CN103637880B - 脂肪酸酯设置在棉塞上和毒素抑制效力 - Google Patents
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Abstract
本发明发现将以GML为例的活性成分以非常低水平应用到用于棉塞制造的吸收纤维（例如人造纤维）会维持对在没有明显杀灭微生物以实现所需减少同时避免在一些地区表明“杂质”存在的不利测试结果的情况下抑制由S.aureus产生的中毒性休克综合征毒素1（TSST-1）产物的效力。
Description
本发明专利申请是国际申请号为PCT//US2009/065265，国际申请日为2009年11月20日，进入中国国家阶段的申请号为200980147042.5，名称为“脂肪酸酯设置在棉塞上和毒素抑制效力”的发明专利申请的分案申请。
本发明涉及2008年11月21日提交的名称为“与人体表面接触使用的制品的涂层组合物和涂布基底”的共同转让的共同待决美国专利申请No.61/116,785（代理人案卷号PPC-5323USPSP）以及2008年11月21日提交的名称为“冷却器盒”的美国专利申请No.61/116,826（代理人案卷号PPC5322USPSP）。
背景技术
本发明涉及吸收产品，其包括吸收像月经液、血液和伤口分泌液这类体液的棉塞、卫生巾、伤口敷料等等。本发明涉及确定将脂肪酸酯例如甘油一月桂酸酯（“GML”）优选设置在产品的覆盖物和/或10%的纤维上以得到一种产品，该产品利用比美国专利5641503中所述明显更低浓度的添加剂使得微生物的毒素产生减少。
将GML直接添加到纤维导致可测溶剂萃取组合物和发泡的不利增加。
在包括US57532522、US5679369、US5705182、5641503和US5389374在内的多项专利中所公布的现有技术报道了将表面活性剂GML潜在用作棉塞的纤维整理油剂。所有专利都描述了将GML添加到棉塞，以减少金黄色酿脓葡萄球菌（S.aureus）以及包括Strept.spp在内其他细菌的毒素产生。GML作为棉塞添加剂的独特性是GML水中溶解度远小于10%，从而保持涂布在棉塞材料上以提供持续的有益效果。从而，与其他已知的水溶性纤维整理油剂相比，GML可以保留在纤维上，并且因此，将典型的纤维整理油剂任意优先设置到棉塞会由于表面活性剂整理油剂的总溶解度导致整理油剂立即冲走。另外，GML能够在没有显著影响S.aureus活力的情况下减少TSST-1产物这一事实表明GML添加到棉塞将不会干扰阴道穹窿的正常菌群。
将纤维和/或覆盖物上的GML用于上述专利通过实例描述了添加到棉塞的0.1%GML的最小量。专利描述了简单用移液管移到棉塞的表面上，而没有描述均匀度、最小化添加和GML设置的潜在有益效果，以考虑到GML对S.aureus毒素产物的有益效果，同时允许产品减少萃取物和发泡。专利没有描述如何在提供理想的均匀度和效力水平而仍考虑到GML对细菌毒素产生的有益效果的同时将有效浓度的GML添加到吸收结构上（吸收芯或覆盖物）。
仅将GML添加到覆盖物和/或仅添加到10%的纤维导致通过S.aureus产生的TSST-1产物的显著减少。TSST-1报道为中毒性休克综合征原因的毒素，中毒性休克综合征是与棉塞使用相关的严重病症。
发明内容
本发明涉及在没有采用过量醚溶和水溶性物质以及过量发泡并且在没有明显杀灭微生物以实现所需减少的情况下抑制由S.aureus产生的中毒性休克综合征毒素1（TSST-1）产物。为了实现本发明，用于测试的活性成分确定为GML。在现有技术所述的浓度下，GML提供TSST-1降低能力，但棉塞产生不良的升高萃取水平和发泡。因此，发现通过仅将GML放在用于生产棉塞的纤维（如10%）的一部分上而提供了一种吸收结构，其具有可接受的萃取和发泡特性，同时在没有显著影响S.aureus的情况下维持TSST-1减少水平。另一发现是将GML优先设置在棉塞的塑料和/或无纺覆盖物上而未将GML放在纤维上而在没有不利地影响S.aureus浓度的情况下再次导致TSST-1浓度的显著降低。
