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L'ARGENT ANTIMICROBIEN, ANTIVIRAL ET ANTIFONGIQUE
DANS LES APPLICATIONS MÉDICINALES ET DE CONSOMMATION:
UN EXAMEN DES BREVETS DE LA DERNIÈRE DÉCENNIE

AVANT PROPOS:

L'utilisation d'argent pour contrôler les infections était courante dans les civilisations anciennes. Ces dernières années, ce matériau a refait surface en tant qu'option thérapeutique en raison de la prévalence croissante de la résistance bactérienne aux antimicrobiens. Ce regain d'intérêt a incité les chercheurs à étudier comment les propriétés antimicrobiennes de l'argent pourraient être améliorées, élargissant ainsi les possibilités d'applications antimicrobiennes.

Cette page présente une compilation de produits brevetés utilisant toutes les formes d'argent pour ses actions bactéricides au cours de la décennie 2007-2017. Il analyse les tendances des demandes de brevet liées aux différentes formes d'argent et leur utilisation à des fins antimicrobiennes. Sur la base d'une vision rétrospective des brevets déposés, des déclarations de diagnostic sont également présentées en vue de mieux faire connaître les applications industrielles et sanitaires potentielles.

Mots-clés: résistance aux antibiotiques, activité antimicrobienne, argent médicinal, brevets, argent, nanoparticules d'argent, synergie, argent colloïdal, argent ionique

1. INTRODUCTION

L'argent est un métal de transition doux et brillant qui est connu pour avoir la réflectivité la plus élevée de tous les métaux [1]. Parmi ses nombreuses propriétés utiles, l'argent, il a été reconnu pour avoir une activité antimicrobienne. L'argent est connu pour être biologiquement actif lorsqu'il est dispersé dans son état ionique monoatomique (Ag +), lorsqu'il est soluble dans des environnements aqueux [2].

C'est la même forme qui apparaît dans les composés d'argent ioniques tels que le nitrate d'argent et la sulfanilamide d'argent, qui ont été fréquemment utilisés pour traiter les plaies [3]. Une autre forme d'argent est sa forme nano-cristalline native (Ag0). Les formes métalliques (Ag0) et ioniques peuvent également apparaître librement associées à d'autres éléments tels que l'oxygène ou d'autres métaux et peuvent former des liaisons covalentes ou des complexes de coordination [3].

À ce jour, il existe trois mécanismes connus par lesquels l'argent agit sur les microbes. Premièrement, les cations d'argent peuvent former des pores et percer la paroi cellulaire bactérienne en réagissant avec le composant peptidoglycane [4].
 

Deuxièmement, les ions argent peuvent pénétrer dans la cellule bactérienne, à la fois inhiber la respiration cellulaire et perturber les voies métaboliques entraînant la génération d'espèces réactives de l'oxygène [5].
 

Enfin, une fois dans la cellule, l'argent peut également perturber l'ADN et son cycle de réplication [6] (figure 1). Une revue récemment publiée comprend plus de détails sur les mécanismes bactéricides de l'argent, ainsi que sur les méthodes de préparation des nanoparticules d'argent [7]. Tout au long de l'histoire, l'argent a toujours été utilisé pour limiter la propagation des maladies humaines en étant incorporé dans des articles utilisés dans la vie quotidienne.
 

La première utilisation enregistrée de l'argent à des fins thérapeutiques remonte à la dynastie Han en Chine vers. 1500 avant notre ère [8]. Des récipients et des plaques d'argent étaient fréquemment utilisés pendant les empires phénicien, macédonien et persan [9].
 

Les familles des classes socio-économiques supérieures au moyen-âge connaissaient tellement l'utilisation de l'argent qu'elles ont développé des décolorations bleuâtres de la peau appelées argyrie, une affliction qui a peut-être conduit au terme «sang bleu» pour décrire les membres de l'aristocratie [10 ]. La médecine moderne utilise des formes d'argent de qualité médicale, telles que le nitrate d'argent, la sulfadiazine d'argent et l'argent colloïdal [11].

