專利名稱：賦予基質(zhì)抗菌特性的聚電解質(zhì)復(fù)合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將抗菌聚合物附著于如傷口敷料、醫(yī)療設(shè)備或紡織物等基質(zhì)表面的抗 菌材料的制備。
背景技術(shù)：
聚電解質(zhì)復(fù)合物(PEC)在文獻(xiàn)中是已知的，并已被用于多種用途，如表面抗菌活 性、表面抗靜電活性、控釋給藥、潤(rùn)濕裝置、紙面涂布以及個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品。本申請(qǐng)引用下列專利作為背景信息。美國(guó)專利或?qū)＠暾?qǐng)U. S. 4，504，541，于 1985 年 3 月 12 日授予 Yasuda 等人。U. S. 5，678，915，于 1997 年 8 月 19 日授予 Abe。U. S. 6，060，410，于 2000 年 5 月 9 日授予 Gillberg-LaForce 等人。U. S.申請(qǐng) 2004/0034156,申請(qǐng)人為 Song，2004 年 2 月 19 日公布。U.S.申請(qǐng) 2005/0261419，申請(qǐng)人為 Song，2005 年 7 月 27 日公布。U. S. 6，936，746，于 2005 年 8 月 30 日授予 Effing 等人。U.S.申請(qǐng)2006/0021150，申請(qǐng)人為Hu等人，2006年2月2日公布。U.S.申請(qǐng) 2006/0183822，申請(qǐng)人為 Nguyen-Kim 等人，2006 年 8 月 17 日公布。U.S.申請(qǐng)2006/0204533，申請(qǐng)人為Hsu等人，2006年9月14日公布。U. S. 7，205，369，于 2007 年 4 月 17 日授予 Song。U. S. 7，238，752，于 2007 年 7 月 3 日授予 Song。U.S.申請(qǐng) 2007/01M513，申請(qǐng)人為 Atanasoska 等人，2007 年7 月 5 日公布。U.S.申請(qǐng)2007/0243237，申請(qǐng)人為Khaled等人，2007年10月18日公布。U.S.申請(qǐng)2008/0005852，申請(qǐng)人為Hu等人，2008年1月10日公布。外國(guó)專利或?qū)＠暾?qǐng)WIPO PCT 申請(qǐng) W006/015080,申請(qǐng)人為 Nanotex，LLC.，于 2006 年 2 月 9 日公布。WIPO PCT 申請(qǐng)TO06/099514，申請(qǐng)人為 BiotegraJnc.，于 2006 年 9 月 21 日公布。WIPO PCT 申請(qǐng) W007/024972,申請(qǐng)人為 Quick-Med Technologies, Inc.和 University of Florida Research Foundation, Inc.,于 2007 年 3 月 1 日公布。WIPO PCT 申請(qǐng)W007/078516，申請(qǐng)人為 Boston Scientific Scimed, Inc.，于 2007 年7月12日公布。WIPO PCT 申請(qǐng) W008/027989，申請(qǐng)人為 Florida State University Research Foundation, Inc.，于 2008 年 3 月 6 日公布。

發(fā)明內(nèi)容
工業(yè)應(yīng)用本發(fā)明涉及使用陰離子穩(wěn)定聚合物作為結(jié)合劑以降低陽(yáng)離子抗菌聚合物的溶解度。兩種聚合物之間的離子吸引力導(dǎo)致形成聚電解質(zhì)復(fù)合物(PEC)。獲得的低于的低 水平的PEC可用于使基質(zhì)，如傷口敷料、醫(yī)療設(shè)備、紡織品、衣物、個(gè)人護(hù)理用品及其他得益 于抗菌保護(hù)的材料，具有抗菌特性。本發(fā)明涉及使用陰離子聚電解質(zhì)作為結(jié)合劑以降低陽(yáng)離子抗菌聚電解質(zhì)的溶解 度。帶有相反電荷的陰離子穩(wěn)態(tài)聚電解質(zhì)和抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)之間的離子吸引力導(dǎo)致形 成聚電解質(zhì)復(fù)合物(PEC)。用包含PEC在含水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝 聚體或乳狀液的處理液來處理吸附性基質(zhì)，然后將PEC涂覆、滲透或浸漬于基質(zhì)表面或內(nèi) 部。隨后干燥得到涂覆/浸漬有PEC的改良基質(zhì)。這樣使PEC結(jié)合到該基質(zhì)，在使用或暴 露于含水液體或溶劑中時(shí)，該P(yáng)EC相對(duì)于任一聚電解質(zhì)組分不易從基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏 脫、溶脫或脫移。用此方法制備的改良基質(zhì)表現(xiàn)出抗菌特性，具有生物相容性，并且可以在 傷口敷料、醫(yī)療設(shè)備、衣物等方面得以應(yīng)用。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種用于形成結(jié)合有抗菌聚電解質(zhì)復(fù)合物的改良基 質(zhì)的方法。該材料可用于傷口敷料、醫(yī)療設(shè)備、衣物等。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種制備改良基質(zhì)的方法，包括用包含PEC在含水介 質(zhì)中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液來處理基質(zhì)，其中所述 PEC是通過將陰離子聚電解質(zhì)的水溶液與化學(xué)計(jì)量過量的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的水溶液混合 而形成的，然后將處理后的基質(zhì)進(jìn)行干燥，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)相對(duì)于陰離子聚電解質(zhì)的 比例足以使基質(zhì)具有抗菌特性，而且其中PEC不可浸脫性地結(jié)合于基質(zhì)，在使用或暴露于 含水液體或溶劑中時(shí)相對(duì)于任一聚電解質(zhì)組分不易從基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏脫、溶脫或脫 移。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是控制或優(yōu)化在包含PEC在含水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸 液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液和處理完成的材料中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的總量， 使材料在不良影響或特性最小化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)抗菌效力的最大化。例如，過高含量的陽(yáng)離子 聚電解質(zhì)會(huì)由于高濃度陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶出而產(chǎn)生毒性，或者對(duì)改良基質(zhì)的物理特性或美 觀性產(chǎn)生不利影響。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種改良基質(zhì)，包括基質(zhì)、陽(yáng)離子聚電解質(zhì)和陰離子 聚電解質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)在摩爾數(shù)多于陰離子聚電解質(zhì)時(shí)賦予材料抗菌特性，并且 其中陰離子聚電解質(zhì)和陽(yáng)離子聚電解質(zhì)之間形成的復(fù)合物可以使陽(yáng)離子聚電解質(zhì)在使用 或暴露于含水液體或溶劑中時(shí)相對(duì)于任一聚電解質(zhì)組分不易從基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏脫、 溶脫或脫移。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為季銨聚合物或季銨共聚物。在 一個(gè)更優(yōu)的實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為聚二烯丙基二甲基氯化銨，也被稱為聚DADMAC。本發(fā)明所述方法的另一實(shí)施例是采用任意的溫度和時(shí)間的組合使所述材料干燥。 例如，此處所用的“干燥”是指使暴露于抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液的基質(zhì)被干燥至恒重。本發(fā)明所述方法的一個(gè)方面是能夠使抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)或抗菌聚電解質(zhì)復(fù)合 物不可浸脫性地結(jié)合于多種基質(zhì)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例包括制備聚電解質(zhì)復(fù)合物的方法、制備改良基質(zhì)的方法、以 及抗菌改良基質(zhì)，該抗菌改良基質(zhì)包括傷口敷料、燒傷敷料、繃帶、衛(wèi)生巾、衛(wèi)生棉條、固有 或天然的抗菌吸收性敷料、尿布、衛(wèi)生紙、衛(wèi)生濕巾、海綿、棉簽、手術(shù)服、隔離服、實(shí)驗(yàn)服、手套、手術(shù)擦洗液、頭罩、發(fā)套、口罩、檢查臺(tái)桌布、石膏襯墊、夾板襯墊、填充物、紗布、無菌包 裝、床墊套、床上用品、床單、毛巾、服裝、內(nèi)衣、襪子、鞋罩、壓敏膠、汽車空氣過濾器、飛機(jī)空 氣過濾器、空調(diào)系統(tǒng)空氣過濾器、軍事防護(hù)服、預(yù)防生物危害或生物戰(zhàn)劑的裝置、木材、食品 包裝材料、肉類包裝材料、魚類包裝材料、食品加工服、準(zhǔn)備食物的臺(tái)面、地毯、木料、木材、 紙張或紙幣中的全部或一部分。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，用環(huán)氧乙烷處理通過附著抗菌聚電解質(zhì)復(fù)合物或 抗菌陽(yáng)離子聚合物而改良的基質(zhì)，以提高該改良基質(zhì)的抗菌能力。定義這里所使用的下列術(shù)語具有以下涵義?！翱咕笔侵富衔?、合成物、物品或材料能夠殺死、消滅、失活或中和微生物或者 阻止或減少微生物的生長(zhǎng)、存活力或傳播的殺菌或抑菌特性。這里所使用的“微生菌”或“微 生物”是指任何能夠?qū)е赂腥镜挠袡C(jī)體或有機(jī)體組合，如細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物、酵母、真菌、 霉菌或其中任一種形成的孢子?！盎|(zhì)”是指抗菌聚電解質(zhì)可結(jié)合于其上或其中的表面或介質(zhì)?！