具体实施方式
本发明描述了将以GML为例的活性成分应用到用于棉塞制造的吸收纤维，例如人造纤维。已知的是GML的添加帮助在没有明显杀灭微生物以实现所需减少的情况下抑制由S.aureus产生的中毒性休克综合征毒素1（TSST-1）产物。然而，有关在一些地区的纯度测试的问题只有伴随尝试使具有GML的棉塞产品商业化时才会出现。GML和类似活性成分具有表面活性特性，从而可以升高萃取水平和发泡水平。这会导致这些有益组合物被奇怪地标为“杂质”。实际上，在现有技术所述的浓度下，含有GML的棉塞产生超过在一些地区政府所确立水平的萃取物和/或发泡的水平。
因此，仅将GML应用到棉塞的纤维的一部分上（如，用于棉塞的10重量%的纤维），萃取物和发泡水平维持在可接受水平，并在没有显著影响S.aureus的情况下提供一定水平的TSST-1减少。或者，将GML定位在棉塞的塑料和/或无纺覆盖物上而非将GML放在纤维上，在没有不利地影响S.aureus浓度的情况下再次导致TSST-1浓度的显著降低。另外，我们发现这些方法的组合可以提供一种棉塞，其具有低水平的感觉是杂质的组分，而具有足够量的这种组分会显著地抑制S.aureus产生TSST-1的能力。这些方法可以提供一种棉塞，其在吸收纤维上具有足够低量的GML（约0.02重量%或更少），以有效地抑制TSST-1产物并根据发泡、醚溶性物质和水溶性物质测试维持所需的“纯度”水平。
我们发现有效的毒素减少量的脂肪酸酯可以以独特方法结合进棉塞，以提供减少的发泡、醚溶性物质和水溶性物质（如下所述）。我们发现在纤维吸收结构上提供小于0.1重量%的脂肪酸酯、在纤维吸收结构上提供优选小于约0.08重量%、更优选小于约0.05重量%、更为优选小于约0.03重量%且最优选小于约0.02重量%的脂肪酸酯会得到一种吸收结构，其通过发泡测试，根据醚溶性物质测试包含小于0.3%醚溶性物质，并根据水溶性物质测试包含小于0.7%水溶性物质。
我们发现难以控制将非常低水平的GML应用到纤维。因此，我们发现较高水平的GML可以以受控方式应用到纤维，然后这些经GML处理的纤维可以与其他纤维共混以提供本发明所需的低添加水平。
我们发现将活性成分例如GML的涂层应用到多枝纤维上通过低水平的萃取物和发泡提供对TSST-1产物的有效抑制。尽管不希望被此理论限制，但我们相信与大体柱状的标准人造纤维相比，多枝纤维的增加表面面积提供GML应用的增加表面面积，以甚至在比现有技术教导低的总GML浓度下提供显著的TSST-1抑制。这允许在没有将萃取物和发泡升高到不能接受水平的情况下有效抑制毒素产生。从而，经GML处理的棉塞提供有效毒素抑制并符合政府纯度标准。这种显著的改进允许在没有损害产品纯度和安全性感受的情况下提供健康加强的棉塞。
我们还发现使高达约5重量%的活性成分、更优选在约0.5与约4重量%之间且最优选在约1与约3重量%之间的活性成分单独或与经活性成分处理的纤维吸收结构结合设置在其上的覆盖物在制品中提供有效的毒素减少特性。可以提供这种覆盖物，如在名称为“与人体表面接触使用的制品的涂层组合物和涂布基底”的美国专利申请No.61/116,785（代理人案卷号PPC5323）和名称为“冷却器盒”的美国专利申请No.61/116,826（代理人案卷号PPC5322）中所述，二者均提交于2008年11月21日，其各自的内容以引用方式并入本文。
活性成分可以通过常规方法应用到覆盖材料，例如，可以应用低粘度流体的喷射、滚筒涂布、吻合涂布和槽式涂布。吻合涂布和槽式涂布因其简单性和均匀性是优选的。
