Средство отверждения выделений и управления неприятными запахами - RU2629337C2

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к суперабсорбирующей и управляющей неприятными запахами композиции, и в частности, но не исключительно, к суперабсорбенту для отверждения собранного вещества, которое выводит организм, и управляющим агентам для управления запахами, связанными с выводимым веществом.

Пациенты со стомой обычно носят калоприемник, в который организм выводит выделения. Пациентов со стомой делят на три категории, каждая категория связана с необходимостью для пациента носить калоприемник. Во-первых, типично у пациентов с уростомой мочевые пузыри удалены. Соответственно в этом случае моча проходит через стомы и в калоприемник. Во-вторых, пациентам с колостомией, которые проходят операцию для того, чтобы удалять всю или часть толстой кишки, необходим калоприемник для того, чтобы собирать как жидкое, так и твердое выводимое вещество. В-третьих, пациенты с илеостомией аналогичным образом полагаются на калоприемник для того, чтобы собирать выводимое вещество, которое перенаправляют через брюшную стенку.

В целом калоприемник содержит отверстие, которое герметично прикрепляют к коже пациента вокруг созданного на теле хирургическим путем отверстия, называемого стомой. Многие калоприемники предоставлены с выпускным отверстием для того, чтобы сделать возможным очистку пациентом калоприемника от выделенного вещества.

Когда выделения организма выводят в калоприемник, они продолжают испускать неприятные запахи, которые неприятны и могут вызывать у пациента дискомфорт. Кроме того, где выводимое вещество находится в жидкой форме, утечка из калоприемника является потенциальным риском, что также вызывает дискомфорт пациента.

Ряд добавок, предложенных для калоприемника, предназначены для того, чтобы отвердить выводимое жидкое вещество и уменьшить неприятные запахи. US 2002/0055594 раскрывает суперабсорбирующую таблетку, выполненную с возможностью сгущения выделений организма. Таблетка содержит суперабсорбирующий полимер в форме сшитого полиакрилата натрия или кальция, предназначенного для предоставления быстрого гелеобразования содержимого калоприемника после выведения выделений. US 6852100 также раскрывает калоприемник, выполненный с возможностью уменьшения неприятного запаха. Суперабсорбирующие волокна используют в комбинации с противодействующим неприятному запаху средством, выбранным из разнообразных различных категорий запахоуправляющих (маскирующих и нейтрализующих) средств, включая, например, пероксид водорода и ингибиторы бактериального роста, такие как нитрат натрия и хлорид бензалкония.

GB 2329339 раскрывает суперабсорбент для калоприемника, который содержит гранулы суперабсорбента, сформированные в виде палочки или стержня и размещенные в водорастворимой наружной муфте. Противодействующие запаху средства, дезинфицирующие средства и консерванты также включены во вставку калоприемника.

US 5860959 раскрывает гигроскопическую композицию для того, чтобы снижать неприятные запахи из калоприемника. Водопоглощающие материалы, такие как крахмал или полиакрилаты щелочных металлов, используют в качестве суперадсорбентов в сочетании с противодействующими запахам средствами, такими как вулканические глины и гранулы активированного угля.

Однако существует потребность во вставке калоприемника, выполненной с возможностью эффективно отверждать или образовывать гель из выводимого вещества и управлять нежелательными неприятными запахами.

Авторы изобретения предоставляют суперабсорбирующий материал для размещения в калоприемнике, проявляющий суперабсорбирующие и запахоуправляющие свойства. Было обнаружено, что суперабсорбирующая смесь обладает усиленным уменьшением неприятного запаха по сравнению с существующими вставками калоприемника.

Согласно первому аспекту по настоящему изобретению предоставлена вставка калоприемника, которая содержит: полиакрилатный суперабсорбент и порошкообразный цеолит; где суперабсорбент покрыт порошкообразным цеолитом.

В описании упоминание цеолита включает цеолиты, являющиеся микропористыми и способные вмещать в своей структуре молекулярные частицы, содержащие ионы, и, в частности, пахучие соединения, типично находящиеся в фекальных отходах.

