CN107750124B

CN107750124B - 用于降低微生物污染的抗微生物组合物和方法

Info

Publication number: CN107750124B
Application number: CN201680025976.1A
Authority: CN
Inventors: J·G·哈格庭; T·A·C·福利普森; H·W·厄尔默
Original assignee: Polyvation BV
Current assignee: Polyvation BV
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2016-05-06
Publication date: 2022-10-28
Anticipated expiration: 2036-05-06
Also published as: AU2016257293B2; AU2016257293A1; EP3291673A1; US11291625B2; WO2016178578A1; US20220313598A1; US20180147137A1; CN107750124A

Abstract

本发明涉及微生物学和医疗领域，具体地，涉及用于将例如患者和医护人员之间的医院获得性(HA)感染的传播最小化的手段和方法。提供一种抗微生物组合物，其包括抗微生物剂、药学上可接受的载体材料和聚合物，该聚合物是N‑乙烯基内酰胺共聚物，该组合物在被施用于皮肤表面时能够形成缓释抗微生物膜。

Description

用于降低微生物污染的抗微生物组合物和方法

本发明涉及微生物学和医疗领域。具体地，涉及用于将例如患者和医护人员之间的医院获得性(HA)感染的传播最小化的手段和方法。

宽泛范围的机会性微生物造成感染的持续威胁是医院和其它医疗机构的主要担忧之一。住院患者特别容易被感染影响，这是因为他们的已有的疾病使他们虚弱和/或免疫功能不全。另外，外伤或外科手术导致的创伤代表主要皮肤屏障的缺口，病原体可容易地通过缺口进入通常被良好保护的身体部位。现在，由细菌引起的大多数感染仍然可以用抗生素进行很好的治疗。但是，耐抗生素细菌的增长的感染发生率使治疗变得越来越困难和昂贵(1，2)。最近的研究所显示的表明了多重耐药细菌如抗甲氧西林的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(MRSA)的感染导致发病率、死亡率和住院时间的增长(3，4)。尤其，HA细菌的感染由于其耐药性表型而臭名昭著，其由医院设置中的连续使用的抗生素的压力引起。重要地，HA感染在很大程度上通过患者和医护人员之间的直接接触来获得和传播(5，6，7)。因此，成功抵抗HA感染的首要先决条件是严格实行有效的感染预防措施(8)。

将医疗设置中的病原体传播最小化的最有效的预防措施之一是日常的与患者之间的接触中的医护人员的手部去污(7，9)。“皮肤消毒剂”在专业和非专业环境中被日常用于迅速杀灭微生物。医师需要在检查患者之前和之后消毒他或她的皮肤。在执行侵入性医疗方案之前，对象的皮肤必须被恰当地清洁以避免术后感染。在非专业环境中，乘坐公共交通工具的乘客可能希望在处理食物之前对她的手进行消毒；在公园中玩耍的孩子可能需要在附近不便使用肥皂和水时清洁他的手。这些情况中的每一种都需要最佳的皮肤消毒剂，其有效、易于使用且无刺激性以便允许重复使用。

在世界范围内，预计标准控制措施、特别是手部卫生的严格实施，可每年挽救一百万人的生命(10，11)。重要地，实施这种控制措施的成功依赖于医护人员在与患者接触中严格遵守手部去污方案。然而，注意到许多医护人员经历了由于各种原因而难以严格遵守手部去污方案的困难(12，13，14)。

事实上存在的一个关键问题是有效的手部卫生要求频繁的重复使用肥皂和基于乙醇或洗必泰的消毒剂。长远来看，这对皮肤质量有消极影响，导致皮肤刺激(15)。另外，侵略性的洗手产品的使用所导致的皮肤损害使得皮肤倾向于被病原体微生物增殖(16)。因为破裂的皮肤往往更容易被微生物污染，所以反复使用乙醇消毒剂会加剧他们所要解决的问题。而且，虽然乙醇是有效的消毒剂，但一旦蒸发，其抗微生物活性也会消失。

