CN100361727C - 空气过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于循环和/或再循环空气系统的空气过滤器，它包括含有微生物学有效量的多聚双胍或其盐的过滤介质；还公开了使用所述过滤器减少循环或再循环空气系统中臭味和/或微生物的方法以及保护空气过滤介质免受微生物影响的方法。

Description

空气过滤器
本发明涉及一种用在循环和/或再循环空气系统(该系统包括一种含有生物有效量的多聚双胍的过滤介质)中的空气滤器。本发明还包括一种减少通过含有生物有效量的多聚双胍介质后的空气中的气味和空气微生物的方法。
空气滤器通常广泛地用在各种空气循环系统中以除去特定的物质。它们可以是一个让空气通过的袋子或封套(即通常所知的滤袋)，或者是装在一个框架上的衬垫或滤纸。滤袋具有高效的收集并除去颗粒物质(如粉尘)和燃烧产物(如烟雾)的能力。空气滤器中所用的过滤介质可以是各种各样的材料，但最常用的是一些纺织的或无纺的纤维材料。
住宅楼、办公楼、影剧院等建筑以及飞机、汽车和医院的空调及中央供热系统中的空气循环系统内都用到这些滤质。不同的环境对过滤的要求也很不相同。在工业洁净室，尤其是医院环境(如监护病房和外科病房)中，过滤空气特别重要。
空气中的微生物可以在空气过滤系统中引起一些特殊的问题，因为把这些过滤介质从滤器中取下来后，其中的微生物仍然存活。这就会导致这些微生物的扩散，从而引起空气循环系统中更加广泛的污染。接下来就是产生一系列更加广泛的问题，包括过滤介质的效用降低，直到由产气菌产生的难闻的气味。另外，再循环气体中大量微生物的存在也成为引发“劣质建筑综合症”的一项可能的因素。为避免发生这类问题，可以用抗菌剂去处理这些过滤介质以抑制诸如细菌、真菌、病毒、藻类、酵母和原虫等微生物的生长。
医院环境中的一个特殊问题是控制或消除病原微生物，特别是革兰氏阳性病原菌，如葡萄球菌，肠球菌，链球菌和分枝杆菌。这些病原菌中有许多已经产生了抗药性菌株，例如抗甲氧西林钠的葡萄球菌(MRSA)，抗甲氧西林钠的凝集酶阴性葡萄球菌(MRCNS)，抗青霉素的肺炎双球菌以及具有多种抗性的结肠炎肠球菌。这些菌株一旦产生抗性就很难处理和从医院环境中清除掉，因为它们能抵抗常规抗生素如青霉素和甲氧西林钠的攻击。滤器中起过滤作用的介质所收集到的这些特殊物品，特别是有机物，会成为这些抗性病原体的营养源，从而导致这些病原体在过滤介质中扩散并进入通过这些滤质的气流中。因此，需要抑制或消除空气滤器中这类病原体的生长。迄今，要做到这一点还很困难。
我们发现，在空气滤器内起过滤作用的介质中或其表面上整合进多聚双胍或多聚双胍的盐，能使这些介质表现出非常好的抗菌活性，而且，通过这些介质的空气的气味小了，空气中的微生物也少了。这些双胍类化合物比所选用的抗生素具有更广泛的抗菌谱，毒性更低，更容易用在这些过滤介质上。
本发明的第一项内容，提供了一种用于循环和/或再循环空气系统中的空气滤器，该滤器包括一个含有微生物学有效量的多聚双胍或多聚双胍盐的过滤介质。
优选的多聚双胍含有至少2个下式(1)所示的双胍单元：
Figure C0081337900051
它们通过含有至少一个亚甲基的桥基团联接。所述桥基团可以含有一个可被杂原子(如氧、硫或氮原子)任意取代的多亚甲基链。该桥基团还可含有一个或多个饱和的或不饱和的环状核。优选的桥基团是，在两个相邻的式(1)所示的双胍之间直接插入至少三个，最好至少四个碳原子，而优选的桥基团是，直接插入式(1)的两个相邻双胍单元的碳原子不多于十个，最好不多于八个。