瓣?yáng)離子聚電解質(zhì)”是指具有多個(gè)陽(yáng)離子位點(diǎn)或基團(tuán)的聚合物分子，其中多個(gè)陽(yáng) 離子位點(diǎn)或基團(tuán)共價(jià)結(jié)合于該聚合物，或者通過共價(jià)化學(xué)鍵連接在抗菌聚合物的分子結(jié)構(gòu) 上，作為該聚合物分子結(jié)構(gòu)的一部分，并且所述陽(yáng)離子位點(diǎn)或基團(tuán)位于聚合物的主鏈中，或 者位于聚合物的側(cè)基中?！瓣庪x子聚電解質(zhì)”是指具有多個(gè)陰離子位點(diǎn)或基團(tuán)的聚合物分子，其中多個(gè)陰離 子位點(diǎn)或基團(tuán)共價(jià)結(jié)合于聚合物，或者通過共價(jià)化學(xué)鍵連接在聚合物的分子結(jié)構(gòu)上，作為 該聚合物分子結(jié)構(gòu)的一部分，并且所述陰離子位點(diǎn)或基團(tuán)位于聚合物的主鏈中，或者位于 聚合物的側(cè)基中?！爸麈湣焙汀皞?cè)基”是用于描述聚合物分子結(jié)構(gòu)的常用術(shù)語，為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 所熟知。術(shù)語“季銨”是常用化學(xué)名，其涵義為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所能理解。銨鹽化合物 分為兩類酸性與非酸性。酸性銨鹽化合物是胺類的酸性鹽，其特征為具有氮-氫共價(jià)鍵， 其中氮-氫鍵能與堿發(fā)生反應(yīng)，并能使堿質(zhì)子化。非酸性銨鹽化合物或“季”銨化合物則沒 有這種氮-氫鍵，不能以同樣方式與堿發(fā)生反應(yīng)。季銨化合物的一般特征為帶正電荷的中 心氮原子上連接有四個(gè)共價(jià)鍵，通常為四個(gè)碳-氮鍵。季銨聚合物又稱為“多季銨化合物” 或“聚季銨”。本發(fā)明的應(yīng)用中優(yōu)選采用非酸性季銨化合物。“天然抗菌”或“固有抗菌”是指在材料上沒有整合、化學(xué)結(jié)合或者能夠從材料上分 離出任何具有抗菌活性或特性的試劑、化合物或添加劑的情況下，所述材料就表現(xiàn)出抗菌 活性或特性的材料特性。“天然抗菌”或“固有抗菌”的材料即使在從材料上移除或消除掉 這種試劑、化合物或添加劑的情況下也仍然具有抗菌活性。“天然抗菌”或”固有抗菌”并不 是指材料不包含具有抗菌活性的可浸脫性試劑。“非浸脫性結(jié)合”是指在標(biāo)準(zhǔn)使用條件下，本發(fā)明中的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)一旦通 過本發(fā)明所述方法結(jié)合到材料或基質(zhì)上，就不會(huì)從材料或基質(zhì)上明顯脫離、脫開或脫移，進(jìn) 入傷口，也不會(huì)與材料或基質(zhì)分開?！安幻黠@脫離”是指只有少量抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)發(fā)生 脫離，例如低于抗菌陽(yáng)離子聚合物總量的1%，優(yōu)選地低于總量的0. 1%，更優(yōu)選地低于總量的0. 01%，更為優(yōu)選地低于總量的0. 001%?！安幻黠@脫離”的另一種涵義是指在與材料 或基質(zhì)接觸的液體中，經(jīng)本發(fā)明描述的方法提取后，由于所附著的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)從 處理后的基質(zhì)上脫離而導(dǎo)致的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液濃度不超過預(yù)定的水平，例如低于 200ppm，優(yōu)選地低于lOOppm，更為優(yōu)選地低于或等于60ppm。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，“不明顯脫離” 的另一種涵義是指沒有檢測(cè)到由于抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)浸脫而導(dǎo)致的對(duì)傷口愈合或感興 趣的周邊組織健康的副作用。應(yīng)當(dāng)理解的是，其具體定義應(yīng)視本發(fā)明的應(yīng)用而定。例如，在 紡織品應(yīng)用中，希望在更長(zhǎng)的使用期限內(nèi)保持紡織品的功效，因此在延長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)僅非常 緩慢地喪失抗菌物質(zhì)是可以接受的，而不論某一特定時(shí)間點(diǎn)抗菌物質(zhì)浸脫的數(shù)量。對(duì)于諸 如傷口敷料這樣的醫(yī)療應(yīng)用，首要關(guān)注的是保證在使用期間，浸脫物質(zhì)在某一特定時(shí)間點(diǎn) 的局部濃度低于某一特定水平或者不產(chǎn)生副作用。另外，“非浸脫性結(jié)合”還指在使用或者 暴露于含水液體或溶劑中時(shí)，固定的PEC相對(duì)于單獨(dú)的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)(即缺少用于形成 PEC的陰離子組分)而言，具有更強(qiáng)的抵御從改良基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏脫、溶脫或脫移的 能力?！盎静唤摗笔侵府?dāng)通過本發(fā)明的方法將本發(fā)明的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)附著在 材料或基質(zhì)上后，在標(biāo)準(zhǔn)條件下，低于50%總量的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)從材料或基質(zhì)上脫 離、脫開或脫移，進(jìn)入傷口，或者以其他方式與材料或基質(zhì)不成為一體。優(yōu)選的是，基本不浸 脫是指低于30%總量的抗菌聚電解質(zhì)從基質(zhì)上脫離或脫移。更優(yōu)選的是，低于15%總量的 抗菌聚電解質(zhì)從基質(zhì)上脫離或脫移。更為優(yōu)選的是，低于10%總量從基質(zhì)上脫離或脫移。 最為優(yōu)選的是，低于5%總量的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)從基質(zhì)上脫離或脫移。關(guān)于前述定義，需要指出的是，“非浸脫性結(jié)合”指的是PEC與基質(zhì)之間的結(jié)合。在 本發(fā)明的某些實(shí)施例中，有意地使PEC的聚合物骨架與一種或多種抗菌基團(tuán)之間的結(jié)合變 得更易于釋放，從而更易于浸脫。在某些狀況下，當(dāng)需要一定百分比的抗菌基團(tuán)被選擇性地 釋放時(shí)，這是有益的。然而，需要指出的是，這里預(yù)想和使用的聚合物鏈與抗菌基團(tuán)之間的 典型結(jié)合是指在標(biāo)準(zhǔn)暴露條件下不會(huì)浸脫的共價(jià)結(jié)合?！吧锵嗳菪浴笔侵覆牧吓c活細(xì)胞、組織、器官以及系統(tǒng)相容，沒有損傷、毒性或免 疫系統(tǒng)排斥的危險(xiǎn)，或者材料不會(huì)導(dǎo)致過度的刺激、細(xì)胞毒性或致敏作用?！皩?duì)人體無影響”是指材料不會(huì)干擾傷口愈合或正常機(jī)體機(jī)能，也不會(huì)導(dǎo)致過度的 損傷、毒性、刺激性、細(xì)胞毒性、致敏作用或免疫系統(tǒng)的排斥反應(yīng)?！熬酆隙取笔侵冈趩我坏木酆衔镦溨屑尤氲膯误w分子的數(shù)量。例如，在本發(fā)明的一 個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的平均聚合度在10-10，000范圍之內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施例 中，優(yōu)選的平均聚合度在100-5,000范圍之內(nèi)，在還有另外一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選的平均聚合 度在1,000-3,000范圍之內(nèi)。這里所用的術(shù)語“聚電解質(zhì)”指的是一類高分子化合物，當(dāng)其溶解于如水等適當(dāng)溶 劑中時(shí)，可以自發(fā)獲得或使之獲得大量分布在高分子鏈上的基本電荷。當(dāng)聚電解質(zhì)自發(fā)地 獲得最高量的電荷時(shí)，在此被稱為“強(qiáng)聚電解質(zhì)”。當(dāng)溶解在單純?nèi)軇┲?，聚電解質(zhì)僅部分帶 電，在此被稱為“弱聚電解質(zhì)”。弱聚電解質(zhì)和強(qiáng)聚電解質(zhì)都可能帶有負(fù)電荷或正電荷。該 術(shù)語用來涵蓋單一聚電解質(zhì)或者兩種或更多種同一類型聚電解質(zhì)(即陰離子或陽(yáng)離子聚 電解質(zhì))的混合物。需要指出的是，術(shù)語“聚電解質(zhì)”也用來涵蓋兼有陽(yáng)離子和陰離子基團(tuán)的聚電解質(zhì)，假設(shè)一類這種基團(tuán)在數(shù)量上足以能夠形成此處所述的非化學(xué)計(jì)量聚電解質(zhì)復(fù)合物；也 就是說，一類離子化基團(tuán)必須是占優(yōu)勢(shì)的。舉例說明，這種聚電解質(zhì)可能是成段的、夾雜或 隨機(jī)的共聚物。例如，占優(yōu)勢(shì)的離子化基團(tuán)與帶有相反電荷基團(tuán)的數(shù)量之比至少約為2。 另外，該術(shù)語還用來包括兼有兩種類型的離子化基團(tuán)的單一聚電解質(zhì)；兩種或更多種具 有同類占優(yōu)勢(shì)的離子化基團(tuán)的聚電解質(zhì)的混合物；以及兩種或更多種聚電解質(zhì)組成的混合 物，其中至少有一種聚電解質(zhì)包含兩種類型的離子化基團(tuán)，還至少有一種聚電解質(zhì)僅包含 一種類型的離子化基團(tuán)，假設(shè)占優(yōu)勢(shì)的離子化基團(tuán)與上述一種類型離子化基團(tuán)分別是同一 類型(即陰離子或陽(yáng)離子)。盡管兼有兩種類型基團(tuán)的聚電解質(zhì)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但 是其并非所希望的，因?yàn)樗鼈兛赡苄纬蓛?nèi)部或分子內(nèi)復(fù)合物，并且/或者會(huì)干擾與本發(fā)明 所需的其他聚電解質(zhì)形成復(fù)合物。本發(fā)明所用的術(shù)語“潛在電荷”是指聚電解質(zhì)在水溶液中呈現(xiàn)的電荷。在干燥狀 態(tài)下，離子化基團(tuán)是中性的，所以，聚電解質(zhì)自身沒有電荷。因此，聚電解質(zhì)的離子化基團(tuán)被 稱為具有“潛在電荷”。當(dāng)置于含水介質(zhì)中時(shí)，通常情況下一種特定聚電解質(zhì)包含一些具有 相同電荷的離子化基團(tuán)。也就是說，這些基團(tuán)要么帶正電荷要么帶負(fù)電荷。關(guān)于這種電荷 (干燥或非水化狀態(tài)下的“潛在電荷”)的術(shù)語“相反”，簡(jiǎn)單來說是指，如果第一種和第二種 聚電解質(zhì)中的一種在溶液中帶有正電荷(或正的潛在電荷)，那么另一種聚電解質(zhì)就必須 帶有相反的電荷，即負(fù)電荷(即負(fù)的潛在電荷)。