为了克服反复使用肥皂或其它消毒剂的至少一些缺点，本发明人的目标在于开发一种新的抗微生物组合物，其用作皮肤消毒剂和/或手部涂层——文中也称为“微手套”——其具有防护(抗细菌)效果，至少可维持数分钟到一个小时的范围。理想地，所述抗微生物微手套应当是薄的、舒适的聚合物膜的形式，其可以是搓手液的形式，然后覆盖手的表面的方式施用。而且，为了避免与已制订的卫生规则冲突，抗微生物涂层应当容易地通过用普通肥皂和水洗手来除去。

令人惊讶地观察到，这些目标可通过提供一种抗微生物组合物来实现，该组合物包括抗微生物剂、药学上可接受的载体材料和新的聚合物体系，该组合物在被施用于皮肤表面时能够形成缓释抗微生物膜。根据本发明的组合物在被施用时在皮肤表明上形成防护膜，该膜作为载体起作用，来自其中的抗微生物剂被缓慢释放，由此提供持续的卫生性。

聚合物体系是乙烯基内酰胺单体和衍生自侧链疏水链如脂族链的疏水马来酸酯单体的N-乙烯基内酰胺共聚物。观察到共聚物成膜和释放杀微生物剂的能力受共聚物中各个单体的相对量影响。尤其，令人惊讶地发现通过溶液聚合得到的共聚物可获得令人满意的结果，其中在预定的一段时间内单体连续和同时作为包含约10-50重量％的疏水马来酸酯单体的预混合单体混合物被进料到反应混合物中。

因此，在一个实施方式中，本发明提供一种抗微生物组合物，其包含抗微生物剂、药学上可接受的载体材料和通式I的N-乙烯基内酰胺共聚物

其中n为1或2；优选n为1；

其中0.55≤x≤0.97且y＝1-x，优选0.65≤x≤0.97且y＝1-x，更优选0.88≤x≤0.97和y＝1-x；

R₁和R₂各自独立地为氢或甲基，优选R₁和R₂都为氢，

R₃和R₄各自独立地选自氢、直链和支链烷基或芳烷基基团，R₃和R₄包含总共至少2个、优选至少4个、更优选至少8个碳原子，除了R₃和R₄均为氢，

其中所述共聚物优选通过乙烯基内酰胺单体单元(A)和衍生的马来酸酯单体单元(B)的溶液聚合获得，其中(A)和(B)根据如下的通式来定义：

其中所述聚合包括包含约70-90重量％的单体(A)和10-30重量％的单体(B)的单体混合物(“给料”)的在预定的一段时间内向反应混合物的连续进料。在被施用于皮肤表面时，该组合物能够形成舒适的缓释抗微生物膜。

乙烯基内酰胺单体可包含5元环(吡咯烷酮；n＝1)或6元环(己内酰胺；n＝2)。优选为乙烯基吡咯烷酮。在一个实施方式中，聚合物体系包含基于PVP的共聚物，所述共聚物包含衍生的马来酸(二)烷基酯。

本发明的组合物在现有技术中没有被公开或暗示。

WO2012/146918涉及杀生物涂层组合物，特别是洗手液产品，其显示出长期残留的杀生物活性。公开了杀生物涂层组合物包含包括乙烯基吡咯烷酮单体单元和包含亲水性部分的亲水性乙烯基单体(如(1-5C)烷基被亲水性部分所取代)的共聚物。唯一的示例性共聚物是(VP)、二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMA)和甲基丙烯酰氨基丙基月桂基二甲基氯化铵(MAPLDAC)(INCI名称：聚季铵55。)没有提到乙烯基内酰胺单体和疏水马来酸酯单体的N-乙烯基内酰胺共聚物，遑论烷基-衍生的马来酸酯。

WO2011/002278涉及乙烯基内酰胺和衍生的马来酸酯的共聚物以及它们在个人和医疗保健和药物领域中的用途。公开了VP和一个或两个烷基链衍生的马来酸酯的共聚物，其中烷基是直链或支链(杂)烷基链，该烷基链包含1-99、优选1-50并且更优选1-30个碳原子。示例性共聚物包括具有多至八个C原子的烷基-马来酸酯，且给料流中所使用的PV和烷基-马来酸酯的重量比不超过约60∶40，从而导致在聚合物中含有更高的疏水马来酸酯比例。更具体地，WO2011/002278没有教导优选N-乙烯基内酰胺共聚物与杀微生物剂的组合，其中乙烯基内酰胺单体和衍生的马来酸酯以70-90％的单体(A)和10-30％的单体(B)的相对重量比以预混合的方式进料，且其中马来酸酯包含一个或两个直链或支链烷基。