这种多聚双胍的末端可以是任何适宜的基团，所述基团可以是烃基或取代的烃基，可以是胺基或氰基胍基。
Figure C0081337900052
当末端为烃基时，可以是烷基、环烷基或芳烷基。
当末端为取代的烃基时，取代基可以是任何不表现有损害多聚双胍微生物学特性的不利作用的取代基。这些取代基或取代的烃基的实例包括芳氧基、烷氧基、酰基、酰氧基、卤素和腈。
若多聚双胍含有两个式(1)所示的双胍基，这两个双胍基优选通过一个多亚甲基相联接，更优选用一个1，6-亚己基联接，且所述双胍为二双胍。
这些二双胍的末端基团优选为C1-10-烷基，该烷基可以是直链的或者是带支链的；并可以是任意取代的芳基、特别是任意取代的苯基。例如这些末端基团可以是2-乙基己基和4-氯苯基。特别有代表性的这种二双胍的实例是式(2)和式(3)所示的游离碱基形式的化合物：
Figure C0081337900061
这种多聚双胍优选地含有两个以上的式(1)所示的双胍单元，并且优选地是一种直链的多聚双胍，它含有一个式(4)所示的重复的聚合物链：
Figure C0081337900062
其中X和Y代表桥基团，通过X和Y联接的直接插入各对氮原子之间的碳原子总数大于9并小于17。
桥基团X和Y可由多亚甲基链组成，其间可任意插入杂原子(如氧、硫或氮原子)。X和Y也可连接成饱和的或不饱和的环状核，在这种情况下，直接插入通过X和Y连接的各氮原子对之间的碳原子数也包括一个或两个环核基的那部分碳原子，此时它是最短的。因此，在下示基团中环核中直接插入两个氮原子之间的碳原子数是4而不是8：
具有式(4)所示的重复聚合物单元的直链多聚双胍通常作为聚合物的混合物而获得，其中聚合物的链的长度不同。优选的下式所示的独立的双胍单元数目总共为3～80个，其中X和Y的定义如前所述。
Figure C0081337900072
和
Figure C0081337900073
优选地，X和Y各自独立地为一个多亚甲基链，更优选地为1，6-亚己基链(即-(CH2)6-)。
优选的直链多聚双胍是由式(5)所代表的游离碱形式的聚合物链的混合物：
Figure C0081337900074
其中n为4～40，优选4～15。特别优选的是，n的平均值为约12。此游离碱形式的聚合物的平均分子量优选为1100～3300。
直链的双胍可用具有下式的双氰基肼与二胺H2N-Y-NH2反应来制备，
Figure C0081337900075
其中的X和Y的定义如前所述，或者通过一种双胺盐之间的反应来制备；或者用下式所示的双氰二亚酰胺与双胺H2N-Y-NH2反应来制备，其中的X和Y的定义如前所述。
Figure C0081337900081
英国专利说明书702,68号和1,152,243号分别描述了这些制备方法，其中所述的任何多聚双胍此处均可应用。
正如前面所提到的，直链多聚双胍的聚合链的端部可以是一个氨基，或是一个氰基胍基。
Figure C0081337900082
在直链多聚双胍的制备过程中，该氰基胍基可以水解产生一个胍端基。各聚合物链上端基可以是相同的或者是不同的。
如上所述，在多聚双胍的制备过程中，与双胺H2N-Y-NH2一起还可能存在少部分伯胺R-NH2(其中R代表1～18个碳原子的烷基)。这种伯胺起一种链的终止剂的作用，从而使多聚双胍聚合物链的一端或两端都以-NHR基结束。以此作终端的多聚双胍在此也可以使用。
