CN101132767A - 金属纳米材料组合物的抗病毒用途 - Google Patents

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Abstract

本发明整体上涉及包含金属的新型纳米材料在抗病毒实施中的应用。这些纳米材料，例如可以通过采用高功率脉冲等离子方法生产，其中根据情况，在形成非聚集的纳米材料时，可以使用前体(即气态前体例如乙炔或者甲烷)对金属进行等离子方法。在本发明的实施方式中，所述金属是纳米银。任选的，所述纳米材料还可以含有碳，包括碳炔形式的碳。

Description

金属纳米材料组合物的抗病毒用途
相关专利申请
[1]本专利申请要求美国专利申请第60/633,671号(2004年12月6日提交)的早期提交日的权利，该美国专利申请的标题为“碳和金属纳米材料组合物的抗病毒用途”，其发明人为：Miguel Jose Yacaman、Kurt A.Schroder、Schroder、Karl Mathew Martin和Darrin L.Willauer。本申请被转让给本发明的受让人。
[2]本申请还涉及下面的专利申请：
[3]2005年8月4日提交的PCT专利申请第PCT/US2005/027711号，其标题为“碳和金属纳米材料组合物及合成”，发明人为KurtSchroder和Karl Matthew Martin(“PCT 05/027711”)，其要求美国专利申请第60/598,784(2005年8月4日提交)和60/620,181(2004年10月19日提交)的早期提交日的权利，这两份临时专利申请具有与PCT05/027711相同的标题和发明人名称。
[4]2003年9月24日提交的美国专利申请第10/669,858号，其标题为“使用脉冲弧放电和施加磁场合成纳米粉末”，其发明人为KurtSchroder和Doug Jackson(“‘858专利申请”)。
[5]2004年8月17日授权的美国专利第6,777,639号，其标题为“用于合成纳米粉末的射线脉冲弧放电枪”，其发明人为Kurt Schroder和Doug Jackson。
[6]将上述的每一份申请和专利通过引用结合到本文中。
发明领域
[7]本发明整体上涉及包含金属的新型纳米材料在抗病毒实施中的应用。这些纳米材料，例如可以采用高功率脉冲等离子方法生产，其中根据情况，在形成非聚集的纳米材料时，可以使用前体(即气态前体例如乙炔或者甲烷)对金属采用等离子方法。在本发明的实施方式中，所述金属是纳米银。任选的，所述纳米材料还可以含有碳，包括碳炔(carbyne)形式的碳。
背景
[8]在抗微生物剂领域，使用了许多种化合物。通常，抗生素被用于杀死细菌，其通过破坏细菌的呼吸功能，破坏其代谢功能例如蛋白质的合成或者细胞壁的形成，或者阻断细菌的DNA或RNA的形成，从而杀死细菌。在所有这些情况中，抗生素通过破坏或者阻断某些活细胞的功能发挥作用。一种已经被长期用作抗菌药物的材料是银。其被早期的罗马人用于纯化水，目前被用于医疗领域作为广谱抗生素。已经对银发挥功能的机理进行了深入的研究。共识是银通过释放银离子以破坏细胞壁的产生和抑制DNA的产生而发挥作用。Q.L. Feng，J.Wu，G.Q.Chen，F.Z.Cui，T.N.Kim，J.O.Kim的出版物“A mechanistic study of the antibacterial effect of silver ions onEscherichia coli and Staphylococcus aureus(银离子对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌作用的机理研究)”Journal of Biomedical MaterialsResearch，第52卷，第4期，第662～668页，2000年10月3日，讨论了这些机理中的许多细节。
[9]Westaim Technologies，Inc.也利用银作为抗菌药物，其含有纳米规格的结构，例如在美国专利第5,837,275号、第5,454,886号和第5,958,440号中所描述的。在这种情况中，相对于大体积微米银，所述银的表面积与体积的高比例似乎提供了比较大体积的银更好的离子释放。另外，Westaim Technologies具体描述，提高银的离子释放在纳米结构中造成了缺陷。这种银抗菌药物被用于从伤口敷料到医疗器械上涂层的许多不同的实施。