這里所提到的帶正電荷和帶負(fù)電荷的離子 化基團(tuán)有時(shí)候分別是指陽(yáng)離子基團(tuán)和陰離子基團(tuán)，或者是其變體。術(shù)語“處理后的材料”、“改良材料”、“處理后的基質(zhì)”和“改良基質(zhì)”在此處可以互 換使用，是指根據(jù)本文所述方法，在包括PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或 乳狀液的處理液中暴露過的基質(zhì)材料?！胺€(wěn)態(tài)”用來描述包括聚電解質(zhì)復(fù)合物PEC在含水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散 液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液，是指在處理液的正常保存或使用期間不會(huì)發(fā)生顯著或 不可逆的相分離、凝結(jié)、或者形成PEC的固體、沉淀、絮凝、團(tuán)聚或顆粒?！跋喾蛛x”指的是肉 眼可見的液體分離成不同的層，而不是指處理液的云狀或牛奶狀外觀顯示的微觀相分離。 在這里，“不可逆”是指簡(jiǎn)單地混合或攪拌處理液不會(huì)使處理液恢復(fù)到想要的初始狀態(tài)。本文所用的術(shù)語“含水介質(zhì)”是指任何以水為主要成分的液體介質(zhì)。因此，該術(shù)語 包括水本身、水溶液和水分散體系。例如，含水介質(zhì)可以是身體的液體排泄物，如尿液、月經(jīng) 血和唾液。發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明涉及使用陰離子聚電解質(zhì)作為結(jié)合劑，以在將其施加到基質(zhì)后降低陽(yáng)離子 抗菌聚電解質(zhì)的溶解度。帶有相反電荷的陰離子穩(wěn)定聚電解質(zhì)和陽(yáng)離子抗菌聚電解質(zhì)之間 的離子吸引力導(dǎo)致形成電解質(zhì)復(fù)合物(PEC)。當(dāng)沒有帶有相反電荷的聚合物存在時(shí)，陰離 子聚電解質(zhì)和陽(yáng)離子聚電解質(zhì)在水或水溶液中最初都能溶解。當(dāng)這兩類聚電解質(zhì)的溶液混 合時(shí)，自發(fā)地形成PEC。PEC既不溶于水也不溶于水溶液，或者其溶解度相對(duì)于這兩種單獨(dú) 的聚電解質(zhì)大大地降低了。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，包括PEC在含水載體中穩(wěn)態(tài)的膠體液、懸 液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液被用來處理吸附基質(zhì)，從而將PEC完全或部分 地涂覆、滲透或浸漬于基質(zhì)表面或內(nèi)部。隨后干燥得到用PEC涂覆/浸漬的改良基質(zhì)。這 樣使PEC結(jié)合到基質(zhì)，在使用或者暴露于含水液體或溶劑中時(shí)，相對(duì)于單獨(dú)的任一聚電解質(zhì)組分，PEC明顯不易于從基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏脫、溶脫或脫移。其主要原因是PEC的溶 解度要低于任一種聚合物組分。用這種方式制備的改良基質(zhì)表現(xiàn)出抗菌特性，具有生物相 容性，并且在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中可以被用作傷口敷貼材料。出人意料是，隨后用環(huán)氧乙烷 t0)來處理干燥后的改良基質(zhì)提高了改良基質(zhì)的 應(yīng)用性能。用陽(yáng)離子聚電解質(zhì)作為抗菌劑是本領(lǐng)域中已知的。季銨聚合物(也被稱為“多季 銨化合物”或“聚季銨”)是一類這樣的聚電解質(zhì)。通常，在沒有如陰離子聚電解質(zhì)這樣的 絡(luò)合劑的情況下，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)在水中是可溶的。因此，將陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液直接施 加到基質(zhì)、然后進(jìn)行干燥得到的處理后的基質(zhì)在暴露于水或水溶液時(shí)，其中的陽(yáng)離子聚電 解質(zhì)很容易被去除。這不是理想的結(jié)果，理由有如下兩點(diǎn)首先，活性試劑(陽(yáng)離子聚電解 質(zhì))被消除，故功效會(huì)降低；其次，活性試劑會(huì)遷移到不希望的位置。例如，假使處理后的基 質(zhì)被用作傷口敷料，抗菌劑可能遷移到傷口內(nèi)，干擾傷口愈合，或者產(chǎn)生毒性或不希望的影 響。因此，希望處理后的基質(zhì)是其中全部或部分陽(yáng)離子聚電解質(zhì)活性試劑以永久或非浸脫 的方式結(jié)合到處理后的基質(zhì)上，而且其中處理后的基質(zhì)是生物相容的。本發(fā)明的目的之一是提供一種用于形成結(jié)合有抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的基質(zhì)的方 法。這種材料可用作抗菌傷口敷料、醫(yī)療設(shè)備、服裝等。將陽(yáng)離子聚電解質(zhì)共價(jià)結(jié)合到表面以賦予非浸脫的抗菌活性是本領(lǐng)域中已知的； 然而，這些方法通常需要困難的處理?xiàng)l件，如惰性氣體、輻射，或者使用毒性或易燃溶劑?；?者，需要使用過量的材料而且未結(jié)合的材料必須被去除。這是對(duì)原材料的浪費(fèi)，而且還需要 額外的處理步驟，如洗滌/沖洗，這可能會(huì)破壞基質(zhì)的物理完整性。本發(fā)明只需要簡(jiǎn)單地 將兩種聚電解質(zhì)的水溶液混合以形成包含PEC在含水載體中穩(wěn)態(tài)的膠體液、懸液、分散液、 溶液、凝聚體或乳狀液的處理液，將包含PEC在含水載體中穩(wěn)態(tài)的膠體液、懸液、分散液、溶 液、凝聚體或乳狀液的處理液施加到基質(zhì)，然后干燥處理后的基質(zhì)。沒有應(yīng)用多余的材料， 所以不需要洗滌或清洗。而且，從材料利用的角度看，此過程有效且經(jīng)濟(jì)。該工藝也很直接、 快捷，而且與紡織工業(yè)和無紡布工業(yè)常用的工藝和設(shè)備是相容的。陽(yáng)離子聚電解質(zhì)和陰離子聚電解質(zhì)在溶液中會(huì)自發(fā)反應(yīng)形成PEC是本領(lǐng)域中已 知的。然而，為了使之適用于本發(fā)明，這兩種聚電解質(zhì)必須以可控的方式混合。PEC的物理 形式受多種因素的影響，包括每一組分的分子量，每一組分的溶液濃度，每一組分的電荷密 度，混合的順序和速率，溫度，以及溶液的PH值和離子強(qiáng)度。為了使其適合于處理基質(zhì)，PEC 必須作為穩(wěn)態(tài)的分散液、懸液或乳狀液保持均勻地分散于含水載體中。如果該過程沒有正 確完成，會(huì)形成PEC的固體、沉淀、絮凝、團(tuán)聚或顆粒，會(huì)使基質(zhì)表面非均勻覆蓋，也可能會(huì) 干擾工藝設(shè)備的正確操作，或者在某些情形下，PEC會(huì)作為另外的第二液相從介質(zhì)中脫離， 其可能作為不能溶解的粘性殘?jiān)恋?，由于PEC的低溶解性，粘性殘?jiān)茈y從設(shè)備上去除。 這種現(xiàn)象也會(huì)改變施加到基質(zhì)的活性物質(zhì)的濃度，這是不希望的。對(duì)PEC的形成不加控制 也可能會(huì)導(dǎo)致最終產(chǎn)品出現(xiàn)不希望的特性，如過于僵硬，或者施加的材料分布不均。陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的抗菌效果是通過陽(yáng)離子聚合物結(jié)構(gòu)中存在的帶正電荷的原子 與如細(xì)菌細(xì)胞等微生物外表之間的靜電作用而實(shí)現(xiàn)的。由于同樣類型的靜電作用也是導(dǎo)致 PEC形成的原因，所以陰離子聚電解質(zhì)電荷與陽(yáng)離子聚電解質(zhì)電荷之比必須加以嚴(yán)格控制。 換言之，如果抗菌陽(yáng)離子聚合物上的所有帶正電荷的位點(diǎn)都與陰離子穩(wěn)定聚合物上的位點(diǎn)形成復(fù)合物，則沒有剩余正電荷位點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)抗菌劑功能了。因此，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)與陰離子 聚電解質(zhì)的位點(diǎn)的比例必須高于1 1。另一方面，如果比例太高，那么PEC的溶解度將會(huì) 趨于升高。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面就是對(duì)聚陽(yáng)離子電荷與聚陰離子電荷的比例加以嚴(yán)格 控制，所述比例應(yīng)高于1 1，優(yōu)選高于1.3 1，但是應(yīng)低于2 1左右。在下面所述的一 個(gè)例子中(表1，樣品BB)，使用了質(zhì)量百分比為0.30%的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)(PD)，以及質(zhì)量 百分比為0. 10%的陰離子聚電解質(zhì)(PAASS)。PD單體的分子量為162，PAASS的分子量為 94。因此，該例中陽(yáng)離子和陰離子位點(diǎn)的摩爾比約為(0. 30/168)/(0. 10/94) = 1.67。本發(fā)明的一個(gè)方面是控制包括PEC在含水載體中穩(wěn)態(tài)的膠體液、懸液、分散液、溶 液、凝聚體或乳狀液的處理液和在處理完成的材料中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的總量，使材料的抗 菌效力最大化；然而，過高含量的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)可能會(huì)導(dǎo)致不希望的特性，如由于高濃度 陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶出而引起的毒性。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是控制最終材料中陽(yáng)離子聚 電解質(zhì)的量，使其具有高抗菌效力，但又表現(xiàn)出低的毒性或細(xì)胞毒性。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施例中，處理完成的材料中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度介于0.01至l.Ow/o之間。在一個(gè)更 為優(yōu)選的實(shí)施例中，處理完成的材料中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度介于0. 10至0. 50w/o之間， 在一個(gè)最為優(yōu)選的實(shí)施例中，處理完成的材料中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度介于0. 2至0. 35w/ ο之間。