这些多聚双胍很快就能和无机酸和有机酸形成盐。酸的选择主要取决于制备的空气滤器所要求的是水溶性的还是非水溶性的多聚双胍盐。盐的选择在大多数情况下取决于滤器所用的介质的类型。多数情况下用水溶性的多聚双胍盐较方便。若多聚双胍为式(2)所代表的游离碱形式的化合物，则优选的多聚双胍盐为二葡糖酸盐。若多聚双胍为式(3)所代表的游离碱形式的化合物，则优选的水溶性盐为二乙酸盐，若更优选的多聚双胍为式(5)所代表的游离碱形式的直链聚合物的混合物，则优选的盐为盐酸盐。
多聚双胍也可与含有4～30个碳原子的有机酸形成溶剂可溶解的盐。能与多聚双胍形成溶剂可溶解的盐的有机酸可以含有膦(酸)基、磷酸基、磺酸基或硫酸基团，但优选的是含有羧酸基团。有机酸可以是芳香族酸，但优选的是脂肪族酸，包括脂环族酸。若有机酸为脂族酸，有机酸的脂族链可以是直链的，也可是支链的，饱和的或不饱和的，包括它们的混合物。优选的脂族链为直链，优选的有机酸为脂肪族羧酸。
与多聚双胍形成溶剂在溶解的盐的有机酸，除羧基外，优选的应含有不少于8个碳原子，更优选的应含有不少于10个碳原子，最优选的应含有不少于12个碳原子。该有机酸除羧基外，优选的应含有不多于24个碳原子，更优选的应含有不多于20个碳原子，最优选的应含有不多于18个碳原子。
与多聚双胍形成溶剂可溶解的盐的有机酸可以含有一个以上的酸基团，但优选的是只含有一个这样的酸基团。
与多聚双胍形成溶剂可溶解的盐的有机酸可以被卤素或特别是被羟基取代。但优选的是不含取代基的有机酸。
一些市售的脂族羧酸是混合物，例如从动物脂肪及植物油得到的脂肪酸，这些脂肪酸含有饱和的和不饱和的脂族链。这些脂族酸，特别是C14-18-烷基羧酸以及它们的完全饱和的或氢化的类似物已发现是有用的。
可任意取代的羧酸的例子包括戊酸，己酸，辛酸，2-辛烯酸，月桂酸，5-十二碳烯酸，肉豆蔻酸，十五烷酸，棕榈酸，油酸，硬脂酸，二十碳烯酸，十七烷酸，棕榈油酸，蓖麻油酸，12-羟硬脂酸，16-羟十六烷酸，2-羟己酸，12-羟十二烷酸，5-羟十二烷酸，5-羟癸酸，4-羟癸酸，十二烷二酸，十一烷二酸，癸二酸，苯甲酸，氢化苯甲酸和对苯二甲酸(teraphthalic acid)。优选的有机脂肪羧酸为硬脂酸。
多聚双胍的可溶于溶剂的有机酸盐可用业内人士共知的任何方法制备，但优选的方法是在碱性条件下向双胍的水溶液中加入有机酸而使其沉淀出来。双胍的这种有机酸盐可通过将其溶解在合适的有机液体中而进一步纯化，优选的有机液体为与水不混溶的，用水洗涤有机相可除去任何残存的水溶性盐。
可用天然的或合成的聚合物塑料材料制做滤器中的过滤介质。天然的聚合材料的实例是：纤维素，例如粘胶和木浆；硅酸盐，如玻璃；以及羊毛。合成的塑性聚合物材料的实例包括：聚酯类，例如聚乙烯二甲酸酯；酰胺类，例如尼龙6，6和6，10；聚氨酯类；聚丙烯酰胺类，包括那些含有羧基和磺基的基团；聚链烯烃类，例如聚乙烯和聚丙烯。优选的聚合物材料是纤维素。
过滤介质可以含有能让空气通过的任何具备适宜物理形状的聚合物材料。因此，聚合物材料可以是薄板、纤维、薄片、碎屑、颗粒等等，包括它们的混合物。若过滤介质为纤维时，可以是编织物，也可以是非编织物。非编织的纤维性过滤介质可以是干的，也可是湿的，最好是毡子或单子的形式。优选的纤维材料是编织的，特别优选的纤维材料是纤维素的，如棉或粘胶纤维。
过滤介质中多聚双胍或多聚双胍盐允许的含量范围很宽。按过滤介质的重量计，优选的多聚双胍含量不少于0.0001％，更优选的含量不少于0.05％，最优选的含量不少于0.3％。另一方面，优选的多聚双胍含量也不要大于10％，更优选的含量不大于5％，最优选的含量不大于1％。当按过滤介质的重量计多聚双胍的含量为0.4％～2％时，可获得有用的效果。