[10]最近，Sondi和Salopek-Sondi出版了一篇论文“Silvernanoparticles as antimicrobial agent：a case study on E.coli as a model forGram-negative bacteria(银纳米颗粒作为抗微生物剂：对大肠杆菌作为革兰氏阴性细菌模型的病例研究)”Journal ofColloid and InterfaceScience 275(2004)，第177～182页，其显示银的纳米颗粒也可以具有不同的机理以杀死细菌。在他们的研究中，他们发现，较小的纳米颗粒与细菌有直接的相互作用，然而确切的杀菌机理未被确定。在他们的测试中，他们显示所述银颗粒侵入细胞壁，这最终杀死了细菌。
[11]在所有这些抗微生物剂中，所述杀死的机理是破坏细胞的生物活性。由于这个原因，抗微生物剂对病毒不会发挥作用。病毒不是活的生物，而是包装在蛋白质薄外套中的许多核酸片段(DNA或RNA)。他们附着到另外的微生物上，例如细菌或细胞，这造成了一系列的事件，其转化寄主生物，以使寄主生物在其内部开始再生出更多的病毒，直到该寄主生物裂解并释放出新的病毒。
[12]通过产生结合病毒的抗体，免疫系统对病毒产生应答，这样这些病毒不能够结合到寄主细胞上。因此，对于每种病毒必须要有特异性的抗体。这使得制造抗病毒药物非常困难，这是由于病毒中DNA结构的众多排列造成的。另外，所述免疫系统通常会通过提高核心体温而对病毒产生应答，以杀死病毒。因此，需要能够不需升温而杀死病毒的具有广谱杀微生物作用的抗病毒药物。
发明概述
[13]本发明整体上涉及包含金属的纳米材料用作抗病毒药物的应用。例如，在PCT 05/027711申请和‘858专利申请中所描述的高功率脉冲等离子方法产生了含有纳米金属的材料。(在本发明中，纳米是指尺寸小于大约1微米的材料，通常该尺寸小于大约500nm，更通常小于大约100nm)。在本发明的实施方式中，所述金属可以是纳米银。而且，所述纳米材料还可以含有碳，包括碳炔形式的碳。可通过在形成纳米材料时，在高功率脉冲等离子工艺的过程中利用前体(即气态前体例如乙炔或者甲烷)，将这类碳包含在纳米材料中。在本发明的实施方式中所利用的纳米材料具有能够使其用于抗病毒实施的特征和性能的结合。
[14]本发明的一个实施方式使用纳米尺寸的银/碳复合材料作为抗病毒药物。在某些实施方式中，该组合物是平均尺寸小于大约25nm的纳米粉末的形式，在进一步的实施方式中，该平均值小于大约8nm。
[15]因为，目前的所有文献教导银的抗菌性能与细菌的生物活性有关，因此这些文献暗示银不能够成为有效的抗病毒药物。然而，这种纳米尺寸的银/碳复合材料已经显示作为抗病毒药物相当有效。
附图简要说明
[16]图1是77nm银组合物的TEM图。
[17]图2是45nm银/碳组合物的TEM图。
[18]图3是30nm银/碳组合物的TEM图。
[19]图4是28nm银/碳组合物的TEM图。
[20]图5A～B是25nm银/碳组合物的TEM图。
[21]图6是22nm银/碳组合物的TEM图。
[22]图7A～C是10nm银/碳组合物的TEM图。
[23]图8是也显示在图7A～7C中的10nm银/碳组合物的TEM图。
[24]图9是9nm银/碳组合物的TEM图。
[25]图10A～F是碳/银组合物的TEM图。
[26]图11A～C是银/碳组合物的TEM图，其显示存在碳炔。
[27]图12A～D是铜/碳组合物的TEM图，其显示存在石墨和富勒烯(fullerene)碳。
[28]图13A～B是铁/碳组合物的TEM图，其显示存在石墨和富勒烯碳。
[29]图14A～B是铁/银/碳组合物/合金的TEM图。
[30]图15是反映由暴露于不同浓度的25nm银/碳组合物的HIV-1所引起的MT-2的合胞百分比的条状图。
[31]图16是电子束照射的银/碳组合物的TEM图。
详细描述
[32]纳米金属材料可以被用于开发它们的独特性能。这些纳米材料包括通过在PCT 05/027711申请和‘858专利申请中所描述的方法制备的纳米材料。在本发明中可以被利用的纳米金属的例子包括：
[33](a)77nm的银组合物，其是利用PCT 05/027711申请的实施
例1中所描述的方法，在没有烃气体的情况下产生的。图1表示了这种所生产的材料。
[34](b)45nm的银/碳组合物，其是利用PCT 05/027711申请的
