專(zhuān)利名稱(chēng)：抗微生物聚烯烴制品和其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗微生物聚烯烴制品，其中利用脫乙酰殼多糖和脫乙酰殼多糖-金屬配合物作為抗微生物劑，以及其制造方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及脫乙酰殼多糖和脫乙酰殼多糖-金屬配合物用于生產(chǎn)具有抗微生物性能的聚烯烴制品的用途。
正如市場(chǎng)上存在眾多的用于消除或者最小化人與細(xì)菌的接觸的材料所表明的，很顯然存在對(duì)能夠最小化或者殺死環(huán)境中遇到的細(xì)菌的材料和/或方法的需要。這類(lèi)材料可用于食品制備或者處理的領(lǐng)域和個(gè)人衛(wèi)生領(lǐng)域，例如浴室中。類(lèi)似地，這類(lèi)抗菌材料被用于醫(yī)院和保育所，在那里抵抗力較低的人特別容易受到細(xì)菌的危害。
脫乙酰殼多糖通常以聚-[1-4]-β-D-葡糖胺的名稱(chēng)使用。脫乙酰殼多糖以化學(xué)方法衍生自殼多糖，即聚-[1-4]-β-N-乙?；?D-葡糖胺，后者衍生自真菌的胞壁、昆蟲(chóng)的殼體和特別是甲殼類(lèi)動(dòng)物。因此，其能夠經(jīng)濟(jì)地由來(lái)源充足的材料獲得。其可以作為商品得到，例如來(lái)源于Biopolymer Engineering，Inc.(St.Paul，MN)；BiopolymerTechnologies，Inc.(Westborough，MA)；和CarboMer，Inc.(Westborough，MA)。
脫乙酰殼多糖可以用金屬鹽溶液處理，使得金屬離子與脫乙酰殼多糖形成配合物。已知脫乙酰殼多糖和脫乙酰殼多糖-金屬化合物能夠提供抗微生物活性(參見(jiàn)例如生理活性纖維和聚合物(BioactiveFibers and Polymers)，J.V.Edwards和T.L.Vigo編輯，ACSSymposium Series 792，第175-200頁(yè)，American Chemical Society，2001中的T.L.Vigo的“抗微生物聚合物和纖維回顧和展望(Antimicrobial Polymers and FibersRetrospective andProspective)”。
在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?0/290,297中顯示了當(dāng)以酸性溶液的形式使用時(shí)，脫乙酰殼多糖能賦予聚酯制品以抗微生物活性。該制品可以隨后用硫酸鋅、硫酸銅或者硝酸銀溶液處理，以提高抗微生物活性。
PCT申請(qǐng)WO00/49219公開(kāi)了具有殺生物性能的基材的制備。據(jù)其公開(kāi)，除了其它材料外，將增溶化的脫乙酰殼多糖沉積在聚丙烯上，然后用銀鹽處理，還原銀鹽和使脫乙酰殼多糖交聯(lián)，能夠得到耐用的殺生物的制品?；氖抢w維制品。此外，在施加銀鹽之后進(jìn)行化學(xué)還原步驟。該公開(kāi)還要求在脫乙酰殼多糖被施加之后將其交聯(lián)，這可以在銀鹽處理之前或之后進(jìn)行，這也是本發(fā)明不要求的。
Rasmussen等(J.Am.Chem.Soc.99(14)，4736-45，1977)用濃鉻酸氧化低密度聚乙烯薄膜，然后用70％HNO3氧化。這產(chǎn)生了包含少量不同類(lèi)型的官能團(tuán)的表面。該表面官能團(tuán)主要由羰基衍生物組成，這些中的大約60％以羧酸基團(tuán)存在，和40％以酮或者醛存在。這使得在聚合物表面上能進(jìn)行進(jìn)一步反應(yīng)。
美國(guó)專(zhuān)利4,326,532公開(kāi)了通過(guò)以下三種方法制備用于結(jié)合脫乙酰殼多糖的聚合物表面的方法(1)使用氧Rf等離子體放電；(2)鉻酸氧化法；或者(3)酸在表面上的Rf等離子聚合。舉例說(shuō)明了第一種方法。制備了作為對(duì)照的脫乙酰殼多糖-涂層的聚乙烯制品，用于與上面粘合了肝素層的脫乙酰殼多糖-涂層的聚乙烯制品進(jìn)行對(duì)比，后者提供了可用作移植物的抗凝血(antithrombogenic)制品。在本發(fā)明人合著的關(guān)于脫乙酰殼多糖-肝素涂層的聚乙烯上的暫時(shí)血栓沉積的論文(L.K.Lambrecht等，Trans.Am.Soc.Artif.Intern.Organs，卷XXVII，380-385，1981)中，通過(guò)暴露于鉻酸溶液將聚乙烯管進(jìn)行最初處理以進(jìn)行脫乙酰殼多糖涂覆。在這兩篇參考文獻(xiàn)中，脫乙酰殼多糖/聚乙烯制品僅僅是實(shí)驗(yàn)的對(duì)照物，而沒(méi)有將其自身作為有用的制品進(jìn)行研究。