Необязательно, цеолит может содержать цеолитовый минерал естественного происхождения в том числе, в частности, анальцим, шабазит, клиноптилолитом, гейландит, натролит, филлипсит и стильбит.

Необязательно, цеолит представляет собой цеолитовую смесь, которая содержит гидрофильный и гидрофобный цеолит. Альтернативно, цеолит может быть по существу гидрофильным или гидрофобным. Предпочтительный гидрофобный цеолит содержит цеолит аммония, который является цеолитом, имеющим аммониевые группы, формирующие часть структуры цеолита. Предпочтительно гидрофильный цеолит содержит алюмосиликат натрия.

Необязательно, вставка может дополнительно содержать порошкообразный активированный уголь. Предпочтительно вставка содержит цеолит в качестве основного компонента и активированный уголь в качестве второстепенного компонента, основываясь на сухой массовой доле. Необязательно, весовое % отношение активированного угля к цеолиту или цеолитовой смеси в качестве части вставки находится в диапазоне от 0,01:1 до 0,05:1.

Порошкообразный цеолит может иметь размер частицы, равный или меньше чем 0,15 мм и/или 0,045 мм и/или 0,075 мм. Необязательно, цеолит имеет площадь поверхности по существу 400 м²/г.

Предпочтительно, 99% по массе цеолита может иметь размер частицы, равный или меньше 0,15 мм; 95% по массе цеолита может иметь размер частицы, равный или меньше 0,075 мм и 90% по массе цеолита может иметь размер частицы, равный или меньше 0,045 мм.

Предпочтительно, активированный уголь содержит и его получают из угля из кокосовой скорлупы. Активированный уголь может иметь площадь поверхности по существу 1250 м²/г. Предпочтительно, полиакрилатный суперабсорбент имеет конфигурацию гранул, которая по меньшей мере на один или несколько порядков величины больше по размеру, чем размер частицы цеолита или активированного угля.

Синергически цеолит и, необязательно, активированный уголь могут быть связаны с гранулами суперабсорбента посредством электростатических сил. Суперабсорбент может содержать полиакрилат натрия или кальция. Необязательно, цеолит и/или активированный уголь могут содержать какой-либо металл, которым импрегнирован активированный уголь.

Предпочтительно суперабсорбент и порошкообразный цеолит или цеолитовую смесь размещают в водорастворимом бумажном пакете-саше. Пакет-саше может содержать карбоксиметилцеллюлозу натрия и древесную массу. Края пакета-саше могут быть сварены термосваркой с тем, чтобы блокировать гранулированный суперабсорбент и цеолит в пределах оболочки, которую формируют посредством растворимой бумаги.

Альтернативно, цеолит или смесь на основе цеолита можно помещать в водорастворимые пленки (например, ПВА пленки), гелевые капсулы, пластмассовые трубочки/палочки или формировать в виде таблеток. Кроме того, вставка может содержать множество отдельных блоков (например, таблеток, гелевых капсул, пакетов-саше). Эти блоки затем вставляют отдельно в калоприемник.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предоставляют калоприемник, который содержит вставку, как описано в настоящем документе. Вставку можно постоянно или временно прикреплять к внутренней стенке калоприемника, используя стандартные средства, созданные в данной области. Например, вставку можно присоединять к внутренним стенкам с помощью клапана, планки или проницаемого пакета или крышки, позволяющей выпуск суперабсорбента и запах абсорбирующего материала при контакте с выводимым из организма текучим веществом.

Предпочтительно, вставка содержит от 1000 мг до 10000 мг полиакрилатного суперабсорбента и от 25 мг до 5000 мг цеолита или цеолитовой смеси.