可以业内人士共知的任何方法将多聚双胍应用到过滤介质中去。因此，若多聚双胍或其盐为固体时，可以将其直接加入，通过搅拌或摇动使其均匀分布到过滤介质中。但优选的方法是将多聚双胍以溶液或分散在适宜的液态介质中的方式加入到过滤介质中。当多聚双胍或其盐为水溶性时，优选的液态介质为水；当多聚双胍可溶于有机液体中时，优选的液态介质为一种有机溶剂，如C1-4链烷醇类，酮类，醚类，酯类，芳族和脂肪烃类，包括其卤素衍生物。愿意的话，多聚双胍也可以乳剂(油包水或水包油乳剂)形式来应用。当多聚双胍以分散或乳液的形式应用于过滤介质中时，优选的方式是用一种适宜的分散剂或乳化剂将其成连续相均匀地分布在过滤介质中。当过滤介质是一种合成的塑性聚合材料时，可用业内人士共知的方法(例如用多聚双胍给颗粒、碎屑、毡片涂层)使多聚双胍均匀地分布到塑性材料上。当多聚双胍经液态介质应用时，最好用蒸发的办法将液态介质除去。涂层的颗粒、碎屑或毡片可通过适当的加热处理(如熔体挤出和熔体纺丝法)制成单子或纤维。但优选的做法是将多聚双胍用在过滤介质的表面。
特别优选的做法是，过滤介质含有纤维素类纤维，多聚双胍为其盐酸盐形式的聚亚己基双胍。聚亚己基双胍以水溶液的形式来应用也是一种优选的做法。
在本发明的一个实施例中，空气滤器中还含有一种除臭剂。我们发现，当空气经过过滤而受到有气味的成分的污染后，用多聚双胍再加上一种除臭剂对于清除气味特别有效。这些气味成分包括燃烧产物(如烟草产生的烟雾)；烹调产生的油烟，以及运送和处理化学药品所产生的气态/挥发性物质.
适用的除臭剂包括活性炭、沸石、环糊精、十一碳烯酸以及它们的衍生物。
可用任何方便的办法，例如此前讨论过的有关掺加多聚双胍的方法将除臭剂掺到滤器中去。优选的方法是用含有除臭剂的溶液或分散液浸泡过滤介质。这种含有除臭剂的溶液或分散液可在多聚双胍之前、之后或与多聚双胍同时使用。但优选的是，当使用除臭剂时，将其与含有多聚双胍的介质分别掺加到滤器中去。例如可以将用除臭剂浸泡的另外一种过滤介质掺加到滤器中来做到这一点。
优选的掺加固态除臭剂(如活性炭)的方法是在滤器中加上一层除臭剂。
本发明的一个优选实例是，过滤介质包括此前描述过的含有多聚双胍的过滤介质和一层除臭剂。优选的是，含有除臭剂的这一层夹在由此前描述过的一种或多种过滤介质构成的内层和外层之间，此处内层和外层至少有一层含有(最好内外层都含有)多聚双胍或其盐。特别优选的是，内层和外层都是用聚亚己基双胍(尤其是聚亚己基双胍的盐酸盐)浸泡的纤维素类纤维材料(尤其是棉花或非纺的粘胶纤维)。也特别优选用活性炭或环糊精做除臭剂。
已知在有机营养物和水存在的条件下微生物能够生长和繁殖，而用一种具有生物活性的化合物与之接触可以抑制其生长。这种接触通常是由水介导的。现在发现，在一个循环和/或再循环空气系统的过滤介质中微生物在干燥条件下生长和繁殖，用含有多聚双胍的过滤介质在干燥条件下与之接触可抑制其生长。所谓“干燥”条件是指空气的相对湿度在20％到80％之间。发现在循环气体的相对湿度为55％±15％时，含有多聚双胍的过滤介质在减少气味和抑制微生物生长方面特别有效。
如前所述，含有多聚双胍的过滤介质能减少通过该介质的气体中的气味和/或减少其中微生物的数量。因此，本发明进一步提供了一种在循环和/或再循环空气中减少气味和/或空气微生物数量的方法，该方法包括使所述空气通过一个含多聚双胍的过滤介质。