Figure 1) L'action de l'argent sur une cellule bactérienne. 1. L'argent peut perforer la paroi cellulaire du peptidoglycane. 2. L'argent inhibe le cycle de respiration cellulaire. 3. Les voies métaboliques sont également inhibées au contact de l'argent. 4. Le cycle de réplication de la cellule est perturbé par les particules d'argent via l'interaction avec l'ADN.

La découverte des antibiotiques au début du XXe siècle a conduit à l'arrêt du développement de l'argent comme agent antimicrobien, antiviral et antifongique. Cependant, le développement de niveaux croissants de résistance bactérienne à la plupart des antibiotiques ces dernières années a conduit à réexaminer le potentiel de cet ancien remède [7,12], y compris des études avec des patients utilisant de l'argent colloïdal et des antibiotiques [13].
 

Cette revue vise à démontrer les applications étendues et sans cesse croissantes de l'argent dans la médecine, les soins pour la santé et d'autres activités de la vie quotidienne, en mettant l'accent sur les brevets déposés au cours de la dernière décennie. Une revue de brevets similaire a été publiée dans Expert Opinion on Therapeutic Patents en 2005 [14], couvrant les brevets compilés de 2001 à 2004.
 

L'examen actuel s'étend aux années 2007-2017. Une analyse de la croissance des brevets décrivant les applications d'argent antimicrobien est présentée tout au long de cette revue, ainsi que des commentaires d'exemples sélectionnés démontrant certaines des applications les plus intéressantes.
 

Notre analyse a séparé ces discussions sur l'utilisation de l'argent en quatre catégories générales : Les applications médicales, les produits de soins personnels, les produits ménagers domestiques et les applications agricoles / industrielles.

 

-1) Dispositif médical prêt à l'emploi avec effet antimicrobien instantané Un emballage d'appareil médical conçu pour activer un revêtement d'argent bioactif et d'autres éléments bactéricides à l'ouverture de l'emballage. N° du brevet : US20150314103A1 le 5 novembre 2015 (15)
-2) Utilisation de couches contenant de l'argent sur les surfaces des implants Méthode de revêtement des implants médicaux avec diverses formes d'argent pour la prévention des infections. N° du brevet : US20130344123A1 4 mars 2013 [16]
-3) Aiguilles médicales à fonction antibactérienne et indolore Aiguilles chirurgicales recouvertes de nanoparticules d'argent pour la prévention des infections. Brevet N° WO2006088288A1 5 janvier 2006 [17]
-4) Revêtement antibactérien nano-argent à prise de fracture Méthode de revêtement d'instruments médicaux invasifs avec des nanoparticules d'argent. Brevet N° CN203128679U 3 avril 2013 [18]
-5) Élément de fermeture antimicrobien et applicateur d'élément de fermeture Revêtement de la structure interne d'un dispositif de portail vasculaire et de l'intérieur de son applicateur. Brevet N° US20080312686A1 9 juin 2008 [19]
-6) Implant osseux et systèmes qui libèrent de façon contrôlable de l'argent Un implant osseux spécialement conçu qui permet aux chirurgiens de contrôler la libération des ions argent. Brevet N° WO2012064402A1 19 mai 2012 [20]
-7) Support de canal biliaire antibactérien en argent nanométrique et son procédé de préparation. Un support d'implant de canal biliaire en plastique recouvert uniformément de nanoparticules d'argent pour empêcher la formation de biofilm sur le site de l'implant. Brevet N° CN102485184A 3 décembre 2010 [21]
-8a) Revêtements antimicrobiens sur les surfaces des bâtiments Revêtement avec de l’argent antimicrobien appliqué sur la surface intérieure du mur extérieur d’un bâtiment. Brevet N° US7641912B1 5 janvier 2010 [22]
-8b) Brevet N° US8282951B2 9 octobre 2012 [23]
-9a) Formulation de dispersion de nanoparticules d'argent Un gel topique pour traiter les infections cutanées avec 1% p / p de nanoparticules d'argent comme ingrédient actif. Brevet N° WO2007017901A2 16 février 2007 [24]
-9b) Brevet N° EP3359166A1 15 août 2018 [25]
-10) Composition hydrogel antimicrobienne d'argent pour le traitement des brûlures et des plaies Un gel aqueux avec une gamme de sel d'argent comme ingrédient actif conçu pour le traitement des plaies spécifiquement causées par des brûlures. Brevet N° WO20120282348A1 5 mai 2011 [26]
-11) Fibres de polysaccharide pour pansements La méthode de revêtement du pansement avec une matrice de gel où l'argent peut être immobilisé et appliqué sur une plaie pour faciliter la cicatrisation. Brevet N° WO2013050794A1 5 décembre 2012 [27]
-12) Pansement antimicrobien contenant de l'argent pour une libération continue Pansement pour plaies capable de libérer des ions d'argent pour faciliter la cicatrisation au contact des fluides de la plaie. Brevet N° US20070286895A1 24 août 2007 [28]
-13) Pansement pour plaies en nano-argent. Un pansement pour plaies aux propriétés antimicrobiennes améliorées pour une meilleure cicatrisation. Brevet N° US20070293799A1 9 décembre 2008 [29]
-14a) Matériaux contenant du métal Matériaux contenant de l'argent pour le traitement des conditions bactériennes. Brevet N° US8425880B1 23 avril 2013 [30]
-14b) Brevet N° US7255881B2 14 août 2007 [31]
-15) Utilisations dentaires de l'argent Hydrolat d'argent en suspension dans un gel aqueux utilisé pour réduire les risques d'infection des procédures dentaires. Brevet N° US9192626B2 24 novembre 2015 [32]
-16) Additif antimicrobien pour nanoparticules d'argent pour matériaux dentaires polymérisables Matériau de prothèse fabriqué avec l'ajout de nanoparticules d'argent pour un effet antimicrobien supplémentaire. Brevet N° US20070213460A1 13 septembre 2007 [33]
-17) Produits revêtus d'ions argent pour les objets de restauration dentaire et autres corps Revêtement en argent aux propriétés antimicrobiennes, antisalissures et déodorantes Brevet N° US20180245278A1 30 août 2018 [34]

