CN102046213A - 抗微生物的一次性吸收制品 - Google Patents

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马修·T·肖尔茨
罗伯特·W·彼得森
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Abstract

本发明公开了一次性吸收制品，所述一次性吸收制品包含吸收材料和可降解热塑性聚合物组合物，所述可降解热塑性聚合物组合物包含脂族聚酯和抗微生物组合物。所述抗微生物组合物包含抗微生物组分和增强剂组分。所述脂族聚酯和所述抗微生物组合物通过熔体挤出形成为料片，例如非织造品和膜，所述料片被掺入一次性吸收制品，例如一次性婴儿尿布、成人失禁制品、例如卫生巾、紧身短裤衬里和棉塞的妇女卫生制品、个人护理擦拭巾和家用擦拭巾，以控制气味、控制微生物生长、和控制微生物毒素的产生。

Description

抗微生物的一次性吸收制品
相关专利申请的交叉引用
本专利申请是2006年12月11日提交的(目前待审)美国专利申请No.11/609,237的部分继续申请，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一次性吸收制品，该一次性吸收制品由包含抗微生物组合物的可生物降解的脂族聚酯聚合物形成。这些一次性吸收制品拟用于吸收体液，例如一次性婴儿尿布、包括卫生巾在内的妇女卫生制品、紧身短裤衬里和棉塞、成人失禁制品、个人护理湿巾以及包含微生物防治材料的家用擦拭巾。
背景技术
本领域中已知的一次性吸收制品种类繁多。这些制品包括用于吸收体液(例如出汗、尿液、血液和月经)的个人吸收制品。这种制品也包括用于清理类似流体或通常的家庭泄漏的一次性家用擦拭巾。这些一次性吸收制品由挤出膜、泡沫、非织造材料或有时是织造材料形式的热塑性聚合物形成。这些制品的问题是，它们被设计成供短期使用，但不会立即被处理，以使得微生物在处理之前有机会生长，从而产生形成毒素、刺激物或气味的问题。然而，这些吸收制品终归要被处理，从而高度期望具有形成这些可降解的热塑性材料的吸收制品的能力。
一种类型的一次性吸收制品是一次性吸收衣服，例如本领域中熟知的婴儿尿布或训练裤、成人失禁制品、妇女卫生制品(例如卫生巾)和紧身短裤衬里以及其它此类用品。此类通常的一次性吸收衣服被形成包括吸收组件的复合结构，吸收组件设置在液体可透过的体侧衬里与液体不可透过的外覆层之间。这些组分可与其它材料和结构(例如弹性材料和密封结构)结合，以形成专门适合于预期用途的产品。妇女卫生棉塞也是熟知的，并且通常由吸收组件和有时是流体可渗透材料的外包裹物构成。个人护理湿巾和家用擦拭巾是熟知的，并且通常包括可以是织造、针织或非织造材料的基底材料，并且往往包含例如洗液等等的功能试剂。
这些制品的问题是，一旦体液或家庭泄漏物被吸收到制品中，各种微生物就会在这些制品中生长。这种制品的熟知的问题是产生与微生物生长和代谢物相关的恶臭。针对一次性吸收制品，例如婴儿尿布、成人失禁制品、和妇女卫生制品，这种恶臭的产生可能是令这些制品的使用者陷于尴尬的根源。这对成人失禁制品和妇女卫生制品的使用者而言可能特别是如此。产生恶臭的问题可包括在穿戴制品时和另外在处理制品后可察觉的气味。就家用擦拭巾而言，产生与微生物相关的恶臭是不可取的，并且可能是令人尴尬的。另外，如果继这种微生物生长之后使用擦拭巾，那么在这种家用擦拭巾中的细菌及其它微生物的生长可能导致这种微生物的不利传播。
控制各种气味的解决方案包括掩蔽(即用香水掩盖气味)、吸收已经存在于体液中和降解后产生的那些气味，或防止与微生物生长有关的气味的形成。通过控制微生物生长的办法来控制恶臭产生的实例包括美国专利No.6,767,508，该专利教导了使用非织造织物，该非织造织物已经用烷基多聚糖苷表面活性剂溶液处理，以形成在接触水性细菌源时具有抗菌活性的非均相体系。如美国专利6,855,134中所述，来自于尿生物转化和尿分解的主要难闻恶臭是含硫的化合物和氨。
已知与使用某些一次性吸收制品(例如棉塞)有关的另外的问题是，特定的细菌会产生有害的毒素。例如，由金黄色葡萄球菌产生的中毒性休克综合症毒素(TSST)可以在非免疫人群中引起中毒性休克综合症(TSS)。在存在棉塞(例如在鼻腔填塞中使用或作为经期用具使用的那些)的情况下，TSS发病率的增加与金黄色葡萄球菌的生长有关。有必要提供一种能有效减少这些毒素的用品，并且该用品易于制造，并且优选在使用后是可降解的。
使用可生物降解的聚合物以减少填埋废料的量和垃极处理点的数目已有所描述。可生物降解的材料的性质足以使它们在暴露于导致堆肥的条件时分解。视为可生物降解的材料的实例包括脂族聚酯，例如聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚(己内酯)、丙交酯与乙交酯的共聚物、聚丁二酸乙二醇酯、以及它们的组合。
可经由多种机理进行脂族聚酯的降解，包括水解、酯交换反应、断链等等。在高温下，这种聚合物在处理过程中可能会出现不稳定性，如WO 94/07941(Gruber等人)中所述。
如微纤维的脂族聚酯的处理已经在美国专利No.6,645,618中有所描述。美国专利No.6,111,160(Gruber等人)公开了使用熔融稳定聚交酯，经由熔喷和纺粘工艺形成非织造制品。
抗微生物聚合物组合物是已知的，如美国专利No.5,639,466(Ford等人)和No.6,756,428(Denesuk)所举例说明。向具有抗微生物活性的亲水性聚丙烯纤维中添加抗微生物剂已经在美国专利申请公开No.2004/0241216(Klun等人)中有所描述。这些纤维材料包括非织造材料、织造材料、针织料片和针织絮垫。
抗微生物剂(例如脂肪酸单酯)与增强剂的协同增强效应已经在WO 00/71183(ANDREWS等人)和美国专利申请公开2005/0089539(SCHOLZ等人)中有所描述。
附图说明
图1示出实例10、实例11和实例13针对金黄色葡萄球菌的抗微生物活性的线形图。
图2示出在存在人造尿液的情况下实例9-13针对高数目奇异变形杆菌的抗微生物活性的条形图。
图3示出在存在人造尿液的情况下实例11和实例13针对低数量奇异变形杆菌的抗微生物活性的条形图。
图4示出在存在人造尿液的情况下在实例11-13的气味测试之后回收的存活奇异变形杆菌的条形图。
图5示出在存在实例9、实例11和实例12的提取物的情况下由金黄色葡萄球菌产生TSST的条形图。
图6示出与在标准棉塞中相比，在实例12中由金黄色葡萄球菌产生TSST的条形图。
发明内容
本发明涉及由包含抗微生物(优选生物相容性)组合物的可降解热塑性脂族聚酯形成的一次性吸收制品，该一次性吸收制品在使用之前优选为干品。抗微生物组合物(或其组分)被用作可熔融加工的可降解热塑性脂族聚酯聚合物中的熔体添加剂，并且其包含抗微生物组分和增强剂。可以很容易和直接地将包含了抗微生物组分和增强剂的可熔融加工的可降解脂族聚酯形成到一次性吸收制品中，无需另外的涂布或填塞步骤，从而大大地简化了这些一次性吸收制品的制造。在制造最终一次性吸收制品和在最终使用两者之前，熔融加工的抗微生物组分和增强剂都是稳定的，从而提供长期的抗微生物活性。另外，在当最终使用时暴露于水分时，可降解的脂族聚酯至少部分地降解或水解，从而协助将抗微生物组合物或组分释放到周围环境中。
对于本发明的一次性吸收制品，也就是复合结构(包括设置在液体可透过的体侧衬垫与液体不可透过的外覆层之间的吸收组件)类型的一次性吸收衣服而言，包含抗微生物组合物的可降解热塑性脂族聚酯聚合物可优选为非织造材料或散纤维的形式，其设置在吸收组件内(例如分布在吸收剂本体内)，在面向吸收剂的身体上，或在吸收组件的相反侧。或者，可将包含抗微生物组合物的可降解热塑性脂族聚酯聚合物形成到液体可透过的体侧衬垫中。或者，可将包含抗微生物组合物的可降解热塑性脂族聚酯聚合物形成到膜中，膜可设置在吸收剂组件的液体不可透过的外覆层一侧，或膜可充当一次性吸收剂衣服的液体不可透过的外覆层。
当本发明的一次性吸收制品是棉塞时，包含抗微生物组合物的可降解热塑性脂族聚酯聚合物可为设置在吸收剂组件内的非织造材料或散纤维的形式，或当为非织造材料时，其可充当棉塞的流体可渗透的外包裹物。
当本发明的一次性吸收制品是个人护理湿巾或家用擦拭巾时，擦拭巾的基底可采用包含了抗微生物组分和增强剂的脂族聚酯制成，或掺入包含了抗微生物组分和增强剂的脂族聚酯。例如，织造、针织或非织造基底可采用纤维共混物制成，其中之一包含脂族聚酯，脂族聚酯包含了抗微生物组分和增强剂。一般来讲，擦拭巾应当由例如通过梳理法或缠结的非织造物形成，以用于一次性或有限次使用的应用。或者，可将脂族聚酯纤维全部或部分地编织或针织到擦拭物制品中，该制品可使用较长的时间。将抗微生物组分或组合物添加到可降解脂族聚酯纤维中，随着时间的推移将赋予擦拭巾长期的抗微生物活性。可与脂族聚酯共混入的另外的纤维包括用于提高吸收性或其它性质的纤维，包括基于聚烯烃、聚酯、丙烯酸酯的纤维；超吸收纤维；和天然纤维，例如竹纤维、大豆纤维、龙舌兰纤维、椰纤、人造丝纤维、纤维素纤维、木浆或棉。
可通过用于直接制备非织造料片的任何标准方法制备包含了抗微生物组分和增强剂的脂族聚酯的非织造料片，包括纺粘、吹塑微纤维和纳米纤维工艺。另外，用包含了抗微生物组分和增强剂的脂族聚酯可制备纤维或原丝，并且可将这种纤维或原丝切成所需的长度，并利用各种已知的料片形成工艺(例如梳理法)进一步加工成非织造料片。在这种情况下，可以将切短纤维与料片形成工艺中的其它纤维共混。或者，采用包含了抗微生物组分和增强剂的脂族聚酯制备的纤维或原丝可单独地或与其它纤维组合进行编织或针织。
在一个方面，一次性吸收制品包含熔融形成的脂族聚酯组合物，熔融形成的脂族聚酯组合物包含：热塑性脂族聚酯；掺入脂族聚酯内的抗微生物组分，其中抗微生物组分以大于脂族聚酯的1重量％存在；和增强剂。脂族聚酯对抗微生物组分与增强剂的比例足以得到有效的抗微生物组合物。抗微生物组分选自多元醇的脂肪酸酯、多元醇的脂肪醚、脂肪醇的羟基酸酯、它们的烷氧基化衍生物(每摩尔多元醇具有小于5摩尔的醇化物基团)以及它们的组合。增强剂在可降解脂族聚酯组合物中提高了抗微生物组分的抗微生物活性。
示例性优选的脂族聚酯为聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、它们的共混物、和它们的共聚物。
抗微生物组分可选自多元醇的(C7-C14)饱和脂肪酸酯或多元醇的(C8-C22)不饱和脂肪酸酯，例如丙二醇单酯和甘油单酯。实例为丙二醇单月桂酸酯、丙二醇单辛酸酯、甘油单月桂酸酯、以及它们的组合。