我们发现活性成分如GML可以溶于低于其58-60℃熔融温度的稀释剂。优选的是将制剂加热到60℃或以上，以保证制剂稳定性和低粘度。对于吻合涂布机而言，制剂添加和均匀度由滚筒速度对线速度来控制。对于槽式涂布而言，制剂添加由狭缝开口、泵速对线速度来确定。
GML与稀释剂非常相容，实际上GML的添加有时可以使制剂比没有GML的载体更为稳定。制剂硬化温度取决于制剂中GML百分比，并且常常，制剂的最佳结晶温度略高于室温。优选的是制剂为了设备安装的方便性而在涂布过程期间处于液体形式，并在为了薄膜和无纺覆盖物上最佳制剂保留而在处理后变成固体。高GML添加的制剂是挑战性的。然而，我们发现50%GML/35%PPG/15%80制剂处于优选的相变区。我们还看到甚至在高含量的疏水GML下通过覆盖物的渗水时间也非常快。其快于单独涂布有亲水PEG、PPG和20的薄膜覆盖物。
通过这些涂层制剂，我们发现GML制剂可以以小沉积物（例如微滴）的形式均匀地设置在开孔薄膜材料的一侧（涂布侧）。在无纺织物覆盖物上，总的来说，GML制剂可以相对均匀地分布。当在显微镜下观察时，大部分的制剂设置在热压印区域附近的小孔中。从而，最优选的制剂基质涂布在无纺材料上。这允许无纺材料最好地收集和保留制剂，并为了棉塞上最佳的覆盖稳定性允许覆盖物上低制剂区域粘合到碎屑。
在下面的实例中，本发明将结合含有吸收材料、液体可透覆盖织物和一定量的甘油一月桂酸酯和甘油二月桂酸酯的混合物的月经棉塞来详细描述，当S.aureus细菌开始与棉塞接触时，所述棉塞能够有效地抑制所述细菌的中毒性休克综合征毒素1的产生。应当理解本发明的原理也应用到其他吸收产品，例如伤口敷料、一次性尿布、卫生巾以及其他种类的棉塞，例如用于医疗、手术、牙科和/或鼻科用途的那些。
制备本发明棉塞的一般工序
甘油一月桂酸酯、甘油二月桂酸酯和非常少量甘油三月桂酸酯的混合物由Cognis公司（Ambler,PA,U.S.A）以商品名“Monomuls90L-12”市售。分析这种被称为GML的混合物，发现其包含>90重量%的甘油一月桂酸酯，而甘油二月桂酸酯和甘油三月桂酸酯为剩余的10%。已知的是GML具有某些有限的抗微生物特性并对人类无毒。
GALAXYTM纤维（三叶形粘胶人造纤维，得自KelheimGmbH）通过以下方法用0.2重量%GML整理油剂处理：
●通过添加氢氧化钠和月桂酸在原位制备等于0.2重量%GML含量的月桂酸钠溶液，并将其加热到～80C保持约30分钟。
●添加GML以制备5%储备溶液。
●以实现目标GML添加的速率将储备溶液加入人造丝和Galaxy整理油剂浴。将油浴pH控制在约4。
●将整理油浴的整理油剂喷在人造丝和Galaxy垫上。
●将纤维垫送到一组压力辊以实现约100%水分添加。
●在烘箱中干燥纤维。
这些纤维随后以表1所示的比率与未经处理的标准人造纤维共混，纤维共混物随后使用开孔薄膜覆盖物根据Friese等人的美国专利No.6,310,269、Leutwyler等人的美国专利5,832,576、PPC708和Schoelling的美国专利申请No.2002/0151859的一般教导形成棉塞，其总体上如美国专利No.6537414所公开，其公开以引用方式并入本文。
移除覆盖物，并测试所得的纤维吸收结构以确定发泡、醚溶性物质和水溶性物质的各种水平。
测试方法
发泡测试
将15.0g的棉塞纤维放入合适的容器，添加150ml的水（去离子），关闭容器并允许浸软2小时。滗析溶液；用玻璃棒从样品小心地挤出残余液体并混合。取10ml的溶液并引入先前用硫酸冲洗三次然后用（去离子）水冲洗的具有20mm外径和不大于1.5mm壁厚的25ml有刻度带毛玻璃瓶塞的量筒。在十秒内剧烈摇动30次，允许静止一分钟，并重复摇动。在五分钟后，检查存在的任何泡沫。如果泡沫没有覆盖液体的全部表面，则其报道为“通过”，或者如果泡沫确实覆盖液体的全部表面，则“未通过”发泡测试。