美國(guó)專(zhuān)利6,042,877公開(kāi)了制造抗微生物制品的方法，其通過(guò)在基材上涂覆脫乙酰殼多糖和金屬離子的溶液和加入增效劑例如二硫代氨基甲酸烷基酯來(lái)進(jìn)行?；陌ɡ缇?氯乙烯)片材、纖維基材(包括聚烯烴纖維)和非織造纖網(wǎng)。所考慮的制品預(yù)定用于凈化、洗刷或者擦拭，例如刷子、海綿、拖把、毛巾和圍涎。日本Kokai 05269181公開(kāi)了用于隱形眼鏡的抗微生物聚合物和用于隱形眼鏡的容器的制備。該參考文獻(xiàn)討論了脫乙酰殼多糖與光學(xué)透明的隱形眼鏡材料的表面反應(yīng)。舉例說(shuō)明了有羥基官能團(tuán)的甲基丙烯酸酯/碳酸酯共聚物。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)在碳二亞胺水溶液中進(jìn)行接枝聚合將脫乙酰殼多糖連接到丙烯酸層上的表面，該層已經(jīng)被首先接枝到隱形眼鏡上。在另一個(gè)實(shí)施例中，脫乙酰殼多糖在N-甲基-吡咯烷酮中的溶液接觸隱形眼鏡，然后將脫乙酰殼多糖交聯(lián)。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,618,622公開(kāi)了表面改性的纖維過(guò)濾介質(zhì)，其包括表面上具有陽(yáng)離子或者陰離子官能團(tuán)烴聚合物纖維，涂覆有相反電荷的聚電解質(zhì)，例如脫乙酰殼多糖。其中沒(méi)有提及抗微生物性能。
美國(guó)專(zhuān)利6,197,322公開(kāi)了包括用脫乙酰殼多糖材料涂覆固體基材例如聚丙烯非織造織物的疏水性表面的抗微生物結(jié)構(gòu)。這類(lèi)涂層織物可以用作個(gè)人護(hù)理服裝中的體側(cè)襯層，以降低氣味和促進(jìn)皮膚健康。脫乙酰殼多糖沒(méi)有與疏水性表面起化學(xué)反應(yīng)。交聯(lián)劑可用于降低脫乙酰殼多糖涂層在表面上的可溶性。
本發(fā)明的目的是提供抗微生物聚烯烴制品，其中抗微生物要素包括脫乙酰殼多糖。還提供了用于生產(chǎn)這類(lèi)聚烯烴制品的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了抗微生物聚烯烴制品，其具有接枝到其上的脫乙酰殼多糖。和2.權(quán)利要求1的抗微生物聚烯烴制品，其進(jìn)一步包括一種或多種選自金屬鹽、含羧基的聚合物和其混合物的化合物。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及抗微生物聚烯烴制品?！熬巯N制品”是指其表面至少50面積％是聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物。通過(guò)本發(fā)明方法制備的制品具有抗微生物功能，在通常使用該制品時(shí)微生物生長(zhǎng)得到降低。在此術(shù)語(yǔ)“抗微生物”指殺菌和殺真菌兩者，如本領(lǐng)域中通常已知的?！翱刮⑸锷L(zhǎng)得到降低”或者“細(xì)菌生長(zhǎng)的降低”是指在24小時(shí)中能達(dá)到99.9％的細(xì)菌殺死率，細(xì)菌殺死率按照如下所述的搖瓶試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，其被通常用于測(cè)定抗微生物功能，其表示細(xì)菌生長(zhǎng)的3-log降低的最低要求。
本發(fā)明的制品具有在其上接枝的至少一層脫乙酰殼多糖。脫乙酰殼多糖通常以聚-[1-4]-β-D-葡糖胺的名稱(chēng)使用。脫乙酰殼多糖以化學(xué)方法衍生自殼多糖，即聚-[1-4]-β-N-乙?；?D-葡糖胺，后者衍生自真菌的胞壁、昆蟲(chóng)的殼體和特別是甲殼類(lèi)動(dòng)物。
在此，術(shù)語(yǔ)“接枝”指脫乙酰殼多糖通過(guò)離子(靜電)或者共價(jià)鍵結(jié)合于聚烯烴基材上。脫乙酰殼多糖對(duì)聚烯烴制品的接枝可以用化學(xué)分析電子光譜法(ESCA)確定[參見(jiàn)例如Xin Qu，Anders Wirsen，BjornOrlander，Anne-Christine Albertsson，Polymer Bulletin，(2001)，卷46.，pp.223-229和Huh，M.W.，Kang，I.，Lee，D.H.，Kim，W.S.，Lee，D.H.，Park，L.S.，Min，K.E.，和Seo，K.H.，J.Appl.Polym.Sci.(2001)，卷81，第2769頁(yè)]。接枝還可以通過(guò)Ga-erYu，F(xiàn)rederick G.Morin，Geffory A.R.Nobes和Robert H.Marchessault的文獻(xiàn)報(bào)告來(lái)確定，見(jiàn)Macromolecules，(1999)，卷32，pp.518-520)。ESCA數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明的聚烯烴制品的脫乙酰殼多糖-改性的表面在組成上類(lèi)似于脫乙酰殼多糖起始材料。ESCA數(shù)據(jù)還顯示，這些表面具有顯著水平的以鹽形式引入的氮，其證明脫乙酰殼多糖通過(guò)離子相互作用被物理地連接到表面上。
適合作為本發(fā)明的基材組分的聚合物是烯烴均聚物例如聚丙烯、聚乙烯例如低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、金屬茂聚乙烯、高密度聚乙烯和超高分子量聚乙烯、乙烯和乙烯基酯例如醋酸乙烯酯的共聚物和乙烯和不飽和酸或者這些酸的酯例如丙烯酸或者甲基丙烯酸或者丙烯酸和甲基丙烯酸的1-8個(gè)碳的烷基酯或者這些共聚單體的混合物的共聚物。同樣包括的是乙烯/丙烯酸或者甲基丙烯酸共聚物和三元共聚物的離聚物。離聚物是眾所周知的金屬離子部分中和的乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物，如美國(guó)專(zhuān)利3,264,272(Rees)中描述的，該文獻(xiàn)在此加入作為參考?？捎糜诖说膬?yōu)選的聚烯烴是聚乙烯和其共聚物和共混物。
