[发明专利]抗微生物的阳离子聚合电解质涂层

说明书

技术领域

本发明涉及制造具有固有抗微生物特性的材料的方法。

背景技术

减少或消除表面上的微生物对于很多不同应用来说都是重要的。 一种干扰微生物在各种材料上存活的能力的方法是通过附着抗微生物剂 而使这些材料的表面发生改性。

可通过计划的材料的最终应用来决定如何是最佳方式向该材料至少 部分地附着抗微生物剂。一个重要的和有用的考虑是抗微生物活性要持久 稳定。这可通过将抗微生物剂永久地附着到表面上，从而在改性的材料被 暴露于流体时，其无法从材料表面迁移或滤除。例如，在改性的材料会与 水性流体接触的应用中，很重要的是抗微生物剂不会在改性的材料与水溶 性流体接触时被漂洗掉。例如，在改性的材料会与水溶性生物流体接触的 应用中，很重要的是抗微生物剂不会在改性的材料与水溶性流体接触时被 漂洗掉或失活。在改性的材料会被重复使用的应用中，很重要的是抗微生 物剂不会在改性的材料被重复使用的间隔期间用流体清洗或漂洗时被漂 洗掉。在满足这些和相关应用所需要的方法的发展中，另一个考虑是已发 现一些微生物具有对某些抗微生物剂例如抗生素或银产生抵抗性的能力。 而目前已有的方法不能完全满意地解决所有的这些考虑。

利用可沥滤的活性试剂(例如三氯生，银化合物，或双胍)的方法 被设计为通过可沥滤的活性试剂的传送而向那些最终耗尽或失去了抗微 生物活性的材料赋予抗微生物活性。抗微生物活性的耗尽或失去尤其会在 材料与流体发生偶然接触时，或者在重复使用这些改性材料的间隔期间进 行的清洗或漂洗的过程中与流体的有意接触时出现。此外，某些活性试剂 的沥滤可妨碍或限制这些方法在由于活性试剂的沥滤而导致不良后果(例 如，滤进开放的伤口中，滤到供人类使用的产品上，以及对皮肤染色)的 应用中的使用。

一种利用潜在地可沥滤的活性试剂的方法的例子由Burba等人在美 国专利5154932中公开，其公开的方法为表面带负电荷的制剂或产品提供 了抗微生物活性，可有效地使微生物减活，所述方法包括向制剂或产品中 加入足够量的可赋予制剂或产品抗微生物活性的带正电的层状晶体的混 合的金属氢氧化物。

另一种利用潜在地可沥滤的活性试剂的途径的例子由Lyon等人在美 国专利6042877中公开，该制造抗微生物产品的方法包括提供一基材，形 成一含有螯合聚合物和金属离子的溶液，将溶液沉淀在基材上，干燥基材 形成带涂层的基材，以及向带涂层的基材中加入增强剂以形成抗微生物产 品。

其他的途径运用了将硅烷基的季铵化合物通过硅氧烷键而附着在特 定的基材上的方法。例如，AEGIS Environments的产品生产线包括使用了 3-(三甲氧硅基)丙基二甲基十八烷基氯化铵的聚合物的产品。根据产品资 料说明，AEM 5700是43％的3-(三甲氧硅基)丙基二甲基十八烷基氯化铵 在甲醇溶液中，可用于涂布纺织物表面。虽然这不是聚合物的化合物，但 在涂到基材上后可形成部分硅烷间的相互连结。这些类型的材料将赋予基 材疏水的特性，从而在许多应用中不太适合。由硅烷上的庞大(C18四元) 取代基导致的对水解的不稳定性也使得这些材料容易失去它们的抗微生 物活性。

另一个运用硅烷基的季铵化合物的例子由Blank等人在美国专利 5035892中公开，其公开了一种抑制潜在的有害微生物在基材上增殖的方法， 该方法包括用有效量的抗微生物的超级吸收组合物处理基材，该抗微生物的 超级吸收组合物由部分中和的丙烯酸基的聚合物凝胶的铰链的亲水钠盐构 成，该聚合物凝胶共价连接到有机硅烷上，该有机硅烷的量可防止聚合物凝 胶变成疏水或其吸收能力降低。遗憾的是，在实际过程中，有机硅烷的量 通常必须降低到期望的抗微生物的有效水平之下以防止发生前述的疏水 转变。另一个例子是Blank在美国专利4847088中公开的抑制潜在的有害 微生物在基材表面增殖的方法，该方法包括用有效量的含有(a)有机硅烷和 (b)酸的混合物的协同抗微生物的组合物来处理基材。该例中使用的是如上 面所述的硅氧烷。

硅烷基的季铵体系也存在其他的缺点。使用的长链烷基(通常为 C-18)将使处理的材料变得疏水，从而对于吸收性材料例如创伤敷料而言 这一特性则是不期望的。并且，已发现四元硅烷在血液或其它蛋白质材料 存在时会失去活性(见EP 0136900)。