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，處理完成的材料具有抗菌性，不支持材料中微生 物的生長(zhǎng)，而且作為傷口敷料使用時(shí)具有生物相容性(即“對(duì)人體無影響”)。在本發(fā)明的應(yīng)用中有用的聚電解質(zhì)實(shí)例包括(僅作為示例)聚乙烯磺酸，聚乙 烯硫酸，聚苯乙烯磺酸，聚乙烯苯酚硫酸，聚乙烯-N-烷基吡啶鹽，聚亞甲基-N，N- 二甲 基哌啶鹽，聚苯乙烯三甲基銨鹽，聚氯化二甲基二烯丙基銨，聚氯化N，N，N' , N'，-四甲 基-N-P-亞二甲苯基丙烯二銨，N-乙烯吡咯烷酮/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯四價(jià)共聚物，聚 溴化N-乙基-4-乙烯吡啶，聚溴化乙烯丁基吡啶，聚溴化甲基丙烯酰乙氧基三甲基銨，聚溴 化丙烯酸丁酯-甲基丙烯酰乙氧基三甲基銨，以及聚溴化乙烯基-N-甲基吡啶，聚丙烯酸， 聚甲基丙烯酸，聚馬來酸-烯烴，聚馬來酸-烷基乙烯基醚，聚谷氨酸，聚乙烯胺，聚乙烯亞 胺，殼聚糖，乙二醇?xì)ぞ厶牵圪嚢彼?，羧甲基纖維素鈉，羧甲基羥乙基纖維素鈉，葡聚糖硫 酸酯，透明質(zhì)酸，肝素，硫酸軟骨素，聚半乳糖醛酸，聚谷氨酸以及其中一種或多種組成的共 聚物、混雜物或混合物。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)是季銨聚合物或季銨共聚物。 在一個(gè)更為優(yōu)選的實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)是聚二烯丙基二甲基氯化銨(也稱為聚 DADMAC)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，陰離子聚電解質(zhì)是從由聚丙烯酸鹽及其衍生物或共聚物 以及聚苯乙烯磺酸鈉或者其衍生物或共聚物組成的組中選出的一種或多種物質(zhì)。在一個(gè)更 為優(yōu)選的實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)是聚二烯丙基二甲基氯化銨(也稱為聚DADMAC)，陰離 子聚電解質(zhì)是從由聚丙烯酸鹽及其衍生物或共聚物以及聚苯乙烯磺酸鈉或者其衍生物或 共聚物組成的組中選出的一種或多種物質(zhì)。在一個(gè)最為優(yōu)選的實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì) 是聚二烯丙基二甲基氯化銨(也稱為聚DADMAC)，陰離子聚電解質(zhì)是從由包括聚丙烯酸鹽 及其衍生物或共聚物組成的組中選出的一種或多種物質(zhì)。當(dāng)本發(fā)明的應(yīng)用中將聚DADMAC作為陽(yáng)離子聚電解質(zhì)使用時(shí)，優(yōu)選使用平均分子 量高于50，000的。更為優(yōu)選的是使用平均分子量高于100，000的，最為優(yōu)選的是使用平均分子量高于200,000的。本發(fā)明的一個(gè)方面是抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)包括多聚磷化合物。多聚磷化合物已 知具有抗菌特性?；瘜W(xué)文獻(xiàn)中有數(shù)篇報(bào)道涉及不同抗菌合成聚合物的合成。例如，Endo, T.等人在"Novel Polycationic Biocides :Synthesis and Antibacterial Activity of Polymeric Phosphonium Salts，， (Journal of Polymer Science Part APolymer Chemistry, 31, pp. 335-342，1993)中報(bào)道過苯乙烯聚合膦衍生物的合成。膦四聚合物的抗 菌效力已被證明比相應(yīng)的氮四聚物高出4個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)本發(fā)明的應(yīng)用中將聚丙烯酸鈉鹽(簡(jiǎn)稱為PAASS)作為陰離子聚電解質(zhì)使用時(shí)， 優(yōu)選使用平均分子量至少為20，000的。在一個(gè)對(duì)比實(shí)例中，平均分子量為2000的PAASS 不能形成具有有效溶解性的PEC。當(dāng)本發(fā)明的應(yīng)用中將聚4-苯乙烯磺酸鈉鹽(簡(jiǎn)稱為PSSA)作為陰離子聚電解質(zhì) 使用時(shí)，優(yōu)選使用平均分子量至少為50，000的。更為優(yōu)選的是使用平均分子量至少應(yīng)為 75，000 的。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為聚DADMAC，而陰離子聚電解質(zhì) 為PAASS，在包括PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液中聚 DADMAC的濃度至少為0. lOw/o，但低于0. 50w/o，在包括PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶 液、凝聚體或乳狀液的處理液中PAASS的濃度至少為0. 025w/o，但低于0. 20w/oo在本發(fā)明 的一個(gè)更為優(yōu)選的實(shí)施例中，陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為聚DADMAC，陰離子聚電解質(zhì)為PAASS，在包 括PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液中聚DADMAC的濃度至 少為0. 20w/o，但低于或等于0. 30w/o，在包括PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚 體或乳狀液的處理液中PAASS的濃度至少為0. 07w/o，但低于或等于0. Hw/o。本發(fā)明的一個(gè)方面是將陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液和陰離子聚電解質(zhì)溶液進(jìn)行混合?？?以將兩種溶液混合后進(jìn)行攪拌或震蕩來完成混合過程。陰離子聚電解質(zhì)和陽(yáng)離子聚電解質(zhì) 的溶液濃度應(yīng)接近(即不超過約5倍于)它們?cè)赑EC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝 聚體或乳狀液中的最終濃度。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，陰離子聚電解質(zhì)和陽(yáng)離子聚電解質(zhì) 各自的濃度恰好是各自在PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液中最終 濃度的2倍，將等體積上述溶液混合以產(chǎn)生最終的PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、 凝聚體或乳狀液。本發(fā)明的一個(gè)方面是使PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液 的PH值保持堿性，以確保陰離子聚電解質(zhì)處于完全電離狀態(tài)?？梢酝ㄟ^加入適當(dāng)?shù)乃峄驂A 來調(diào)節(jié)PH值。pH值的調(diào)節(jié)可以在陽(yáng)離子聚電解質(zhì)和陰離子聚電解質(zhì)混合之前，也可以在混 合之后。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，PEC的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或 乳狀液的PH值介于8至10之間。使用本領(lǐng)域中已知的方法用包括PEC在含水載體中穩(wěn)態(tài) 的膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液來處理基質(zhì)，這些方法包括但不限 于噴涂、浸漬、浸注、涂刷或輥覆?？墒褂眠m當(dāng)?shù)谋绢I(lǐng)域已知的方法，如輥、夾、壓、離心、絞或吸以及類似方法，去除 過量的處理液，以控制最終處理后的材料中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的量?？梢詰?yīng)用任何機(jī)械作用 或機(jī)械力；但是，當(dāng)排出溶液時(shí)，為了使剩余溶液在加載的基質(zhì)內(nèi)均勻分布，該機(jī)械作用或 機(jī)械力最好均勻作用。應(yīng)當(dāng)指出的是，在干燥前施加機(jī)械力以去除多余的溶液與干燥程序不同，因?yàn)闄C(jī)械力既去除了抗菌劑也去除了載體溶液，而干燥程序只通過蒸發(fā)去除了載體 溶液，而抗菌劑仍然留在加載的基質(zhì)上。本發(fā)明所述方法的一個(gè)方面是應(yīng)用任意溫度和時(shí)間的組合使所述材料干燥。例 如，此處所用的“干燥的”是指將暴露于抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液的基質(zhì)干燥至恒重。此處 所用的“恒重”是指繼續(xù)應(yīng)用選定的干燥程序不再會(huì)導(dǎo)致因水或其它溶劑的蒸發(fā)而引起的 明顯可測(cè)的質(zhì)量減少。達(dá)到恒重是衡量干燥程度的有效指標(biāo)；然而，達(dá)到恒重卻不是使抗菌 劑非浸脫性結(jié)合到基質(zhì)的實(shí)際因素。達(dá)到干燥所需的特定溫度和干燥時(shí)間還取決于特定的 基質(zhì)材料、樣品的初始濕度、樣品的重量和尺寸、干燥過程中用于樣品的氣體流量、以及和 樣品接觸的空氣或其它介質(zhì)的濕度。任何能使處理后的基質(zhì)干燥的干燥設(shè)備、干燥方法、溫 度和干燥時(shí)間的組合都是足夠的。作為示例，根據(jù)特定應(yīng)用的具體特點(diǎn)，干燥步驟可以在烤 箱(例如2小時(shí)80°C )、高通量烤爐(例如30秒140°C )、干衣機(jī)、干燥器、真空室、抽濕機(jī)、 脫水機(jī)或凍干機(jī)(冷凍干燥機(jī))中進(jìn)行。紅外熱、輻射熱、微波和熱風(fēng)干燥對(duì)于已暴露于抗 菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液的基質(zhì)來說都是合適的干燥方法。針對(duì)特定應(yīng)用的干燥溫度上限通 常取決于特定的基質(zhì)或所處理的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的降解溫度。本發(fā)明所述方法的一個(gè)方面在于，可以對(duì)干燥后的基質(zhì)執(zhí)行有選擇性的清洗步 驟。當(dāng)應(yīng)用本發(fā)明所述方法的一個(gè)具體實(shí)施例時(shí)，施加到基質(zhì)的總的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì) 實(shí)際上可能只有一部分非浸脫地結(jié)合到基質(zhì)，或者被認(rèn)為基本上不可從基質(zhì)上浸脫。在這 樣的例子中，天然抗菌材料也可能包含了某些可浸脫的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)。