如上所述，在一个循环和/或再循环空气系统的滤器中，微生物的生长能够阻抑空气的通过，堵塞过滤介质，从而降低空气滤器的效用。在空气滤器中掺加多聚双胍后缓解了空气滤器效用的降低。因此，本发明进一步提供了一种方法，它通过在过滤介质中或其表面上掺加微生物学有效剂量的多聚双胍或其盐，对循环和/或再循环空气系统中的过滤介质产生保护作用，防止微生物在上面生长。
可用业内人士共知的常规方法(例如此前描述的有关本发明的第一个方面所述的方法)将多聚双胍应用于过滤介质中去。
下述非限制性的实施例用以进一步说明本发明，其中所有的参考资料均作为说明的一部分；除特别指出者外，所有的百分比均为重量百分比。
实施例1
实施例1说明，在潮湿条件下，细菌可在“干燥的”棉制空气过滤介质中存活。
将牛津株金黄色葡萄球菌(NCTC 6571)在肉汤培基上培养24小时，使用血球计数器，用生理盐水稀释到107个菌体/mL。
将聚丙烯盒(底深约5cm，高6cm，有一透明的盒盖)灭菌，在盒底铺上3cm的一层吸饱了灭菌蒸馏水的蛭石。做好的这套系统用作培养接种物的湿盒。
为检查接种物的生长过程，做下述试验：在两个湿盒的蛭石表面各放7套含有营养琼脂的培养皿。拿掉培养皿的盖，封好湿盒的盖。每个湿盒的盖上在一侧短边切出一个4cm×2cm的“小窗”.用一个压缩气体喷枪将接种物通过“小窗”喷进湿盒内。接种完毕后将“小窗”封闭，将两个湿盒在37℃下培养24小时。然后检查琼脂培养皿上接种物的存活和分布情况。
表1的结果表明，用这种试验方法，接种物是均匀分布的。
表1喷雾法作为接种方法的效果
培皿在湿润室内的位置     细菌生长记述
    左后 每个培皿中都有数百个菌落均匀地分布在琼脂培基的表面
    右后
    中左
    中右
    中央
    左前
    右前
用下述试验评价此系统中微生物在一种棉制空气过滤介质上的存活情况以及湿盒内不同位置的影响。将5个灭菌的培皿底翻过来摁到湿盒内吸饱了灭菌蒸馏水的蛭石中，以为棉垫提供一个干燥平台。每个培皿底上放一块5cm2(0.24g)未做处理的棉垫，然后将湿盒的盖封好。制备两套这样的湿盒。以前述方法对湿盒进行接种，密封后在室温下培养1小时。然后将湿盒启封，用下述两种方法分别处理两个湿盒内的棉垫：
稀释计数：将5块棉垫一一放到10mL灭活液中(2％多乙氧基醚加0.3％ azolectin灭活液)，以生理盐水做连续稀释后倒入营养琼脂做平板计数。然后将这些平板在37℃下培养24小时。
铺盖法：将5块小棉垫分别放在营养琼脂的表面，再用冷却的融化的琼脂倒在上面将其完全覆盖。然后将这些平板也在37℃下培养24小时。结果如表2所示。
表2金黄色葡萄球菌在棉质介质上的存活情况
棉垫在湿室内相对于接种“小窗”的位置 计数cfu/mL 铺盖法
    左后     1.5×10<sup>4</sup>     ++
    右后     5.8×10<sup>3</sup>     ++
    中央     1.7×10<sup>4</sup>     ++
    左前     1.1×10<sup>4</sup>     ++
    右前     3.1×10<sup>3</sup>     ++
cfu＝形成的菌落数
-＝无可见的菌落
+＝可见数个菌落
++＝适度的菌落数
表2的结果表明，细菌可在湿盒内的干燥基质上生存，并确证整个湿盒内的接种是均匀的。
实施例2