具有创造性的一次性吸收制品包括一次性尿布、成人失禁制品或护垫、妇女护垫、卫生巾、月经棉塞、牙齿棉塞、医用棉塞、外科棉塞、鼻腔棉塞或擦拭巾(例如个人清洁或家用的擦拭巾)，它们优选在使用之前为干品，但在它们的最终使用环境中是潮湿或润湿的。使用聚合物片材、聚合物纤维、织造料片、针织料片、非织造料片、多孔薄膜、聚合物泡沫、热或粘合剂层合材料、层状组合物、以及它们的组合(由包含上述抗微生物组合物的可降解脂族聚酯聚合物制成)形成这些一次性吸收制品。
有利的是，抗微生物组合物的抗微生物组分润湿时被释放到要防治微生物的周围介质中。随着脂族聚酯润湿时的降解和/或溶胀，抗微生物组分被释放，从而赋予脂族聚酯一定程度的自消毒性质。可以在一定程度上控制脂族聚酯的降解，以调节抗微生物组分接触水分时的释放特性。具有抗微生物组分和增强剂的可降解脂族聚酯聚合物的抗微生物性也有可能将可降解脂族聚酯聚合物或一次性吸收制品的降解延迟到使用之后。在使用之前，可降解脂族聚酯聚合物组合物通常为干品，抗微生物组合物或组分在可降解脂族聚酯聚合物基质内通常为稳定的形式。
具体实施方式
对于以下给出定义的术语，除非在权利要求书或说明书中的其他地方另外给出了不同的定义，否则应以这些定义为准。
术语“抗微生物”或“抗微生物活性”表示具有的抗微生物活性足以杀死包括细菌、真菌、藻类和病毒在内的病原性和非病原性微生物，抑制病原性和非病原性微生物的生长/繁殖或控制胞外蛋白(例如中毒性休克综合症毒素(TSST))的产生。
术语“可生物降解”或“可降解”表示在例如细菌、真菌和藻类的自然产生的微生物和/或例如水解、酯交换反应、暴露于紫外线或可见光(可光降解)和酶机制或它们的组合的作用下可降解。
术语“生物相容”表示由于在活组织中不产生毒性、有害或免疫性反应而在生物学上是相容的。生物相容性材料也可以通过生化和/或水解过程分解，并被活组织吸收。
术语“足量”或“有效量”表示抗微生物组分和/或增强剂的量在组合物中时作为整体提供抗微生物(包括(例如)抗病毒、抗菌或抗真菌)活性，对于一种或多种微生物种群而言，该抗微生物活性能减少、抑制或消除菌落形成单位，使得生物体含量的结果是合格的。
术语“增强剂”表示提高抗微生物组分的有效性的组分，使得没有增强剂的组合物在单独使用时不提供与使用包含增强剂的组合物相同的抗微生物活性水平。增强可以是抗微生物活性的速度、抗微生物活性的程度、更大的活性谱或它们的组合方面的增强。在不存在抗微生物组分的情况下，增强剂可能不提供任何可测量的抗微生物活性。也可能不会对所有的微生物都表现出增强效果。
除非另外指明，否则术语“脂肪”表示具有6至22(奇数或偶数)个碳原子的直链或支链烷基或亚烷基部分。
通过端值表述的数值范围包括纳入该范围内的所有数字。
如本说明书和所附权利要求书中所用，除非所述内容另外明确地指明，否则单数形式“一个”和“所述”包括多个指代物。如本说明书和所附权利要求书中所用，除非所述内容另外明确地指明，否则术语“或”的使用含义通常包括“和/或”。
可用于本发明的脂族聚酯包括聚羟基链烷酸酯的均聚物和共聚物，以及衍生自一种或多种多元醇与一种或多种多元羧酸的反应产物的脂族聚酯的均聚物和共聚物，并且通常由一种或多种链烷二醇与一种或多种链烷二羧酸(或酰基衍生物)的反应产物形成。脂族聚酯还可以衍生自多官能多元醇(例如甘油、山梨醇、季戊四醇、以及它们的组合)，以形成支链、星形、和接枝的均聚物及共聚物。也可以使用脂族聚酯与一种或多种另外的半结晶或无定形聚合物的可混溶及不可溶混的共混物。
一种可用类的脂族聚酯是由羟基酸或其衍生物的缩合或开环聚合衍生的聚羟基链烷酸酯。合适的聚羟基链烷酸酯可以由以下化学式表示：
H(O-R-C(O)-)nOH，
其中R是亚烷基部分，可以是直链或支链的，具有1至20个碳原子、优选1至12个碳原子，可任选由链的(键合至碳链中的碳原子)氧原子取代；n为次数，使得酯为聚合物型，并且优选为使得脂族聚酯的分子量为至少10,000道尔顿、优选为至少30,000道尔顿、并且最优选为至少50,000道尔顿。但较高分子量的脂族聚酯聚合物通常会获得机械性能更好的膜。本发明的显著优点是，在多个实施例中，抗微生物组分使脂族聚酯组分增塑，从而允许进行较高分子量脂族聚酯聚合物的熔融加工。因此，脂族聚酯的分子量通常为小于1,000,000道尔顿、优选小于500,000道尔顿、并且最优选小于300,000道尔顿。R还可以包含一个或多个链的(即处于链中的)醚氧原子。一般来讲，羟基酸的R基团为使得羟基侧基为伯或仲羟基。
可用的聚羟基链烷酸酯包括(例如)聚(3-羟基丁酸酯)、聚(4-羟基丁酸酯)、聚(3-羟基戊酸酯)、聚(乳酸)(也称为聚交酯)、聚(3-羟基丙酸酯)、聚(4-氢戊酸酯)、聚(3-羟基戊酸酯)、聚(3-羟基己酸酯)、聚(3-羟基庚酸酯)、聚(3-羟基辛酸酯)、聚对二氧环己酮、聚己内酯和聚乙醇酸(即聚乙交酯)的均聚物及共聚物。也可以使用两种或更多种上述羟基酸的共聚物，例如聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚(乳酸酯-共-3-羟基丙酸酯)、聚(乙交酯-共-对二氧杂环己酮)、和聚(乳酸-共-乙醇酸)。也可以使用两种或更多种聚羟基链烷酸酯的共混物，以及具有一种或多种半结晶或无定形聚合物和/或共聚物的共混物。
脂族聚酯可以是聚(乳酸-共-乙醇酸)的嵌段共聚物。可用于可降解脂族聚酯聚合物组合物的脂族聚酯可以包括均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、星形支化无规共聚物、星形支化嵌段共聚物、枝状共聚物、超支化共聚物、接枝共聚物、以及它们的组合。
另一个可用类的脂族聚酯包括衍生自一种或多种链烷二醇与一种或多种链烷二羧酸(或酰基衍生物)的反应产物的脂族聚酯。这种脂族聚酯通式为：
其中R’和R”各自代表亚烷基部分，可以是直链或支链的，具有1至20个碳原子、优选1至12个碳原子，m为次数，使得酯为聚合物型，并且优选为使得脂族聚酯的分子量为至少10,000道尔顿、优选为至少30,000道尔顿、并且最优选为至少50,000道尔顿，但小于1,000,000道尔顿、优选小于500,000道尔顿、并且最优选小于300,000道尔顿。每一个n独立地为0或1，R’和R”还可以包含一个或多个链的(即处于链中的)醚氧原子。
脂族聚酯的实例包括衍生自以下物质的那些均聚物和共聚物(a)一种或多种下述二元酸(或其衍生物)：丁二酸、己二酸、1，12-二羧基十二烷、富马酸、戊二酸、二乙醇酸、和马来酸；和(b)一种或多种下述二醇：乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、具有5至12个碳原子的链烷二醇、二乙二醇、分子量为300至10,000道尔顿(优选为400至8,000道尔顿)的聚乙二醇、分子量为300至4000道尔顿的丙二醇、衍生自环氧乙烷、环氧丙烷、或环氧丁烷的嵌段共聚物或无规共聚物、二丙二醇和聚丙二醇，和(c)可选的少量(即0.5-7.0摩尔％)的官能度大于二的多元醇，例如甘油、新戊二醇、和季戊四醇。
这种聚合物可以包括聚丁二酸丁二酯均聚物、聚己二酸丁二醇酯均聚物、聚己二酸-丁二酸丁二酯共聚物、聚丁二酸-己二酸乙二酯共聚物、聚乙二醇丁二酸酯和聚己二酸乙二醇酯均聚物。
市售的脂族聚酯包括聚(丙交酯)、聚(乙交酯)、聚(丙交酯-共-乙交酯)、聚(L-丙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(对二氧环己酮)、聚(丁二酸丁二醇酯)、和聚(己二酸丁二醇酯)。
可用的脂族聚酯包括衍生自半结晶聚乳酸的那些。聚(乳酸)或聚交酯以乳酸为其主要的降解产物。可以通过乳酸二聚体、丙交酯的开环聚合制备脂族聚酯聚合物。乳酸为旋光性的，二聚体看起来以四种不同形式存在：L，L-丙交酯、D，D-丙交酯、D，L-丙交酯(内消旋丙交酯)和L，L-与D，D-的外消旋的混合物。
聚交酯优选具有高对映体比率，以使脂族聚酯聚合物的内在结晶度最大化。聚(乳酸)的结晶度是基于脂族聚酯聚合物主链的规则度和与其它脂族聚酯聚合物链结晶的能力。如果相对少量的一种对映体(例如D-)与相反的对映体(例如L-)共聚合，那么脂族聚酯聚合物链会变得形状不规则，结晶变少。如果偏爱的是结晶度，则为了使结晶度最大化，希望具有的聚(乳酸)为一种异构体的至少85％、至少90％或至少95％。
D-聚交酯与L-聚交酯的大约等摩尔的共混物也是可用的。这种共混物形成独特的晶体结构，其熔点(～210℃)比单独的D-聚(丙交酯)及L-(聚交酯)的熔点(～190℃)都要高，并且热稳定性提高，参见H.Tsuji等人，Polymer(聚合物)，40(1999)6699-6708。
也可以使用聚(乳酸)与其它脂族聚酯的共聚物，包括嵌段共聚物和无规共聚物。可用的共聚单体包括乙交酯、β-丙内酯、四甲基乙交酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、新戊内酯、2-羟基丁酸、α-羟基异丁酸、α-羟基戊酸、α-羟基异戊酸、α-羟基己酸、α-羟乙基丁酸、α-羟基异己酸、α-羟基-β-甲基戊酸、α-羟基辛酸、α-羟基癸酸、α-羟基十四烷酸、和α-羟基硬脂酸。
也可以使用聚(乳酸)与一种或多种其它脂族聚酯或一种或多种其它聚合物的共混物。可用的共混物的实例包括聚(乳酸)和聚(乙烯醇)、聚乙二醇/聚丁二酸酯、聚环氧乙烷、聚己内酯和聚乙交酯。
应当选择可降解脂族聚酯聚合物的分子量，以使得脂族聚酯聚合物可以作为熔体被加工。例如，对于聚交酯而言，分子量可以为约10,000至1,000,000道尔顿、并且优选为约30,000至300,000道尔顿。“可熔融加工”表示可降解的脂族聚酯在加工制品(例如纤维、非织造品或膜)的温度下是流体或可被抽吸或挤出，并且在这些温度下不会降解或胶凝到其物理特性对于预期的一次性吸收制品而言不可用的程度。可以通过挤出、浇注、热压等等方式将用于形成本发明的一次性吸收制品的材料制成膜。可采用熔融加工的方式(例如纺粘、吹塑微纤维、熔纺等等)将用于形成本发明的一次性吸收制品的材料制成纤维或非织造品。某些实施例也可以为注射模制的。一般来讲，脂族聚酯聚合物的重均分子量(Mw)高于由粘度与数均分子量(Mn)关系的双对数坐标图确定的缠结分子量。在缠结分子量以上，图的斜率是约3.4，而较低分子量脂族聚酯聚合物的斜率为1。
脂族聚酯通常包含至少50重量％、优选至少60重量％、并且最优选至少65重量％的可降解脂族聚酯聚合物成分。
对于熔融加工，优选的抗微生物组分挥发性低，并且在熔融加工条件下不会有可观察到的分解。优选的抗微生物组分的含水量为小于2重量％、并且更优选小于0.10重量％(按Karl Fischer分析法测定)。
可降解的脂族聚酯聚合物组合物(因为其为即用型)中的抗微生物组分含量通常为至少1重量％、2重量％、5重量％、10重量％、并且有时大于15重量％。在低拉伸强度是所需或合格的某些实施例中，抗微生物组分包含的可降解脂族聚酯聚合物组合物为大于20重量％、大于25重量％或甚至大于30重量％。
