[发明专利]用于处理生物薄膜的方法和涂层

说明书

优先权

本申请要求针对共同待决的2010年1月8日提交的美国临时申请第61/293,414号和2010年4月30日提交的美国临时申请第61/329,930号的优先权。

本申请涉及共同待决的与本案同日提交并且题为“Method and Composition for Treating Biofilms”的国际专利申请。

这些申请的内容通过引用结合在此。

政府权益声明

本发明由美国政府支持通过美国国立卫生研究院(the National Institutes of Health)基金第CA24487号、第GM058213号、第GM082137号、第GM086258号和第GM18568号而完成。美国政府在本发明中具有特定权益。

发明背景

生物薄膜是在表面定居和增殖，并且被胞外聚合物基质(exopolymer matrix)所覆盖的细胞群落。它们生长缓慢并且许多处于生长停滞期。它们由大多数(即使不是全部)病原体所形成。根据CDC，在美国，全部感染的65%由生物薄膜所导致，所述生物薄膜可以由普通病原体所形成。生物薄膜也见于工业设施中，诸如饮用水分配系统。

发明概述

本发明的方面的特征在于处理、减少或抑制由细菌引起的生物薄膜形成的方法。在一些实施方案中，所述方法包括将表面与包含有效量的D-氨基酸的组合物接触，由此处理、减少或抑制所述生物薄膜的形成。在一些实施方案中，所述细菌是革兰氏阴性或革兰氏阳性细菌。在特定的实施方案中，所述细菌是芽孢杆菌属(Bacillus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、大肠杆菌或假单胞菌属(Pseudomonas)的细菌。

在一种或多种其它的实施方案中，所述表面包含工业设备、管道系统、水体、家居表面、纺织品以及纸张。

在其它方面，本发明的特征在于包含一种或多种D-氨基酸的组合物，诸如工业、治疗或药物组合物。在特定的实施方案中，所述组合物包含D-酪氨酸、D-亮氨酸、D-蛋氨酸、D-色氨酸或其组合。在一些实施方案中，所述组合物包含D-酪氨酸、D-苯丙氨酸、D-脯氨酸或其组合。在进一步的实施方案中，所述组合物包含D-酪氨酸、D-亮氨酸、D-苯丙氨酸、D-蛋氨酸、D-脯氨酸和D-色氨酸中的两种或更多种，并且在更为进一步的实施方案中后者组合物实质上不包含去污剂和/或L氨基酸。在其它的实施方案中，所述组合物被用于处理本文所述的工业生物薄膜，诸如水处理或管道系统中的生物薄膜。

本申请的一方面涉及处理、减少或抑制由一种生物薄膜形成性细菌所导致的生物薄膜形成的方法，所述方法包括将物品与包含有效量的D-氨基酸或D-氨基酸组合的组合物接触，由此处理、减少或抑制所述生物薄膜的形成，其中所述D-氨基酸选自由D-丙氨酸、D-半胱氨酸、D-天冬氨酸、D-谷氨酸、D-组氨酸、D-异亮氨酸、D-赖氨酸、D-亮氨酸、D-天冬酰胺、D-脯氨酸、D-谷氨酰胺、D-精氨酸、D-丝氨酸、D-苏氨酸、D-缬氨酸、D-色氨酸、D-酪氨酸及其组合组成的组，或者其中所述D-氨基酸的组合是两种或更多种D-氨基酸的协同性组合，所述两种或更多种D-氨基酸选自由D-丙氨酸、D-半胱氨酸、D-天冬氨酸、D-谷氨酸、D-苯丙氨酸、D-组氨酸、D-异亮氨酸、D-赖氨酸、D-亮氨酸、D-蛋氨酸、D-天冬酰胺、D-脯氨酸、D-谷氨酰胺、D-精氨酸、D-丝氨酸、D-苏氨酸、D-缬氨酸、D-色氨酸和D-酪氨酸组成的组。

在一些实施方案中，所述组合物相对于所述D-氨基酸或D-氨基酸组合实质上不包含对应的L-氨基酸或L-氨基酸组。

在一些实施方案中，所述物品是选自由工业设备、管道系统、水体、家居表面、纺织品以及纸张所组成的组的一种或多种。在进一步实施方案中，所述物品是涉及冷凝水收集、水循环、污水运输、造纸制浆及制造、以及水处理和运输的一种或多种组件。在其它实施方案中，所述物品是下水道、浴盆、厨房用具、工作台面、浴帘、水泥浆、卫生间、工业食品或饮料的生产设施、地板、船只、码头、石油平台、取水口、筛子、水管、冷却系统，或动力装置。

在一些实施方案中，所述物品由一种材料制成，所述材料选自由金属、金属合金、合成聚合物、天然聚合物、陶瓷、木材、玻璃、皮革、纸张、织物、非金属无机物、复合材料及其组合所组成的组。