Конкретная реализация по изобретению далее описана только в качестве примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 иллюстрирует калоприемник, содержащий вставку, выполненную с возможностью отверждения жидкого вещества в калоприемнике и контроля и уменьшения неприятных запахов согласно конкретной реализации по настоящему изобретению;

Фиг. 2 иллюстрирует частичный вид в разрезе вставки калоприемника с фиг. 1, которую формируют в виде пакета-саше, содержащего гранулированный и порошкообразный материал;

Фиг. 3 иллюстрирует суперабсорбирующую гранулу, покрытую цеолитовым материалом;

Фиг. 4 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 1 - 3 мкл/мл тиоуксусной кислоты и 0,5 мкл/мл этантиола в воде;

Фиг. 5 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 2 - водного раствора, содержащего суперабсорбирующий полимер;

Фиг. 6 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 3, содержащего активированный уголь;

Фиг. 7 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 4, содержащего активированный уголь и суперабсорбирующий полимер;

Фиг. 8 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 5, содержащего цеолитовую смесь;

Фиг. 9 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 6 - цеолитовую смесь и суперабсорбирующий полимер;

Фигура 10 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 7, содержащего гидрофобный цеолит;

Фиг. 11 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 8, содержащего гидрофобный цеолит и суперабсорбирующий полимер;

Фиг. 12 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 9, содержащего гидрофильный цеолит;

Фиг. 13 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 10, содержащего гидрофильный цеолит и суперабсорбирующий полимер;

Фиг. 14 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 11, содержащего цинковую соль CW 90;

Фиг. 15 представляет собой ГХ хроматограмму раствора 12, содержащего цинковую соль CW 90 и супербсорбирующий полимер;

Фиг. 16 представляет собой график снижения процентной доли пиков этантиола и тиоуксусной кислоты для растворов с 3 до 12;

Фиг. 17 представляет собой график снижения процентной доли пика этантиола при увеличении концентрации соединений абсорбента; и

Фиг. 18 представляет собой график снижения процентной доли пика тиоуксусной кислоты с увеличением концентрации соединений абсорбента.

Авторы изобретения предоставляют смесь материалов, выполненную с возможностью отверждения выводимого вещества внутри калоприемника и для того, чтобы снижать запахи в калоприемнике, которые в ином случае исходят из калоприемника, когда его вычищает пациент. Смесь материалов размещают в водорастворимом пакете-саше, который предоставляет удобное средство, посредством которого смесь материала, абсорбирующего текучее вещество и запах, можно хранить и транспортировать перед использованием в калоприемнике. Растворимый пакет-саше можно использовать во всевозможных пакетах и мешках, предназначенных для сбора выделений организма, например калоприемниках, дренажных мешках или других устройствах, где для текучего вещества организма необходимо сгущение или гелеобразование и контроль запаха (нейтрализация/абсорбция).

Фиг. 1 иллюстрирует калоприемник 100, содержащий внутреннюю камеру 105 и впускное отверстие 101, окруженное кольцевым адгезивом 102. Дренажный клапан 103 предоставлен в нижней области 106 калоприемника 100. Запахоуправляющая и суперабсорбирующая текучее вещество вставка 104 расположена внутри внутренней камеры 105 и имеет такие размеры, чтобы проходить через впускное отверстие 101 во время начального вставления до прикрепления калоприемника 100 и через выпускное отверстие 103 после очищения и повторного использования калоприемника 100.

При использовании калоприемник 100 прикрепляют к коже пациента на брюшной области с помощью адгезива 102 таким образом, что впускное отверстие 101 совмещают с местонахождением стомы, которую формируют у пациента. Соответственно, выводимое вещество проходит через стому и во внутреннюю камеру 105 калоприемника 100 через впускное отверстие 101.

Выводимое текучее вещество организма соприкасается со вставкой 104, которая действует таким образом, чтобы образовывать гель из (частично приводить к отвердению) жидкого вещества и управлять неприятным запахом внутри внутренней камеры 105.

После отвердевания выводимого вещества содержимое калоприемника 100 затем можно вычищать с помощью узла 103 клапана, выполненного с возможностью высвобождения текучего вещества и/или твердого вещества из внутренней камеры 105. Клапан 103 может иметь какую-либо стандартную конструкцию крана или клапана, выполненную с возможностью высвобождения текучего среда и/или твердого вещества из внутренней камеры 105. После опорожнения калоприемника новую вставку затем можно вставлять во внутреннюю камеру 105 с помощью клапана 103 таким образом, что пользователю не требуется отсоединять калоприемник 100 от местоположения около стомы.