作為本發(fā)明任選的第一步驟，將聚烯烴制品的外表面凈化。聚烯烴制品的表面可以用C1到C6醇、二烷基甲酰胺和乙酰胺或者用其它能夠萃取增塑劑的極性溶劑來(lái)凈化。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚烯烴表面用熱醇(大約70到大約80℃)凈化大約15到大約24小時(shí)。然后可以通過(guò)本領(lǐng)域中通常已知的方法將制品的表面干燥，例如通過(guò)真空、環(huán)境空氣干燥、烘干和強(qiáng)制通風(fēng)干燥。
在將表面凈化和干燥之后，對(duì)聚烯烴制品進(jìn)行預(yù)處理。在預(yù)處理期間，將聚烯烴制品酸化，以為隨后的脫乙酰殼多糖基團(tuán)的連接進(jìn)行表面準(zhǔn)備。本發(fā)明的預(yù)處理包括按照上文引用的Rasmussen等描述的過(guò)程用鉻酸氧化聚烯烴。
預(yù)處理步驟包括將制品暴露于濃氧化鉻(Cr2O3)水溶液和硫酸；用去離子水洗滌；暴露于濃酸(70％硝酸或者6N鹽酸)以除去鉻鹽殘余物；和進(jìn)一步徹底用去離子水洗滌。預(yù)處理步驟的細(xì)節(jié)取決于存在于具體樣品中的增塑劑和其它添加劑。鉻酸溶液的溫度將影響表面氧化的速率，如Rasmussen的文獻(xiàn)圖8所示。對(duì)于該方法，對(duì)于鉻酸/硫酸混合物，典型的溫度為環(huán)境溫度到大約80℃、更通常大約65到大約80℃。氧化鉻∶水∶硫酸的重量比可以為大約25-30∶40-50∶25-30。對(duì)于在表面上產(chǎn)生高密度的羰基基團(tuán)，比率29∶42∶29是最優(yōu)選的。硝酸或者鹽酸溫度通常為大約40℃到大約60℃。水洗溫度可以為環(huán)境溫度到大約70℃。
在酸化預(yù)處理步驟之后，制品在接枝條件下用脫乙酰殼多糖處理。這包括用脫乙酰殼多糖處理溶液浸漬或者潤(rùn)濕制品。通常，該處理溶液是含水乙酸溶液，優(yōu)選大約0.5％到大約5％的含水乙酸。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，配制含1％到2％脫乙酰殼多糖和0.5％到1.0％乙酸的水溶液。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，配制含2％脫乙酰殼多糖和0.75％乙酸的水溶液。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，配制2％脫乙酰殼多糖和1.5％含水乙酸溶液。處理時(shí)間通常為5到30分鐘。處理的溫度不是關(guān)鍵的；室溫是優(yōu)選的。
在接枝條件下用脫乙酰殼多糖處理后，可以洗滌制品，優(yōu)選用去離子水洗滌。任選地，制品可以然后借助于本領(lǐng)域已知的方法干燥。這類(lèi)方法包括環(huán)境空氣干燥、烘箱干燥和強(qiáng)制通風(fēng)干燥。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚烯烴制品在大約70-90℃、更優(yōu)選在大約80℃下烘箱干燥大約12到大約24小時(shí)。
在本發(fā)明方法的優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚烯烴制品借助于索格利特萃取器用熱2-丙醇凈化，然后在真空下干燥。然后將制品用鉻(VI)氧化物-水-硫酸(29∶42∶29重量比)的溶液在72℃下處理5到10分鐘，用去離子水洗滌三次，然后在濃硝酸中于50℃浸泡15分鐘。然后將制品用去離子水充分地洗滌以除去大部分無(wú)機(jī)酸。
通過(guò)本發(fā)明的方法制備的制品具有抗菌性能。所述抗菌性能可以任選地通過(guò)用金屬鹽處理而進(jìn)一步提高。可用于本發(fā)明的金屬鹽包括例如硫酸鋅、硫酸銅、硝酸銀、可溶性鋅、銅和銀鹽。金屬鹽通常通過(guò)浸漬、噴霧或者浸軋所述鹽在水中的稀釋(0.1％到5％)溶液來(lái)施加在制品上。
本發(fā)明的優(yōu)選的制品提供許多的用途。以下是其中在最終使用中微生物生長(zhǎng)得到降低的應(yīng)用實(shí)例，其中通常使用特定的應(yīng)用。
本發(fā)明的制品包括食品包裝、個(gè)人護(hù)理(健康和衛(wèi)生)物品和化妝品?！鞍b”指整個(gè)包裝或者包裝的組成部分。包裝組成部分的例子包括，但是不局限于，包裝薄膜、襯層、封蓋和蓋子。包裝可以是適合于具體應(yīng)用的任何形式，例如罐、箱、瓶、缸、袋或者封端的管子。包裝可以本領(lǐng)域已知的任何手段進(jìn)行制作，例如擠出、共擠出、熱成型、注塑、層合或者吹塑。
包裝的某些特定的例子包括，但是不局限于，用于方劑和非方劑膠囊和藥丸；溶液、乳油、洗液、粉末、洗發(fā)劑、調(diào)理劑、除臭劑、防汗劑和用于眼、耳、鼻、喉、陰道、尿路、直腸、皮膚和頭發(fā)接觸產(chǎn)品的瓶子、管尖、施用器和端蓋；唇產(chǎn)品包裝和端蓋。施用器的例子包括唇膏、無(wú)色唇膏和提高光澤品；用于眼化妝品、例如睫毛油、眼線膏、眼影、撲粉、痱子粉、胭脂、粉底和面霜的包裝和施用器。這些施用器被用來(lái)將物質(zhì)施加在身體的不同表面上，并且在這類(lèi)應(yīng)用中降低細(xì)菌繁殖將是有利的。其它形式的包裝包括飲料瓶頸、可替換的端蓋、非替換的端蓋和分配系統(tǒng)；食品和飲料輸送系統(tǒng)；嬰孩瓶奶嘴和端蓋以及橡皮奶頭。當(dāng)預(yù)定施加液體、溶液或者懸浮體時(shí)，包裝可以制成用于分配分離的液滴或者噴霧液滴的施加形式。本發(fā)明還可用于制成吸入器的藥物施加。