实施例1中所描述的方法，通过加入浓度为44ppm的乙炔产生的。图2表示了所产生的这种材料。
[35](c)30nm的银/碳组合物，其是利用PCT 05/027711申请的实施例1中所描述的方法，通过使用浓度为8800ppm的甲烷产生的。图3表示了所产生的这种材料。
[36](d)28nm的银/碳组合物，其是利用PCT 05/027711申请的实施例1中所描述的方法，通过加入浓度为440ppm的乙炔产生的。图4表示了所产生的这种材料。
[37](e)25nm的银/碳组合物，其是利用PCT 05/027711申请的实施例1中所描述的方法，通过加入浓度为400ppm的乙炔产生的。这种组合物具有22m2/g的比表面积(BET)，其为97％重量的银和3％重量的碳。图5A～B表示了所产生的这种材料。
[38](f)22nm的银/碳组合物，其是利用PCT 05/027711申请的实施例1中所描述的方法，通过加入浓度为4,400ppm的乙炔产生的。图6表示了所产生的这种材料。
[39](g)10nm的银/碳组合物，其是利用PCT 05/027711申请的实施例1中所描述的方法，通过加入浓度为44,000ppm的乙炔产生的。这种方法产生了比表面积为60m2/g的材料，其为70wt％的银和30wt％的碳。该材料中的碳结构具有不同的形态，如图7A～C中所示的，其显示为沉积在金属纳米颗粒曲面上的碳“层”。图7A中的黑元素表示离散的银颗粒，而图7C中显示了银颗粒的高结晶度，具有明显的晶格面。对于大部分而言，该银颗粒是离散的，并且散布在碳结构内部。图8也表示了所产生的这种材料。
[40](h)9nm的银/碳组合物，其是利用PCT 05/027711申请的实施例1中所描述的方法，通过加入浓度为44,000ppm的乙炔产生的。图9表示了所产生的这种材料。
[41](i)使用‘858专利申请中所描述的方法所产生的银/碳组合物。图10A～F表示了所产生的这些材料。
[42](j)利用PCT 05/027711申请的实施例1中所描述的方法，通过加入浓度为8,800ppm的甲烷所产生的银/碳组合物。图11A～C表示了所产生的这种材料。这些图表示存在碳炔，并反映了碳与分散的银颗粒的缠结层(intertwined layers)。这种组合物具有19m2/g的比表面积，并且银和碳的质量含量分别为98.5和1.5。
[43](k)利用PCT 05/027711申请的实施例2中所描述的方法，通过加入浓度为44,000ppm的乙炔，而产生的铜/碳组合物。图12A～D表示了所产生的这种材料。这些图表示存在石墨和富勒烯碳。该组合物具有44m2/g的比表面积，并具有20％重量的铜和80％重量的碳的质量含量。
[44](1)利用PCT 05/027711申请的实施例3中所描述的方法，通过加入浓度为4,400ppm的乙炔，而产生的铁/碳组合物。图13A～B表示了所产生的这种材料。该组合物具有65m2/g的比表面积。
[45](m)利用PCT 05/027711申请的实施例4中所描述的方法，通过加入乙炔，而产生的铁/银/碳组合物/合金。图14A～B表示了所产生的这种材料。
[46]这些和其他的纳米材料可以从Nanotechnologies，Inc.，Austin，Texas获得。
[47]用作抗病毒药物的纳米材料具有离散的金属颗粒(通常是银)，其能够分散在碳结构的内部。通常，纳米材料中的碳结构自身含有碳炔结构。这类银/碳复合材料的TEM图表示，在小的离散银颗粒上没有覆盖。许多方法需要表面官能化，例如用表面活性剂或分散剂，以保持这些颗粒离散(discreet)。因此，碳基质中的银颗粒与其他银相比，将具有更高反应性表面。对于用该方法产生的铜、铁、金，很可能还有其他金属，都是如此。相信，这些纳米材料的该性能导致这些材料成为抗病毒药物。
抗病毒应用
