[发明专利]无毒水溶性无机抗微生物聚合物及相关方法

说明书

发明领域

本发明涉及无毒水溶性无机抗微生物聚合物，且特别地涉及能够用于使微生物失活的无毒水溶性无机抗微生物聚合物。本发明还涉及用无毒水溶性无机抗微生物聚合物处理微生物的方法，以及制备用于使微生物失活的无毒水溶性无机抗微生物聚合物的方法。

发明背景

在开发用于使微生物失活的组合物方面已经进行了若干尝试。然而，与许多这些组合物有关的一个主要问题在于活性组分是对人类和未经该组合物处理的其它生命形态具有潜在有害影响的有毒物质。

例如，授予Moore等的美国专利6,869,620披露了用于制备杀生物活性溴浓缩水溶液的方法，以及用作生产活性溴杀生物溶液的有用前体或中间体的新颖的浓缩水溶液。该方法包括形成含有碱金属阳离子、溴阴离子和氨基磺酸根阴离子的酸性水溶液，将碱金属阳离子源和含氯的溴化物氧化剂加入该水溶液中，和然后将水溶液的pH升高到至少约10。然而，溴毒性是众所周知的，并由5wt％到10wt％浓度下它对细菌、藻类和软体动物的毒性影响得以证明。

授予Day的美国专利6,866,870披露了由过氧化物和次氯酸盐以不少于10∶1的比例形成的稳定性提高的杀生物剂组合物。虽然该杀生物剂组合物具有提高的稳定性，但它包含潜在的有毒组分。

授予Compadre等的美国专利6,864,269描述了采用季铵化合物特别是约40wt％十六烷基吡啶氯化物作为抗微生物剂的浓缩无泡溶液的用途。此组合物可能也具有毒性环境影响。

授予Guthrie等的美国专利6,866,869披露了含有碘阴离子和硫氰酸根阴离子、高碘酸(或其碱金属盐)以及任选地过氧化物酶的混合物的液体抗微生物组合物。此组合物可能也具有毒性环境影响。

杀生物组合物的毒性特性也是问题，因为在减少整个微生物污染物方面它们最终所起的作用有限。特别地，作为由微生物毒化中毒所诱发的导致抗生素抗性(antibiotic resistance)的变异的直接结果，使用有毒的组合物常常导致产生“超级虫子(super-bugs)”。

因此仍然需要使微生物失活并降低微生物在处理表面上进一步生长的可能性的无毒抗微生物剂。

发明概述

根据本发明的一个方面，提供用于使微生物失活的无毒水溶性无机聚合物。

根据本发明的另一方面，提供通过施加含无毒水溶性无机聚合物的涂料溶液使微生物失活的方法。在优选的实施方式中，该方法包括使水溶液干燥以形成膜的进一步的步骤。

所述涂料溶液也可以用作流体、膜、凝胶或粉末，或者用作第二溶液、膜、凝胶或粉末的成分。

根据本发明的另一方面，提供用于制备无毒水溶性无机聚合物的方法，其包括混合碱金属阳离子、磷酸根阴离子(phosphate anions)、碳酸根阴离子(carbonate anions)和氢离子的水溶液以形成碱性水溶液。

根据本发明的另一方面，提供下列通式的无毒水溶性无机聚合物，其中X是任意碱金属阳离子，优选钠阳离子或钾阳离子：

根据本发明的另一方面，提供用于使微生物失活的膜，所述膜包括无毒水溶性无机聚合物。

根据本发明进一步的方面，提供用于使微生物失活的聚合物悬浮液，所述聚合物悬浮液包括约2％到约20％的水溶性无机聚合物。

本发明提供有效使微生物包括霉菌(mold)、真菌(fungus)、孢子(spores)、细菌以及病毒失活但对环境无害的无毒聚合物。该聚合物是水溶性的，且在溶液中及作为干的膜都是具有活性的。

在优选实施方式详述中与下述实施例和附图一起描述其它的和优选的实施方式。

附图简述

在仅以举例的方式说明本发明优选实施方式的附图中

图1是显示液态形式的本发明的聚合物对大肠埃希菌(E.coli)0157:H7的影响的图表；

图2是显示本发明的聚合物干燥后对大肠埃希菌0157:H7的影响的图表；

图3是显示本发明的聚合物干燥后对致病性大肠埃希菌0157:H7的浓度依赖性影响的图表；

图4是显示较低浓度的本发明的聚合物干燥后对大肠埃希菌0157:H7的影响的图表；

图5是大肠埃希菌0157:H7的扫描电子显微镜照片，显示用本发明聚合物处理的影响；

图6是显示本发明的聚合物干燥后对沙门氏菌(Salmonella)的影响的图表；

图7是显示液体形式的本发明的聚合物对沙门氏菌的影响的图表；