[发明专利]使病毒和细菌失活的聚合涂料

说明书

技术领域

本申请涉及使病毒和细菌失活的聚合涂料(也称为“涂料(paint)”)，及其使用方法。

本申请要求2006年11月8日提交的U.S.S.N.60/864,967的优先权。

政府支持

本发明在由美国军队通过MIT的士兵纳米技术研究所授予的合同DAAD-19-02-D-0002的政府支持下进行。政府在本发明中具有一定的权利。

背景技术

存在对能够杀灭有害微生物的材料的浓厚兴趣，特别是对能够用于涂布日常生活中人们所接触的常用物体(例如门把手、儿童玩具、电脑键盘、电话等)的表面的材料以使得所述常用物体抗菌并因此不能传播病毒和细菌感染。由于普通材料不是抗微生物的，需要将其改性。例如，用聚(乙二醇)和某些其他的合成聚合物化学改性的表面尽管不能杀灭微生物却能抗微生物(Bridgett，M.J.等人，S.P.(1992)Biomaterials 13，411-416。Arciola，C.R.等人、Alvergna，P.、Cenni，E.&Pizzoferrato，A.(1993)Biomaterials 14，1161-1164。Park，K.D.、Kim，Y.S.、Han，D.K.、Kim，Y.H.、Lee，E.H.B、Suh，H.& Choi，K.S.(1998)Biomaterials 19，851-859。)也可参见Swanson的美国专利No.5,783,502，其描述了将织物基材改性以使病毒(特别是脂质包被病毒)失活的试剂和方法，其中所述基材通过光化学固定含有季铵基团和烃链的亲水聚合物而改性，从而得到在与基材接触时能够破坏脂质包被病毒的局部表面活性物质。Surfacine Development Co.的WO1999/40791描述了一种组合物，当将其施用至基材时，该组合物在基材表面上形成粘附、透明的水不可溶聚合膜，所述膜可在长时间内提供持久的抗菌和抗病毒作用而无须再次施用。据称该涂料通过接触杀伤机理而提供表面消毒作用，且不会将其组分释放至在导致溶液消毒的水平上的接触溶液中。所述组合物包含有机双胍聚合物和抗菌金属材料的组合。所述聚合物必须能够可逆地结合或络合金属材料，并使金属材料缓慢进入与其接触的微生物的细胞膜中。

或者，能向材料中注入抗菌剂，如抗菌素、季铵化合物、银离子或碘，所述抗菌剂能随时间缓慢释放至环境溶液中并杀灭其中的微生物(Medlin，J.(1997)Environ.Health Persp.105，290-292；Nohr，R.S.& Macdonald，G.J.(1994)J.Biomater.Sci，Polymer Edn.5，607-619Shearer，A.E.H.等人(2000)Biotechnol.Bioeng.67，141-146。)。Shikani等人的美国专利No.5,437,656描述了一种与碘溶液络合的金属上的抗感染涂层。也参见Green等人的美国专利No.6,939,569和Tiller等人的美国专利申请公开No.2003/0091641，后者描述了杀菌组合物，该杀菌组合物包含如疏水聚阳离子型的聚合化合物，所述聚合化合物能共价结合至基材材料上或被喷雾、浸渍、浸涂、涂敷、结合或粘附至基材上。

尽管这些策略已在含有细菌的水溶液中得以验证，不期望它们在缺乏液体介质的条件下可有效抵抗空气中播散的细菌。对于基于释放的材料特别是如此，当浸出抗菌剂用尽时，所述基于释放的材料也可容易失效。

感染是许多侵入性手术、治疗和诊断过程的常见并发症。对于涉及可植入医药设备的过程，由于细菌病毒能形成菌膜，该菌膜能使微生物免于被患者的免疫系统清除并免于药物作用，因此避免感染特别成问题。由于这些感染难以用抗菌素治疗，常常需要移去设备，这对于患者是损伤性的，且增加了医疗成本。

由于已公知与消除基于菌膜的感染相关的困难，已开发出许多技术以处理表面或液槽表面从而预防或减少菌膜形成。例如，已利用各种方法用抗菌素(参见例如美国专利No.4,107,121、4,442,133、4,895,566、4,917,686、5,013,306、4,952,419、5,853,745和5,902,283)和其他抑菌化合物(参见例如美国专利No.4,605,564、4,886,505、5,019,096、5,295,979、5,328,954、5,681,575、5,753,251、5,770,255和5,877,243)涂布医疗设备的表面。