[发明专利]基于聚合物的抗微生物剂、制备所述抗微生物剂的方法以及包含所述抗微生物剂的产品

说明书

本申请是于2002年5月2日提出的美国专利申请第10/138,160号的部分继续申请，其在先申请通过整体引用而并入本文。

发明背景

1.发明领域

本发明涉及抗微生物剂、包含该抗微生物剂的产品，以及制备这种产品的方法。更具体地讲，本发明涉及基于聚合物的抗微生物剂。

2.技术背景

银和银盐常被用作抗微生物剂。银早先的医药用途是应用硝酸银水溶液预防新生婴儿眼睛感染。银盐、银胶体和银络合物也用于预防和控制感染。其它金属，例如金、锌、铜和铈，也发现具有抗微生物性能(单独使用或者与银合用)。这些金属及其它金属甚至极少量也可提供抗微生物的行为，这种性能被称为“微动作用”。

授于Vachon等人的美国专利第6,306,419号公开了基于聚合物的涂层，该涂层包含苯乙烯磺酸盐聚合物以及包含在其中的银金属。通过将乙酰基硫酸盐磺化剂(acetyl sulfate sulfonation agent)与苯乙烯共聚物在1，2-二氯乙烷(DCE)中反应来制备苯乙烯磺酸盐聚合物。该涂层为亲水的，以致它保留了相对大量的水或含水流体。该组合物有几方面缺点。缺点之一是需要更大量的银金属以提供有效的抗微生物活性。另一缺点是需要溶剂(例如DCE)以制备聚合物基质。由于这种溶剂具有反应活性，它们通常是危险的，因此在操作和处理这些溶剂时要特别小心，这就限制了这种抗微生物聚合物在很多应用中的广泛的可接受性。

发明概述

因此，本发明的目的是提供亲水的基于聚合物的抗微生物剂，该抗微生物剂不需要相对大量的金属以提供有效的抗微生物活性。

本发明的目的还在于提供亲水的基于聚合物的易溶于水溶液的抗微生物剂。

本发明的另一目的是提供可包含于纸产品中的抗微生物剂。

本发明的另一目的是提供抗微生物剂(能杀死接触的炭疽热)与其它产品(包括纸产品和某些医疗产品)组合的方法。

下面将按照这些目的作详细论述，本发明的抗微生物剂包括亲水聚合物基料或载体中的金属离子。该金属离子优选为银离子，且该亲水聚合物优选包含磺化聚氨酯或磺化聚苯乙烯。

依照本发明方法，将抗微生物剂溶于二甲基乙酰胺DMA，通过喷雾、涂刷器等应用于纸并在烘箱中干燥以闪蒸出溶剂。通过喷雾和/或浸渍然后干燥闪蒸出溶剂，可以将该抗微生物剂应用于其它产品。

NAMSA(Atlanta，Georgia)使用Dow 923″摇瓶″试验，对涂有本发明抗微生物剂的纸的抗微生物活性进行检测。一小时之后，杀死了全部细菌的99.94％(检测设备的上限)。

依照本发明的另一实施方式，该抗微生物剂包括水溶性聚合物、至少一种有机酸(例如一种或多种羧酸如乙酸、蚁酸、柠檬酸、马来酸、抗坏血酸、水杨酸)，和微动金属离子，该微动金属离子与聚合物的抗衡离子反应以使金属离子与相应抗衡离子结合，且该聚合物控制所述金属离子的持续释放。该抗微生物剂还可以包含无机酸(优选硼酸和/或硼酸二辛酯)。该水溶性聚合物优选为磺化聚合物(例如磺化聚氨酯、磺化聚苯乙烯或者其混合物)。

对于参考详细说明书的本领域技术人员而言，本发明的其它目的和优势将是显而易见的。

优选实施方式详述

本发明的抗微生物剂使用金属离子和亲水聚合物。该金属离子产生自例如Ag、Au、Pt、Pd、Ir(即贵金属)、Cu、Sn、Sb、Bi和Zn的金属以及许多重金属，是有效的抗微生物剂。

金属抗微生物剂通过释放金属离子进入微生物而起作用。该释放的离子与微生物中的蛋白质及其他阴离子(负电荷类)起反应，并使该蛋白质不能溶解而失活。失活蛋白质扰乱细胞的功能，破坏细胞膜并阻止DNA的正常活性和繁殖，因此从根本上杀死微生物。为了使抗微生物剂释放金属离子进入微生物，该微生物必须在液体中与该金属离子接触，也就是说它们必须在同一水介质中。此外，该金属离子必须从它所附属的基质释放，向微生物扩散出来，穿透微生物的膜，寻找蛋白质，与其结合后将其沉淀。重要的是，大多数更致命的微生物(例如炭疽热)不含水。由于具有耐久膜且膜内缺少水分，炭疽热孢子基本上是干的并且对环境条件是惰性的。