Со ссылкой на фиг. 2 и 3, вставку 104 формируют в виде пакета-саше, содержащего водорастворимую бумагу, имеющую верхний слой 200 и нижний противоположный слой 204. Края верхнего и нижнего слоев 200, 204 соединены термосваркой 201, чтобы определить внутреннюю полость 202, герметизированную вдоль всех четырех краев прямоугольного пакета-саше. Вставка 104 содержит смесь 203 абсорбирующего текучее вещество и запах материала, (содержащую суперабсорбент 300 на основе полиакрилата и порошкообразный цеолит 301), размещенную во внутренней полости 202, которую формируют верхним и нижним слоями 200, 203. Как должно быть очевидно специалистам в данной области, настоящее изобретение может содержать какой-либо конкретный полиакрилат, который имеет суперабсорбирующие свойства, пригодные для использования для поглощения текучего вещества, выведенного организмом человека. Цеолит может содержать какой-либо натуральный или синтетический цеолит или цеолитовый композит или смесь, выполненные с возможностью управления неприятными запахами такого типа, который ассоциируют с выводимым из организма человека веществом. Цеолит предпочтительно представляет собой смесь гидрофобного и гидрофильного цеолита.

Со ссылкой на фиг. 3 установлено, что для контроля/уменьшения неприятного запаха благоприятно покрывать суперабсорбент 300 цеолитом 301. В частности, суперабсорбент, согласно конкретной реализации по настоящему изобретению, формируют в виде гранул или таблеток. В этой конфигурации тонкоизмельченный порошок цеолита легко покрывает внешнюю поверхность гранул или пеллета, предоставляя активную смесь, обладающую улучшенным контролем запаха по сравнению с существующими калоприемниками. Порошкообразный цеолит можно поддерживать на внешней поверхности гранул суперабсорбента, в частности, посредством электростатического взаимодействия между суперабсорбентом и порошкообразным цеолитом.

Согласно одному из вариантов осуществления, вставка 104 калоприемника содержит суперабсорбент 300 из полиакрилата натрия. Водорастворимый пакет-саше содержит карбоксиметилцеллюлозу натрия и древесную массу, которая имеет толщину в диапазоне от 0,07 мм до 0,09 мм. Цеолит содержит цеолитовую смесь, имеющую гидрофильный цеолитовый компонент и гидрофобный цеолитовый компонент. Водорастворимый пакет-саше содержит 2 г полиакрилата натрия и 250 мг цеолита.

Согласно еще одному конкретному варианту осуществления, вставка 104 содержит суперабсорбент 300 полиакрилата натрия, такой же водорастворимый пакет-саше, как описано выше, цеолитовую смесь, имеющую гидрофильный и гидрофобный компонент, и порошкообразный активированный уголь.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Исследовано воздействие трех запахабсорбирующих соединений и суперабсорбирующего полимера на летучесть этантиола и тиоуксусной кислоты из водных растворов с использованием технологий ГХ в свободном пространстве.

Обнаружено, что все три запахабсорбирующие соединения и суперабсорбирующий полимер являются эффективными (в большей или меньшей степени) для снижения летучести этантиола и тиоуксусной кислоты из водных растворов при 37°С.

Было установлено, что наиболее эффективной системой для уменьшения летучести этантиола и тиоуксусной кислоты из водных растворов при 37°С является смесь гидрофильного/гидрофобного цеолита в сочетании с суперабсорбирующим полимером. Эта система показала приблизительно 95% снижение пика этантиола и 100% снижение пика тиоуксусной кислоты.

Результаты показывают, что при 37°С и при концентрации выше 60 мг/5 мл цеолитовая смесь в сочетании с полимером имеет сопоставимую эффективность с техническим углеродом и полимером при подавлении летучести этантиола и тиоуксусной кислоты из водных растворов.