本领域中已知的是称为将PVP添加到碘中形成的聚维酮-碘的复合物，其具有消毒性能。复合物用于各种产品如溶液、油膏、阴道栓剂、液体肥皂和手术洗消液。其以Betadine和Pyodine为商品名被知道。

本发明中使用的共聚物在其组合物中大致上是均匀的，因为共聚单体序列在聚合物链中随机分布。本发明的均匀共聚物通过在自由基引发剂的存在下由乙烯基内酰胺和衍生的马来酸酯单体的溶液聚合获得。优选的自由基引发剂为有机过氧化物或偶氮引发剂如：叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化癸酰、过氧化新戊酸叔丁酯、2,2’-偶氮二(异丁腈)和2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)，尽管也可使用本领域中已知的其它引发剂。

如WO2011/002278中所公开的，这样的聚合物可容易地通过乙烯基内酰胺单体和衍生的马来酸酯单体的共聚来获得，其中反应通过溶液聚合进行，并且在预定的一段时间内单体例如以将单体混合物预混合的方式被连续和同时进料到反应混合物中。通过控制与乙烯基内酰胺的聚合中使用的衍生的马来酸酯的量、组合和混合物，可以有效地合成一系列具有广泛范围的所得溶解性和/或机械性能以及低残留单体含量的基于乙烯基内酰胺的共聚物。

更具体地，本发明中发现包含约70-90重量％的乙烯基内酰胺单体(A)和10-30重量％的疏水改性马来酸酯单体(B)的单体混合物产生具有独特的成膜和/或杀微生物剂释放性能的共聚物。

根据特定需求和/或单体的化学性质，预混合给料中的A和B单体的相对量可以变化。例如，B单体的侧链烷基链越长，所得的N-乙烯基内酰胺共聚物中引入足够的疏水性所需的B单体越少。反之亦然，具有相对短(例如不多于6或8个C原子)的脂族链的B单体可以以更高的重量百分数使用。同样地，连接到马来酸酯的烷基链的数量也会造成影响。技术人员能够使用他的普通知识来优化每个具体情况的反应条件。

一方面，预混合单体给料包含约75-85重量％的乙烯基内酰胺单体(A)和约15-25重量％的单体(B)。另一方面，预混合单体给料包含约80-90重量％的乙烯基内酰胺单体(A)和约10-20重量％的单体(B)。例如当使用包括约80重量％的乙烯基内酰胺单体(A)和约20重量％的(单)烷基马来酸酯单体(B)时，可得到非常好的结果。

优选地，给料中的各个单体的摩尔％为约88-97摩尔％的单体(A)和12-3摩尔％单体(B)。

本发明的共聚物中，R₃和R₄各自独立地选自氢、总共至少包含2个碳原子的直链和支链烷基或芳烷基基团，排除R₃和R₄均为氢。R₃和R₄部分中C原子的总数至少为2，优选至少4，更优选至少6或8，这样能够在共聚物中引入足够的疏水性。一方面，R₃和R₄部分中C原子的总数不多于40，优选不多于36。例如，为2-40、8-36、10-38、12-34、14-36或16-40的范围。

一方面，R₃和R₄各自独立地选自氢、直链和支链的C1-C30烷基基团、和C1-C30芳烷基基团，优选氢、直链和支链的C4-C30烷基基团、和C4-C30芳烷基基团。例如，各个R₃和R₄独立地选自氢、直链和支链的C8-C26烷基基团、和C8-C26芳烷基基团。