決定是否清 洗處理后的材料取決于最終產(chǎn)品除天然非浸脫性抗菌特性之外是否還需要有可浸脫的抗 菌特性。對(duì)于某些應(yīng)用(如紡織品應(yīng)用)來說，可能希望在最終產(chǎn)品中與非浸脫部分一起 保留抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的部分或全部可浸脫部分，因?yàn)橹辽僭诔跗冢诳山摬糠直幌?除之前，可浸脫部分將對(duì)總的抗菌活性有貢獻(xiàn)。因此，例如當(dāng)某種特定應(yīng)用需要保留可浸脫 部分時(shí)，適于在徹底干燥后使用天然抗菌材料(不需要清洗)。對(duì)于其它應(yīng)用而言，可能就 希望去除整個(gè)可浸脫部分而僅僅保留非浸脫部分。例如，當(dāng)某種特定應(yīng)用需要去除可浸脫 部分時(shí)，徹底干燥的處理后的材料可以在液體中反復(fù)清洗，以去除在徹底干燥步驟中沒有 附著到基質(zhì)上的抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的可浸脫部分。在一個(gè)典型實(shí)施例中，當(dāng)洗出液的導(dǎo) 電性讀數(shù)等于投入的清洗液時(shí)，表明洗出液無抗菌劑，可以視為清洗步驟完成。在另一典型 實(shí)施例中，通過用鹽溶液清洗，再以清水清洗以去除可浸脫性抗菌劑和鹽，從而使可浸脫性 抗菌劑達(dá)到盡可能最低的水平。本發(fā)明的一個(gè)方面是在清洗后重復(fù)執(zhí)行干燥步驟。本發(fā)明的一個(gè)方面是本發(fā)明的干燥后的改良(“處理后的”)基質(zhì)材料可以利用本 領(lǐng)域中已知的方法進(jìn)行滅菌，包括蒸汽滅菌法(高壓蒸汽滅菌法)、Y輻照滅菌法以及環(huán)氧 乙烷 t0)滅菌法。出人意料是，以本文所述方法進(jìn)行測(cè)試時(shí)，用Eto對(duì)處理后的基質(zhì)進(jìn)行 滅菌處理可以提高處理后的基質(zhì)的抗菌效力。另外，在對(duì)處理后的基質(zhì)進(jìn)行EtO滅菌處理 后，提高了處理后的基質(zhì)的抗菌效力，并且提高了固定的PEC在其使用期間或者在暴露于 含水液體或溶劑中時(shí)抵御從改良基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏脫、溶脫或脫移的能力。因此本發(fā) 明的一個(gè)方面是將處理后的基質(zhì)暴露于EtO中以提高處理后的基質(zhì)的抗菌特性。在本發(fā)明 的描述中，術(shù)語如“EtO處理”、“EtO滅菌”、“EtO暴露”以及類似特征描述可以互換使用。將 處理后的基質(zhì)暴露于肚0的方法是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。環(huán)氧乙烷有毒且易燃， 必須采取相應(yīng)預(yù)防措施。對(duì)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行EtO滅菌采用標(biāo)準(zhǔn)化的方法和規(guī)程，事實(shí)上這是政府法規(guī)的要求，這些方法和規(guī)程中的任何方法規(guī)程在本發(fā)明的應(yīng)用中均適用。僅作為示 例，可以采用以下引文中所述的方法批準(zhǔn)和常規(guī)控制的要求-輻射滅菌，AAMI/IS011137 ； 醫(yī)療保健產(chǎn)品的滅菌方法-輻射滅菌-單一產(chǎn)品批次滅菌劑量的選擇，AAMI/ISO TIR No 15844 ；醫(yī)療設(shè)備-環(huán)氧乙烷滅菌的批準(zhǔn)和常規(guī)控制，AAMI/IS0 11135 ；醫(yī)療器械的滅菌，環(huán) 氧乙烷滅菌的批準(zhǔn)和常規(guī)控制，EN550(歐洲標(biāo)準(zhǔn))；醫(yī)療設(shè)備的生物學(xué)評(píng)價(jià)-第7部分環(huán) 氧乙烷滅菌殘留，AAMI/IS0 10993-7 ；醫(yī)療設(shè)備的滅菌方法-微生物學(xué)方法，第1部分產(chǎn) 品的微生物數(shù)量的評(píng)估，AAMI/IS0 11737-1 ；醫(yī)療設(shè)備的滅菌方法-微生物學(xué)方法，第2部 分驗(yàn)證滅菌過程的無菌測(cè)試，AAMI/IS011737-2 ；醫(yī)療設(shè)備的生物學(xué)評(píng)價(jià)-第7部分環(huán)氧 乙烷滅菌法；環(huán)氧乙烷殘留物，ANSI/AAMI/IS0 10993-7。EtO滅菌的標(biāo)準(zhǔn)操作涉及滅菌材 料的徹底脫氣以去除殘留的肚0;因此，可以相信，本發(fā)明應(yīng)用中觀察到的抗菌效力的提高 不是由于殘留的EtO引起的。本發(fā)明中EtO滅菌導(dǎo)致材料的性能提高的實(shí)際機(jī)制目前還不 清楚。盡管申請(qǐng)人不希望被任何發(fā)明理論所束縛，但是性能增強(qiáng)的原因可能是暴露于肚0 而引起的某種類型的PEC重排或PEC在基質(zhì)表面的重新分布。由于肚0滅菌過程涉及熱度、 壓力、濕度和真空的多次循環(huán)，有理由認(rèn)為是這些因素中的一個(gè)或幾個(gè)的組合，而非僅僅由 于材料暴露于肚0，導(dǎo)致了觀察到的特性的提高。本發(fā)明所述方法的一個(gè)方面是將抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)或抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)復(fù) 合物非浸脫性地附著到各種基質(zhì)上，這些基質(zhì)包括天然的、合成的和混合的基質(zhì)和紡織品 或無紡布。適合于本發(fā)明所述方法的天然和合成的基質(zhì)材料包括但不局限于纖維素、纖維 素衍生物、紙張、木材、木漿、微生物來源的纖維素、微晶纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維 素、甲基纖維素、人造絲、棉、木漿、亞麻、多糖、蛋白質(zhì)、羊毛、膠原、明膠、甲殼素、殼聚糖、藻 酸鹽、淀粉、絲綢、聚烯烴、聚酰胺、含氟聚合物、聚氯乙烯(PVC)、乙烯、橡膠、聚乳酸、聚乙二 醇、丙烯酸、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚酯、聚氨酯和硅樹脂，所有這些可通過本公 開的常規(guī)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。本發(fā)明的一個(gè)方面是制備經(jīng)PEC處理的基質(zhì)的過程不需要用到惰性氣體、真空、 高壓、輻射、有機(jī)溶劑、催化劑、過高溫度處理、和/或揮發(fā)性的、昂貴的、易燃的、或有毒的 試劑來生產(chǎn)抗菌材料。這是與許多以往需要這些措施的方法不同的。本發(fā)明所述方法的一個(gè)方面是通過本方法生產(chǎn)的材料的抗菌活性非常強(qiáng)。與此相 反，一些競(jìng)爭(zhēng)制劑，如AEGIS Environments銷售的產(chǎn)品，在暴露于血液(參見EP 0136900) 或10%胎牛血清后即失活。在本發(fā)明所述方法的一個(gè)典型實(shí)施例中，非浸脫性附著的二烯 丙基二甲基氯化銨季銨化合物的聚合物分子的抗菌活性在10%的胎牛血清中依然保持可 靠，如后面的例子中所示。本發(fā)明所述方法的這個(gè)方面使抗菌活性在體液中能夠持續(xù)，這在 許多醫(yī)療保健產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用中非常有價(jià)值。本發(fā)明的一個(gè)方面是硅烷、硅樹脂或硅氧烷抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)不被施加到基質(zhì) 或結(jié)合到抗菌材料中，因?yàn)楣柰?、硅樹脂或硅氧烷化合物通常?huì)賦予基質(zhì)防水性，從而降低 材料的吸收性。本發(fā)明的一個(gè)方面是當(dāng)按照本文所述進(jìn)行測(cè)試時(shí)，處理后的或改良的基質(zhì)材料會(huì) 有低濃度的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶出(浸脫)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn) 方法10993-12制備的處理后的或改良的基質(zhì)材料的提取物中含有低于IOOppm的陽(yáng)離子聚 電解質(zhì)。在本發(fā)明的一個(gè)更為優(yōu)選實(shí)施例中，根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)方法10993-12制備的處理后的或改良的基質(zhì)材料的提取物含有低于60ppm的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)，在一個(gè)最為優(yōu)選的實(shí)施例 中，根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)方法10993-12制備的處理后的或改良的基質(zhì)材料的提取物中包含低于 50ppm的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)。此外，在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)按照本文所述標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測(cè)試時(shí)，通過 本發(fā)明所述方法制備的材料具有生物相容性，而且沒有表現(xiàn)出細(xì)胞毒性或者只有低的細(xì)胞毒性。本發(fā)明的一個(gè)方面是通過本發(fā)明所述方法制備的抗菌材料對(duì)于細(xì)菌生物體具有 顯著的抗菌活性。優(yōu)選的是，本發(fā)明的抗菌制劑對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌有抗菌效力。更為優(yōu)選的 是，本抗菌制劑對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌都有抗菌效力。最為優(yōu)選的是，本抗菌制劑 對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性細(xì)菌、還有真菌和/或病毒生物體都有抗菌效力?？咕Я梢杂帽绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的適當(dāng)方法來衡量。具體來說，可 以采用用于測(cè)試紡織品材料抗菌表面的美國(guó)紡織化學(xué)師及印染師協(xié)會(huì)(AATCC)測(cè)試方法 100( “紡織品的抗菌表面材料評(píng)估”)的修訂版，這在下面的實(shí)施例中將會(huì)描述。根據(jù)本 方法測(cè)試抗菌材料時(shí)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以觀察到活細(xì)菌數(shù)量的明顯減少，其中利用 具有相似物理特性的無抗菌性材料(未經(jīng)處理)作為“陰性對(duì)照品”。