[48]这些新纳米金属材料(诸如银/碳组合物)的新型应用是它们作为抗病毒药物的应用。例如，早已知道银(更具体的是纳米银释放的银离子)具有抗菌性能。文献显示这些离子干扰细菌的代谢功能，这导致细菌的终结。已经显示，银不能有效地针对病毒，因为病毒不具有能够与银离子相互作用的代谢功能。所述新的银/碳材料被测试以确定其杀病毒的效果。使用美国测试材料协会(American Societyfor Test Materials)(ASTM)的测试方法E 1052-96进行对多种病毒的测试，所述测试方法的标题为“Standard Test Method for Efficacy ofAntimicrobial Agents Against Viruses in Suspension(悬浮液中抗微生物剂对病毒的效力的标准测试方法)”。对作为广谱病毒家族的代表物的病毒进行这些测试。这些测试包括基于RNA和基于DNA的，有包膜和无包膜病毒的大小变体。具体的，对单纯疱疹病毒-1(HSV-1)、牛腹泻病毒(BVDV；人肝炎病毒C的替代品)、猫卡力西病毒(felinecaliciviru)(诺瓦克病毒的替代品)以及腺病毒进行这些测试。
[49]以三种不同浓度下的10nm银/碳组合物(上述，如图7A～C和8中所表示的组合物(g)，用去离子水中的10e6 CFU(集落形成单位)进行所有测试。下面的表A反映了对不同病毒的测试结果(1小时的暴露时间)。
表A
  病毒   银复合材料(在不同浓度下，集落形成单位的以10为底数的对数减少值)   观察到对寄主细胞毒性时的浓度
  10μg/ml   100μg/ml   1000μg/ml
  HSV-1   1～2   4   完全   无
  BVDV   0.5～1   1～2   2-3   无
  猫卡力西病毒   1.5   2.2   3   无
  腺病毒   1   1.2   2   无
[50]表A的数据显示银/碳组合物具有针对病毒的显著效力，并且在低于对寄主细胞的毒性水平的水平时出现该效力。换句话说，在使病毒失活的浓度下，寄主细胞不受到影响。测试结果显示银/碳组合物干扰病毒利用寄主细胞进行复制的能力，并实质上使病毒终结。
[51]从这些测试得到的结果显示纳米银组合物立即杀死病毒，浓度为1000μg/ml的该组合物在1个小时会完全杀死HSV-1。在工业上，抗病毒抑制剂被认为是防止病毒生长的材料。通常，这些材料导致至少为0的对数减少值。如果导致至少为2的对数减少值，通常为3的对数减少值，则通常这些材料被认为具有抗病毒性能。根据标准，“完全杀死”被定义为至少为4的对数减少值和至少为6的对数减少值之间。而目前的测试被进行1小时，本领域技术人员会认可这些测试的时间敏感性。通常，暴露于抗病毒药物更长时间，会出现额外的杀死病毒的结果。
[52]使用25nm的银/碳组合物(上述的，图5A～B中所显示的组合物(e))对暴露于HIViiib病毒(HIV-1的实验室株)的CD4+MT2细胞进行额外的测试。进行初始测试以确定对正常细胞的毒性浓度，接着使用比细胞毒性浓度水平低的材料浓度对暴露于病毒的细胞进行测试。新型的材料显示，使病毒完全失活。图15中反映了由暴露于不同浓度的25nm银/碳组合物的HIV-1所引起的MT-2的合胞百分比。
[53]进行额外的测试以鉴定为什么纳米银组合物与其他的银材料(具体包括银离子)表现不同。TEM图表示主要为二十面或dechedral形态的0～10nm范围内的颗粒与病毒相互作用。相信这些颗粒由于他们的形态而会具有更高的反应性。
[54]因此，看来较小的纳米金属组合物(类似纳米银)(例如具有最多大约25nm的平均尺寸)通常表现出比较大的纳米金属组合物更大的抗病毒效果。并且，当该平均尺寸进一步降低时，例如最多大约15nm，进而最多大约8nm，则该效果通常又会表现得越来越好。因此，形成非聚集的纳米金属组合物的能力(例如通过PCT 05/027711申请和‘858专利申请中所描述的方法)是有利的。
[55]还进行测试以监测纳米银组合物的离子释放。结果显示没有持续的离子释放。因此，相信是银颗粒形态的反应性使颗粒能够使病毒失活。
[56]在不期望受到该理论的限制的前提下，申请人还认为能够达到纳米颗粒的抗病毒效果的另一个方面原因也在于银颗粒周围的碳结构。TEM图和EELS光谱说明在某些实施方式中，碳由笼状的碳炔结构组成。分析显示，该碳炔结构可以在银颗粒周围形成笼，并使其保持离散。实验显示，当使用电子束对颗粒进行攻击时，这些颗粒被从碳炔结构排出。另外，看来该碳结构可以作为一种类型的过滤器，使较小的颗粒能够被容易地排出或者去除，而优选保留较大的颗粒。这可以使银纳米颗粒(或者其他金属的纳米颗粒)能够在生物体中被从笼释放到特异性位点。图16中可以看到这种排出作用。
[57]在图16中，包含在碳炔结构中的颗粒移动到TEM碳网格中。该TEM网格位于该图的左侧，而碳炔结构是在该图的中部较亮的球形结构。