Les revêtements de surface contenant de l'argent sont une application courante. Une nouvelle approche consiste à produire un appareil médical prêt à l'emploi qui se stérilise à l'ouverture de l'emballage, en créant une vapeur qui active un revêtement de surface hydrophile contenant de l'argent (produit n ° 1).

Les propriétés antimicrobiennes de l'argent ont été très appréciées dans les applications médicales où les dispositifs implantés sont recouverts de nanoparticules d'argent pour les effets antimicrobiens, mais les fabricants doivent être conscients que cette application est revendiquée dans une demande de brevet (produit n ° 2) avec une très large revendication1

1: "Article implantable chez un animal, l'article comprenant une couche antimicrobienne contenant de l'argent micro particulaire adhérant de manière stable sur au moins une surface de l'article." Cependant, la demande ne semble pas avoir progressé vers l'octroi.

Les outils chirurgicaux invasifs tels que les aiguilles de qualité médicale (produit n ° 3) peuvent également être recouverts de nanoparticules d'argent comme décrit dans son brevet connexe (produit n ° 4).

Les dispositifs médicaux qui sont directement introduits dans le corps humain et qui contiennent de l'argent comprennent les cathéters vasculaires (produit n ° 5), les implants osseux (produit n ° 6) et les supports de voies biliaires (produit n ° 7). Une autre application topique de l'argent antimicrobien l'a incorporé dans des revêtements appliqués sur la surface intérieure du mur extérieur d'un bâtiment (produits n ° 8a et 8b).

Une autre utilisation générale est pour les traitements topiques. De nombreux gels topiques avec différentes formulations d'argent ont été brevetés. L'argent a été utilisé pour la première fois pour traiter les brûlures sous forme de solution de nitrate d'argent à 0,5% et de crème de sulfadiazine d'argent en 1960 [35].

Cependant, cela n'était pas pratique car les pansements nécessitaient une réhydratation toutes les deux heures. Pour surmonter cette limitation, des gels à base de nanoparticules d'argent et des gels à base de sel d'argent ont été développés (produits n ° 9a, 9b et 10), toutes les approches étant toujours considérées comme nouvelles.