優(yōu)選的是，常見菌種 金黃色葡萄球菌和大腸桿菌(分別針對(duì)陰性對(duì)照品進(jìn)行測(cè)試即未經(jīng)處理的基質(zhì))數(shù)量的 減少系數(shù)應(yīng)為1000(“殺死3個(gè)數(shù)量級(jí)”，或減少99. 9% )。更為優(yōu)選的是，常見菌種金黃色 葡萄球菌及大腸桿菌(分別針對(duì)陰性對(duì)照品進(jìn)行測(cè)試即未經(jīng)處理的基質(zhì))數(shù)量的減少系 數(shù)應(yīng)為10，000( “殺死4個(gè)數(shù)量級(jí)”，或減少99. 99%)。再優(yōu)選一些的是，常見菌種金黃色 葡萄球菌及大腸桿菌(分別針對(duì)陰性對(duì)照品進(jìn)行測(cè)試即未經(jīng)處理的基質(zhì))的數(shù)量的減少 系數(shù)應(yīng)為100，000( “殺死5個(gè)數(shù)量級(jí)”，或減少99. 999%)。最為優(yōu)選的是，常見菌種金黃 色葡萄球菌及大腸桿菌(分別針對(duì)陰性對(duì)照品進(jìn)行測(cè)試即未經(jīng)處理的基質(zhì))的數(shù)量的減 少系數(shù)應(yīng)為1，000，000(“殺死6個(gè)數(shù)量級(jí)”，或減少99. 9999% )。應(yīng)當(dāng)指出的是，由于測(cè)試 方法所限，當(dāng)陰性對(duì)照品中活細(xì)菌數(shù)較少時(shí)，細(xì)菌水平的數(shù)值減少會(huì)降低。例如，如果陰性 對(duì)照品僅包含500個(gè)活細(xì)菌(菌落形成單位)，減少系數(shù)可能的最大值就是500(殺死2. 7 個(gè)數(shù)量級(jí))；然而，這種情況下該結(jié)果已經(jīng)代表細(xì)菌數(shù)減少了 100%，這已經(jīng)能夠很好接受 了。通常，當(dāng)隨后使用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)試吸收性紡織品測(cè)試樣品時(shí)，陰性對(duì)照品中最為常見的細(xì) 菌生長(zhǎng)介于100，000至10，000, 000個(gè)菌落形成單位之間。陽(yáng)離子聚電解質(zhì)溶液和陰離子聚電解質(zhì)溶液在適宜形成聚電解質(zhì)復(fù)合物的條件 下混合。這些條件通常包括室溫混合，但這不是必要的。這些條件還包括劇烈混勻方法，如 超聲、高剪切力混合方法以及類似方法。要混合的兩種溶液的量取決于每種溶液中聚電解 質(zhì)的濃度以及陽(yáng)離子聚電解質(zhì)和陰離子聚電解質(zhì)所需的摩爾比。可將混合步驟中得到的PEC在含水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝 聚體或乳狀液用來涂覆基質(zhì)。換言之，沒有必要將非溶劑狀態(tài)的聚電解質(zhì)復(fù)合物分離出來 然后再溶解。在足以使聚電解質(zhì)復(fù)合物涂覆到基質(zhì)表面的條件下，將基質(zhì)表面與PEC在含 水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液相接觸。這些條件典型地涉及 足以使非化學(xué)計(jì)量的聚電解質(zhì)復(fù)合物在基質(zhì)表面上散布開的環(huán)境溫度以及擴(kuò)散力程度。例 如，當(dāng)基質(zhì)為薄膜時(shí)，可以用刮刀或Meyer棒將聚電解質(zhì)復(fù)合物涂布到薄膜表面上而達(dá)到 需要的擴(kuò)散力程度。也可以使用超聲攪拌的方法使薄膜在PEC在含水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液中浸透。當(dāng)基質(zhì)為纖維網(wǎng)時(shí)，可以用如下方法獲得 足夠的擴(kuò)散力在非化學(xué)計(jì)量的聚電解質(zhì)復(fù)合物溶液中攪拌基質(zhì)，通過吸或壓使溶液或其 泡沫通過纖維網(wǎng)，并使采用非化學(xué)計(jì)量的聚電解質(zhì)復(fù)合物溶液飽和過的纖維網(wǎng)通過由一對(duì) 壓縮輥形成的夾子。為了通過本發(fā)明的操作來處理紡織品和無紡布基質(zhì)，按本文所述方法將干燥紡織 品暴露于處理液、隨后除去多余液體，其標(biāo)準(zhǔn)濕涂層量(濕重)通常介于大約75%至125% 之間；但也可采用更高或更低的值。換言之，將1磅的初始干燥的紡織品基質(zhì)用包括PEC在 含水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液處理后，在干燥前 其重量通常介于1. 75至2. 25磅之間。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解，使用更高/更低的濕 涂層量比值將會(huì)導(dǎo)致在處理后的基質(zhì)上加入更高/更低含量的抗菌劑，而且為了在處理后 的基質(zhì)中獲得理想的抗菌劑水平，可以用更低/更高PEC濃度的處理液來進(jìn)行補(bǔ)償。因此， 在本文所述的例子和實(shí)施例中提及的聚合物的水平和濃度也可相應(yīng)調(diào)整。例如，對(duì)于特定 應(yīng)用可能希望使用低濕涂層量比值，因?yàn)檫@能夠使處理后的基質(zhì)的干燥變得更為經(jīng)濟(jì)。在 這種情況下需要更高濃度的處理液。本發(fā)明的一個(gè)方面是添加劑，如紫外線防護(hù)劑、加工助劑、柔軟劑、抗靜電劑、著色 齊U、染料、指示劑、藥物、油、潤(rùn)滑油、微球、臨時(shí)視覺指示劑、營(yíng)養(yǎng)物、生長(zhǎng)因子、維生素、潤(rùn)膚 劑、保濕劑、香料、香水、乳化劑和類似物，其可以和PEC—起被添加到基質(zhì)，或者合并到包 括PEC在含水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液中。鑒于上面提供的公開內(nèi)容，根據(jù)本發(fā)明方法的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能 夠理解，這些公開內(nèi)容可以使所附權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明所述方法的應(yīng)用得以實(shí) 現(xiàn)。但是，還提供了下面的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，以保證本發(fā)明的描述的完整公開，包括其最佳實(shí)施方 式。但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的范圍不是根據(jù)所提供的特定例子來解釋的。相反，應(yīng)當(dāng)參 照本文所附的權(quán)利要求，以及由完整的公開內(nèi)容所構(gòu)成的對(duì)本發(fā)明所述方法的完整描述來 理解本發(fā)明的范圍?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明還可以有各種其他實(shí)施例。此外，盡管這里示出和描述的本 發(fā)明的形式構(gòu)成了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但這并不意圖說明其所有可能的形式。還可 以理解的是，所用詞語是描述性用詞，而非限制性的，在不背離所公開的本發(fā)明的主旨與范 圍的情況下，可以對(duì)其做出各種改動(dòng)。本發(fā)明的范圍不應(yīng)僅局限于給定的示例。示例材料在下列示例所述的樣品制備中用到如下材料?；|(zhì)“MOgsm” 一種針刺的復(fù)合無紡布，由基于聚烯烴纖維的傷口接觸層和基 于粘膠纖維的吸附核心所組成，具有如下組分基于EFC或TFC紙漿的粘膠(人造 絲)纖維[CAS號(hào)為68442-85-3 ；約為90 % ]以及聚烯烴雙組分纖維[CAS號(hào)為 9003-07-0 (PP) /9002-88-4 (PE)；約為 10 ，其密度約為 240 克 / 平方米(gsm)，厚度為 1. 7-2. 3 毫米?！?15gsm”一種熱粘合的針刺復(fù)合無紡布，由基于聚烯烴纖維的傷口接觸層和 基于粘膠纖維的吸附核心所組成，具有如下組分43%的粘膠(人造絲)纖維(CAS號(hào)為68442-85-3)以及57%的丙綸(CAS號(hào)為9003-07-0)，其厚度為0. 95-1. 25毫米，密度約為 115克/平方米(gsm)?！癈G” :Dutex 棉布(由加拿大Dumex醫(yī)療公司制造)。聚合物“PD”:聚二烯丙基二甲基氯化銨，縮寫為“聚DADMAC”，由MV產(chǎn)品公司(圣路易斯， 密蘇里州)提供，SNF公司，Axchem # AF-6M5，質(zhì)量體積百分比為40%的水溶液，“高粘度”， 分子量約為250，0000克/摩爾?！癙AA1” 聚丙烯酸鈉鹽，由Aldrich化學(xué)公司(密爾沃基，威斯康星州)提供，目 錄號(hào)為41，604-5，CAS號(hào)為[9003-04-7]，質(zhì)量體積百分比為40 %的水溶液，分子量約為 30，000。“PAA2”:聚丙烯酸鈉鹽，由Aldrich化學(xué)公司(密爾沃基，威斯康星州)提供，目錄 號(hào)為420344，CAS號(hào)為[9003-04-7]，粉末，分子量約為2，100?！癙AA3” 聚丙烯酸鈉鹽，由MV產(chǎn)品公司(圣路易斯，密蘇里州)提供， SNF "Flosperse FS 10，000”，CAS號(hào)為[9003-04-7]，質(zhì)量體積百分比為的水溶液，分 子量約為50，000?！癙SSA” 聚(4-苯乙烯磺酸)，質(zhì)量體積百分比為18%的水溶液，由Aldrich化學(xué) 公司(密爾沃基，威斯康星州)提供，目錄號(hào)為561223，CAS號(hào)為口8210-41-5]，分子量約 為 70，000。注在下列示例中，溶液的pH值用3M的氫氧化鉀(KOH)或3M的鹽酸(HCl)調(diào)整， 且PH值以適當(dāng)緩沖溶液校準(zhǔn)過的Corning model 320pH計(jì)進(jìn)行測(cè)量。例1以陽(yáng)離子聚電解質(zhì)處理基質(zhì)(對(duì)比實(shí)例)本實(shí)例示出了僅用抗菌陽(yáng)離子聚合物而不用陰離子穩(wěn)態(tài)聚合物來制備傷口敷料。 制備100克0. 3% PD的溶液，將PH值調(diào)整到9. 5。將質(zhì)量為18. 91克的MOgsm基質(zhì)樣品 浸泡于該溶液中，然后用手動(dòng)輥壓機(jī)輥壓以除去多余液體。材料的濕重為45. 51克(141% 的濕涂層量)。將材料放平，置于80°C烤箱中干燥約2小時(shí)，指定作為樣品XI。比色法測(cè) 量結(jié)果表明，用這里所述的方法制備和測(cè)試的該材料的提取物中陽(yáng)離子聚合物的平均濃度 為130ppm。用本文所述的細(xì)胞毒性測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)該樣品有細(xì)胞毒性(見下文表 7)。例2以聚DADMAC和聚丙烯酸鈉鹽形成的PEC處理基質(zhì)下面是用PEC處理無紡布基質(zhì)的典型實(shí)例。將15克PD (40% )與585克水的混合 物攪拌直至充分混勻。另外，將5克PAAl (40% )與195克水的混合物攪拌直至充分混勻。 以3M氫氧化鉀將第二種混合物的pH值調(diào)整至10. 3。然后將這兩種溶液混合，快速攪拌產(chǎn) 生乳白色液體，其PH值為9. 0，PD濃度為0. 30%，？44濃度為0. 13%。將質(zhì)量為184. 7克的 MOgsm基質(zhì)材料樣品在此溶液中浸泡數(shù)分鐘，然后用手動(dòng)輥壓機(jī)傳遞輥壓以排除多余的液 體。輥壓后基質(zhì)的濕重為489. 1克(165%的濕涂層量)。將該樣品置于80°C烤箱中干燥， 指定作為樣品BB。其余樣品用同樣的工藝稍作變化后制備得到。某些情況下使用手動(dòng)輥壓 機(jī)，其他情況則使用電動(dòng)輥壓機(jī)?；|(zhì)和濕涂層量百分比也各不相同。陽(yáng)離子聚合物和陰 離子聚合物在構(gòu)成、比例和濃度上也有變化。在所有情況下，最終處理溶液的PH值被調(diào)整 至9.0和10.0之間。有些情況下pH值在溶液混合之前被調(diào)整，另一些情況下pH值在溶液混合之后被調(diào)整。一般情況下，優(yōu)選的是在混合之前對(duì)溶液的PH值分別進(jìn)行調(diào)整。兩種溶 液的相對(duì)體積也有變化，但是一般情況下優(yōu)選的是將溶液等體積混合，其中各組分的濃度 是最終理想濃度的2倍。下面的表1概括了不同示例和工藝條件，樣品編號(hào)以及用本文所 述方法測(cè)得的樣品提取物中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的平均濃度。表1.示例及工藝條件