醚溶性物质测试
将5.00g的棉塞纤维放入萃取器，并用醚以每小时至少四次萃取的速率萃取四小时。蒸发醚萃取物，并将残余物在100℃至105℃下干燥至恒重。
水溶性物质测试
在500ml（去离子）水中煮沸5.00g的棉塞纤维30分钟，频繁搅拌。补充蒸发损失的水。滗析液体；用玻璃棒从样品小心地挤出残余液体并混合。趁热过滤液体。蒸发400ml的滤液（与取得样品的4/5的质量相对应），并将残余物在100℃至105℃下干燥至恒重。
棉塞囊方法
这种测试由Reiser等人在《临床微生物学期刊》（1987年8月25日，1450-1452页）中有所报道，其公开以引用方式并入本文。如Reiser等人（1987）所述使用棉塞囊方法，但将明尼苏达大学（Minneapolis,MN）PatrickSchlievert博士的产TSST-1的S.aureus株Mn8用于评估GML添加剂对棉塞的影响。种菌通过将S.aureusMn8转入营养培养基并在使用之前在37℃下温育培养物18-24小时来制备。
100毫升的脑心浸液（BHI）琼脂（也从DifcoLaboratories（Detroit,Mich.,U.S.A.）购得）放入十个3.8cm×20cm培养管的每一个中。制造纤维素囊，并以Reiser等人报道的方式灭菌。无菌纤维素囊用足以在测试开始时在其中提供1×107CFU/mlS.aureus细菌浓度的量的上述S.aureus悬浮液进行接种。
收回线的悬吊部分在测试之前从棉塞割下。将要测试的各个经GML处理的棉塞（样品A、B和C）插入含有S.aureus细菌的无菌纤维素囊，并且各个囊随后被插入含有BHL琼脂的培养管。一种没有GML的对照棉塞用于三份样品，其被测试并用于与经处理棉塞比较以确定减少百分比。
在37℃下接种S.aureus24小时后使用ELISA所确定的中毒性休克综合征毒素1的浓度报告在表中。
实例
实例1：
为了确定有效毒素减少量的GML是否可以添加到吸收结构，同时显示出低醚溶性和水溶性物质和低发泡，将GML应用到GalaxyTM人造纤维以导致平均0.2%GML添加到纤维，GMLGalaxyTM人造纤维在表1所示的共混物中与标准无GML人造纤维共混。纤维结构形成具有开孔薄膜覆盖物（未用GML处理）的压缩棉塞。
总之，看起来样品C是表现出可以在测试纤维共混物上获得的0.02%GML的有效浓度以提供低发泡、低水萃取物、低醚萃取物和TSST-1形成的显著减少的唯一测试样品。所述的纤维共混物是10%的0.2%w/wGML人造纤维与90%的无GML涂布纤维共混，以在棉塞上提供0.02%GML的总浓度，该浓度比US57532522、US5679369、US5705182、5641503和US5389374中所报道的GML少5倍。
实例2：
由于GML的优选纤维浓度是0.02%，提出一研究以确定GML是否可以以足以使得与GML添加到纤维一样有效的浓度单独加载到覆盖物上。在塑料以及非塑料覆盖物两者上评估GML添加。非织造和薄膜覆盖物上GML涂层的产生如下描述：
制剂
GML在50%PG（丙二醇或1，2-丙二醇）/50%80（Uniqema的脱水山梨糖醇单油酸酯）或50%PEG（聚乙二醇）/50%80载体中。
根据目标GML添加，制剂中GML含量可以在1–80%。
生产棉塞，GML涂布到棉塞的覆盖物上（开孔薄膜和无纺覆盖物）和/或涂布到纤维共混物，以便辨别显示出低醚溶性和水溶性物质和低发泡的GML的有效毒素减少量的浓度。在此实验中，棉塞在37℃下在浸没入生长培养基的渗析袋中暴露到S.aureus24小时。在孵育后，分析棉塞的S.aureus和TSST-1浓度，如由Reiser等人在《临床微生物学期刊》（1987年8月25日，1450-1452页）中所述。