在消費(fèi)者的具體最終使用中受益于抗微生物功能和微生物生長(zhǎng)得到降低的非包裝最終應(yīng)用的例子是食品加工設(shè)備的組成部分，例如輸送皮帶和其部件，用于食品切割和切片的機(jī)器的部件；電話和移動(dòng)電話表面；鞋襯和插套；泡沫襯墊例如墊子和地毯背材以及室內(nèi)裝璜部件；個(gè)人衛(wèi)生服裝例如尿布、失禁墊、衛(wèi)生巾、體育墊、止血墊和其施用器；衛(wèi)生器材和移植物，例如導(dǎo)液管、支架、導(dǎo)紗鉤和假肢；衛(wèi)生保健材料例如繃帶、醫(yī)療織物、醫(yī)療服裝、外科手套、紗布條和墊、注射器支架、靜脈注射管和袋；和淋浴帷幕和淋浴帷幕襯層。為了賦予所列的產(chǎn)品以抗微生物功能，所述產(chǎn)品可以在其成形以前或者在產(chǎn)品的制造之后或者在產(chǎn)品制造期間的任何時(shí)間按照本發(fā)明方法進(jìn)行處理。例如，在制造抗微生物淋浴帷幕中，表面的至少50面積％為聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的材料可以按照本發(fā)明方法處理，然后從處理的材料制造淋浴帷幕?？蛇x擇地，脫乙酰殼多糖處理可以在材料被制成淋浴帷幕之后進(jìn)行。據(jù)信材料的抗微生物性能不會(huì)顯著地改變。
上述脫乙酰殼多糖處理的制品、金屬鹽處理的-脫乙酰殼多糖處理的制品或者含羧基聚合物處理的制品的任何一種可以受益于進(jìn)一步的脫乙酰殼多糖溶液處理。在本發(fā)明范圍內(nèi)還包括這樣的制品，其已經(jīng)通過(guò)本發(fā)明的方法用脫乙酰殼多糖進(jìn)行了最初處理，進(jìn)一步用金屬鹽、含羧基聚合物和/或另外的脫乙酰殼多糖以任何次序進(jìn)行一種或多種處理，以制備多層制品。
本發(fā)明的方法和制品不使用交聯(lián)劑。短語(yǔ)“交聯(lián)劑”指通常使用的二-或者三-官能交聯(lián)劑。含羧基聚合物，例如聚丙烯酸，在本發(fā)明的上下文中不被理解為交聯(lián)劑。
實(shí)施例在下面的實(shí)施例中進(jìn)一步定義本發(fā)明，其中所有份和百分?jǐn)?shù)是重量份和重量百分?jǐn)?shù)，度為攝氏度。應(yīng)當(dāng)理解，這些實(shí)施例，雖然表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但是僅僅是舉例說(shuō)明。根據(jù)以上討論和這些實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明確本發(fā)明的必要特征，并且在不背離其精神和范圍下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改變和改進(jìn)，以使其適合于各種應(yīng)用和條件。
材料和方法用于該研究的脫乙酰殼多糖是可以注冊(cè)商標(biāo)Chitoclear購(gòu)自Primex corporation of Norway的材料。該材料購(gòu)買(mǎi)后直接使用。
脫乙酰殼多糖樣品的N-脫乙酰程度通過(guò)質(zhì)子和碳13核磁共振譜確定為超過(guò)85％。樣品的分子量為大約74,000。
通過(guò)用于材料的抗微生物試驗(yàn)的搖瓶試驗(yàn)測(cè)試處理的制品的抗微生物性能，其中使用以下過(guò)程1.在無(wú)菌燒瓶中在15-25毫升胰酶解酪蛋白大豆液體培養(yǎng)基(TSB)中接種來(lái)自細(xì)菌或者酵母瓊脂平面培養(yǎng)的單一、分離的菌落。在搖動(dòng)或者不搖動(dòng)下(選擇適當(dāng)?shù)奶囟ㄖ晗档某錃?，在25-37℃(對(duì)于特定的微生物使用最佳生長(zhǎng)溫度)培養(yǎng)16-24h。對(duì)于絲狀真菌，在瓊脂平板上制備生成孢子的培養(yǎng)物。
2.在pH為6.0到7.0的無(wú)菌的磷酸鹽緩沖液中稀釋過(guò)夜的細(xì)菌或者酵母培養(yǎng)物(參見(jiàn)下文)，達(dá)到大約105菌落形成單位每ml(cfu/ml)。需要的磷酸鹽緩沖液的總體積為50ml×測(cè)試燒瓶的數(shù)目(包括對(duì)照)。對(duì)于絲狀真菌，以105孢子/ml制備孢子懸浮液。通過(guò)將來(lái)自瓊脂平面培養(yǎng)的、已經(jīng)用無(wú)菌鹽水或者磷酸鹽緩沖液浸注的孢子輕輕地再懸浮制備孢子懸浮液。為了獲得初始菌種計(jì)數(shù)，一式兩份地在胰酶解酪蛋白大豆瓊脂(TSA)板上排種10-4和10-3的最終稀釋物(在磷酸鹽緩沖液中制備)。在25-37℃培養(yǎng)該板過(guò)夜。
3.將50ml接種的磷酸鹽緩沖液轉(zhuǎn)移到每個(gè)含0.5g測(cè)試材料的無(wú)菌測(cè)試燒瓶中。同樣，制備沒(méi)有測(cè)試材料的接種的磷酸鹽緩沖液和未接種的磷酸鹽緩沖液的對(duì)照。