抗微生物组分可以包括一种或多种多元醇的脂肪酸酯、多元醇的脂肪醚、或它们的烷氧基化衍生物(酯和/或醚中的任一者或两者)或它们的组合。更具体地讲，抗微生物组分选自多元醇的(C7-C14)饱和脂肪酸酯(优选多元醇的(C8-C12)饱和脂肪酸酯)、多元醇的(C7-C22)不饱和脂肪酸酯(优选多元醇的(C8-C18)不饱和脂肪酸酯)、多元醇的(C7-C22)饱和脂肪醚(优选多元醇的(C7-C18)饱和脂肪醚)、多元醇的(C7-C22)不饱和脂肪醚(优选多元醇的(C8-C18)不饱和脂肪醚)、它们的烷氧基化衍生物以及它们的组合。优选的是，酯和醚是单酯和单醚，除非它们是蔗糖的酯和醚，在这种情况下它们可以是单酯、二酯、单醚或二醚。在本发明的组合物中，可使用单酯、二酯、单醚、和二醚的各种组合。
优选多元醇的(C7-C14)饱和及(C7-C22)不饱和单酯和单醚的纯度为至少80％(具有20％或更少的二酯和/或三酯或二醚和/或三醚)、更优选85％、甚至更优选90％、最优选95％。杂质的酯或醚应当没有足够的(如果有的话)抗微生物活性。
可用的多元醇的脂肪酸酯可以具有下式：
(R1-C(O)-O)n-R2
其中R1为(C7-C14)饱和脂肪酸(优选(C8-C12)饱和脂肪酸)或(C7-C22)不饱和(优选C8-C18)不饱和(包括多不饱和)脂肪酸的残基，R2为多元醇(通常且优选地为甘油、丙二醇、和蔗糖，尽管可使用各种各样其它的，包括季戊四醇、山梨醇、甘露糖醇、木糖醇等)的残基，并且n＝1或2。R2基团包含至少一个自由羟基(优选为甘油、丙二醇或蔗糖的残基)。优选的多元醇的脂肪酸酯为衍生自C8、C9、C10、C11和C12饱和脂肪酸的酯。对于多元醇是甘油或丙二醇的实施例，n＝1，但当其为蔗糖时，n＝1或2。通常，衍生自C10至C12脂肪酸的单酸甘油酯是食品级材料和GRAS材料。
脂肪酸单酯(例如月桂酸、辛酸、癸酸、和庚酸的甘油单酯和/或月桂酸、辛酸、癸酸和庚酸的丙二醇单酯)对革兰氏阳性菌、真菌、酵母和类脂包被的病毒是活性的，但单独对革兰氏阴性菌一般不那么有效。当脂肪酸单酯与下述的增强剂结合时，组合物对革兰氏阴性菌可具有较大的效力。
示例性脂肪酸单酯包括(但不限于)：月桂酸的甘油单酯(甘油一月桂酸酯)、辛酸的甘油单酯(甘油一辛酸酯)、和癸酸的甘油单酯(甘油一癸酸酯)；月桂酸、辛酸、和癸酸的丙二醇单酯；以及蔗糖的月桂酸、辛酸、和癸酸单酯。其它脂肪酸单酯包括油酸(18:1)、亚油酸(18:2)、亚麻酸(18:3)和花生四烯酸(20:4)不饱和(包括多不饱和)脂肪酸的甘油及丙二醇单酯，18:1(例如)表示化合物具有18个碳原子和1个碳-碳双键。优选的不饱和链具有至少一个顺式异构体形式的不饱和基团。在某些优选的实施例中，适用于本发明组合物的脂肪酸单酯包括已知的月桂酸、辛酸、和癸酸的单酯，例如已知为GML或商品名为LAURICIDIN的那种(月桂酸的甘油单酯通常称为甘油一月桂酸酯或甘油单月桂酸酯)、甘油单癸酸酯、甘油单辛酸酯、丙二醇单月桂酸酯、丙二醇单癸酸酯、丙二醇单辛酸酯以及它们的组合。
示例性蔗糖的脂肪酸二酯包括(但不限于)蔗糖的月桂酸、辛酸、和癸酸二酯以及它们的组合。
多元醇的脂肪醚优选由以下化学式表示：
(R3-O)n-R4，
其中R3为(C7-C14)饱和脂族基团(优选(C8-C12)饱和脂族基团)或(C7-C22)不饱和(优选(C8-C18)不饱和，包括多不饱和)脂族基团，R4为多元醇的残基。优选的多元醇包括甘油、蔗糖或丙二醇。对于甘油和丙二醇，n＝1，对于蔗糖，n＝1或2。优选的脂肪醚是(C7-C14)烷基(更优选(C8-C12)烷基)的单醚。
示例性脂肪单醚包括(但不限于)月桂基甘油醚、辛基甘油醚、辛酰基甘油醚、月桂基丙二醇醚、辛基丙二醇醚、和辛酰基丙二醇醚。其它脂肪单醚包括油烯基(18:1)、亚油基(18:2)、亚麻基(18:3)、和花生四烯基(20:4)不饱和及多不饱和脂肪醇的甘油和丙二醇单醚。在某些优选的实施例中，适用于本发明组合物的脂肪单醚包括月桂基甘油醚、辛基甘油醚、辛酰基甘油醚、月桂基丙二醇醚、辛基丙二醇醚、辛酰基丙二醇醚以及它们的组合。不饱和链优选具有至少一个顺式异构体形式的不饱和键。
只要烷氧基化物保持相对较低，上述脂肪酸酯和脂肪醚的烷氧基化衍生物(例如在剩下的醇基上的乙氧基化和/或丙氧基化的一者)也具有抗微生物活性。优选的烷氧基化水平在美国专利5,208,257中有所公开。如果酯和醚被乙氧基化，环氧乙烷的总摩尔数为优选小于5、更优选小于2。可通过常规的方法使多元醇的脂肪酸酯或脂肪醚烷氧基化，优选乙氧基化和/或丙氧基化。优选烷氧基化的化合物选自环氧乙烷、环氧丙烷、以及它们的混合物、和类似的环氧化物化合物。
基于即用型组合物或可降解的热塑性脂族聚酯组合物的总重量，可降解的脂族聚酯聚合物组合物通常包含的脂肪酸酯、脂肪醚、烷氧基化脂肪酸酯、或烷氧基化脂肪醚的总量为至少1重量百分比(重量％)、至少2重量％、大于5重量％、至少6重量％、至少7重量％、至少10重量％、至少15重量％或至少20重量％。术语“即用型”表示预期使用形式的组合物，通常是可降解的热塑性脂族聚酯组合物。在优选的实施例中，基于即用型组合物的总重量，它们存在的总量不大于60重量％、不大于50重量％、不大于40重量％或不大于35重量％。或者，可以相对于脂族聚酯来考虑这些比例(基于100重量份的脂族聚酯)，即，不大于150份脂肪酸酯、100份脂肪酸酯、67份脂肪酸酯和54份脂肪酸酯。如果旨在将某些成分用作补充加工的“母料”的话，它们可以具有较高的浓度。如本文所用，术语“母料”是指添加到被熔融加工的组合物的浓缩物。
包含醇的脂肪酸单酯、脂肪单醚、羟基酸酯或它们的烷氧基化衍生物的本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物或抗微生物组合物也可包含少量的二脂肪酸酯或三脂肪酸酯(即脂肪酸二酯或脂肪酸三酯)、二脂肪醚或三脂肪醚(即脂肪二醚或脂肪三醚)或它们的烷氧基化衍生物。优选的是，这种组分包含的抗微生物组分总重量不超过10重量％、不超过7重量％、不超过6重量％或不超过5重量％，以保持上述抗微生物组分的抗微生物效力。
附加类的抗微生物组分是羟基官能化羧酸的脂肪醇酯，优选由以下化学式表示：
R5-O-(-C(O)-R6-O)n H，
其中R5为(C7-C14)饱和烷基醇(优选(C8-C12)饱和烷基醇)或(C8-C22)不饱和醇(包括多不饱和醇)的残基，R6为羟基羧酸的残基，其中羟基羧酸由以下化学式表示：
R7(CR8OH)p(CH2)qCOOH，
其中：R7和R8各自独立地为H或(C1-C8)饱和直链、支链、或环烷基、(C6-C12)芳基、或(C6-C12)芳烷基或烷芳基，其中烷基是饱和直链、支链或环状的，其中R7和R8可以任选被一个或多个羧酸基团取代；p＝1或2；并且q＝0-3；并且n＝1、2或3。R6基团可以包含一个或多个自由羟基，但优选不含羟基。优选的羟基羧酸的脂肪醇酯是衍生自支链或直链C8、C9、C10、C11或C12烷基醇的酯。羟基酸通常具有一个羟基和一个羧酸基团。
在一个方面，抗微生物组分包括(C2-C8)羟基羧酸的(C7-C14，优选C8-C12)饱和脂肪醇单酯、(C2-C8)羟基羧酸的(C8-C22)单不饱和脂肪醇单酯或多不饱和脂肪醇单酯、上述中的任一种的烷氧基化衍生物或它们的组合。羟基羧酸部分可包含脂族和/或芳族基团。例如，水杨酸的脂肪醇酯是可以的。如本文所用，“脂肪醇”是具有偶数或奇数碳原子的烷基单官能醇或亚烷基单官能醇。
示例性羟基羧酸的脂肪醇单酯包括(但不限于)乳酸的(C8-C12)脂肪醇酯，例如乳酸辛酯、乳酸-2-乙基己酯(得自Purac(Lincolnshire IL)的Purasolv EHL)、月桂基乳酸酯(得自Chemic Laboratories(Canton MA)的Chrystaphyl 98)、月桂基乳酰乳酸酯、乳酰乳酸-2-乙基己酯；乙醇酸、乳酸、3-羟基丁酸、扁桃酸、葡萄糖酸、酒石酸、和水杨酸的(C8-C12)脂肪醇酯。
只要烷氧基化物总数保持相对较低，羟基官能化羧酸的脂肪醇酯的烷氧基化衍生物(例如在剩下的醇基上的乙氧基化和/或丙氧基化的一者)也具有抗微生物活性。优选的烷氧基化水平是每摩尔羟基羧酸小于5摩尔、并且更优选小于2摩尔。
包含酯键的上述抗微生物组分对水解敏感，并且可以通过暴露于水而降解，特别是在pH极值浓度(小于4或不止10)下或通过能够将酯以酶促的方式水解成相应酸和醇的某些细菌而降解，这在某些应用中可能是可取的。例如，可以通过掺入包含至少一个酯基的抗微生物组分使制品快速降解。如果(例如)用于多用途家用擦拭巾的一次性制品的长期耐久性是所需的，那么可以使用不含水解敏感基团的抗微生物组分。例如，脂肪单醚在普通加工条件下对水解不敏感，并且可以抵抗微生物的侵袭。
可选的附加组分(可包含在包含抗微生物组合物的可降解脂族聚酯聚合物的抗微生物组合物中)包括阳离子性胺抗微生物化合物，其包括抗微生物的质子化叔胺和小分子季铵化合物。
示例性小分子季铵化合物包括苯扎氯铵及其烷基取代的衍生物、二-长链烷基(C8-C18)季铵化合物、卤化十六烷基吡啶及其衍生物、苄索氯铵及其烷基取代的衍生物、癸双辛胺啶以及它们的相容性组合。合适的小分子季铵化合物通常包含一个或多个连接有至少一个C6-C18直链或支链烷基或芳烷基链的季铵基团。合适的化合物包括在“Disinfection，Sterilization and Preservation(消毒、杀菌和保存)”(Block，S.，1991年第4版，第13章，Lea&Febiger)中公开的那些。属于这一类别以内的示例性化合物为：单烷基三甲基铵盐、单烷基二甲基苄基铵盐、二烷基二甲基铵盐、苄索氯铵、烷基取代的卤化苄乙氧铵(例如氯化甲基苄乙氧铵)和癸双辛胺啶。季铵抗微生物组分的附加实例为：苯扎卤铵，烷基链长度为C8-C18，优选为C12-C16、更优选为混合链长度，例如包含40％的C12烷基链、50％的C14烷基链、和10％的C16链的苯扎氯铵(以商品名Barquat MB-50得自Lonza GroupLtd.)；苯环上被烷基取代的苯扎卤铵(可以商品名Barquat 4250获得)；具有C8-C18烷基的二甲基二烷基卤化铵或这种化合物的混合物(以商品名Bardac 2050、205M和2250得自Lonza)；和卤化十六烷基吡啶，例如氯化十六烷基吡啶(以商品名Cepacol Chloride得自Merrell Labs)；卤化苄乙氧铵和烷基取代的卤化苄乙氧铵(以商品名Hyamine 1622和Hyamine 10X得自Rohm and Haas)。可用的质子化叔胺具有至少一个C6-C18烷基。使用时，阳离子性抗微生物组分通常以下述浓度添加到可降解脂族聚酯聚合物组合物：至少1.0重量％、优选至少3重量％、更优选大于5.0重量％、还更优选至少6.0重量％、甚至更优选至少10重量％、最优选至少20.0重量％、在一些情况下超过25重量％。优选的是，浓度为小于50重量％、更优选小于40重量％、最优选小于35重量％。可以将阳离子性胺抗微生物化合物添加到可降解脂族聚酯聚合物的抗微生物成分中作为防腐剂，并且在一些情况下能够增强包含抗微生物成分的可降解脂族聚酯聚合物的抗微生物活性。