实施例2说明，用1％聚亚己基双胍盐酸盐处理的棉质过滤介质，以未经处理的样品做对照，比较它们抑制细菌生长的能力。
按实施例1所述方法，制备4套湿盒和107个菌体/mL的金黄色葡萄球菌接种液。每个湿盒中有6个翻过来放置的培皿底，其上放有3块未经处理的棉垫(5cm2)和3块在聚亚己基双胍盐酸盐溶液中蘸过后封干的棉垫。每个湿盒都按实施例1所述方法接种菌液后培养。在培养到第15分钟、1小时和4小时时备取出两个未经处理和处理过的棉垫，按实施例1所述分别做稀释计数和铺盖法检查。
表3  经聚亚己基双胍处理的棉垫与未经处理的棉垫的比较
  接触时间   样品处理   稀释计数     铺盖法
15分钟 未处理1％聚亚己基双胍处理 3.5×10<sup>4</sup>0×10<sup>1</sup> ++3个菌落
1小时 未处理1％聚亚己基双胍处理 1.9×10<sup>5</sup>0×10<sup>1</sup> ++0个菌落
4小时 未处理1％聚亚己基双胍处理 4.8×10<sup>4</sup>0×10<sup>1</sup> ++/+1个菌落
+  ＝少于20个菌落
++ ＝适度生长
+++＝致密融合生长
表3的结果表明，聚亚己基双胍有效地阻绝了接种在棉质空气过滤介质上的金黄色葡萄球菌的生长。
实施例3
这些试验从另一个角度显示用聚亚己基双胍盐酸盐处理的空气过滤介质的抗菌作用。
用灭菌生理盐水制备金黄色葡萄球菌的菌悬液，使其最终浓度为106个菌体/mL菌液。在8个营养琼脂平板的表面各喷0.1mL菌液，使平板在无菌条件下干燥。将4块未经处理的棉垫(2.5cm2)和4块蘸过1％聚亚己基双胍盐酸盐溶液后风干的棉垫分别放在平板上，每个平板上一块。
在棉垫与平板接触后第0分钟，第15分钟，第1小时和第4小时，从琼脂平板表面分别拿掉1块未经处理的和1块处理过得棉垫。当所有的棉垫都被拿掉后，将琼脂平板在37℃下培养48小时，检查棉垫与平板表面接触过的地方是否有金黄色葡萄球菌的菌落生长。
在与未经处理的棉垫接触过的琼脂平板表面有菌落生长。在所有的时段，与用聚亚己基双胍处理的棉垫接触过的琼脂平板表面则没有细菌生长。
试验结果表明，在这种琼脂接触法的条件下：
a)未经处理的棉质过滤介质不能防止金黄色葡萄球菌的生长。
b)用1％聚亚己基双胍溶液处理的棉质过滤介质显示对金黄色葡萄球菌有杀菌作用。
实施例4
将过滤空气的介质用0.4％聚亚己基双胍盐酸盐的水溶液浸泡后令其干燥。将如此处理过后的样品制成两个滤垫，其中一个保存好备用，另一个作为办公室内空气清洁机的滤垫使用两周。接下述步骤比较这两个滤垫与未用聚亚己基双胍盐酸盐处理过的对照滤垫被细菌和真菌污染的程度。
从每块滤垫上剪下少量试样，取一些放在营养琼脂上检测细菌，将另一些放在麦芽脂上检测真菌。将营养琼脂在37℃下培养48小时，麦芽琼脂在25℃下培养7天。
表4和表5表明，用聚亚己基双胍处理过的过滤空气的介质在用前和用后都能抑制细菌和真菌的生长。
表4细菌污染
    过滤介质     使用情况     污染情况
用聚亚己基双胍处理过 使用过未使用过 无污染无污染
未经处理 使用过来使用过 中度污染严重污染
表5真菌污染
    过滤介质     使用情况     污染情况
用聚亚己基双胍处理过 使用过未使用过 无污染中度污染
未经处理 使用过未使用过 中度污染严重污染
实施例5