[58]这些结果反映出所述的纳米银组合物可以被用作抗病毒药物，通过使病毒受到该组合物的影响而实现该作用。其他的纳米金属材料例如铜、氧化铜、铁、钴、镍和氧化银也都被认为是有效的抗病毒药物。
[59]将该材料加入到各种化合物中可以产生许多不同的应用。一种这样的产品可以是以适当的负载(0.0001～10％)将该材料分散到溶液中，所述溶液例如水或IPA。接着，该溶液可以被用作抗病毒喷雾剂以对抗表面的病毒。该溶液能够被喷到表面上，而该液体会蒸发，在表面上留下了这些纳米颗粒以对抗任何病毒。可能的表面包括但不限于工作台面、水槽、卫生间、木质面板(wood decking)、医院的床架、地板、金属、塑料、混凝土、岩石、石建筑、空气或者液体过滤介质、皮肤和伤口。该材料也可以被加入到无菌的缓冲溶液中，例如盐水溶液以用作鼻喷剂、眼滴液或者吸入器溶液以使眼睛中和呼吸系统中的病毒失活。该材料也可以被用于诸如纺织品和涂层等可以转移病毒或者使病毒存活的产品。
[60]通过将该材料加入到纺织品、塑料、涂料、工业涂层等中，该纳米银组合物(或者其他的纳米金属组合物)能够用于对抗病毒。例如，银可以被分散在乳胶涂料中，接着该涂料被涂到表面上。涂料中的银会对抗病毒。为了协助促进额外的活性，所述涂层可以被设计为在一定的时间内磨损。这将持续地暴露颗粒，并会具有增强的性能。例如，该材料可以被加入到诸如丙烯酸乳胶蜡的涂层中，其被施加到表面上并随时间而磨损。在多孔或者可渗透的介质例如纺织品中，病毒可能不在表面上，而在产品的界限内部保持活性。在该应用中，在整个产品中加入该材料会对抗渗透入该产品中的病毒。所述产品包括棉纸、绷带、妇女用品、尿布、纱布、衣服和织物、清洁用海绵等。
[61]另外，所述纳米金属组合物可以被加入到乳剂、洗液、糊剂或药膏中以提供抗病毒效力。例如，可以以适当的负载(0.0001～10％)将这些颗粒加入到凡士林中。接着可以施用药膏，通过形成保护性屏障保护开放性创伤和伤口。
[62]所述纳米金属组合物的另一应用是在内科医学中的应用。在本发明的一个实施方式中，银可以被连接到特异性的蛋白质或者抗体上，例如通过适配体连接，以产生选择性的抗病毒效力。另一种药物应用是将该材料加入到延时药物释放系统中，例如聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)、聚(N-乙烯吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚丙烯酰胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚(乙二醇)、聚(甲基丙烯酸)、聚交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、交酯-乙交酯共聚物(PLGA)、聚酐、聚原酸酯。这将使该材料能够被释放到体内特定的位置，或者具有被调节和控制的释放。另外，能够被采用的系统是对环境(例如pH、浓度梯度、温度等)的变化有响应的系统。这些系统也可以对外部刺激有响应，所述外部刺激例如：超声、射线(X-射线、UV等)、磁场、温度变化和电场。这些系统可以更好地控制所述材料，以增强抗病毒效力。
[63]将所有这里提到的专利和出版物通过引用结合到本文中。能够理解的是，某些上述结构、功能和上述实施方式的操作不是实施本发明所必需的，其被包括在说明书中仅仅是为了达到示例性实施方式的完整性。另外，能够理解的是，上述所引用的专利和出版物中提到的具体结构、功能和操作能够与本发明进行结合实施，但它们对于本发明的实施不是必需的。因此，本发明可以通过与具体的描述不同的方式进行实施，而实际上并没有离开通过后面的权利要求所限定的本发明的主旨和范围。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种方法，其包括下列步骤：
(a)选择一般非聚集的纳米颗粒的组合物，其中所述的纳米颗粒包含金属；以及
(b)利用所述的纳米颗粒作为抗病毒药物。
2.权利要求1的方法，其中所述金属包括银。
3.权利要求1的方法，其中所述金属选自银、铜、铜、铁、钴、镍，其氧化物及其组合和合金。
4.权利要求1或2的方法，其中所述组合物还包含另一种金属。
5.权利要求1至3或权利要求4的方法，其中所述组合物还包含碳。
6.权利要求5的方法，其中所述的碳包括碳炔形式的碳。
7.权利要求1至5或权利要求6的方法，其中所述组合物是纳米粉末的形式。