可降解脂族聚酯聚合物组合物包含增强剂(优选增效剂)以增强抗微生物活性，特别是针对革兰氏阴性菌(例如大肠杆菌和假单胞菌)的抗微生物活性。增强剂组分可以包括α-羟基酸、β-羟基酸、其它羧酸、(C2-C6)饱和烷基羧酸或不饱和烷基羧酸、(C6-C16)芳基羧酸、(C6-C16)芳烷基羧酸、(C6-C12)烷芳基羧酸、酚型化合物(例如某些抗氧化剂和对羟基苯甲酸酯)、(C5-C10)一羟基醇、螯合剂、二醇醚(醚二醇)或能降解以释放上述增强剂之一的低聚物。这种低聚物的实例为乙醇酸、乳酸的低聚物或这两者的低聚物(均具有至少4或6个重复单元)。如果需要，可使用增强剂的各种组合。
α-羟基酸、β-羟基酸、和其它羧酸增强剂优选以它们的质子化、游离酸的形式存在。不必要所有的酸性增强剂都以游离酸的形式存在。然而，下面列出的优选浓度是指以游离酸形式存在的量。另外，为了酸化制剂或将其缓冲在保持抗微生物活性的pH值下，可以添加非α-羟基酸、β-羟基酸或其它羧酸增强剂。优选的是，使用pKa大于约2.5、优选大于约3以及最优选大于约3.5的酸，以便避免使脂族聚酯组分水解。此外，存在的包含羧酸基团的螯合剂增强剂优选具有至少一个、并且更优选至少两个处于其游离酸形式的羧酸基团。下面给出的浓度假定是这种情况。当将质子化酸形式的增强剂掺入到脂族聚酯组分中时，据信它们不仅能提高抗微生物功效，而且还能提高相容性。
在本发明的组合物中使用合适含量的一种或多种增强剂，以产生所需的结果。基于即用型可降解脂族聚酯聚合物组合物的总重量，增强剂存在的总量通常大于0.1重量％、优选大于0.25重量％、更优选大于0.5重量％，甚至更优选大于1.0重量％、并且最优选大于1.5重量％。在优选的实施例中，基于即用型可降解脂族聚酯聚合物组合物的总重量，增强剂存在的总量不大于20重量％或15重量％。这种浓度通常适用于α-羟基酸、β-羟基酸、其它羧酸、螯合剂、酚、醚二醇、和(C5-C10)一羟基醇。
按重量计，增强剂组分相对于抗微生物组分总浓度的比率优选在10∶1至1∶300、更优选5∶1至1∶10的范围内。
α-羟基酸类型的增强剂通常为下式的化合物：
R16(CR17OH)n2COOH
其中：R16和R17各自独立地为H或(C1-C8)烷基(直链、支链或环状的)、(C6-C12)芳基、或(C6-C12)芳烷基或烷芳基(其中烷基是直链、
支链或环状的)，R16和R17可任选被一个或多个羧酸基团取代；并且n2＝1-3，优选n2＝1-2。
示例性α-羟基酸包括(但不限于)乳酸、苹果酸、柠檬酸、2-羟基丁酸、扁桃酸、葡萄糖酸、乙醇酸、酒石酸、α-羟基乙醇酸、抗坏血酸、α-羟基辛酸和羟基辛酸以及它们的衍生物(例如被羟基、苯基、羟苯基、烷基、卤素以及它们的组合取代的化合物)。优选的α-羟基酸包括乳酸、乙醇酸、苹果酸、和扁桃酸。这些酸可以是D、L或DL形式的，并且可以游离酸、内酯或其偏盐的形式存在。所有这种形式均涵盖在术语“酸”的范围内。优选酸以游离酸的形式存在。其它合适的α-羟基酸在美国专利No.5,665,776(Yu)中有所描述。
β-羟基酸增强剂通常是由以下化学式表示的化合物：
R18(CR19OH)n3(CHR20)mCOOH或
Figure BPA00001263390400201
其中：R18、R19和R20各自独立地为H或(C1-C8)烷基(饱和直链、支链或环状基团)、(C6-C12)芳基、或(C6-C12)芳烷基或烷芳基(其中烷基是直链、支链或环状的)，R18和R19可任选被一个或多个羧酸基团取代；m＝0或1；n3＝1-3(优选n3＝1-2)；且R21为H、(C1-C4)烷基或卤素。
示例性β-羟基酸包括(但不限于)水杨酸、β-羟基丁酸、托品酸、和曲索卡酸。在某些优选的实施例中，可用于本发明组合物的β-羟基酸选自水杨酸、β-羟基丁酸以及它们的混合物。其它合适的β-羟基酸在美国专利No.5,665,776中有所描述。
可以按能产生所需结果的量将一种或多种α-羟基酸增强剂或β-羟基酸增强剂掺入到可降解脂族聚酯聚合物组合物中、和/或施加于包含可降解脂族聚酯聚合物组合物的制品的表面。基于即用型组合物的总重量，它们存在的总量可以为至少0.25重量％、至少0.5重量％、和至少1重量％。基于即用型可降解脂族聚酯聚合物组合物的总重量，它们存在的总量可以不大于20重量％、不大于10重量％或不大于5重量％。
α-羟基酸增强剂或β-羟基酸增强剂与抗微生物组分总计的重量比为至多50∶1、至多30∶1、至多20∶1、至多10∶1、至多5∶1或至多1∶1。α-羟基酸增强剂与抗微生物组分总计的比率可以为至少1∶120、至少1∶80或至少1∶60。优选的是，α-羟基酸增强剂与抗微生物组分总计的比率在1∶60至4∶1的范围内。
在水浓度低的系统中，酯交换反应可能是脂肪酸单酯和这些活性成分的烷氧基化衍生物损失的主要途径，并且由于酯化反应可能出现包含增强剂的羧酸的损失。因此，某些α-羟基酸(AHA)和β-羟基酸(BHA)是特别优选的，因为据信不太可能通过AHA或BHA的羟基的反应而使抗微生物酯或其它酯发生酯交换反应。例如，在某些配方中水杨酸可能是特别优选的，因为酚羟基的酸性比醇强得多，因此更不大可能发生反应。无水或低水含量配方中的其它特别优选的化合物包括乳酸、扁桃酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、和乙醇酸。不包含羟基的苯甲酸和取代的苯甲酸虽然不是羟基酸，但由于形成酯基的趋势减小，所以也是优选的。
除α-羧酸和β-羧酸之外的羧酸也是合适的增强剂。它们包括通常具有等于或小于12个碳原子的烷基羧酸、芳基羧酸或烷芳基羧酸。这些中的优选类可由以下化学式表示：
R22(CR23 2)n2COOH
其中：R22和R23各自独立地为H或(C1-C4)烷基(其可为直链、支链或环状基团)、(C6-C12)芳基、包含芳基和烷基(其可为直链、支链或环状基团)两者的(C6-C12)基团，R22和R23可以任选被一个或多个羧酸基团取代；并且n2＝0-3，优选n2＝0-2。羧酸可以是(C2-C6)烷基羧酸、(C6-C16)芳烷基羧酸或(C6-C16)烷芳基羧酸。示例性酸包括(但不限于)丙酸、山梨酸、苯甲酸、二苯基乙醇酸、和壬基苯甲酸。
在本发明的组合物中，可以使用一种或多种此类羧酸，用量应足以产生所需的结果，一般来讲，基于即用型组合物的总重量，用量与上面针对α-羟基酸或β-羟基酸所讨论的相同。
螯合试剂(即螯合剂)通常是能够与溶液中的金属离子多点配位的有机化合物。通常这些螯合剂是多阴离子化合物，并且与多价金属离子最佳配位。示例性螯合剂包括(但不限于)乙二胺四乙酸(EDTA)及其盐(例如EDTA(Na)2、EDTA(Na)4、EDTA(Ca)、EDTA(K)2)、酸式焦磷酸钠、酸式六偏磷酸钠、己二酸、丁二酸、多磷酸、酸式焦磷酸钠、六偏磷酸钠、酸化的六偏磷酸钠、次氨基三(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五乙酸、1-羟亚乙基-1，1-二膦酸、和二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)。某些羧酸(特别是α-羟基酸和β-羟基酸)也可以起到螯合剂的作用，例如苹果酸和酒石酸。
作为螯合剂也包括的为高度专用于结合亚铁离子和/或铁离子的化合物，例如铁载体、和铁结合蛋白。铁结合蛋白包括(例如)乳铁蛋白和运铁蛋白。铁载体包括(例如)肠螯素、肠菌素、弧菌素、儿茶酚类铁载体、绿脓杆菌螯铁蛋白、脓菌素、和气菌素。
在某些实施例中，可用于本发明组合物的螯合剂包括选自乙二胺四乙酸及其盐、丁二酸以及它们的混合物的那些。优选使用游离酸或单盐形式或二盐形式的EDTA。
在本发明的组合物中，可以使用合适含量的一种或多种螯合剂，以产生所需的结果。它们的用量可以与上述的羧酸类似。
按重量计，螯合剂(除α-羟基酸或β-羟基酸之外)的总浓度与抗微生物组分的总浓度之比为优选在10∶1至1∶100、并且更优选在1∶1至1∶10的范围内。
酚型化合物增强剂通常是具有如下通式结构的化合物：
Figure BPA00001263390400231
其中：m为0至3(特别为1至3)，n为1至3(特别为1至2)，每一个R24独立地为最多12个碳原子(特别为最多8个碳原子)的烷基或烯基，可任选被链中或链上(例如作为羰基)的O或链上的OH取代，并且每一个R25独立地为H或最多8个碳原子(特别为最多6个碳原子)的烷基或烯基，可任选被链中或链上(例如作为羰基)的O或链上的OH取代，但如果R25为H，则n优选为1或2。
酚型增强剂的实例包括(但不限于)丁基化羟基苯甲醚，例如3(2)-叔丁基-4-甲氧基苯酚(BHA)、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、3，5-二叔丁基-4-羟基苄基苯酚、2，6-二-叔-4-已基苯酚、2，6-二-叔-4-辛基苯酚、2，6-二-叔-4-癸基苯酚、2，6-二-叔-4-乙基苯酚、2，6-二-叔-4-丁基苯酚、2，5-二叔丁基苯酚、3，5-二叔丁基苯酚、4，6-二叔丁基间苯二酚、对羟基苯甲酸甲酯(4-羟基苯甲酸甲酯)、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、2-苯氧基乙醇以及它们的组合。一组酚型化合物是具有上面所示通式结构的苯酚系物质，其中R25为H，并且其中R24为最多8个碳原子的烷基或烯基，n为0、1、2或3，特别是，其中至少一个R24为丁基并且特别是叔丁基，并且特别是无毒成员是优选的。一些酚型增效剂是BHA、BHT、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、和对羟基苯甲酸丁酯以及这些的组合。
另外的增强剂是具有5-10个碳原子的一羟基醇，包括C5-C10一羟基醇(例如辛醇和癸醇)。在某些实施例中，可用于本发明组合物的醇选自正戊醇、2-戊醇、正己醇、2-甲基戊醇、正辛醇、2-乙基己醇、癸醇以及它们的混合物。
另外的增强剂是醚二醇。示例性醚二醇包括由以下化学式表示的那些：
R-O-(CH2CHR″″O)n(CH2CHR’O)H，
其中R＝H、(C1-C8)烷基、或(C6-C12)芳烷基或烷芳基；并且每一个R’独立地＝H、甲基或乙基；并且n＝0-5，优选为1-3。实例包括2-苯氧基乙醇、二丙二醇、三乙二醇、商品名为DOWANOL DB(二(乙二醇)丁基醚)、DOWANOL DPM(二(丙二醇)单甲醚)和DOWANOLTPnB(三(丙二醇)单丁醚)的系列产品以及得自Dow Chemical公司(Midland，Michigan)的多个其它产品。
