Junto con los desinfectantes y agentes antisépticos, los hidrogeles juegan un papel fundamental en la obtención de formulaciones estables y fáciles de dispersar, con una agradable sensación en la piel y un buen comportamiento global.
Varios compuestos utilizados en la industria farmacéutica y cosmética están disponibles para este propósito, en particular, derivados de celulosa y derivados de polímeros sintéticos.
La higiene o lavado de manos puede considerarse una clave estratégica útil en la contención de infecciones como COVID-19; tanto en el hogar como en las comunidades porque puede reducir drásticamente el brote generalizado de infecciones. En caso de no disponer de agua y jabón, se recomiendan los desinfectantes de manos “instantáneos” porque su aplicación puede considerarse fácil, versátil y rápida. Por estas razones, los geles para frotar las manos pueden considerarse las formulaciones de mejor rendimiento en el mercado.
Desinfectantes para manos
Los desinfectantes para manos se pueden clasificar como desinfectantes a base de alcohol (ABR) o desinfectantes sin alcohol (AFR) según los agentes antisépticos activos utilizados. Ambos tipos comparten los mismos ingredientes básicos —agua y glicerol— y, en el caso de las preparaciones de hidrogel, también agentes espesantes. Los desinfectantes para manos con hidrogel pueden formularse a partir de materiales poliméricos naturales, semi o sintéticos. Estos permiten un mayor rendimiento del producto a nivel de la piel de las manos, llevando a cabo una actividad antimicrobiana más prolongada. Estas formas gelificadas aseguran una mayor permanencia por sus propiedades gelificantes, proporcionan control reológico en el espesamiento y presentan una sensación no pegajosa. Permitiendo así el aprovechamiento de sus propiedades físicas en la realización de productos de cuidado personal.
Hidrogeles desinfectantes: propiedades y caracterización
Los hidrogeles son redes poliméricas reticuladas hidrófilas tridimensionales muy hinchadas con agua (o fluidos biológicos). Varios parámetros, como el grado de reticulación del polímero y su hidrofilicidad pueden afectar significativamente sus propiedades.
Los polímeros hidrofílicos muestran la capacidad de hincharse en agua y retener más del 10% de agua dentro de la red del gel. Esta propiedad depende de la presencia de diferentes grupos funcionales en la cadena polimérica, como los carboxílicos, hidroxílicos, amídicos y sulfónicos. La textura del hidrogel puede verse influenciada por modificaciones en la estructura y funcionalidad del polímero, por cambios de su concentración y por el uso de diferentes reticulantes.
Los hidrogeles se pueden clasificar como naturales y sintéticos según la naturaleza de sus polímeros, configuración, carga de la red eléctrica, reticulación y apariencia física. Los hidrogeles químicamente reticulados son los más favorables ya que tienen una buena resistencia mecánica. Presentan uniones covalentes entre las cadenas poliméricas, agregadas por el método de reticulación. Las propiedades más importantes de los hidrogeles son el hinchamiento, las propiedades mecánicas y reológicas, la biodegradabilidad y la biocompatibilidad.
Polímeros naturales y sintéticos en hidrogeles desinfectantes
Se dispone de una gran variedad de compuestos poliméricos naturales y sintéticos, comúnmente utilizados en los campos farmacéutico, cosmético y alimentario, para obtener hidrogeles desinfectantes hidroalcohólicos y no alcohólicos. Cada uno de ellos está disponible en varios grados, presentando diferente comportamiento espesante, propiedades reológicas, solubilidad y clasificación (farmacéutica, cosmética o alimentaria). Las propiedades espesantes pueden cambiar según varios parámetros como el pH, la presencia de electrolitos y la adición de excipientes.
Carbómeros
Los carbómeros representan una serie de polímeros ampliamente utilizados en productos cosméticos y farmacéuticos como modificadores reológicos. Son polímeros de ácido poliacrílico reticulado con alto peso molecular, muestran una capacidad espesante muy eficiente y se consideran poderosos estabilizadores a bajas concentraciones en agua y soluciones hidroalcohólicas . La clasificación más común los agrupa según el tipo de reticulante: homopolímeros de carbómero , copolímeros de carbómero e interpolímeros de carbómero. Según la densidad de reticulación (baja, media o alta) se proporcionan polímeros con una capacidad específica de aumentar la viscosidad de los sistemas acuosos.
Los carbómeros tienen mejores propiedades espesantes que los derivados de celulosa, pero el comportamiento reológico de los carbómeros en medios acuosos e hidroalcohólicos muestra una reducción de la consistencia del hidrogel en presencia de etanol.
Derivados de celulosa
Hidroxietilcelulosa (HEC)
La hidroxietilcelulosa es un poli (hidroxietil) éter de celulosa no iónico parcialmente sustituido. Puede prepararse mediante la reacción de celulosa con óxido de etileno en condiciones controladas y básicas con hidróxido de sodio. El número medio de grupos de óxido de etileno, unidos a cada residuo de glucosa, está representado por la sustitución molar total (MS), mientras que el número de grupos hidroxilo para cada residuo de glucosa reaccionado está representado por el grado de sustitución (DS). El HEC se puede disolver en agua fría y caliente y no es soluble en disolventes orgánicos.
Carboximetilcelulosa de sodio (CMC)
La CMC es un modificador reológico aniónico, soluble en agua a cualquier temperatura y que proporciona sistemas coloidales transparentes entre el 1 y el 6%. Está disponible en diferentes tipos útiles según DS y MS. Aunque no es soluble en una gran cantidad de disolventes orgánicos como el etanol (95%), CMC es capaz de proporcionar sistemas transparentes en soluciones alcohólicas hasta 40% de etanol.
Hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC)
HPMC es un derivado de éter de celulosa ampliamente aplicado en formulaciones farmacéuticas y productos cosméticos y alimenticios. HPMC es un espesante generalizado para soluciones acuosas y para un gran número de sistemas de disolventes binarios. Además, HPMC al 2% (especialmente HPMC 2910) tiene una buena solubilidad a altos porcentajes de etanol e isopropanol en agua, lo que permite obtener geles transparentes con una viscosidad adecuada.
La solicitud de desinfectantes para manos está aumentando debido a la emergencia pandémica, y el uso de desinfectantes en gel instantáneos para manos se está volviendo cada vez más popular gracias a su acción rápida y buen desempeño en la eliminación de microorganismos. Las tendencias sobre los desinfectantes de manos está muy enfocada en los hidrogeles para obtener formulaciones eficientes, fáciles de usar, rápidas en la entrega y acción y no demasiado agresivo para la piel.