АНАЛИЗ

Способ анализа ГХ в свободном пространстве разработан во время исследований и его используют для количественной оценки уровней пахучих тиоловых соединений, тиоуксусной кислоты и этантиола в свободном пространстве над водными образцами с и без присутствия каждого из абсорбирующих соединений. В ходе работы установлено, что два соединения - цеолитовая смесь и цинковая соль CW90 - дают результаты, которые сопоставимы с активированным углем. Оба соединения имеют преимущество над техническим углеродом, являясь непрозрачными/белыми, что должно позволить более легкий осмотр калоприемников, содержащих соединения.

Представленные ниже результаты подробно описывают дальнейшие исследования, проводимые на абсорбирующих свойствах гидрофобных и гидрофильных цеолитов и цинковой соли CW90 при температурах, почти аналогичных температуре тела, и в присутствии суперабсорбирующего полимера.

ЦЕЛЬ

Тестировать возможности цеолитов и цинковой соли CW90 поглощать H₂S, тиоуксусную кислоту, этантиол и скатол как в чистых водных растворах, так и в присутствии суперабсорбирующего полимера.

СПОСОБ

Получали стоковый раствор пахучих соединений H₂S, тиоуксусной кислоты, этантиола и скатола 2 мг/мл в воде. Образцы анализировали с использованием газового хроматографа Perkin Elmer XL40 с капиллярной ГХ колонкой Zebron ZB-624 (30 м × 0,32 мм × 1,8u) с ПИД детектором.

При использовании способа не наблюдали никаких сигналов, связанных с H₂S и скатолом. H₂S не обнаруживали посредством ПИД детектора, и скатол был нерастворим в воде и его низкая летучесть означает, что концентрация в свободном пространстве при 40°С является незначительной.

В результате, второй стоковый раствор получали из 3 мкл/мл тиоуксусной кислоты и 0,5 мкл/мл этантиола только в воде. 5 мл стокового раствора затем добавляли к каждому из последующих соединений:

НАСТРОЙКУ ГХ АНАЛИЗА ОСУЩЕСТВИЛИ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ ДЛЯ ВСЕХ ОБРАЗЦОВ:

Температура инжектора: 140°С;

Давление газа-носителя (H₂) 8 фунтов на дюйм²;

Программа термостата:

- 40°C изократическая в течение 5 минут;

- быстрое линейное увеличение до 90°С по 10°C/мин;

- изократическая при 90°C в течение 2 мин;

температура ПИД детектора: 240°C.

Отбор образцов из свободного пространства осуществляли следующим образом:

Время равновесия 7 минут при встряхивании;

Поддержание давления 0,5 минуты;

Инъекции 0,1 минуты;

Изъятие 0,1 минуты;

Температура термостата 37°С;

Игла 60°С;

Переходная линия 60°С.

КОНТРОЛЬЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ (РАСТВОРЫ 1+2)

Анализ водного раствора, содержащего 3 мкл/мл тиоуксусной кислоты и 0,5 мкл/мл этантиола, приводит к пикам на ~2,5 минуты для этантиола и 5,75 минуты для тиоуксусной кислоты, результаты представлены на фиг. 4

Аналогичный водный раствор при добавлении к 25 мг суперабсорбирующего полимера показывает, что сам полимер имеет некоторые запахабсорбирующие качества без присутствия какого-либо абсорбирующего запах соединения, как показано на фиг. 5. Полимер более эффективен в абсорбировании тиоуксусной кислоты, чем этантиола.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ВЛИЯНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ

Также исследовано влияние концентрации абсорбирующих соединений и полимера на уровень абсорбции запахов соединения. 5 мл стокового раствора, который содержал этантиол и тиоуксусную кислоту, добавляли в пробирки, содержащие массы запахабсорбирующих соединений от ~20 мг до ~150 мг. Результаты приведены в таблицах ниже. Примечание: все эксперименты по абсорбирующим соединениям осуществляли в водных растворах без полимера.

АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ:

ЦЕОЛИТОВАЯ СМЕСЬ:

ЦЕОЛИТ ГИДРОФОБНЫЙ:

ЦЕОЛИТ ГИДРОФИЛЬНЫЙ:

Цинковая соль Cw 90:

Суперабсорбирующий гель:

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АБСОРБИРУЮЩИХ СОЕДИНЕНИЙ, ОПРЕДЕЛЕННЫХ В КАЧЕСТВЕ РАСТВОРОВ 3-12, ПОДРОБНО ИЗЛОЖЕНА НА ФИГ. 6-15 СООТВЕТСТВЕННО.