可以通过多个方法制备释放增强剂的低聚物。例如，可以通过标准酯化反应技术由α-羟基酸、β-羟基酸或其混合物制备低聚物。通常，这些低聚物具有至少两个羟基酸单元、优选至少10个羟基酸单元、并且最优选至少50个羟基酸单元。例如，可以如实例部分所示制备乳酸与乙醇酸的共聚物。
或者，可以通过标准的酯化反应技术制备(C2-C6)二羧酸与二醇的低聚物。这些低聚物优选具有至少2个二羧酸单元、优选至少10个二羧酸单元。
所用的释放增强剂的低聚聚酯的重均分子量通常为小于10,000道尔顿并且优选小于8,000道尔顿。
这些低聚聚酯可以被水解。酸性或碱性环境(例如pH值小于5或大于8)可加速水解。存在于组合物或其使用环境中的酶(例如来自哺乳动物组织或来自环境中的微生物)可以将低聚物以酶促的方式降解。
本发明的组合物可包含一种或多种表面活性剂，以促进可降解脂族聚酯聚合物组合物的相容性并有助于润湿表面和/或有助于接触与控制或杀灭微生物或抑制毒素的产生。如本文所用，术语“表面活性剂”表示两亲物(具有共价键合的极性区和非极性区两者的分子)，其能够降低水的表面张力和/或水与不混溶液体之间的界面张力。该术语意在包括皂、清洁剂、乳化剂、表面活性试剂等等。表面活性剂可为阳离子性、阴离子性、非离子性或两性的。可以使用多种常规的表面活性剂；然而，在选择表面活性剂时，可能重要的是确定其与制成的可降解脂族聚酯聚合物组合物相容并且不抑制抗微生物组合物的抗微生物活性。如本文“实例”部分所述，本领域的技术人员可通过按配方制备并测试抗微生物活性来确定表面活性剂的相容性。可使用各种表面活性剂的组合。优选的表面活性剂选自基于硫酸盐、磺酸盐、膦酸盐、磷酸盐、泊洛沙姆、乳酸烷基酯、羧酸盐、阳离子表面活性剂以及它们的组合的表面活性剂，更优选的是选自(C8-C22)烷基硫酸盐、二(C8-C18)磺基琥珀酸盐、C8-C22烷基肌氨酸盐以及它们的组合。
在本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物之中和/或之上可以使用合适含量的一种或多种表面活性剂，以产生所需的结果。在一些实施例中，当在组合物中使用时，基于可降解脂族聚酯聚合物组合物的总重量，它们存在的总量为介于约0.1重量％至约20重量％之间。
另外，组合物还可以包含有机填料和无机填料。这些材料可以有助于控制脂族聚酯聚合物组合物的降解速率。例如，多个钙盐和磷酸盐可以是适合的。示例性填料包括碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、磷酸钙钠、磷酸钙钾、磷酸四钙、α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、磷酸钙磷灰石、磷酸八钙、磷酸二钙、碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙、二水合硫酸钙、半水合硫酸钙、氟化钙、柠檬酸钙、氧化镁、和氢氧化镁。特别合适的填料是三碱基磷酸钙(羟基磷灰石)。
包含本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物的一次性吸收制品可以按本领域中制备这些产品的已知方法制备，使用由本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物形成的片材、料片或纤维。这些可降解脂族聚酯聚合物组合物用于形成能在无需特殊处理或转换加工工艺的情况下直接形成为一次性吸收制品的料片等等。可降解脂族聚酯聚合物组合物料片或纤维在使用之前为干品，具有稳定的形式，并且在进入最终使用环境之前保持如此。所谓干态意指不存在大量添加的水分并且与其环境处于平衡状态。一般来讲，一次性吸收制品要在没有添加水分的干燥环境中进行包装，并且在由最终用户打开和使用之前不暴露于水分。在最终使用环境中进行流体吸收或暴露于水分时，可降解脂族聚酯聚合物组合物料片或纤维的抗微生物活性表现出来，并且可降解脂族聚酯聚合物组合物开始分解或加速分解。这种分解延续到用后的处理之后。
可降解脂族聚酯聚合物组合物由于具有独特的组合性质而特别适合用于妇女棉塞。例如，本文所述抗微生物组合物以不必要杀死细菌的浓度减少中毒性休克综合症毒素(TSST)中使用时特别有效。这允许在不杀灭可能有益细菌的情况下使用制品，但仍然提供针对TSST的保护措施。这通常在抗微生物组合物和/或增强剂组分的加载含量较低的情况下完成。
也已经发现，本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物显著地减少令人不愉快的气味，因此，可用于经常有气味产生(例如通过由奇异变形杆菌使尿素转化成氨)的擦拭巾或一次性吸收衣服。本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物也可用于在长时间接触时减小皮肤上的微生物活性。这些应用通常在抗微生物组合物或组分的加载含量较高的情况下完成。本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物可用作吸收性纤维材料、或用作吸收材料中的添加剂纤维、或用作邻接吸收材料的覆盖料片或膜、或用作接触皮肤的覆盖料片。这些用途包括尿布的顶片、床垫或女性护垫。在这些用途中，可将本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物成形为纺粘料片或类似的非织造品并且用于接触身体的环境。在这种情况下，加载含量应当足以杀死细菌或在长时间内抑制细菌生长。当(如)在吸收芯中或与之相邻使用时，本发明的可降解脂族聚酯聚合物组合物可具有相对高的抗微生物组合物加载含量，以杀灭微生物、抑制气味的产生。
包含本发明组合物的非织造料片和片材也可具有良好的拉伸强度，这对于擦拭巾应用而言是特别重要的；并且可具有高表面能，以允许润湿性和流体吸收性。可向可降解脂族聚酯聚合物组合物添加另外的熔体添加剂(例如含氟化合物溶体添加剂)，以减少表面能(增大接触角)并赋予排斥性。当需要排斥性时，优选采用半角技术在平膜上测定的接触角大于70度、优选大于80度并且最优选大于90度。
掺入增塑剂、表面活性剂、乳化剂、增强剂、保湿剂、润湿剂以及其它组分可以影响抗微生物组分从脂族聚酯中释放的速率。合适的保湿剂和/或润湿剂可以包括多元醇，例如聚丙二醇和聚乙二醇。
在给定使用环境中的抗微生物活性水平与最终组合物有关，包括抗微生物组分和增强剂的重量百分比，以及附加组分(例如表面活性剂和润湿剂)的存在和重量百分比。抗微生物活性水平也与存在于一次性吸收制品中的本发明的可降解热塑性脂族聚酯材料的量以及材料掺入一次性制品的位置和方式有关。潜在影响抗微生物活性水平的另外的方面是一次性吸收制品内的可降解热塑性脂族聚酯的总表面积。因此，提高一次性吸收制品内给定重量的可降解热塑性脂族聚酯材料的抗微生物活性的一种方式是使用非织造品或具有较小纤维直径(并因此每单位重量具有更多表面积)的纤维。
在优选的实施例中，在使用之前使本发明的制品保持干燥。这样可以保护脂族聚酯免于可能的降解以及保护可能存在的任何抗微生物酯免于水解降解。优选水分的存在量低。通常在使用之前，包装制品中的水量为小于10重量％、优选小于8重量％并且通常小于5重量％。可以使用能保护制品免于在潮湿环境中吸湿的包装。例如，可以采用以下物质包装制品：聚烯烃、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等)、含氟聚合物(例如得自Allied Signal(Morristown，PA)的Aclar)、PVDC、PVC保护膜、涂布陶瓷阻挡层的膜以及层合件和它们的共混物。
在制备本发明的抗微生物组合物的一个方法中，相对于抗微生物组分以足够的量混入溶体形式的脂族聚酯，以产生具有可测量的抗微生物活性的脂族聚酯聚合物组合物。可将增强剂和可选的表面活性剂添加到脂族聚酯聚合物组合物的溶体和/或涂布在包含可降解脂族聚酯聚合物组合物的制品的表面上，以增强抗微生物组分。
本领域已知多种设备和技术用于熔融加工脂族聚酯聚合物组合物。这样的设备和技术在(例如)美国专利No.3,565,985(Schrenk等人)、美国专利No.5,427,842(Bland等人)、美国专利No.5,589,122和No.5,599,602(Leonard)、和美国专利No.5,660,922(Henidge等人)中有所公开。熔融加工设备的实例包括(但不限于)用于熔融加工可降解脂族聚酯聚合物组合物的挤出机(单螺杆和双螺杆)、Banbury混和机、和Brabender挤出机。为了使在一次性吸收制品中以给定重量添加的给定的可降解热塑性脂族聚酯组合物的抗微生物活性最大化，可能有利的是使用纤维直径非常小的纤维，例如微纤维或纳米纤维。用热塑性材料制备纳米纤维的方法是已知的，例如美国专利No.4,536,361、No.6382,526、和No.6,695,992中所教导。也已知采用各种方法制备基于聚乳酸的微纤维和纳米纤维以及这种纤维的非织造料片，如美国专利申请2006/0084340A1中所教导。因此，对于本发明的一些一次性吸收制品而言，优选用可降解热塑性脂族聚酯组合物的非织造品和/或纤维制备制品，其中纤维直径约1微米或优选更小。
可以通过挤出机混入和输送可降解热塑性脂族聚酯组合物的成分，以产生具有可测量的抗微生物活性的材料，优选溶体中没有聚合物降解或副反应发生。加工温度足以混合可生物降解的脂族聚酯和抗微生物组分，并允许组合物作为膜、非织造品或纤维挤出。可能的降解反应包括酯交换反应、水解、断链和自由基链分解，并且加工条件应当最大程度地减少此类反应。
通过以下实例进一步阐述本发明，这些实例是示例性的，并非意图限制本发明的范围。
实例
实例1和实例2
使用间歇式Brabender混合装置制备样品，其中将粒化的聚乳酸(PLA聚合物，以Polymer 4032D和4060D得自NatureWorks LLC)添加到Brabender混合器并在180℃下进行共混，直到混合扭矩稳定为止。然后将其它成分添加到混合器，将全部成分进行共混，直到呈现出均匀态为止。然后使用液压机将混合物压成片，液压机的台板在177℃下。对样品片进行微生物活性测试，采用日本工业标准(测试号Z2801：2000)，使用革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌ATCC#6538)和革兰氏阴性菌(铜绿假单胞菌ATCC#9027)。在没有添加成分的聚乳酸对照片上进行相同的测试。本测试的数据在下表1中给出。
膜样品的抗微生物测试：