Les pansements à base d'argent ont considérablement amélioré leur efficacité par rapport aux pansements standard, et des pansements plus complexes ont été développés.

De nouvelles connaissances dans la gestion des brûlures ont conduit à la découverte d'une méthode pour immobiliser des nanoparticules d'argent sur une matrice de support de gel qui est attachée à un pansement (produit n ° 11).

Un pansement récemment commercialisé permet une utilisation prolongée du pansement jusqu'à 7 jours ou jusqu'à saturation, sans ré application (figure 2).

Il est rendu possible grâce à sa conception, qui libère lentement les ions argent au contact des exsudats de la plaie. Son rembourrage hautement absorbant est également recouvert d'une couche de silicone qui vise à réduire la douleur lors du retrait et de la ré application du pansement. (Produit n ° 12).

L'utilisation d'argent avec des pansements pour plaies est connue pour réduire les cicatrices et ces formulations sont largement utilisées (produit n ° 13). Les pansements à base d'argent sont disponibles sous des noms de marque avec différentes compositions, telles que Mepilex® Ag, Acticoat ™, Aquacel®, Flaminal®, Allevyn® Ag,  Biatain® Ag, SILVERCEL ™.

D'autres produits contenant un composant argent, non spécifiquement développés pour la cicatrisation des plaies, ont été brevetés pour le traitement des infections bactériennes (produits n ° 14a et 14b).

L'ARGENT A ÉGALEMENT ÉTÉ APPLIQUÉ DANS LE DOMAINE DENTAIRE.

L'argent est l'élément clé des obturations d'amalgames dentaires depuis plus de cent ans. Cependant, ses propriétés antimicrobiennes n'étaient pas brevetées. L'argent est utilisé dans la prévention des infections pendant et après la chirurgie dentaire (produit n ° 15).

Les appareils de soutien dentaire en argent et en prothèses dentaires et autres objets de restauration corporelle, ayant des nanoparticules d'argent comme additifs peuvent réduire les infections bactériennes, en particulier pendant les premiers mois d'installation (produits n ° 16 et 17).

2.2. L'ARGENT ANTIMICROBIEN DANS LES PRODUITS DE SOINS PERSONNELS

Cette section présente les produits et appareils de soins qui utilisent de l'argent pour ses effets assainissant, résumés dans le tableau 2. Produits d'hygiène et de soins tels que rasoirs (produit n ° 18), brosses à dents (produit n ° 19) et serviettes hygiéniques (produit n ° 20) sont fréquemment employés dans des conditions défavorables où ils rencontrent le microbiome bactérien, mais sont considérés comme hygiéniques.

Un exemple d'une telle utilisation est celui de la société publique allemande «Beiersdorf AG» qui propose des produits contenant de l'argent pour ses propriétés antimicrobiennes supplémentaires. Ils ont appliqué de l'argent sur une large gamme de produits, des gels douche aux déodorants en passant par les bandages de premiers secours (figure 3).

LISTE DES PRODUITS DE SOINS PERSONNELS BREVETÉS CONTENANT DE L'ARGENT COMME AGENT ANTIMICROBIEN.