權(quán)利要求
1.一種用于制備改良基質(zhì)的方法，包括用包含聚電解質(zhì)復(fù)合物在含水介質(zhì)中的穩(wěn)態(tài) 膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液來處理基質(zhì)，其中所述聚電解質(zhì)復(fù)合 物是通過將陰離子聚電解質(zhì)的水溶液與化學(xué)計(jì)量過量的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的水溶液混合形 成的，然后將處理后的基質(zhì)進(jìn)行干燥，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)相對(duì)于陰離子聚電解質(zhì)的比例 足以使基質(zhì)具有抗菌特性，而且其中聚電解質(zhì)復(fù)合物不可浸脫性地結(jié)合到所述基質(zhì)，在使 用或暴露于含水液體或溶劑中時(shí)相對(duì)于任一聚電解質(zhì)組分不易從基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏 脫、溶脫或脫移。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括干燥步驟后的清洗步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括用環(huán)氧乙烷處理改良基質(zhì)的步驟，從而提高改良 基質(zhì)的抗菌效力。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中陰離子聚電解質(zhì)和陽(yáng)離子聚電解質(zhì)以受控的方式混 合，其中所述陰離子聚電解質(zhì)的平均分子量介于20，000至75，000之間，其中所述陽(yáng)離子聚 電解質(zhì)的平均分子量至少為50，000，優(yōu)選地在200，000以上。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述混合在室溫下進(jìn)行，PH值介于8至10之間。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理液包括聚電解質(zhì)復(fù)合物在含水介質(zhì)中的 穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度至少為 0. lOw/o，但低于0. 40w/o，而所述陰離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 025w/o，但低于0. 20w/Oo
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理液包括聚電解質(zhì)復(fù)合物的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸 液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 20w/o，但低 于0. 30w/o，而所述陰離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 07w/o，但低于0. Hw/o。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)用ATCC方法100進(jìn)行測(cè)試時(shí)，觀察到在10%胎牛 血清存在條件下活的綠膿假單胞菌菌群至少平均降低3個(gè)數(shù)量級(jí)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)方法10993-12制備的改良基質(zhì)的提取 物含有低于IOOppm的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)ISO標(biāo)準(zhǔn)方法10993-12制備的改良基質(zhì)的提 取物含有低于60ppm的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為聚DADMAC，陰離子聚電解質(zhì)為聚 丙烯酸鈉鹽。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為聚DADMAC，陰離子聚電解質(zhì)為聚 丙烯酸鈉鹽，且所述基質(zhì)包括棉。
13.通過權(quán)利要求1所述方法制備的改良基質(zhì)，包括基質(zhì)、陽(yáng)離子聚電解質(zhì)和陰離子聚 電解質(zhì)。
14.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述基質(zhì)是從天然基質(zhì)材料和合成基質(zhì)材料 組成的組中選擇的。
15.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述基質(zhì)是從由纖維素、纖維素衍生物、紙、 木材、木漿、微生物來源纖維素、微晶纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、甲基纖維素、人 造絲、棉、木漿、亞麻、多糖、蛋白、羊毛、膠原、明膠、甲殼素、殼聚糖、藻酸鹽、淀粉、絲綢、聚 烯烴、聚酰胺、含氟聚合物、聚氯乙烯(PVC)、乙烯、橡膠、聚乳酸、聚乙二醇、丙烯酸、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚酯、聚氨酯和硅樹脂組成的組中選擇的。
16.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為季銨聚合物。
17.如權(quán)利要求16所述的改良基質(zhì)，其中所述季銨聚合物為聚二烯丙基二甲基氯化 銨，也就是聚DADMAC。
18.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述陰離子聚電解質(zhì)是從由聚丙烯酸鹽及其 衍生物和共聚物以及聚磺苯乙烯及其衍生物和共聚物組成的組中選擇的。
19.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中陰離子聚電解質(zhì)是從由聚丙烯酸鹽及其衍生 物或共聚物組成的組中選擇的。
20.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為聚DADMAC，陰離子聚電解 質(zhì)為聚丙烯酸鈉鹽。
21.如權(quán)利要求20所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)還包括棉。
22.一種改良基質(zhì)，包括基質(zhì)、陽(yáng)離子聚電解質(zhì)和陰離子聚電解質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解 質(zhì)的摩爾數(shù)多于陰離子聚電解質(zhì)，使材料具有抗菌特性，并且其中陰離子聚電解質(zhì)和陽(yáng)離 子聚電解質(zhì)之間形成的復(fù)合物使得陽(yáng)離子聚電解質(zhì)在使用或暴露于含水液體或溶劑中時(shí) 相對(duì)于任一聚電解質(zhì)組分不易從基質(zhì)上被洗脫，浸脫，漏脫，溶脫或脫移。
23.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)包括多聚磷化合物。
24.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的平均聚合度大約介于 10至10，000之間。
25.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的平均聚合度大約介于 100至5，000之間。
26.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的平均聚合度大約介于 1,000 至 3，000 之間。
27.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度介于 0. Olw/ο 至 1. Ow/ο 之間。
28.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度介于 0. 10w/o 至 0. 50w/o 之間。
29.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度介于 0. 2w/o 至 0. 35w/o 之間。
30.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)電荷位點(diǎn)與陰離子聚電解質(zhì) 電荷位點(diǎn)的比例介于1 1至2 1之間。
31.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)電荷位點(diǎn)與陰離子聚電解質(zhì) 電荷位點(diǎn)的比例介于1.3 1至2 1之間。
32.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)被用作傷口敷料、醫(yī)療設(shè)備或 衣物。
33.如權(quán)利要求13所述的改良基質(zhì)，還包括紫外線防護(hù)劑、加工助劑、柔軟劑、抗靜電 齊U、著色劑、染料、指示劑、藥物、油、潤(rùn)滑油、微球、臨時(shí)視覺指示劑、營(yíng)養(yǎng)物、生長(zhǎng)因子、維生 素、潤(rùn)膚劑、保濕劑、香料、或香水。
34.如權(quán)利要求13至33中任一項(xiàng)所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)還用環(huán)氧乙烷進(jìn) 行過處理，從而提高所述改良基質(zhì)的抗菌效力。