采用根据JIS Z2801(日本工业标准-抗微生物活性测试)改编的以下测试方案评估挤出膜或压制膜的抗微生物性能。用异丙醇或70％的乙醇擦拭大约4cm×4cm的方形测试材料并置于无菌陪氏培养皿中。试验副样各注射0.4mL的测试用生物体(金黄色葡萄球菌ATCC#6538或铜绿假单胞菌ATCC#9027，过夜培养物1∶5000稀释到0.2％的TSB中)。然后把2cm×2cm方形聚酯膜置于种菌上。然后在37℃和80％或更高的相对湿度下将样品培养18-24小时。培养过后从陪氏培养皿中取出样品并各自转移到10mL无菌Difco Dey Engley中和肉汤(NB)中。把含有NB和测试材料的管置于超声波浴中60秒，然后混合60秒，以将细菌从材料释放到NB中。然后枚举存活细菌数，方式是将NB稀释到磷酸盐缓冲盐水(PBS)中，涂敷到TSB琼脂上，板在37℃下培养24-48小时，并计数菌落形成单位(CFU)。本测试方法的灵敏度极限视为100CFU/样品。
表1
Figure BPA00001263390400301
PML表示丙二醇单月桂酸酯抗微生物组分，可以Capmul PG12购自Abitec Corp.。
BA表示苯甲酸增强剂。
DOSS表示磺基琥珀酸二辛酯钠盐表面活性剂。
PLA 4032D是得自Natureworks LLC的半结晶聚乳酸。
PLA 4060D是得自Natureworks LLC的无定形聚乳酸。
上述数据示出片状可降解脂族聚酯聚合物组合物杀灭革兰氏阳性和革兰氏阴性菌两者的广谱功效。
制备低聚乳酸增强剂和母料：
实例3-14中使用低聚增强剂，按以下程序制备。在玻璃反应器(环境压力)中装入等份的85％乳酸水溶液(City Chemicals)和70％乙醇酸水溶液(Sigma-Aldrich)。将沸水煮干，留下酸单体。然后将反应器温度升高到163℃，从而引发乳酸与乙醇酸的缩聚反应。使反应进行24小时，从而得到两种酸的无规共聚物或低聚物，一批的分子量为1,000-8,000Mw，另一批的分子量为700-1,000Mw。
用Werner Pfleiderer ZSK-25双螺杆挤出机制备实例3-14中所用的预合成粒料。挤出机有十个区，每一个区具有带通道的圆筒部分，通道用于循环传热流体，除了第一(进料)部分外，所有部分均具有加热元件。除了在2区的下半部、3区的上半部、全部的5区、6区的上半部、全部的8区和9区的上半部使用捏合部分外，螺杆构型均为螺旋输送螺杆部分。在5区和9区的挤出机放空塞被塞住。以3.6kg/hr的速率将聚乳酸PLA 6251D(Natureworks LLC)的粒料加至挤出机的第一区。使用Dynatec S-05型格栅熔炉以0.5kg/hr的速率将抗微生物脂肪酸单酯泵送到挤出机的第四区中。格栅熔炉使用齿轮泵量取液态单酯通过传送管进入挤出机中。当使用丙二醇单月桂酸酯时，在室温下操作泵和管；当使用甘油单月桂酸酯时，在70℃下操作泵和管。在热罐中将上述低聚增强剂加热到120℃，并依靠重力进料到计量泵，计量泵以0.5kg/hr的速率将其传送至挤出机的7区。在挤出机的出料口处使用计量泵对6.35mm直径开口的线料模头进料。在2.4米长的水槽(具有连续的自来水供水)中冷却挤出的股线，然后在水浴的出口处使用Conair造粒机将其粒化成大约6.35mm长的粒料。将挤出机的螺杆速度保持在100RPM，采用以下机筒温度分布：1区-160℃；2区-200℃；3区-177℃；4区至9区-160℃。计量泵是电加热的，并且可调至设定在177℃的温度设定点，手动调节泵速，从而保持对熔体泵入口的压力为大约70-140N/cm2(100-200磅/平方英寸)。
制备具有下列组成的三批母料。在强制通风树脂干燥器中对粒料进行干燥，频繁搅拌以防止粒料凝聚。
母料#1：80％的PLA 6251D、10％甘油单月桂酸酯(GML)、10％低聚增强剂(OLGA)。
母料#2：80％的PLA 6251D、10％丙二醇单月桂酸酯(PML)、10％低聚增强剂(OLGA)。
母料#3：90％的PLA 6251D、10％甘油单月桂酸酯(GML)。
实例3-5
使用常规的熔吹设备，由上述母料制备吹塑微纤维非织造料片。使用31mm(螺杆直径)的锥形双螺杆挤出机(C.W.Brabender Instruments)给容积式齿轮泵供料，该齿轮泵用于计量供给脂族聚酯聚合物熔体和对其进行加压。使用25cm宽的钻孔熔吹模具(每厘米宽度上有8个孔)。每一个孔的直径为0.38mm。挤出机温度为185℃，模具温度为180℃，空气加热器温度为200℃，空气歧管压力为103kPa。通过模具的总聚合物流速为大约3.6kg/hr。制备不包含增强剂或抗微生物组分的对照样品(对照物2)。还制备不包含增强剂但具有抗微生物组分的对照样品(对照物3)。对于增强剂或抗微生物添加剂低于10％的样品，向母料中添加另外的纯品PLA树脂。非织造料片的特性示于下表2。
表2
Figure BPA00001263390400331
*有效纤维直径(以微米为单位)计算的说明见于Davies，C.N.，“The Separation of Airborne Dust and Particles”.Institution of Mechanical Engineers(London)Proceedings 1B，1952)。
实例6-8
除了使用丙二醇单月桂酸酯(PML)作为抗微生物组分外，如实例3-5中那样制备吹塑微纤维非织造料片。非织造料片的特性示于下表3。
表3
Figure BPA00001263390400332
对实例3-5以及对照物2和对照物3进行拉伸强度和刚度特性的测试。使用INSTRON 5544型号的万能拉伸试验机测定峰值力拉伸强度，夹头速度为25.4cm/min，标距长度为5.1cm。样本尺寸为10.2cm长。在非织造料片的纵向(MD)和横向(CD)上进行测试。记录峰值力时样本的百分比伸长率。对试验副样进行十次测试，并对每一个样品料片取平均值。结果示于下表4。
使用4151E型Gurley抗弯测试仪(Gurley Precision Instruments)测定料片的刚度特性。从料片上切下3.8cm长、2.5cm宽的样本，长度方向为料片的纵向。按如下方式测试每一个样本：使样本在MD和CD两个方向上偏转，计算这两个方向摆幅的平均值。测试仪用来把摆幅测量值和机器设置转换成以毫克表示的Gurley刚度读数。对试验副样进行十次测试，并对每一个样品料片取平均值。结果示于下表4。
表4
Figure BPA00001263390400341
表5(AATCC 100-2004抗菌测试，使用金黄色葡萄球菌)
  样品   CFU/ml   CFU/样品
  t＝0   80000   1600000
  对照物2   42000   840000
  对照物3   ＜200   ＜200
  实例3   ＜200   ＜200
  实例4   ＜200   ＜200
  实例5   230   4600
表6(AATCC 100-2004抗菌测试，使用铜绿假单胞菌)
  样品   CFU/ml   CFU/样品
  t＝0   34000   680000
  对照物2   2600000   52000000
  对照物3   2200   44000
  实例3   ＜200   ＜200
  实例4   ＜200   ＜200
  实例5   330000   6600000
表7(相对于t＝0的对数减少)，表5和表6中给出结果的汇总
  样品   金黄色葡萄球菌   铜绿假单胞菌
  对照物2   0.5   -1.6
  对照物3   3.9   1.2
  实例3   3.9   3.5
  实例4   3.9   3.5
  实例5   2.5   -1.0
表7的计算方式是，对零时刻的CFU/样品计数与最终的CFU/样品计数的商取对数。
表8(AATCC 100-2004抗菌测试，使用金黄色葡萄球菌)
  样品   CFU/ml   CFU/样品
  t＝0   130000   2600000
  对照物2   42000   840000
  实例6   ＜200   ＜200
  实例7   ＜200   ＜200
  实例8   15   300
表9(AATCC 100-2004抗菌测试，使用铜绿假单胞菌)
  样品   CFU/ml   CFU/样品
  t＝0   70000   1400000
  对照物2   2600000   52000000
  实例6   ＜200   ＜200
  实例7   ＜200   ＜200
  实例8   25   500
表10(相对于t＝0的对数减少)，表8和9中给出结果的汇总
  样品   金黄色葡萄球菌   铜绿假单胞菌
  对照物2   0.5   -1.6
  实例6   4.1   3.8
  实例7   4.1   3.8
  实例8   3.9   3.4
表10的计算方式是，对零时刻的CFU/样品计数与最终的CFU/样品计数的商取对数。
表5-10中给出的结果表明了实例组合物针对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌两者的广谱功效。
实例9-13
制备纺粘非织造品的实例，使用如上述制备的母料与纯的PLA共混进行实例9-13的制备。这些母料的组成是：PLA中20％的PML、PLA中30％的OLGA以及PLA中10％的PEG 400。用于制备这些母料的PLA是PLA 6202D，记录的百分比是组分在母料组成中的重量百分比。所用的OLGA的制备如上述，分子量(Mw)约1000。
用购自NatureWorks，LLC的PLA 6202D树脂进行这些实例的制备。商品名为Capmul PG-12的丙二醇单月桂酸酯购自ABITEC
Corporation。按如上针对实例3-8使用的母料所述的程序将PLA母料与添加剂混合。在使用之前对所有的材料进行干燥。使用2.0英寸单螺杆挤出机向模具进料以得到纺粘非织造品。模具总共具有512个孔眼，脂族聚酯聚合物熔体处理量为0.50克/眼/分钟(33.83lb/hr)。模具具有7.875英寸(200mm)的横向长度。眼直径为0.040英寸(0.889mm)，L/D比率为6。纯的PLA的熔体挤出温度设定在215℃，具有添加剂的PLA的熔体挤出温度取决于添加剂的量：实例9(185℃)，实例10-12(175℃)，实例13(162℃)。
制备的纺粘非织造品实例的组成描述于表11。除了包含丙二醇单月桂酸酯(为抗微生物组合物的抗微生物组分)和OLGA(为增强剂组分)的实例之外，一个实例还包含聚乙二醇为润湿剂，另外进行只包含PLA的对照样品纺粘非织造品(对照物4)的制备，表11的实例的一些物理特性描述于表12。
表11：纺粘非织造样品
实例11中使用的润湿剂是聚乙二醇400
表12：纺粘非织造样品的物理特性
  样品   基重(g/m2)   纤维直径*(μm)
  对照物4   50   15.0
  实例9   50   13.3
  实例10   50   14.4