8.权利要求1至6或权利要求7的方法，其中所述纳米颗粒是利用高功率脉冲等离子方法形成的。
9.权利要求8的方法，其中所述高功率脉冲等离子方法包括使用前体，其中所述前体包含碳。
10.权利要求9的方法，其中所述前体是气态前体。
11.权利要求10的方法，其中所述气态前体选自乙炔、甲烷及其组合。
12.权利要求1至10或权利要求11的方法，其中所述纳米金属的平均尺寸最大约25nm。
13.权利要求12的方法，其中所述纳米金属的平均尺寸最大约15nm。
14.权利要求12的方法，其中所述纳米金属的平均尺寸最大约8nm。
15.权利要求1至13或权利要求14的方法，其中所述组合物以至少大约10μg/ml的浓度用作抗病毒药物。
16.权利要求15的方法，其中所述浓度为至少大约100μg/ml。
17.权利要求16的方法，其中所述浓度为至少大约1000μg/ml。
18.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物被用作抗病毒药物持续至少1个小时。
19.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物在1个小时后导致至少大约为2的对数减少值。
20.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物在1个小时后导致至少大约为3的对数减少值。
21.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物在1个小时后导致至少大约为4的对数减少值。
22.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物在1个小时后能够至少几乎全部杀死病毒。
23.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述组合物被分散在溶液中。
24.权利要求23的方法，其中所述组合物以大约0.0001％至10％的浓度加载于溶液中。
25.权利要求23或24的方法，其中所述溶液被用作抗病毒喷雾剂。
26.权利要求23至24或权利要求25的方法，其中所述溶液被用于选自以下的表面上：工作台面、水槽、卫生间、木质面板、医院的床架、地板、金属、塑料、混凝土、岩石、石建筑、空气或者液体过滤介质、皮肤和伤口。
27.权利要求23至25或权利要求26的方法，其中所述溶液是无菌的缓冲溶液。
28.权利要求27的方法，其中所述溶液是盐水溶液。
29.权利要求27或28的方法，其中所述溶液被用于选自以下的用途：(i)作为鼻喷剂、(ii)作为眼滴液、(iii)作为吸入器溶液以使眼中的病毒失活、(iv)作为吸入器溶液以使呼吸系统中的病毒失活以及(v)它们的结合。
30.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述的组合物被用于纺织品、塑料、涂料或工业涂层之中或之上。
31.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述组合物被用作涂层。
32.权利要求31的方法，其中所述涂层随时间而磨损。
33.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述组合物被用于选自以下的材料：棉纸、绷带、妇女用品、尿布、纱布、衣服和织物以及清洁用海绵。
34.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述组合物用于可以提供抗病毒效果的产品，其中所述产品选自：乳剂、洗液、糊剂、药膏及其组合。
35.权利要求34的方法，其中所述产品包含大约0.0001％至大约10％的所述组合物。
36.权利要求34或35的方法，其中所述产品被用于开放性创伤。
37.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述纳米颗粒被用作内科医学过程中的抗病毒药物。
38.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述金属被连接到所选的蛋白质或抗体上。
39.权利要求1至21或权利要求22的方法，所述方法进一步包括将所述组合物加入到药物释放系统中。