在一个具体实施方式中，R₃和R₄各自独立地选自氢和直链和支链的C14-C24烷基基团，优选直链或支链的C16-C22烷基基团。

衍生的马来酸酯可以是对称的(R₃和R₄相同)或不对称的(R₃和R₄不同)。在一个实施方式中，R₃和R₄是相同的烷基或芳烷基基团。在其它实施方式中，R₃和R₄是不同的。例如，R₃和R₄中的一个是氢且另一个为烷基或芳烷基。例如，R₃和R₄中的一个是芳烷基且另一个为烷基。作为又一个例子，R₃和R₄均为烷基或芳烷基基团但每个具有不同的结构，如直链烷基和支链烷基，或两个具有不同的C原子数的烷基基团。

在一个特定方面中，R₃和R₄中的至少一个为支链C20或C22烷基链。例如，所述N-乙烯基内酰胺共聚物是聚[(乙烯基吡咯烷酮)-共-(马来酸辛基十二烷酯)]。在另一个特定的方面，R₃和R₄中的至少一个是直链C8-C14烷基链，优选C10-C12烷基，更优选C10烷基。.例如，马来酸酯单体用一个或两个直链C8、C10、或C12烷基链衍生。在一个优选的方面，R3和R4均为直链C8-C14烷基，优选C8-C10烷基或C10-C12烷基。使用二-C10烷基化马来酸酯可得到非常好的结果。优选地，用一个或两个直链C8、C10、或C12烷基链衍生的马来酸酯单体在制备共聚物时以约10-20重量％被用于预混合的单体给料中。

本发明的衍生的疏水马来酸酯中，R₃和R₄的示例性的组合在下表中给出。

还提供了提供通式I的N-乙烯基内酰胺共聚物的方法

其中

n为1或2；优选n为1；

0.55≤x≤0.97且y＝1-x，优选0.65≤x≤0.97且y＝1-x，更优选0.88≤x≤0.97和y＝1-x；

R₁和R₂各自独立地为氢或甲基，优选R₁和R₂都为氢，

R₃和R₄各自独立地选自氢、直链和支链烷基或芳烷基基团，R₃和R₄包含总共至少2个、优选至少4个碳原子，排除R₃和R₄均为氢，

所述方法包括使乙烯基内酰胺单体单元(A)和疏水衍生的马来酸酯单体单元(B)溶液聚合，其中(A)和(B)根据如下的通式来定义：

其中所述聚合包括在预定的一段时间内将包含约70-90重量％的单体(A)和约10-30重量％的单体(B)的预混合的单体给料对反应混合物进行连续进料。

如本领域技术人员将理解的，上下文表明的聚合物和/或单体(R基团；单体混合比等)的所有参数也适用于制备聚合物的方法。

将单体适当地在合适的溶剂中预混合并在预定时间内加入含有用于稀释单体混合物的相同溶剂的预热反应容器中。可使用任何自由溶解单体和任选的所得的共聚物的溶剂或溶剂混合物。合适的溶剂包括乙醇、酯和烷烃。例如，使用乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、丙二醇或其任何混合物。如果(二)烷基马来酸酯本质上非常疏水，例如可使用戊烷、己烷或庚烷。需要时，聚合可直接在天然或合成来源的优选护肤油、护肤溶剂、护肤乳化剂或护肤润肤剂中进行，实例包括选自天然植物油、天然坚果和种子油、天然和/或合成乳化剂、天然和/或合成润肤剂的护肤油、溶剂或润肤剂，特别是基于酯的润肤剂。

反应装置、单体、溶剂和引发剂在用例如氮气或氩气的气体开始聚合之前通常是惰性的。优选以连续的方式加入引发剂，以便使单体/引发剂最佳地随时间保持恒定。然而，如果证明连续进料过于困难，则可以在反应开始时和/或反应期间以多个固定量加入引发剂。

在预定的一段时间内将单体作为预先形成的单体混合物连续地向反应釜进料。这确保了所需的单体比例随时间保持恒定，结果是得到具有相同的一般成分组成的合成聚合物。因为溶液中的乙烯基内酰胺与马来酸酯的结合导致的马来酸酯的“活化”并提高了其反应性以进行有效的聚合，因此以这样的方式引入单体使重要的，使得双方在聚合过程中以定义的乙烯基内酰胺与马来酸酯的重量比存在。