18 Dispositif cosmétique et / ou médical pour le traitement antimicrobien de la peau humaine avec des particules d'argent Technologie dans laquelle les appareils de rasage peuvent déposer des ions d'argent sur la peau à la place du milieu antiseptique traditionnel. No. Brevet DE102012224176A1 26 juin 2014 [36]
19 Polyuréthane thermoplastique antimicrobien pour brosse à dents et méthode de préparation pour polyuréthane thermoplastique antimicrobien Ajout de nanoparticules d'argent dans des matières plastiques utilisées pour fabriquer des poils de brosses à dents. CN103254401A 28 avril 2013 [37]
20 Serviette hygiénique capable d'éliminer l'odeur particulière et son procédé de fabrication Infusion de nanoparticules d'argent dans les fibres des serviettes hygiéniques qui empêche la croissance des microbes responsables des odeurs lors des décharges menstruelles. No. Brevet CN102961778A 21 novembre 2012 [38]
21 Cosmétiques à base d'huiles solides contenant des zéolithes antimicrobiennes Ag et du chlorhydrate d'aluminium Déodorants et crèmes topiques pour la prévention des bactéries responsables des odeurs. No. Brevet JP2013071914A 22 avril 2013 [39]
22 Agents antimicrobiens contenant des polypeptides porteurs de fines particules d'argent et des produits de fermentation de radis daikon, et produits cosmétiques les contenant L'invention d'un conservateur de lotion cosmétique constitué de nanoparticules d'argent.  No. Brevet JP2010059132A 18 mars 2010 [40]
23 Cosmétique fonctionnel, y compris le nano-argent Ajout de nanoparticules d'argent dans les cosmétiques fabriqués pour son effet antimicrobien qui aide à prévenir l'acné et les boutons. KR20070119971A 21 décembre 2007 [41]
24 Lentilles de contact antimicrobiennes et leurs méthodes de production Lentilles de contact fabriquées à partir de matériaux infusés de nanoparticules d'argent pour des effets antimicrobiens. No. Brevet US20030044447A1 6 mars 2003 [42]
25a Tissu antimicrobien contenant de l'argent Matériau textile fabriqué à partir de fibres enrobées de nanoparticules d'argent. No. Brevet US20050037057A1 17 février 2005 [43]
25b No. Brevet US7754625B2 13 juillet 2010 [44]
25c No. BrevetWO2018160708 7 septembre 2018 [45]
26 Ensembles de tire-lait ayant un agent antimicrobien Segment de ventouse du dispositif recouvert de résine échangeuse d'ions d'argent pour empêcher une éventuelle contamination microbienne dans le lait maternel. No. Brevet US20080139998A1, 12 juin 2008 [46]
27 Nano-argent teinture capillaire nutritionnelle antibactérienne inorganique Colorant capillaire contenant des nanoparticules d'argent supplémentaires comme conservateurs. No. Brevet CN104224617A 27 août 2014 [47]

 

2.3. L'ARGENT ANTIMICROBIEN DANS LES PRODUITS POUR LA PEAU

Étant donné que l'utilisation de l'argent pour traiter les infections cutanées est courante, les chercheurs en dermatologie ont fréquemment recours à l'argent pour traiter les affections liées à la colonisation bactérienne, telles que les odeurs corporelles (produit n ° 21), les poussées d'acné (produit n ° 22), l'eczéma et les éruptions cutanées (produit N ° 23).

Une gamme d'autres produits de santé personnels a également ajouté de l'argent pour améliorer leurs capacités hygiéniques, notamment des lentilles de contact (produit n ° 24), des vêtements en tissu antimicrobien (produits n ° 25a, 25b et 25c), des tire-lait (produit n ° 26) et teinture capillaire (produit n ° 27).

La plupart des produits cosmétiques se présentent sous forme de crème, de lotions aqueuses ou de milieu hydrogel. Il est observé que la plupart des fabricants favorisent l'incorporation de colloïdes d'argent dans leurs produits car ils ne précipitent pas et ne se séparent pas, avec l'avantage supplémentaire d'agir comme conservateur. L'argent colloïdal est défini comme un mélange d'ions argent et de nanoparticules d'argent en suspension dans un milieu aqueux. Ils sont généralement synthétisés par électrolyse à l'aide d'un ensemble de cathodes en argent [48]. L'argent colloïdal a été utilisé pour la première fois en 1891 par un chirurgien nommé B.C Crede pour stériliser les plaies [9]. L'utilisation de l'argent a gagné en popularité entre 1900 et les années 40. Par la suite, les antibiotiques ont supplanté l'utilisation de l'argent [9]. Aujourd'hui, de nombreux produits sont proposés non seulement sous forme de solutions d'argent colloïdal, mais également sous forme d'appareils personnels adaptés à un usage domestique, qui synthétisent l'argent colloïdal. Cependant, la commercialisation de l'argent colloïdal s'est accompagnée d'incohérences dans la production et les propriétés de l'argent colloïdal, ainsi que de cas d'effets secondaires inattendus. Par conséquent, la Food and Drug Administration (FDA) a exclu tout argent colloïdal commercialisé qui revendique des avantages pour la santé sans preuves scientifiques [49]. Des mesures similaires ont été prises par la Therapeutic Goods Administration (TGA) en Australie [49] et la Commission européenne (CE) [50]. Les ventes commerciales d'argent colloïdal ne sont pas interdites, mais les allégations de bienfaits pour la santé sans soutien scientifique ne sont pas autorisées.