35.一種用于制備聚電解質(zhì)復(fù)合物的方法，包括將陰離子聚電解質(zhì)的水溶液與陽(yáng)離子 聚電解質(zhì)的水溶液混合的步驟，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)電荷位點(diǎn)與陰離子聚電解質(zhì)電荷位點(diǎn) 的比例介于1 1至2 1之間。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)電荷位點(diǎn)和陰離子聚電解質(zhì)電荷 位點(diǎn)的比例介于1.3 1至2 1之間。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中陰離子聚電解質(zhì)和陽(yáng)離子聚電解質(zhì)以受控的方式 混合，其中所述陰離子聚電解質(zhì)的平均分子量介于20，000至75，000之間，其中所述陽(yáng)離子 聚電解質(zhì)的平均分子量介于50，000至200，000之間。
38.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述混合在室溫下進(jìn)行，pH值介于8至10之間。
39.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述處理液包括聚電解質(zhì)復(fù)合物的穩(wěn)態(tài)膠體液、 懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. lOw/o，但 低于0. 50w/o，所述陰離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 025w/o，但低于0. 20w/oo
40.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述處理液包括聚電解質(zhì)復(fù)合物的穩(wěn)態(tài)膠體液、 懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 20w/o，但 低于0. 35w/o，所述陰離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 07w/o，但低于0. Hw/o。
41.如權(quán)利要求35所述的方法，其中混合步驟包括超聲、高剪切力混合或其他強(qiáng)烈混 合方法。
42.一種用于制備改良基質(zhì)的方法，包括用包含聚電解質(zhì)復(fù)合物在含水介質(zhì)中的穩(wěn) 態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液用來處理基質(zhì)，其中所述聚電解質(zhì) 復(fù)合物是通過將陰離子聚電解質(zhì)的水溶液與化學(xué)計(jì)量過量的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的水溶液混 合形成的，然后將處理后的基質(zhì)進(jìn)行干燥，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)相對(duì)于陰離子聚電解質(zhì)的 比例足以使基質(zhì)具有抗菌特性，而且其中聚電解質(zhì)復(fù)合物從所述基質(zhì)上基本不可浸脫，在 使用或暴露于水液體或溶劑中時(shí)相對(duì)于任一聚電解質(zhì)組分不易從基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏 脫、溶脫或脫移。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，還包括干燥步驟后的清洗步驟。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，還包括以環(huán)氧乙烷處理改良基質(zhì)的步驟，從而提高改 良基質(zhì)的抗菌效力。
45.如權(quán)利要求42所述的方法，其中所述處理液包括聚電解質(zhì)復(fù)合物在含水介質(zhì)中的 穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度至少為 0. 10w/o，但低于0. 40w/o，所述陰離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 025w/o，但低于0. 20w/o。
46.如權(quán)利要求42所述的方法，其中所述處理液包括聚電解質(zhì)復(fù)合物的穩(wěn)態(tài)膠體液、 懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 20w/o，但 低于0. 30w/o，所述陰離子聚電解質(zhì)的濃度至少為0. 07w/o，但低于0. Hw/o。
47.通過權(quán)利要求42所述方法制備的改良基質(zhì)，包括基質(zhì)、陽(yáng)離子聚電解質(zhì)和陰離子 聚電解質(zhì)。
48.如權(quán)利要求47所述的改良基質(zhì)，其中所述基質(zhì)是從天然基質(zhì)材料和合成基質(zhì)材料 組成的組中選擇的。
49.如權(quán)利要求47所述的改良基質(zhì)，其中所述基質(zhì)是從由纖維素、纖維素衍生物、紙、 木材、木漿、微生物來源纖維素、微晶纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、甲基纖維素、人造絲、棉、木漿、亞麻、多糖、蛋白、羊毛、膠原、明膠、甲殼素、殼聚糖、藻酸鹽、淀粉、絲綢、聚 烯烴、聚酰胺、含氟聚合物、聚氯乙烯(PVC)、乙烯、橡膠、聚乳酸、聚乙二醇、丙烯酸、聚苯乙 烯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚酯、聚氨酯和硅樹脂組成的組中選擇的。
50.如權(quán)利要求47所述的改良基質(zhì)，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為季銨聚合物。
51.如權(quán)利要求50所述的改良基質(zhì)，其中所述季銨聚合物為聚二烯丙基二甲基氯化 銨，也就是聚DADMAC。
52.如權(quán)利要求47所述的改良基質(zhì)，其中所述陰離子聚電解質(zhì)是從由聚丙烯酸鹽及其 衍生物和共聚物以及聚磺苯乙烯及其衍生物和共聚物組成的組中選擇的。
53.如權(quán)利要求47所述的改良基質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為聚DADMAC，而陰離子聚電 解質(zhì)為聚丙烯酸鈉鹽。
54.如權(quán)利要求53所述的改良基質(zhì)，其中所述改良材料還包括棉。
55.如權(quán)利要求47所述的改良基質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)包括多聚磷化合物。
56.如權(quán)利要求47所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)被用作傷口敷料、醫(yī)療設(shè)備或 衣物。
57.如權(quán)利要求47所述的改良基質(zhì)，還包括紫外線防護(hù)劑、加工助劑、柔軟劑、抗靜電 齊U、著色劑、染料、指示劑、藥物、油、潤(rùn)滑油、微球、臨時(shí)視覺指示劑、營(yíng)養(yǎng)物、生長(zhǎng)因子、維生 素、潤(rùn)膚劑、保濕劑、香料、或香水。
58.如權(quán)利要求47至57中任一項(xiàng)所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)還用環(huán)氧乙烷被 處理過，由此提高所述改良基質(zhì)的抗菌效力。
59.一種用于制備改良基質(zhì)的方法，包括用包含聚電解質(zhì)復(fù)合物在含水介質(zhì)中的穩(wěn) 態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液來處理基質(zhì)，其中所述聚電解質(zhì)復(fù) 合物是通過將陰離子聚電解質(zhì)的水溶液與化學(xué)計(jì)量過量的陽(yáng)離子聚電解質(zhì)的水溶液混合 形成的，然后將處理后的基質(zhì)進(jìn)行干燥，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)相對(duì)于陰離子聚電解質(zhì)的比 例足以使基質(zhì)具有抗菌特性，而且其中聚電解質(zhì)復(fù)合物從所述基質(zhì)上不會(huì)明顯脫離，在使 用或暴露于含水液體或溶劑中時(shí)相對(duì)于任一聚電解質(zhì)組分不易從基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏 脫、溶脫或脫移。
60.如權(quán)利要求59所述的方法，還包括干燥步驟后的清洗步驟。
61.如權(quán)利要求59所述的方法，還包括用環(huán)氧乙烷處理改良基質(zhì)的步驟，從而提高改 良基質(zhì)的抗菌效力。
62.通過如權(quán)利要求59所述方法制備的改良基質(zhì)，包括基質(zhì)、陽(yáng)離子聚電解質(zhì)和陰離 子聚電解質(zhì)。
63.如權(quán)利要求59所述的改良基質(zhì)，其中所述陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為季銨聚合物。
64.如權(quán)利要求63所述的改良基質(zhì)，其中所述季銨聚合物為聚二烯丙基二甲基氯化 銨，也就是聚DADMAC。
65.如權(quán)利要求59所述的改良基質(zhì)，其中所述陰離子聚電解質(zhì)是從由聚丙烯酸鹽及其 衍生物和共聚物以及聚磺苯乙烯及其衍生物和共聚物組成的組中選擇的。
66.如權(quán)利要求59所述的改良基質(zhì)，其中陽(yáng)離子聚電解質(zhì)為聚DADMAC，而陰離子聚電 解質(zhì)為聚丙烯酸鈉鹽。
67.如權(quán)利要求59至66中任一項(xiàng)所述的改良基質(zhì)，其中所述改良基質(zhì)還用環(huán)氧乙烷被處理過，從而提高所述改良基質(zhì)的抗菌效力。
全文摘要
陰離子聚電解質(zhì)被作為結(jié)合劑以降低陽(yáng)離子抗菌聚電解質(zhì)的溶解度。陰離子穩(wěn)態(tài)聚電解質(zhì)與抗菌陽(yáng)離子聚電解質(zhì)之間的離子吸引力導(dǎo)致形成聚電解質(zhì)復(fù)合物(PEC)。用包含PEC在含水載體中的穩(wěn)態(tài)膠體液、懸液、分散液、溶液、凝聚體或乳狀液的處理液來處理吸附基質(zhì)，然后將PEC涂覆、滲透或浸漬于基質(zhì)表面或內(nèi)部。隨后干燥得到結(jié)合有PEC的改良基質(zhì)，在使用或暴露于含水液體或溶劑中時(shí)，該P(yáng)EC相對(duì)于任一聚電解質(zhì)組分不易從基質(zhì)上被洗脫、浸脫、漏脫、溶脫或脫移。該改良基質(zhì)還可以用環(huán)氧乙烷來處理，以提高其抗菌效力、生物相容度以及在傷口敷料、醫(yī)療設(shè)備、衣物等方面的應(yīng)用性。
文檔編號(hào)A61L2/18GK102131527SQ200980132939
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月18日
發(fā)明者A·米哈伊洛瓦, B·利森費(fèi)爾德, D·M·摩爾, G·M·奧爾德曼, W·托基 申請(qǐng)人:奎克-麥德技術(shù)公司