40.权利要求39的方法，其中所述药物释放系统包括选自以下的材料：聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)、聚(N-乙烯吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚丙烯酰胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚(乙二醇)、聚(甲基丙烯酸)、聚交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、交酯-乙交酯共聚物(PLGA)、聚酐、聚原酸酯及其组合。
41.权利要求39或40的方法，其中所述药物释放系统包括具有以下作用的药物释放系统中的至少一种：将所述纳米颗粒释放到特定治疗位置、调节纳米颗粒的释放以及控制纳米颗粒的释放。
42.权利要求39至40或权利要求41的方法，其中所述药物释放系统对选自以下的变化有响应：pH、浓度梯度、温度及其组合。
43.权利要求39至41或权利要求42的方法，其中所述药物释放系统对外部刺激有响应，其中所述外部刺激选自：超声、射线、磁场、温度变化和电场。
44.权利要求1至42或权利要求43的方法，其中所述纳米颗粒被用于治疗选自以下的病毒：HSV-1、BVDV、猫卡力西病毒、腺病毒及其组合。
45.权利要求1至44中任一项的方法，其中选择组合物包括选择碳结构内的一般非聚集的纳米颗粒的组合物，所述碳结构防止该纳米颗粒聚集。
46.权利要求1至45中任一项的方法，其中选择组合物包括选择以下组合物：该组合物包含散布于碳炔结构中的金属纳米颗粒。
47.权利要求1至46中任一项的方法，其中选择组合物包括选择以下组合物：该组合物中的金属纳米颗粒在不用包覆的情况下保持离散。
48.权利要求1至47中任一项的方法，其中选择组合物包括选择以下组合物：该组合物中的金属纳米颗粒在不用表面官能化的情况下保持离散。
49.权利要求1至48中任一项的方法，其中选择组合物包括选择以下组合物：该组合物中的金属纳米颗粒在不用分散剂或表面活性剂的情况下保持离散。
50.权利要求1至49中任一项的方法，其中选择组合物包括选择以下组合物：该组合物中的碳炔结构在金属纳米颗粒周围形成笼。
51.权利要求1至50中任一项的方法，其中选择组合物包括选择以下组合物：该组合物包含散布于碳炔结构中的金属纳米颗粒，并且所述方法进一步包含从碳炔结构中排出颗粒，所排出的颗粒提供抗病毒活性。

Claims (44)

1.一种方法，其包括下列步骤：
(a)选择一般非聚集的纳米颗粒的组合物，其中所述的纳米颗粒包含金属；以及
(b)利用所述的纳米颗粒作为抗病毒药物。
2.权利要求1的方法，其中所述金属包括银。
3.权利要求1的方法，其中所述金属选自银、铜、铜、铁、钴、镍，其氧化物及其组合和合金。
4.权利要求1或2的方法，其中所述组合物还包含另一种金属。
5.权利要求1至3或权利要求4的方法，其中所述组合物还包含碳。
6.权利要求5的方法，其中所述的碳包括碳炔形式的碳。
7.权利要求1至5或权利要求6的方法，其中所述组合物是纳米粉末的形式。
8.权利要求1至6或权利要求7的方法，其中所述纳米颗粒是利用高功率脉冲等离子方法形成的。
9.权利要求8的方法，其中所述高功率脉冲等离子方法包括使用前体，其中所述前体包含碳。
10.权利要求9的方法，其中所述前体是气态前体。
11.权利要求10的方法，其中所述气态前体选自乙炔、甲烷及其组合。
12.权利要求1至10或权利要求11的方法，其中所述纳米金属的平均尺寸最大约25nm。
13.权利要求12的方法，其中所述纳米金属的平均尺寸最大约15nm。
14.权利要求12的方法，其中所述纳米金属的平均尺寸最大约8nm。
15.权利要求1至13或权利要求14的方法，其中所述组合物以至少大约10μg/ml的浓度用作抗病毒药物。
16.权利要求15的方法，其中所述浓度为至少大约100μg/ml。
17.权利要求16的方法，其中所述浓度为至少大约1000μg/ml。
18.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物被用作抗病毒药物持续至少1个小时。
19.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物在1个小时后导致至少大约为2的对数减少值。