4.將全部燒瓶放置在腕動(dòng)式振蕩器上，在室溫下在劇烈的搖動(dòng)下培養(yǎng)。周期地對(duì)全部燒瓶取樣，并且在TSA板上排種適當(dāng)?shù)南♂屛?。?5-37℃培養(yǎng)16-48h，然后計(jì)數(shù)菌落。
5.以菌落形成單位每ml(cfu/ml)記錄菌落計(jì)數(shù)。
6.Δt值可以計(jì)算如下Δt＝C-B，其中Δt是接觸時(shí)間t的活度常數(shù)，C是在燒瓶中未處理的對(duì)照材料在X小時(shí)培養(yǎng)之后微生物的平均log10濃度，和B是在燒瓶中處理的材料在X小時(shí)培養(yǎng)之后微生物的平均log10濃度。Δt通常在4、6或者24小時(shí)計(jì)算并且可以表示為Δtx。
貯備磷酸鹽緩沖液磷酸二氫鉀22.4g磷酸氫二鉀56.0g去離子水將體積補(bǔ)充到1000ml用NaOH或HCl將磷酸鹽緩沖液的pH調(diào)節(jié)到pH為6.0到7.0，過(guò)濾，滅菌，和于4℃貯藏直到使用。操作磷酸鹽緩沖液通過(guò)在800ml的無(wú)菌去離子水中稀釋1毫升的貯備磷酸鹽緩沖液來(lái)制備。
實(shí)施例1在聚乙烯管尖上氧化和接枝脫乙酰殼多糖按照上文引用的J.R.Rasmussen等的文獻(xiàn)過(guò)程將低密度聚乙烯管尖用鉻酸氧化。
將低密度聚乙烯管尖用熱2-丙醇在索氏萃取器中萃取以?xún)艋獗砻妗Ｈ缓髮⑦@些管尖在真空下干燥和用鉻(VI)氧化物-水-硫酸(29∶42∶29重量比)的溶液在72℃下處理5到10分鐘，用去離子水洗滌三次，然后在濃硝酸中于50℃浸泡15分鐘。然后將其用去離子水充分地洗滌，然后浸泡在新制備的2％脫乙酰殼多糖溶液(Primex，挪威的Chitoclear溶液)在1.5％含水乙酸中的溶液中60分鐘。然后將管尖用去離子水充分洗滌和于80℃干燥16h。
表I顯示了通過(guò)搖瓶試驗(yàn)方法測(cè)定的接枝到聚乙烯管尖的脫乙酰殼多糖對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌金黃色葡萄球菌ATCC 6538、革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌ATCC 25922、銅綠假單胞菌ATCC 27853和克雷白桿菌屬pneumoniae ATCC4352和酵母白色念珠菌ATCC 10231的抗微生物作用?？刮⑸锘钚员硎緸?小時(shí)和4小時(shí)的微生物和脫乙酰殼多糖-處理的聚乙烯管尖的接觸時(shí)間下的t。t是活細(xì)胞的對(duì)數(shù)降低，在未處理的聚乙烯對(duì)照和抗微生物處理的聚合物的log(cfu/ml)差別之間來(lái)計(jì)算。
表1

實(shí)施例2脫乙酰殼多糖在EVA瓶蓋襯層上的氧化和接枝由乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)制成的瓶蓋襯層如實(shí)施例1所述進(jìn)行處理。通過(guò)搖瓶試驗(yàn)方法測(cè)定處理的襯層和未處理的瓶蓋襯層對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌金黃色葡萄球菌ATCC 6538、革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌ATCC25922、銅綠假單胞菌ATCC 27853和克雷白氏桿菌ATCC 4352和酵母白色念珠菌ATCC 10231的抗微生物活性。在三個(gè)小時(shí)之后，處理的瓶蓋襯層具有三-對(duì)數(shù)活細(xì)胞降低，而未處理的蓋子襯層不具有可測(cè)量的降低。
實(shí)施例3。
脫乙酰殼多糖在聚丙烯尿布襯層上的氧化和接枝從市售可得的尿布中除去非織造聚丙烯襯層和如實(shí)施例1中所述進(jìn)行處理。通過(guò)搖瓶試驗(yàn)方法測(cè)定處理的尿布襯層和未處理的對(duì)照對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌金黃色葡萄球菌ATCC 6538、革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌ATCC 25922、銅綠假單胞菌ATCC 27853和克雷白氏桿菌ATCC 4352和酵母白色念珠菌ATCC 10231的抗微生物活性。在三個(gè)小時(shí)之后，處理的尿布襯層具有三-對(duì)數(shù)活細(xì)胞降低，而未處理的對(duì)照不具有可測(cè)量的降低。
實(shí)施例4。
在尿道斯坦特固定模上氧化和接枝脫乙酰殼多糖如實(shí)施例1所述處理由乙烯-醋酸乙烯酯制成的6French尿道斯坦特固定模。將處理的斯坦特固定模和作為對(duì)照的未處理的斯坦特固定模裝進(jìn)Tyvek小袋并且用環(huán)氧乙烷氣體滅菌。通過(guò)搖瓶試驗(yàn)方法測(cè)定處理的斯坦特固定模和未處理的斯坦特固定模對(duì)于革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌金黃色葡萄球菌ATCC 6538、革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌ATCC 25922、銅綠假單胞菌ATCC 27853和克雷白氏桿菌ATCC 4352和酵母白色念珠菌ATCC 10231的抗微生物活性。在三個(gè)小時(shí)之后，處理的斯坦特固定模具有三-對(duì)數(shù)活細(xì)胞降低，而未處理的斯坦特固定模不具有可測(cè)量的降低。