基膜是由聚丙烯、聚乙烯（LLDPE,LDPE,HDPE）和二氧化钛作为增白剂构成的三层共挤制层。基膜还可以制作为五层共挤制层ABCBA，层A和层B相同且主要是聚乙烯，且层C是聚丙烯。基膜随后展开，并经过真空/热空气过程开孔，然后经过“吻合涂布”系统涂布（50/50PEG/SPAN）。
放在薄膜幅材上的涂层将采用产生具有约0.1至约5重量%GML的整理油剂水平的GML。优选水平在约1至约3重量%GML添加之间。涂层随后经历致冷过程以保证粘附到薄膜。薄膜随后展开，并为加工成棉塞而切至所需宽度。
表2.GML添加到开孔薄膜覆盖物对S.aureus的TSST-1产物的影响
表3.GML添加到无纺覆盖物对S.aureus的TSST-1产物的影响
上面表2和表3所报道的数据表明可以在美国专利No.5641503所报道的0.1%添加以下实现毒性减少。另外，数据表明通过GML添加到纤维实现的毒性减少可以通过将GML单独添加到覆盖物来实现。
实例3：
进行一系列的实验来确定将GML添加到不同类型的纤维是否影响GML减少TSST-1浓度而不显著影响活S.aureus的能力。另外，纤维仍能够通过泡沫测试。
含有人造纤维作为吸收材料的月经棉塞如下制备：
定长粘胶人造纤维（得自KelheimGmbH（Kelheim,Germany））用各种整理组合物进行处理。整理油剂帮助让纤维可湿并可通过制造工序加工。标准人造纤维用乙氧基化硬脂酸整理油剂进行整理。经GML处理的人造纤维用GML进行整理以将0.1重量%GML添加提供到纤维。为共混作准备干燥经处理的纤维，如下所述。
GALAXYTM纤维（三叶形粘胶人造纤维，得自KelheimGmbH）也用各种整理组合物进行整理。标准GALAXYTM纤维用聚乙二醇的棕榈酸/硬脂酸单酯进行整理。经GML处理的GALAXYTM纤维用GML进行整理以向纤维提供0.1重量%GML。为共混作准备干燥经处理的纤维，如下所述。
使用梳理设备，经GML处理纤维和标准纤维的各种共混物梳理为纤维网。梳理网聚集为纤维卷。纤维用手共混并称重，以获得各自的纤维共混物，用塑料开孔薄膜（未用GML处理，除非下文另外指明）包装，热密封并插入用于测试的施用装置。
棉塞在微生物实验室中进行测试。棉塞插入无菌渗析管材并用S.aureusMn8（1.2×108cfu/ml）进行接种。整个组合浸没入营养琼脂并放入培养箱。在37℃下孵育18小时后，渗析管材从棉塞切断，评估TSST-1水平以及存在于棉塞内总的活S.aureus。TSST-1水平由酶联免疫测定法来确定，而总的活S.aureus计数使用标准平板计数来确定，如Reiser等人在《临床微生物学期刊》（1987年8月25日，1450-1452页）中所述。
表4.经GML处理的人造丝与未经处理Galaxy相比对TSST-1产物的
影响
表4中的数据表明在仅含有标准人造纤维的棉塞中0.1%GML添加水平提供TSST-1产物的88%减少，但其未通过泡沫测试。将GML添加水平降低至0.075重量%减少发泡以允许产品通过泡沫测试，但其对抑制TSST-1产物不太有效。
表5.经GML处理的Galaxy与未经处理的Galaxy对TSST-1产物的影
响
与上面表4所报道的数据相比，表5的数据表明当与未经处理的GalaxyTM纤维共混时，将GML应用到GalaxyTM纤维（经处理纤维上0.1重量%）提供改善的效力。0.05重量%GML添加在纤维共混物中，棉塞通过泡沫测试并会在没有影响S.aureus活细胞数的情况下提供TSST-1产物的72%减少。上面表5中的数据表明，对于0.01%的最低测试GML浓度而言，显示了TSST-1产物的可测标称55%减少，而未显著影响活S.aureus浓度。测试的所有GMLgalaxy纤维浓度都通过泡沫测试。这表明由GalaxyTM纤维提供的三叶形人造纤维的增加表面面积允许GML浓度降低，同时在低至0.01重量%的总存在纤维的浓度下维持可测TSST-1抑制。
