[发明专利]基于吸附药物活性阳离子的阴离子二氧化硅或二氧化钛的抗菌粉末

说明书

本发明一般涉及特别可用作抗菌剂、抗病毒剂或抗真菌剂的阴离子二氧化硅或二氧化钛颗粒，其吸附一种或多种药物活性阳离子。

背景

对金属或金属氧化物(缩写为M-O)表面处酸碱平衡的研究中已经应用多种化学技术。与水性溶液接触的氧化物表面的化学性质很大程度上取决于表面羟基的质子化或解离，如以下等式所示：

←pH降低pH升高→

这两个平衡表明通过对pH的适当调节，金属氧化物的表面可携带正电荷或负电荷，而在中间值处羟基不解离并且表面电荷为零。零电点(PZC)定义了例如可通过电势测定滴定确定的表面净电荷为零的情况。根据金属-氧结合的静电特性，各金属氧化物的pzc处的pH为特定值。在二氧化硅(SiO₂)的情况中，已经报道零电点范围为pH1-2(G.D.Parfitt,Pure&Appl.Chem.卷48，415-418,1976；G.A.Parks,Chem.Rev,卷65,177,1965)。

另外，已经证明二氧化硅表面处存在的硅烷醇基团(Si-OH)的解离常数(pKa)的范围为4-5.5(L.H.Allen等，J.Inorg.Nucl.Chem.卷33,1293,1971；S.W.Ong等，Chem.Phys.Lett.卷192,327,1992)，表明二氧化硅表面处可能发生Si-OH基团解离形成带负电荷的SiO^-。

本领域已知带负电荷的二氧化硅颗粒的水性悬浮液(胶体二氧化硅)并且二氧化硅的最大重量分数一般受到平均粒度基础的限制，其范围为约3nm至约150nm。小颗粒(<10nm)的分散体正常情况下是特别澄清的。由于更多的光散射，中间尺寸的分散体(10-20nm)开始呈现乳白色外观。含大胶体二氧化硅颗粒(>50nm)的分散体正常情况下是白色的。

在8-10.5的pH范围中，胶体分散体对于胶凝和沉降是稳定的。这些胶体二氧化硅被阳离子电荷稳定化，通常是钠、钾或铵并且购自，例如，阿克苏诺贝尔(AkzoNobel)、日产化学(NissanChemical)和赢创(Evonik)等公司。胶体二氧化硅悬浮液具有多种令人感兴趣的应用，其可包括，例如，造纸、磨料、混凝土增稠剂、催化剂、耐火物质、陶瓷纤维稳定剂、防污剂等。

E.Verraedt等(J.ControlRelease142(1):6,2010)最近已经提出从微孔无定形二氧化硅控释氯己定盐防腐剂并应用于移植物表面的开放空隙中。无定形微孔二氧化硅(AMS)在二氧化钛涂层的开放空隙中用作控释生物活性剂的储器。通过用二乙酸氯己定(CHX)溶液初始湿润之后蒸发溶剂来将CHX加载到由煅烧清空的AMS的孔中。使用这种二氧化钛基材上的CHX加载的AMS系统在10天期间得到CHX向生理介质的持续释放。从AMS涂层释放的CHX已经证明有效杀死人病原体白色念珠菌(Candidaalbicans)和表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)的浮游培养物。这表明这种用生物活性剂的AMS控释功能对二氧化钛体进行的表面修饰可应用于牙科和骨科移植物以减轻与移植物相关的微生物感染。

然而，这种方法与本发明所述的方法明显不同，因为其利用由酸性水解产生的二氧化硅，结果其不能通过静电相互作用结合氯己定，与本文所述和所要求的不同。

这种需要因此提供了基于阴离子二氧化物颗粒的新产品，其在例如治疗感染和炎症中的有效的，具有良好的皮肤耐受性，并可形成针对外部微生物的有效屏障，因此避免在受影响的上皮上的任何感染。

发明内容

在第一方面，本发明涉及式(I)的衍生物：

(MO₂)^-(A^m+)_y(I)

其中：

M是Si或Ti；

(MO₂)^-表示包含通过桥连的氧原子互连的四面体硅或八面体钛原子的阴离子二氧化物颗粒，

A^m+表示带正电荷的活性物质，其通过静电相互作用连接到阴离子二氧化硅或二氧化钛颗粒，其中m是活性物质的电荷并且包括1至20，优选1至10，

Y表示在同一阴离子二氧化硅或二氧化钛颗粒上共吸附的不同活性物质A^m+的数量并且包括1至4。