2.3. L'ARGENT ANTIMICROBIEN DANS LES PRODUITS DOMESTIQUES

Les applications antimicrobiennes de l'argent ont commencé dans les temps anciens dans les produits domestiques comme les plaques d'argent et les pichets [9]. Dans cet esprit, il y a toujours des applications domestiques d'argent, en particulier pour les traitements de surface (tableau 3).



Tableau 3

LISTE DES PRODUITS BREVETÉS À USAGE DOMESTIQUE CONTENANT DE L'ARGENT COMME AGENT ANTIMICROBIEN.

No. Brevet Titre Description du produit Numéro de brevet Date de dépôt Réf.
28 Système de nettoyage automatique pour baignoire ou tuyauterie Un système de nettoyage attaché à un générateur d'ions argent qui s'écoule à travers un tuyau d'arrivée d'eau chaude qui désinfecte les baignoires comme une fonction autonettoyante. JP2009268576A 19 novembre 2009 [51]
29 Machine à laver le linge Machine à laver le linge composée d'un générateur d'ions argent qui sera libéré à chaque cycle de lavage. US20080041117A1 21 février 2008 [52]
30 Purificateur d'air, utile pour neutraliser les mauvaises odeurs Un appareil électronique d'épuration de l'air qui aspire l'air impur à travers un filtre argenté immobilisé tuant toute bactérie causant les odeurs dans l'air. DE102007040742A1 3 mars 2009 [53]
31 Méthode antibiotique pour certaines parties du réfrigérateur utilisant une substance antibiotique Répartissez les ions d'argent dans le réfrigérateur pour ralentir la détérioration des aliments. US7781497B2 24 mars 2010 [54]
32 Clavier submersible Un clavier étanche et lavable avec des bouchons de touches en plastique incrusté d'ions argent. US20090262492A1 22 octobre 2009 [55]
33 Bactix additif antimicrobien à base d'argent dans les aides au bain Aide à la sécurité pour le bain à base de polymères imprégnés d'argent pour des effets antimicrobiens durables. US20130029029A1 31 janvier 2013 [56]
34 Barre d'appui résistante aux bactéries Rembourrage des barres de soutien aux personnes handicapées en caoutchouc silicone imprégné de nanoparticules d'argent comme additifs antimicrobiens. US20100148395A1 17 décembre 2008 [57]
35a Conteneur réutilisable en plastique ou en verre antimicrobien Conteneurs de stockage de nourriture pliables principalement pour le stockage de viande ou d'eau / vin / lait dans la cuisine composé d'un tissu d'argent antimicrobien comme couche intérieure inférieure. US20070189932A1 10 février 2006 [58]
35b WO2018137725A1 2 août 2018 [59]
36 Gants antibactériens en nano-argent Gants en latex domestiques imprégnés de nanoparticules d'argent et d'autres éléments antimicrobiens. CN202738872U 20 février 2013 [60]
37 Compositions désinfectantes à l'argent naturel Nettoyant de surface général contenant du sel d'argent soluble pour un effet antimicrobien supplémentaire. US20100143494A1 10 juin 2010 [61]
38 Solutions antiseptiques contenant de l'argent chélaté avec du polypectate et EDTA Liquide à lessive ayant une suspension aqueuse d'argent colloïdal comme additif pour ses propriétés antimicrobiennes. US7311927B2 25 décembre 2007 [62]

RÉFÉRENCES

1. National Institute of Standards and Technology . In: CRC Handbook of Chemistry and Physics. 81st ed. Lide D.R., editor. CRC Press; Boca Raton, FL, USA: 2000. p. 2556. [Google Scholar]