表6.未经处理的人造丝与经GML处理的Galaxy对TSST-1产物的影
响
在上面表6中，未经处理的标准人造纤维与0.1%经GML处理的GalaxyTM纤维共混以确定与未经处理的标准人造纤维共混的GalaxyTM纤维的0.1%GML添加的影响。产生的棉塞的评估再次表明当经GML处理的GalaxyTM纤维用来制造棉塞时，在0.01%GML至0.05%GML的低浓度下产生的棉塞以51%-80%减少降低TSST-1产物，而未不利地影响活S.aureus群体。另外，这些棉塞纤维共混物通过在全部三种测试浓度下的泡沫测试。同样，表5和表6中的数据表明当GML应用到GalaxyTM三叶形纤维时，可以在纤维上使用较低添加水平GML，并且因此所得的棉塞结构可以通过泡沫测试。另外，这些棉塞仍提供减少的TSST-1产物水平。
提供以上说明书、实施例和实例以帮助完整地和非限制性地理解本文所公开的发明。在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出本发明的许多变型和实施例，因此本发明由以下所附的权利要求书限定。
Claims (10)
1.一种吸收制品，包括：
a)纤维吸收结构，其包括多枝纤维；
b)设置在所述多枝纤维上的活性成分，其当所述制品接触金黄色酿脓葡萄球菌时能够有效地抑制所述金黄色酿脓葡萄球菌的中毒性休克综合征毒素1的产生；
c)覆盖物，其大量包含所述纤维吸收结构，
其中所述活性成分选自于：
i)脂族多元醇和含有8-18个碳原子的脂肪酸的单酯，其中所述单酯具有至少一个连接其脂族醇残基的羟基；
ii)脂族多元醇和含有8-18个碳原子的脂肪酸的二酯，其中所述二酯具有至少一个连接其脂族醇残基的羟基；和
iii)所述单酯和二酯的混合物；并且
其中所述活性成分以小于0.05重量％的所述纤维吸收结构存在。
2.根据权利要求1所述的吸收制品，其中所述多枝纤维涂布有活性成分。
3.根据权利要求2所述的吸收制品，其中所述纤维吸收结构包括小于75重量％的活性成分涂布的多枝纤维。
4.根据权利要求3所述的吸收制品，其中所述纤维吸收结构包括小于50重量％的活性成分涂布的多枝纤维。
5.根据权利要求4所述的吸收制品，其中所述纤维吸收结构包括小于25重量％的活性成分涂布的多枝纤维。
6.根据权利要求1所述的吸收制品，其中所述活性成分以小于0.02重量％的纤维吸收结构存在。
7.根据权利要求1所述的吸收制品，其中所述纤维吸收结构根据醚溶性物质测试包含小于0.3％的醚溶性物质，根据水溶性物质测试包含小于0.7％的水溶性物质，并通过发泡测试。
8.一种吸收制品，包括：
a)纤维吸收结构，其包括多枝纤维；
b)设置在所述吸收结构的纤维上的活性成分，其当所述制品接触金黄色酿脓葡萄球菌时能够有效地抑制所述金黄色酿脓葡萄球菌的中毒性休克综合征毒素1的产生；
c)覆盖物，其大量包含所述纤维吸收结构，
其中所述活性成分选自于：
i)脂族多元醇和含有8-18个碳原子的脂肪酸的单酯，其中所述单酯具有至少一个连接其脂族醇残基的羟基；
ii)脂族多元醇和含有8-18个碳原子的脂肪酸的二酯，其中所述二酯具有至少一个连接其脂族醇残基的羟基；和
iii)所述单酯和二酯的混合物；并且
其中所述活性成分以小于0.05重量％的纤维吸收结构存在。
9.根据权利要求8所述的吸收制品，其中所述纤维结构还包括非枝纤维，并且活性成分设置在所述非枝纤维上。
10.根据权利要求8所述的吸收制品，其中所述多枝纤维涂布有活性成分。
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