權(quán)利要求
1.一種抗微生物聚烯烴制品，其具有接枝到其上的脫乙酰殼多糖。
2.權(quán)利要求1的抗微生物聚烯烴制品，其進(jìn)一步包括一種或多種選自金屬鹽、含羧基的聚合物和其混合物的化合物。
3.權(quán)利要求1或者2的抗微生物聚烯烴制品，其中聚烯烴是烯烴均聚物。
4.權(quán)利要求3的抗微生物聚烯烴制品，其中烯烴均聚物是聚丙烯或者聚乙烯。
5.權(quán)利要求4的抗微生物聚烯烴制品，其中烯烴均聚物選自低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、金屬茂聚乙烯(MePE)、高密度聚乙烯(HDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。
6.權(quán)利要求1或者2的抗微生物聚烯烴制品，其中聚烯烴是乙烯和乙烯基酯的共聚物。
7.權(quán)利要求6的抗微生物聚烯烴制品，其中乙烯基酯是醋酸乙烯酯。
8.權(quán)利要求1或者2的抗微生物聚烯烴制品，其中聚烯烴是乙烯和選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸1-8個(gè)碳烷基酯、甲基丙烯酸1-8個(gè)碳烷基酯及其混合物的不飽和酸或者該酸的酯的共聚物。
9.權(quán)利要求1或者2的抗微生物聚烯烴制品，其中聚烯烴是乙烯/丙烯酸或者乙烯/甲基丙烯酸。
10.權(quán)利要求2的抗微生物聚烯烴制品，其中金屬鹽選自硫酸鋅、硫酸銅、硝酸銀、可溶性鋅、銅和銀鹽。
11.權(quán)利要求2的抗微生物聚烯烴制品，其中含羧基聚合物是聚丙烯酸。
12.權(quán)利要求1或者2的抗微生物聚烯烴制品，其形式為容器、滴管、管尖、容器蓋子、食品或者飲料分配系統(tǒng)、施用器、奶嘴、化妝品包裝或者橡皮奶頭。
13.一種用于制備抗微生物聚烯烴制品的方法，所述方法包括以下順序步驟a)提供聚烯烴制品，b)任選地凈化聚烯烴制品的表面，c)使聚烯烴制品與包含鉻酸、硫酸或者其混合物的溶液接觸，d)使步驟c)的聚烯烴制品與包含脫乙酰殼多糖的溶液接觸，e)分離步驟d)的聚烯烴制品；和f)任選地干燥步驟e)的聚烯烴制品。
14.權(quán)利要求13的方法，其中步驟d)的包含脫乙酰殼多糖的溶液是含水乙酸溶液。
15.權(quán)利要求14的方法，其中含水乙酸溶液是0.5到5體積％。
16.權(quán)利要求13的方法，其中步驟d)的包含脫乙酰殼多糖的溶液包含0.5％到1.0％體積的含水乙酸和1％到3％體積的脫乙酰殼多糖。
17.權(quán)利要求13的方法，其中步驟d)的與包含脫乙酰殼多糖的溶液的接觸進(jìn)行5到30分鐘。
18.一種用于為了聚烯烴均聚物或者共聚物薄膜、織物或者泡沫表面提供抗微生物功能的方法，其包括按照權(quán)利要求13的方法處理所述薄膜、織物或者泡沫表面。
19.用于為飲料或者食品分配系統(tǒng)提供抗微生物功能的方法，該方法包括提供飲料或者食品分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述表面。
20.為包裝提供抗微生物功能的方法，該方法包括提供包含至少一種包裝組成部分的包裝，所述包裝組成部分具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，所述包裝組成部分選自襯層、蓋子、端蓋、薄膜、盤(pán)子和容器，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述包裝組成部分。
21.權(quán)利要求20的方法，其中所述包裝組成部分通過(guò)擠出、共擠出、熱成型、注塑、層合或者吹塑形成。
22.權(quán)利要求20的方法，進(jìn)一步包括在所述包裝中加入飲料或者食品。
23.權(quán)利要求20的方法，其中所述包裝是罐、箱、瓶、缸、袋或者封端的管子。
24.權(quán)利要求20的方法，進(jìn)一步包括在所述包裝中加入化妝品、個(gè)人衛(wèi)生材料、保健材料或者其混合物，其中所述化妝品、所述個(gè)人衛(wèi)生材料或者所述保健材料是唇膏、無(wú)色唇膏、眼影膏、眼線膏、睫毛油、撲粉、痱子粉、胭脂、粉底、洗發(fā)劑、調(diào)理劑、除臭劑或者防汗劑。
25.權(quán)利要求20的方法，進(jìn)一步包括在所述包裝中加入洗液、面霜、粉劑、液體、溶液、懸浮體、膠囊或者藥丸。
26.權(quán)利要求25的方法，其中所述液體、溶液或者懸浮體預(yù)定以分離的液滴或者液滴的噴霧形式施加。
27.權(quán)利要求20的方法，其中所述包裝是吸入器。
28.為預(yù)定用于口腔接觸的制品提供抗微生物功能的方法，所述方法包括提供預(yù)定用于口腔接觸的制品，該制品具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，其中所述制品是嬰兒瓶奶嘴、橡皮奶頭、正牙器械或其元件、杯子、飲用玻璃杯、牙刷或者出牙玩具，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述制品，其中所述制品隨后接觸到人的口腔。