  实例11   50   11.2
  实例12   50   10.5
  实例13   50   12.4
*以200×测量10束纤维
纺粘非织造品实例的抗微生物及减少气味测试
时间-杀灭法：
采用改自AATCC 100-2004(Assessment of Antibacterial Finishes on Textile Materials(纺织材料上的抗菌整理的评定))的以下测试方案评定非织造料片的抗微生物特性。把大约4cm×4cm的方形测试材料置于无菌陪氏培养皿中。试验副样各注射1mL的测试用生物体(金黄色葡萄球菌ATCC#6538或铜绿假单胞菌ATCC#9027，过夜培养物1∶5000稀释到0.2％[v/v]的胰蛋白酶大豆肉汤(TSB)中，或奇异变形杆菌ATCC#14153，1∶5000稀释到人造尿液中[Sarangapani等人，J.Biomedical Mat.Research 29：1185])。然后在37℃和80％或更高的相对湿度下将样品培养18-24小时。培养过后从陪氏培养皿中取出样品并各自转移到20mL无菌Difco Dey Engley中和肉汤(NB)中。把含有NB和测试材料的管置于超声波浴中60秒，然后混合60秒，以将细菌从材料释放到NB中。然后枚举存活细菌数，方式是将NB稀释到磷酸盐缓冲盐水(PBS)中，涂敷到TSB琼脂上，板在37℃下培养24-48小时，并计数菌落形成单位(CFU)。本测试方法的灵敏度极限是200CFU/样品。
气味控制测试方法：
用5％[v/v]的TSB将奇异变形杆菌ATCC#14153的过夜培养物以1∶50,000稀释到人造尿液(根据Sarangapani等人，J.Biomedical Mat.Research 29：1185制备)中，从而达到每毫升大约106的菌体浓度。移取5mL此种菌到100mL的Pyrex广口瓶中的大约1g非织造材料上。将瓶子密封，并在37℃下培养24小时。请四人将广口瓶短暂地打开，置于鼻下并嗅查氨的气味。在一些实验中，用更稀的细菌悬浮液(每毫升大约103)注射样品。在一些实验中，将牛血清白蛋白(BSA)添加到人造尿液中至1％，以确定在存在其它蛋白质的情况下的材料功效。在一些实验中，测定样品中剩余的存活细菌的方式是，向样品中添加50mL的NB，然后在水浴中超声混合10分钟。将这些样品的稀释物涂敷到TSB琼脂上，在37℃下过夜培养，并计数CFU。
TSST-1的抑制：非织造品提取物
在37℃下将4.5克指定的非织造品实例于100mL的PBS中培养大约24小时并且摇动以获得提取物。将脑心浸液(BHI，Difco)添加至提取 物中以实现1X BHI的最终浓度。使用0.2μm孔径的膜对具有BHI的这些提取物进行无菌过滤。用产生TSST的金黄色葡萄球菌菌株FRI1169(1∶500稀释)的过夜培养物注射5mL具有BHI的提取物。在37℃下摇动培养24小时后，将培养物以3200×g离心10分钟以除去细胞，根据Toxin Technology(Sarasota，FL)TSST EIA试剂盒说明书对上清液进行TSST测试。
TSST的抑制：棉塞囊法
以下测试方案根据Reiser等人所述的棉塞囊法改编(J.Clin.Microbiol.25：1450)。将干测试材料加至漂洗过的渗析膜(Spectra/Por，截止分子量10,000，宽度32mm)并浸于大约50℃的熔融1％脑心浸液(BHI)琼脂中。膜已经注射了100μl产生TSST的金黄色葡萄球菌菌株FRI1169(稀释到每毫升大约106个细胞)的过夜培养物。使用相当于市售棉塞重量的测试材料重量。培养24小时后，取出样品，测量它们的增重，将其置于封口袋中，加入无菌磷酸盐缓冲盐水，使总重量增加到干重的4倍。通过对封口袋中的测试材料揉捏大约一分钟来提取出流体。稀释所得到的提取物并进行涂敷以供活菌计数，根据ToxinTechnology TSST EIA试剂盒说明书对TSST进行定量。
图1显示实例10、实例11和实例13针对金黄色葡萄球菌的抗微生物活性，采用AATCC 100方法。时间-杀灭曲线举例说明了抗微生物聚合物系统的可调性。可调节抗微生物组合物的组分比率，以随着时间的推移慢慢地减少存活的微生物或迅速使存活生物体的数目减少到无法检测的水平。该值表示副样的平均值。
图2所示为在存在人造尿液的情况下用高数目的生物体进行测试时，经24小时后从实例9-13中回收的存活奇异变形杆菌，采用的是改性的AATCC 100法。数据表明，可将抗微生物聚合物的组合物调节成能在不显著减少存活微生物数目的情况下抑制其生长，或调节成能甚至在用相对高数目的微生物(大约106个CFU/样品)进行测试时杀灭微生物。而与初始种菌(t＝0)相比，对照物4及实例9和实例10容许奇异变形杆菌的生长，实例11和实例12抑制其生长，实例13将存活的奇异变形杆菌减少到无法检测的水平。该值表示副样的平均值。
图3所示为在存在人造尿液的情况下用低数目的生物体进行测试时，经24小时后从实例11和实例13中回收的存活奇异变形杆菌，采用的是改性的AATCC 100方法。数据表明，也可将抗微生物聚合物的组合物调节成在用低数目生物体种菌(大约103个CFU/样品)进行测试时能抑制微生物生长或杀灭微生物。而与初始种菌相比，对照物4容许奇异变形杆菌的生长，实例11抑制其生长，实例13将存活的奇异变形杆菌减少到无法检测的水平。
图4显示当暴露于一定比率的抗微生物组合物组分时，在存在人造尿液的情况下，实例11-13的气味测试后回收的存活奇异变形杆菌减少。从实例12和实例13中回收的存活细菌的数目减少与在这些样品中没有气味有关(表13)。
图5显示通过在存在材料实例的提取物情况下培养的金黄色葡萄球菌的TSST产量，调节了每光密度单位的毒素产量，以产生的TSST在没有添加的提取物的对照物培养物中的百分比表示。数据表明，当金黄色葡萄球菌培养物在抗微生物聚合物实例的提取物的存在下生长时，TSST的产量减少。可以调节抗微生物组合物的组分比率，使得与不包含抗微生物聚合物的提取物的对照物金黄色葡萄球菌培养物相比，毒素的产生几乎消除。提取物对金黄色葡萄球菌培养物的生长没有多少影响，在所示的所有培养物当中，光密度的差异小于两倍(数据未显示)。
图6显示当采用棉塞囊方法进行测试时，与标准棉塞相比，通过实例12中的金黄色葡萄球菌的TSST产量减少。值归一化到实例12中产生的TSST，是三个副样的平均值。
表13气味测试结果
表13中的结果显示了实例材料控制气味的功效(采用所述的方法，+表示浓气味，-表示很少或没有气味)。即使在可能抵消其它抗微生物化学物质的存在的较高蛋白质浓度(例如BSA)存在的情况下也能保持这种功效。为了防治高数目的生物体，可能要求抗微生物组合物与全部聚合物组合物之比较高，而较低的比率可足以防治较低数目的生物体。
实例14
采用以下程序制备抗微生物挤出膜。使用如上述用于混配母料粒料的同向旋转双螺杆挤出机对脂族聚酯聚合物和添加剂进行熔融、共混和进料。螺杆部分在2区、4区和6区设有捏合段。挤出机具有9个可控制温度的圆筒区，在1区有干粒料的输入口，在3区和5区有液体注入口。在1区使用失重式计重喂料器(K-tron)供给干粒料。首先在60℃的树脂干燥器中对4032D半结晶聚乳酸(PLA)(Natureworks LLC)粒料进行过夜干燥。使用格栅熔炉(Dynatec)熔化丙二醇单月桂酸酯(PML)(CapmulPG-12，Abitec)，并将其供入挤出机的3区。使用计量泵(Zenith pump)把增强剂(OLGA)供入挤出机的5区。增强剂是从泵的正上方的热罐中靠重力进料。来自挤出机的熔体被送往计量泵，然后进入15.24cm宽的衣架式模具中。挤出物被水平地挤出到直径为15.24cm的温控辊上。以270°的包裹角绕着辊拉所得到的料片。然后绕着直径为15.2cm的第二温控辊以180°包裹角包裹料片。然后用钳拉料片并包裹到芯上。用测微器测量膜厚度并精确到2.5微米。使用模具调节螺栓将膜厚度保持在+/-15微米。膜的组成示于下表14。
表14
  样品   PLA％   PML％   OLGA％
  对照物5   100   0   0
  实例14   80   10   10
  对照物6   90   10   0
  对照物7   90   0   10
实例15
除了使用聚己内酯(PCL，FB 100型，Solvay Chemicals)为基体脂族聚酯聚合物外，按实例14的方式制备挤出膜。膜的组成示于下表15。
表15
  样品   PCL％   PML％   OLGA％
  对照物8   100   0   0
  实例15   90   5   5
挤出膜的抗微生物性能示于下表16、表17和表18。
表16(抗菌测试，使用金黄色葡萄球菌)
  样品   CFU/ml   CFU/样品
  t＝0   39000   390000
  对照物5   4950   49500
  实例14   ＜100   ＜100
  对照物6   1150   11500
  对照物7   4500   45000
  对照物8   490000   4900000
  实例15   0   0
表16-17中的0值表示测试结果低于检出限，检出限为大约100CFU/样品。
这些结果表明，添加没有增强剂的PML(对照物6)比对照物(对照物5)减少了革兰氏阳性菌计数。添加没有抗微生物组分的OLGA没有多少抗微生物效果(对照物7)。然而，添加PML和OLGA两者(实例14和实例15)制成的组合物具有异乎寻常的抗微生物活性，存活细菌减少到无法检测的水平。
表17(抗菌测试，使用铜绿假单胞菌)
  样品   CFU/ml   CFU/样品
  t＝0   72000   720000
  对照物5   1650000   16500000
  实例14   ＜100   ＜100
  对照物6   8000000   80000000
  对照物7   1262500   12625000
  对照物8   3700000   37000000
  实例15   ＜100   ＜100
这些结果表明，添加没有增强剂的PML(对照物6)并不比对照物(对照物5)减少了革兰氏阴性菌。添加没有抗微生物组分的OLGA没有多少抗微生物效果(对照物7)。然而，添加PML和OLGA两者(实例14和实例15)制成的组合物具有异乎寻常的抗微生物活性，存活细菌减少到无法检测的水平。
表18(相对于t＝0的对数减少)，表16和表17中的结果汇总
  样品   金黄色葡萄球菌   铜绿假单胞菌
  对照物5   -0.1   -1.4
  实例14   3.6   3.9
  对照物6   1.5   -2.0
  对照物7   0.9   -1.2
  对照物8   -1.1   -1.7
  实例15   3.6   3.9
表18的计算方式是，对零时刻的CFU/样品计数与最终的CFU/样品计数的商取以10为底的对数。