用公认的美国纺织染化工作者协会(AATCC)第147号试验方法对实施例4所述的样品进行评价。将金黄色葡萄球菌培养物在营养肉汤培基上培养过夜，用灭菌蒸馏水做1∶10稀释。用白金耳蘸取接种物，在营养琼脂平板表面划5条长60mm的线，各线间隔10mm。小心操作，不要划破琼脂的表面，也勿用白金耳二次蘸样。在无菌条件下让平板风干。将25×65mm的滤垫以无菌操作法横着搭在5条划线上，并用无菌的白金耳将其轻轻地压在琼脂表面上。
将平板在37℃下培养24小时，对滤垫上的细菌生长情况及滤垫周围出现的抑菌带进行评估。
表6用金黄色葡萄球菌所做的AATCC第147号试验
    处理 使用情况 滤垫上细菌的生长情况 抑菌带
0.4％聚亚己基双胍 未使用过使用过 无生长无生长 1mm0mm
未处理 未使用过使用过 大量生长大量生长 无无
表6的结果说明，放在再循环空气系统中的用聚亚己基双胍处理过的滤垫，无论使用前还是使用后，都能抑制金黄色葡萄球菌的生长.
实施例6
用公认的AATCC第30号试验法比较空气滤器中用聚亚己基双胍处理的滤垫与用3-(三甲氧基甲硅烷基)-丙基-十八碳二甲基氯化铵处理的滤垫在抗菌方面的作用。
用无菌棉棒拭抹黑曲霉的果汁培养物以获取霉菌孢子。将这些孢子撒入一个盛有50mL灭菌蒸馏水和少量玻璃珠的锥形瓶中。吸取其中1mL滴加到Czepek Dox琼脂培皿上。在接种过的琼脂面上放一条(2.5×2.5cm)试样。再将0.2mL孢子悬液吸加到试样表面。将接种好的平板在25℃黑暗环境下培养7天。评价三类试样上的真菌生长情况：未作处理的棉样，用0.25％聚亚己基双胍浸泡后风干的棉样，和用0.55％3-(三甲氧基甲硅烷基)-丙基-十八碳二甲基氯化铵浸泡、干燥后再经100～120℃二次加热的棉样。
表7  聚亚己基双胍与3-(三甲氧基甲硅烷基)-丙基-
十八碳二甲基氯化铵的活性比较
    样  品 试样表面霉菌覆盖面积AATCC第30号试验 抑菌带(mm)
未处理的棉样 全部覆盖 0
用3-(三甲氧基甲硅烷基)-丙基-十八碳二甲基氯化铵处理的棉样 全部覆盖 0
用聚亚己基双胍处理的棉样 ～25％被覆盖 0
实施例7  医院内空气滤器中的过滤介质用聚亚己基双胍处理后的效果
在英国Macclesfield总医院的一个开放的病房中安装并运行空气滤器，以比较经聚亚己基双胍处理和未经聚亚己基双胍处理的滤垫的效用。
试验用滤垫由两层编织的棉纤维垫中间夹一层活性炭做成。用聚亚己基双胍处理滤垫就是将20％的聚亚己基双胍盐酸盐溶液均匀地涂在滤垫的进风面后再让它风干。用空气清洁器(其中的滤垫或是标准件或是用聚亚己基双胍处理的滤垫)在病房的各点进行空气采样。按下述程序评价滤垫对空气中菌群的作用。
空气中菌群的检测
用M Air T气体采样器从医院病房中采样，检测已知体积空气中可培养出的菌数。将气体采样器预先定好采集1000升(1m3)空气，这大约需要5分钟。使采集来的气样通过一种胰化胨大豆琼脂培基，这是一种可使多种微生物生长的全能琼脂。将接种好的平板在室温下培养4天，然后观察并统计菌落数。
每次做空气采样都将气体采样器放置在病房中的同一个位置，在采样前使其连续运转7天。在做另一次试验前为消除滤器的任何影响，在每一步试验之间要留出两到三天的时间。每个滤器做两次空气采样，每次试验都做重复。四次检测的平均值如表8所示。
表8  滤器连续运转7天后的空气微生物计数(菌数/m3空气)
    滤器位置     滤垫     菌数/m<sup>3</sup>
护士站 经聚亚己基双胍处理未处理 未做试验284
第二隔栅 经聚亚己基双胍处理未处理 130332
第三隔栅 经聚亚己基双胍处理未处理 121291
第一隔栅(分诊处) 经聚亚己基双胍处理来处理 ～324～700
