[发明专利]亚稳态的银纳米颗粒复合物

说明书

通过引用任何在先申请的并入

本申请要求2012年10月26日提交的美国临时申请61/795,866的优先权的权益，将其全部内容通过引用并入。

背景技术

发明领域

本发明涉及金属加工和微生物学领域，尤其涉及含有银的组合物和制品，及其制备方法和用途。本发明的多种实施方式涉及亚稳态的银纳米颗粒复合物、其制备方法及其作为银离子源的用途。在多种实施方式中，所述复合物包含当暴露于湿气时形状发生变化的银纳米颗粒、控制所述形状变化速率的稳定性调整剂(modulant)和支持所述银纳米颗粒和所述调整剂的基材，或者基本上由其组成或由其组成。

相关技术的说明

银是公知的广谱抗菌材料。银的离子和颗粒(例如纳米颗粒)形式都已经被结合到许多材料和生物医学装置中，以增加治疗功效。例如，NucrystPharmaceuticals开发了Acticoat(例如专利6989156，将其全部内容通过引用并入本文)，其含有具有增加的溶解性和缓释释放银离子的纳米晶体银。其他银敷料也已经上市，包括Silvercel^TM、和Ag。

许多已知的银敷料具有随它们的局部环境而变化的离子释放特性。现有银敷料以主要以接触该敷料的局部环境决定的速率释放离子银，所述局部环境例如水含量、pH、温度及其他因素。因而，释放速率通常是可变的，这导致含银材料的功效不可预知。

发明简述

具有能够调节或控制离子释放特性的能力以便提高治疗功效，并且当应当替换给定制品时给出提示信息(inform)是合乎需要的。因此，本领域需要含有银的组合物和制品，在某种意义上其使得银离子的释放至少部分地受复合物的物理性质和化学性质的调节。在一种实施方式中，控制离子释放特性是治疗功效的一个重要因素。需要更通用类型的复合物，其中银离子的释放时间受复合物的物理性质和化学性质的调节。本文提供了复合物的一些实施方式，所述复合物包含亚稳态的银纳米颗粒和具有抗微生物活性的稳定性调整剂，以用于预防细菌、真菌和酵母生长。

本发明人开始开发抗微生物银纳米颗粒，其适于结合到多种医疗装置和液体、凝胶和固体组合物中，其中在环境中来自该纳米颗粒的银离子的释放时间可以从快速调节至缓慢。他们发现与前述看法相反，当非球形的、具有大曲率的边、角或顶的银纳米颗粒接触溶剂时，与不具有大曲率的类似表面积的银纳米颗粒相比，会很快降解并且以更快的速率释放离子。来自这些纳米颗粒的银离子释放的数量和速率大于从标准表面积模型所预测的。在没有进行如本文描述的改进下，这些具有大曲率的边、角或顶点的银纳米颗粒很快发生降解，从而影响将这种纳米颗粒结合到许多医疗装置或其中期望缓释释放的其他组合物中的能力。本发明人发现，当将包括金属氧化物、聚合物和盐的稳定性调整剂与具有大曲率的边、角或顶点的银纳米颗粒组合时产生稳定化的银纳米颗粒，其中相对于在设定环境中不具有稳定性调整剂的银纳米颗粒，其离子释放速率降低。因此，本发明提供了具有高离子释放能力的稳定化的银纳米颗粒，其提供了可调的离子释放的可变化时间-释放特性，用于各种应用以获得抗微生物作用。

具有大曲率的边、角或顶点的稳定化的银纳米颗粒具有优于本领域已知其他材料的一些另外的优点，包括：批次合成的有效生产；均匀地分散在溶液或介质中的能力；吸附或结合在表面上的能力；当接触溶剂或稀释剂时触发或活化离子释放；由大曲率到较低曲率的形状变化的比色检测；容易结合于多种医疗装置、个人护理产品、家庭用品等的表面上或表面中，包括配制成液体、凝胶、固体、半固体且任选地含有如本文提供的各种载体的组合物。

本文提供了医疗装置，其中银纳米片被金属氧化物或聚合物封装，并且当被溶剂活化时以充分提供抗微生物活性或抗炎活性的密度位于或设置在装置的表面上或表面中。在某些实施方式中，所述医疗装置为管、注射器、绷带、被单、短袜、袖套、罩衫、衬衫、裤子、丝袜、织物、海绵、纸张粘合剂、导管、矫形针、板、植入物、气管套管、胰岛素泵、伤口闭合物、引流管、分流器、敷料、连接器、假体装置、起搏器导联、针、牙齿修复体、通气管、通风器过滤器(ventilatorfilter)、胸膜固定装置、外科手术器械、伤口敷料、失禁垫、无菌包装、衣服、鞋类、尿布、卫生巾、生物医学/生物技术实验室设备、台子、围篱(enclosure)或墙面材料。