为了举例说明本发明，虽然上文已经详述了某些代表性的实施例和详细内容，但在不偏离本发明由以下权利要求书所确定的真实范围的情况下可以做出各种修改。

Claims (29)

1.一种干态交付的一次性吸收制品，其由可降解热塑性脂族聚酯组合物形成，所述可降解热塑性脂族聚酯组合物包括抗微生物组合物，所述干态交付的一次性吸收制品包括纤维性吸收材料和一种或多种如下组分，所述组分由可降解热塑性脂族聚酯组合物形成，所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的形式为以下物质的挤出料片或纤维：
a)热塑性脂族聚酯；
b)抗微生物组分，所述抗微生物组分被掺入热塑性脂族聚酯中，并且所述抗微生物组分选自多元醇的(C7-C14)饱和脂肪酸酯、多元醇的(C7-C22)不饱和脂肪酸酯、多元醇的(C7-C14)饱和脂肪醚、多元醇的(C8-C22)不饱和脂肪醚、(C7-C22)醇的(C2-C8)羟基酸酯、它们的烷氧基化衍生物以及它们的组合，其中所述烷氧基化衍生物的每摩尔多元醇具有小于5摩尔的醇化物基团；前提条件是：对于除蔗糖之外的多元醇而言，所述酯包括单酯，和所述醚包括单醚；而对于蔗糖而言，所述酯包括单酯、二酯或它们的组合，和所述醚包括单醚、二醚或它们的混合物，其中所述抗微生物组分的存在量为大于所述脂族聚酯的1重量％；和
c)增强剂，所述增强剂选自α-羟基酸、β-羟基酸、螯合剂、(C2-C6)饱和烷基羧酸或不饱和烷基羧酸、(C6-C16)芳基羧酸、(C6-C16)芳烷基羧酸、(C6-C12)烷芳基羧酸、酚类化合物、(C1-C10)烷基醇、醚二醇、降解以释放上述增强剂中的一种的低聚物、以及它们的混合物，所述增强剂的量为大于所述脂族聚酯的0.1重量％，但酚类化合物的量为大于0.5重量％，其中所述抗微生物组合物由所述抗微生物组分和增强剂形成。
2.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中前提条件是：如果所述抗微生物组分选自多元醇的(C8-C12)饱和脂肪酸酯、多元醇的(C8-C18)不饱和脂肪酸酯或它们的烷氧基化衍生物，则所述抗微生物组分的纯度超过85重量％的单酯。
3.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，所述可降解热塑性脂族聚酯组合物还包含表面活性剂，所述表面活性剂与所述抗微生物组分不同。
4.根据权利要求3所述的一次性吸收制品，其中所述表面活性剂选自硫酸盐、磺酸盐、膦酸盐、磷酸盐、泊洛沙姆、乳酸烷基酯、羧酸盐、阳离子表面活性剂以及它们的组合。
5.根据权利要求4所述的一次性吸收制品，其中所述表面活性剂选自(C8-C22)烷基硫酸盐、二(C8-C18)磺基琥珀酸盐、C8-C22烷基肌氨酸盐以及它们的组合。
6.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述一次性吸收制品包括：
顶片；
底片，所述底片接合到所述顶片；和
纤维性吸收材料，所述纤维性吸收材料被设置在所述顶片与所述底片之间。
7.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述可降解热塑性脂族聚酯组合物包括非织造品。
8.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述可降解热塑性脂族聚酯组合物包括纤维或纳米纤维。
9.根据权利要求8所述的一次性吸收制品，其中所述可降解热塑性脂族聚酯组合物纤维被分布在所述吸收材料的本体内。
10.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述一次性吸收制品为棉塞，并且所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的存在量足以抑制TSST的产生。
11.根据权利要求9所述的一次性吸收制品，其中所述一次性吸收制品为棉塞，并且所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的存在量足以抑制TSST的产生。
12.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的存在量足以抑制铜绿假单胞菌(Pseudomonas aerugniosa)或金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的生长。
13.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的存在量足以在3小时的时间内杀灭99％的铜绿假单胞菌或金黄色葡萄球菌细菌。
14.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述一次性吸收制品为织造、非织造或针织擦拭巾，所述织造、非织造或针织擦拭巾至少部分地由纤维形成，所述纤维由所述可降解热塑性脂族聚酯组合物形成。
15.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述一次性吸收制品为家用擦拭巾，所述家用擦拭巾至少部分地由纤维形成，所述纤维由所述可降解热塑性脂族聚酯组合物形成。
16.一种用于吸收体液的一次性吸收制品，其包括：吸收材料和至少一种如下组分，所述组分至少部分地由可降解热塑性脂族聚酯组合物形成，其中所述可降解热塑性脂族聚酯组合物包含：
a)热塑性脂族聚酯；
b)抗微生物组分，所述抗微生物组分被掺入所述热塑性脂族聚酯中，其中所述抗微生物组分为多元醇的(C7-C14)饱和脂肪酸单酯，并且其中所述抗微生物组分的存在量为大于所述脂族聚酯的1重量％；和
c)增强剂，其中所述增强剂为α-羟基酸或低聚物(所述低聚物降解以释放α-羟基酸)中的任一者，其中所述增强剂的存在量为大于所述脂族聚酯的1重量％。
17.根据权利要求16所述的一次性吸收制品，其中所述脂族聚酯包括聚乳酸，和其中所述抗微生物组分还包含单月桂酸甘油酯和/或丙二醇单月桂酸酯，并且其中所述增强剂还包括乳酸和乙醇酸的低聚物。
18.一种用于吸收体液的一次性吸收制品，其包括：吸收材料和可降解热塑性脂族聚酯组合物，其中所述可降解热塑性脂族聚酯组合物包含：a)聚乳酸；b)单月桂酸甘油酯和/或丙二醇单月桂酸酯；和c)乳酸和乙醇酸的低聚物。
19.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述脂族聚酯选自聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(3-羟基丁酸酯)、它们的共混物和它们的共聚物。
20.根据权利要求19所述的一次性吸收制品，其中所述热塑性脂族聚酯为半结晶性的。
21.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其还包含增塑剂，所述增塑剂与所述抗微生物组分b)和所述增强剂c)不同。
22.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述抗微生物组分的存在量为大于所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的5重量％。
23.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述抗微生物组分的存在量为大于所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的10重量％。
24.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述脂族聚酯占所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的至少65重量％。
25.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述抗微生物组分b)选自(C7-C12)丙二醇单酯、甘油单酯、季铵化合物以及它们的组合。
26.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述抗微生物组分b)选自丙二醇单月桂酸酯、丙二醇单辛酸酯、甘油单月桂酸酯、月桂酰精氨酸乙酯以及它们的组合。
27.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述增强剂选自苯甲酸、水杨酸、扁桃酸、乳酸、乙醇酸、乙醇酸低聚物、乳酸低聚物乙醇酸/乳酸共聚物低聚物、苹果酸、己二酸、丁二酸、山梨酸、乙二胺四乙酸及其部分或完全中和的盐、丁基化羟基甲苯、丁基化羟基苯甲醚、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯以及它们的组合。
28.根据权利要求1所述的一次性吸收制品，其中所述增强剂的存在量在大于所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的0.1重量％到所述可降解热塑性脂族聚酯组合物的20重量％的范围内。
29.一种个人化妆擦拭巾或清洁擦拭巾，其包含纤维性吸收剂，所述纤维性吸收剂至少部分地由以下物质的可降解热塑性脂族聚酯组合物的纤维形成：
a)热塑性脂族聚酯；
b)抗微生物组分，所述抗微生物组分被掺入热塑性脂族聚酯中，并且所述抗微生物组分选自多元醇的(C7-C14)饱和脂肪酸酯、多元醇的(C7-C22)不饱和脂肪酸酯、多元醇的(C7-C14)饱和脂肪醚、多元醇的(C7-C22)不饱和脂肪醚、(C7-C22)醇的(C2-C8)羟基酸酯、它们的烷氧基化衍生物以及它们的组合，其中所述烷氧基化衍生物的每摩尔多元醇具有小于5摩尔的醇化物基团；前提条件是：对于除蔗糖之外的多元醇而言，所述酯包括单酯，和所述醚包括单醚；而对于蔗糖而言，所述酯包括单酯、二酯或它们的组合，和所述醚包括单醚、二醚或它们的混合物，其中所述抗微生物组分的存在量为大于所述热塑性脂族聚酯的1重量％；和
c)增强剂，所述增强剂选自α-羟基酸、β-羟基酸、螯合剂、(C2-C6)饱和烷基羧酸或不饱和烷基羧酸、(C6-C16)芳基羧酸、(C6-C16)芳烷基羧酸、(C6-C12)烷芳基羧酸、酚类化合物、(C1-C10)烷基醇、醚二醇、降解以释放上述增强剂中的一种的低聚物、以及它们的混合物，所述增强剂的量为大于所述脂族聚酯的0.1重量％，但酚类化合物的量为大于0.5重量％，其中所述抗微生物组合物由所述抗微生物组分和增强剂形成。
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