle rivendicazioni da 1 a 6 composto da più strati: quelli esterni realizzato con materiali permeabili all’ossigeno e al vapore acqueo, impermeabile ai liquidi ed ai batteri; quelli interni a contatto con la cute realizzati con materiali permeabili ai liquidi. 7. An adhesive patch as claimed in claims 1 to 6 consisting of several layers: the external ones made of materials permeable to oxygen and water vapor, impermeable to liquids and bacteria; the internal ones in contact with the skin made with materials permeable to liquids.
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