Основные процентные доли снижения пиков этантиола и тиоуксусной кислоты для растворов 1-12, основываясь на результатах газовой хроматографии на фиг. 4-15, показаны на фиг. 16. Влияние уменьшения процентной доли пика этантиола с увеличением концентрации абсорбирующего соединения проиллюстрировано на фиг. 17, и процентная доля снижения пика тиоуксусной кислоты с увеличением концентрации абсорбирующего соединения показана на фиг. 18.

ВЫВОДЫ

Никаких сигналов, связанных с H₂S или скатолом, не наблюдали, используя способ ГХ в свободном пространстве. H₂S не обнаружен посредством ПИД детектора, а скатол нерастворим в воде, и его низкая летучесть означает, что концентрация в свободном пространстве при 40°С является незначительной.

Все запахабсорбирующие соединения снижают высоту пика этантиола и тиоуксусной кислоты по сравнению с контрольным раствором 1. Полимер также уменьшает пиковые высоты этантиола на 20% и тиоуксусной кислоты на 90%.

Почти все запахабсорбирующие соединения показывают усиленное уменьшение пиков этантиола и тиоуксусной кислоты в присутствии сверхабсорбирующего полимера, гидрофильный цеолит был единственным соединением, которое практически не показало усиления абсорбции этантиола посредством добавления полимера.

Представленные результаты показывают, что гидрофобный цеолит является более эффективным при снижении пика этантиола, чем пика тиоуксусной кислоты, в то время как гидрофильный цеолит показывает противоположный эффект и гораздо менее эффективен при сокращении этантиола, но эффективен при сокращении пика тиоуксусной кислоты.

Цеолитовая смесь, содержащая как гидрофильные, так и гидрофобные формы, (раствор 5) поглощает больше этантиола и тиоуксусной кислоты, чем отдельные цеолиты сами по себе.

Цеолитовая смесь (раствор 6) в сочетании со суперабсорбирующим полимером, по-видимому, является наиболее эффективной системой для уменьшения летучести этантиола и тиоуксусной кислоты из водных растворов при 37°С. Раствор показал ~95% сокращение пика этантиола и 100% снижение пика тиоуксусной кислоты. Смесь была успешной, так как гидрофобный цеолит имеет большее влияние на абсорбцию этантиола и гидрофильный цеолит большее влияние на абсорбцию тиоуксусной кислоты.

При ~37°С эффективности цеолитовой смеси и активированного угля оказываются приблизительно сопоставимыми. Активированный уголь является более эффективным при более низких концентрациях (~20 мг в 5 мл) при снижении летучести этантиола и тиоуксусной кислоты, но при более высоких концентрациях (~60-100 мг) цеолитовая смесь также работает в равной мере.

Цинковая соль Cw 90 была наименее эффективна из трех тестируемых соединений и показала лишь незначительные сокращения уровней этантиола. Наблюдались сокращения высоты пика тиоуксусной кислоты. При более высоких концентрациях в водных растворах цинковая соль Cw 90 работает относительно хорошо, подавляя пики как этантиола, так и тиоуксусной кислоты. Однако в присутствии полимера она работает менее хорошо, возможно указывая на ингибирующее влияние полимера, оказываемое на эффективность соли.

В целом, увеличение концентрации запахабсорбирующего соединения снижало летучесть этантиола и тиоуксусной кислоты. Исключением стал гидрофильный цеолит, который прекращает снижение этантиола при ~20%.

Реферат

Изобретение относится к суперсорбирующей и управляющей неприятными запахами композиции. Заявлена вставка калоприемника, которая содержит полиакрилатный суперабсорбент и порошкообразный цеолит. Вставка калоприемника выполнена с возможностью поглощать текучее вещество, выводимое из организма, и контролировать запахи, происходящие от выводимого вещества в калоприемнике. Присутствующий цеолит проявляет улучшенный контроль запаха. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 18 ил., 8 табл.

Формула