20.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物在1个小时后导致至少大约为3的对数减少值。
21.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物在1个小时后导致至少大约为4的对数减少值。
22.权利要求1至16或权利要求17的方法，其中所述组合物在1个小时后能够至少几乎全部杀死病毒。
23.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述组合物被分散在溶液中。
24.权利要求23的方法，其中所述组合物以大约0.0001％至10％的浓度加载于溶液中。
25.权利要求23或24的方法，其中所述溶液被用作抗病毒喷雾剂。
26.权利要求23至24或权利要求25的方法，其中所述溶液被用于选自以下的表面上：工作台面、水槽、卫生间、木质面板、医院的床架、地板、金属、塑料、混凝土、岩石、石建筑、空气或者液体过滤介质、皮肤和伤口。
27.权利要求23至25或权利要求26的方法，其中所述溶液是无菌的缓冲溶液。
28.权利要求27的方法，其中所述溶液是盐水溶液。
29.权利要求27或28的方法，其中所述溶液被用于选自以下的用途：(i)作为鼻喷剂、(ii)作为眼滴液、(iii)作为吸入器溶液以使眼中的病毒失活、(iv)作为吸入器溶液以使呼吸系统中的病毒失活以及(v)它们的结合。
30.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述的组合物被用于纺织品、塑料、涂料或工业涂层之中或之上。
31.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述组合物被用作涂层。
32.权利要求31的方法，其中所述涂层随时间而磨损。
33.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述组合物被用于选自以下的材料：棉纸、绷带、妇女用品、尿布、纱布、衣服和织物以及清洁用海绵。
34.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述组合物用于可以提供抗病毒效果的产品，其中所述产品选自：乳剂、洗液、糊剂、药膏及其组合。
35.权利要求34的方法，其中所述产品包含大约0.0001％至大约10％的所述组合物。
36.权利要求34或35的方法，其中所述产品被用于开放性创伤。
37.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述纳米颗粒被用作内科医学过程中的抗病毒药物。
38.权利要求1至21或权利要求22的方法，其中所述金属被连接到所选的蛋白质或抗体上。
39.权利要求1至21或权利要求22的方法，所述方法进一步包括将所述组合物加入到药物释放系统中。
40.权利要求39的方法，其中所述药物释放系统包括选自以下的材料：聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)、聚(N-乙烯吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚丙烯酰胺、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚(乙二醇)、聚(甲基丙烯酸)、聚交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、交酯-乙交酯共聚物(PLGA)、聚酐、聚原酸酯及其组合。
41.权利要求39或40的方法，其中所述药物释放系统包括具有以下作用的药物释放系统中的至少一种：将所述纳米颗粒释放到特定治疗位置、调节纳米颗粒的释放以及控制纳米颗粒的释放。
42.权利要求39至40或权利要求41的方法，其中所述药物释放系统对选自以下的变化有响应：pH、浓度梯度、温度及其组合。
43.权利要求39至41或权利要求42的方法，其中所述药物释放系统对外部刺激有响应，其中所述外部刺激选自：超声、射线、磁场、温度变化和电场。
44.权利要求1至42或权利要求43的方法，其中所述纳米颗粒被用于治疗选自以下的病毒：HSV-1、BVDV、猫卡力西病毒、腺病毒及其组合。
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