29.為施用器提供抗微生物功能的方法，所述方法包括提供施用器，該施用器具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，其中所述施用器是睫毛油棒、化妝刷、滴管管尖、眼線膏施用器或者眼影膏施用器，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述施用器。
30.權(quán)利要求29的方法，進(jìn)一步包括使所述施用器與被施加到表面的物質(zhì)接觸；和用所述施用器施加所述物質(zhì)。
31.為止血墊施用器提供抗微生物功能的方法，所述方法包括提供止血墊施用器，該施用器具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面；和按照權(quán)利要求13的方法處理所述止血墊施用器。
32.在包括體側(cè)襯層的個(gè)人衛(wèi)生服裝上提供抗微生物功能的方法，所述方法包括提供包括體側(cè)襯層的個(gè)人衛(wèi)生服裝，所述體側(cè)襯層具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述體側(cè)襯層。
33.權(quán)利要求32的方法，其中所述個(gè)人衛(wèi)生服裝是尿布、失禁服裝或者衛(wèi)生巾。
34.權(quán)利要求32的方法，其中所述體側(cè)襯層包括非織造聚丙烯織物。
35.為食品加工設(shè)備提供抗微生物功能的方法，其中所述食品加工設(shè)備是運(yùn)輸帶組合件或其元件，臨時(shí)或者永久性食品制備表面，或者用于切割食品的機(jī)器的元件，所述方法包括提供所述食品加工設(shè)備，該食品加工設(shè)備具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述表面。
36.為淋浴帷幕提供抗微生物功能的方法，所述方法包括按照權(quán)利要求13的方法處理具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面的材料，和由所述處理的材料制造淋浴帷幕。
37.為淋浴帷幕提供抗微生物功能的方法，所述方法包括提供淋浴帷幕，該淋浴帷幕具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述表面。
38.為電話或者移動(dòng)電話提供抗微生物功能的方法，該方法包括提供電話或者移動(dòng)電話，該電話或者移動(dòng)電話具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述表面。
39.為鞋襯層或者鞋插套提供抗微生物功能的方法，該方法包括提供鞋襯層或者鞋插套，該鞋襯層或者鞋插套具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述表面。
40.為泡沫襯墊提供抗微生物功能的方法，該方法包括提供泡沫襯墊，該泡沫襯墊具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述表面。
41.權(quán)利要求40的方法，其中所述襯墊是墊子或者地毯背材或者室內(nèi)裝璜組件。
42.為衛(wèi)生器材或者移植物提供抗微生物功能的方法，所述方法包括提供衛(wèi)生器材或者移植物，該衛(wèi)生器材或者移植物具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述表面。
43.權(quán)利要求42的方法，其中所述衛(wèi)生器材或者移植物是導(dǎo)液管。
44.在衛(wèi)生保健材料的表面上提供抗微生物功能的方法，所述方法包括提供衛(wèi)生保健材料，所述衛(wèi)生保健材料具有至少50面積％的聚烯烴均聚物或者聚烯烴共聚物的表面，和按照權(quán)利要求13的方法處理所述表面。
45.權(quán)利要求44的方法，其中所述衛(wèi)生保健材料是繃帶、紗布條或者紗布?jí)|；醫(yī)療或者手術(shù)單、長(zhǎng)袍、頭巾、面罩或者手套；注射器支架、靜脈注射管或者靜脈注射袋。
46.在飲料或者食品分配系統(tǒng)中降低微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造飲料或者食品分配系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品，和在所述飲料或者食品分配系統(tǒng)中加入飲料或者食品。
47.在包裝中降低微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造包裝或者包裝組件，所述包裝或者包裝組件包含權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品，和在所述包裝中加入飲料或者食品。
48.權(quán)利要求20的方法，其中所述包裝是罐、箱、瓶、缸、袋或者封端的管子，和所述包裝組件選自襯層、蓋子、端蓋、薄膜、盤(pán)子和容器。
49.權(quán)利要求48的方法，進(jìn)一步包括在所述包裝中加入化妝品、個(gè)人衛(wèi)生材料、保健材料或其混合物。
50.權(quán)利要求48的方法，進(jìn)一步包括在所述包裝中加入洗液、面霜、粉劑、液體、溶液、懸浮體、膠囊或者藥丸。
51.權(quán)利要求48的方法，其中所述包裝是吸入器。