表8清楚地表明，与未经处理的滤垫比较，经聚亚己基双胍处理的滤垫使空气中的菌数减少了大约60％。
每克用过的滤垫回收到的菌数
如上所述，在医院的不同地点连续使用7天和10天后，从经过聚亚己基双胍处理和未经处理的滤垫采样，按下述程序评价它们被细菌污染的程度。
从每块滤垫剪取少量样品放到胰化胨大豆琼脂培基上，室温下培养4天。每克滤垫的菌数如表9所示。
表9每克用过的滤垫中的菌数
滤垫 位置     平均菌数
    运转7天     运转10天
聚亚己基双胍处理未经处理 隔栅1     4.00×10<sup>3</sup>2.30×10<sup>5</sup> -
聚亚己基双胍处理未经处理 隔栅2     7.00×10<sup>2</sup>2.30×10<sup>4</sup>     -
聚亚己基双胍处理未经处理 隔栅3     1.00×10<sup>3</sup>1.10×10<sup>5</sup>     1.60×10<sup>3</sup>8.60×10<sup>4</sup>
聚亚己基双胍处理未经处理 隔栅4     8.00×10<sup>2</sup>8.10×10<sup>4</sup>     162586250
表9中的“-”表示未做细菌计数。
表9表明，用聚亚己基双胍处理过得滤垫上面的菌数比未经处理的滤垫上的菌数减少了98％。

Claims (15)

1.一种用于循环和/或再循环空气系统中的空气滤器，它包括含有微生物学有效量的多聚双胍或其盐的过滤介质。
2.权利要求1的空气滤器，其中所述多聚双胍含有至少两个式(1)所示的双胍单元，它们由含有至少一个亚甲基的桥基团连接。
Figure C008133790002C1
3.权利要求1或权利要求2的空气滤器，其中所述多聚双胍为具有式(4)所示的重复的聚合链的直链多聚双胍的混合物，
Figure C008133790002C2
其中的X和Y代表桥基团，其中直接插入通过X和Y联接的氮原子对之间的碳原子总数多于9个，少于17个。
4.权利要求3的空气滤器，它是一种聚合物的混合物，其中下式所示的单一的双胍单元的总数为3个到80个。
5.权利要求3的空气滤器，其中所述的多聚双胍是聚1，6-亚己基双胍，其中X和Y都是-(CH2)6-。
6.权利要求4的空气滤器，其中所述的多聚双胍是聚1，6-亚己基双胍，其中X和Y都是-(CH2)6-。
7.权利要求1的空气滤器，其中所述的多聚双胍为下式(5)所示的聚合物的混合物，其中的n为4～40。
8.权利要求1的空气滤器，其中所述的多聚双胍为其盐酸盐形式。
9.权利要求1的空气滤器，其中所述的过滤介质是由一种天然聚合物或合成的塑料材料制成。
10.权利要求9的空气滤器，其中所述天然聚合物为纤维素。
11.权利要求1的空气滤器，其中过滤介质中所含的多聚双胍的量按过滤介质重量计，为0.0001％～10％。
12.权利要求1的空气滤器，它还含有除臭剂。
13.一种减少循环和/或再循环空气中的气味和/或空气微生物的方法，它包括：使空气通过含有多聚双胍或其盐的过滤介质。
14.权利要求13所说的方法，其中所述空气的相对湿度为20％～80％。
15.一种保护循环和/或再循环空气系统中的过滤介质不受微生物侵蚀的方法，该方法包括将微生物学有效量的多聚双胍或其盐掺入过滤介质中或结合在过滤介质表面上。
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