52.在預(yù)定用于口腔接觸的制品中降低微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造所述制品，該制品包括權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品，和使所述制品接觸到人的口腔。
53.權(quán)利要求52的方法，其中所述制品是嬰兒瓶奶嘴、橡皮奶頭、正牙器械或其元件、杯子、飲用玻璃杯、牙刷或者出牙玩具。
54.在施用器中降低微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造包含權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品的施用器，接觸所述施用器與要被施加到表面的物質(zhì)，和施加所述物質(zhì)到所述表面。
55.權(quán)利要求54的方法，其中所述施用器是睫毛油棒、化妝刷、滴管管尖、眼線膏施用器或者眼影膏施用器。
56.降低止血墊施用器的微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造包含權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品的止血墊施用器和將所述止血墊施用器用于其預(yù)定目的。
57.降低個(gè)人衛(wèi)生服裝的微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造包括體側(cè)襯層的個(gè)人衛(wèi)生服裝，所述體側(cè)襯層包括權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品，和將所述個(gè)人衛(wèi)生服裝用于其預(yù)定目的。
58.權(quán)利要求57的方法，其中所述個(gè)人衛(wèi)生服裝是尿布、失禁服裝、衛(wèi)生巾或者體育襯墊。
59.權(quán)利要求57的方法，其中所述體側(cè)襯層包括非織造聚丙烯織物。
60.在食品加工設(shè)備上降低微生物生長(zhǎng)的方法，其中所述食品加工設(shè)備是運(yùn)輸帶組合件或其元件，臨時(shí)或者永久性食品制備表面，或者用于切割食品的機(jī)器的元件，所述方法包括制造所述食品加工設(shè)備，使得所述食品加工設(shè)備的表面包括權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品，和以其預(yù)定方式使用所述設(shè)備加工食品。
61.在淋浴帷幕上降低微生物生長(zhǎng)的方法，其包括制造包含權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品的淋浴帷幕，和將淋浴帷幕懸掛在淋浴中用于其預(yù)定用途。
62.在電話或者移動(dòng)電話上降低微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造具有包含權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品的表面的電話或者移動(dòng)電話，和將所述電話或者移動(dòng)電話用于其預(yù)定目的。
63.降低鞋中的微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括在鞋中插入鞋襯層或者鞋插套，其包括權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品，和穿上所述鞋。
64.降低泡沫襯墊中細(xì)胞繁殖的方法，所述方法包括制造包含權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品的泡沫襯墊，和作為墊子或者地毯背材或者室內(nèi)裝璜組件使用所述襯墊。
65.降低衛(wèi)生器材或者移植物上微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造包含權(quán)利要求1或者2的聚烯烴的衛(wèi)生器材或者移植物，和如所預(yù)定的將所述衛(wèi)生器材或者移植物用于其醫(yī)療應(yīng)用。
66.權(quán)利要求65的方法，其中所述衛(wèi)生器材或者移植物是導(dǎo)液管。
67.降低衛(wèi)生保健材料上的微生物生長(zhǎng)的方法，所述方法包括制造具有包含權(quán)利要求1或者2的聚烯烴制品的表面的衛(wèi)生保健材料，和在其預(yù)定用途中使所述衛(wèi)生保健材料接觸患者。
68.權(quán)利要求67的方法，其中所述衛(wèi)生保健材料是繃帶、紗布條或者紗布?jí)|；醫(yī)療或者手術(shù)單、長(zhǎng)袍、頭巾、面罩或者手套；注射器支架、靜脈注射管或者靜脈注射袋。
全文摘要
本發(fā)明涉及抗微生物聚烯烴制品，其中利用脫乙酰殼多糖和脫乙酰殼多糖－金屬配合物作為抗微生物劑，以及其制造方法。
文檔編號(hào)A61F5/44GK1604945SQ02822025
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2002年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月6日
發(fā)明者S·薩貝桑 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司