单体应当以这样的方式引入反应器以使结合和随后的马来酸酯活化最大化。希望以连续的方式添加单体以确保单体在聚合物处理中以适当的浓度存在并确保不会以不希望的方式消耗完反应物质。此外，根据预定的进料速度，可对单体进料时间进行选择以提供理想的高共聚物固体水平，合适地为至少30分钟，通常为1到5小时。

反应混合物加入完成后，通常允许反应额外进行几个小时。总反应时间通常为约1小时至约48小时，更优选约5至约15小时。

聚合反应在合适的温度下进行，通常为约50-150℃，优选60-100℃。准确的反应温度通常由所使用的引发剂体系的分解速度决定。通常使用反应温度，其中引发剂的分解半衰期为约15分钟到约5小时之间，更优选约1小时到约3小时之间。在反应中可以使用单一引发剂或多引发剂体系。多引发剂体系往往是有利的，因为在一个引发剂被用于与大部分单体反应，而更高的温度下更高的分解温度引发剂会被用于与残留单体反应。在一个具体实施方式中，合适的溶剂中的第一部分的单体混合物被加热到约75℃的温度，然后在预定的一段时间例如1-4小时内连续但分别添加聚合引发剂和第二部分的单体混合物。然后，使反应在相同温度下再进行1-30小时，优选进行2-10小时。然后提高温度例如至约80-85℃，并且反应物在轻微回流下进一步反应数小时、典型地为1-4小时以与任何残留单体进行反应。在这期间中，为了确保引发剂能够与单体连续反应，向反应中加入额外的引发剂电荷是有利的。随后，将由此获得的聚合物溶液冷却并排出。当聚合反应控制在约10％到70％固体、优选20％to 50％固体的固体水平时，可得到良好的结果。

如果需要，聚合过程当然可以包括一个或多个额外的步骤。在一个实施方式中，其还包含在溶液聚合中将所使用的溶剂或溶剂混合物更换为生物相容性溶剂的步骤。或者，或额外地，可以通过溶剂干燥分离共聚物。溶剂更换和溶剂干燥技术都是本领域已知的。另一个选择是将共聚物从反应混合物中沉淀出来成为合适的非溶剂，或向反应混合物中加入适当的非溶剂。需要时，可以重复进行沉淀以进一步降低共聚物的杂质水平。此外，洗涤/萃取步骤可以应用于分离的共聚物以减少任何杂质的存在。在一个实施方式中，对聚合溶剂进行选择以使一旦达到临界分子量，共聚物就从反应混合物中形成沉淀。

所得的N-乙烯基内酰胺共聚物可适当地以约0.05-10重量％、优选0.1-8重量％、更优选约0.5-6重量％的浓度存在于抗微生物组合物中。

抗微生物组合物可包含约0.01到10重量％的抗微生物剂；优选浓度为0.05到2重量％，更优选0.1到1重量％。合适，N-乙烯基内酰胺共聚物与抗微生物剂的重量比为100∶1到1∶1，合适地为50∶1到1.5∶1，合适地为20∶1到2∶1。合适地，抗微生物剂的量被计算为所有抗微生物剂的和。

在具体实施方案中，抗微生物组合物包含：

-0.05％至5％w/w的抗微生物剂

-0.01％至10％w/w的N-乙烯基内酰胺/马来酸酯共聚物；

-15～99.9％w/w的载体材料。

抗微生物剂有利地选自季铵盐、酚类、释放卤素的化合物、醛类、双胍和聚合双胍、两性表面活性剂、基于碘的化合物、基于过氧化物的化合物、和含银化合物，以及它们的混合物。例如，在一个优选的实施方式中，聚(六亚甲基双胍盐酸盐)；PHMBH+Cl-)被作为抗微生物剂使用。

在另一个优选的方面，抗微生物剂是季铵盐化合物，优选选自苄索氯铵、其它苯扎卤化物铵或苄索卤化物铵，包括苯扎溴铵或苄索溴铵、苯扎氯铵或苄索氯铵、苯扎氟铵或苄索氟铵、十六烷基氯化吡啶鎓、地喹氯铵、N-十四烷基-N-甲基-吗啉鎓甲基硫酸盐、聚[N-[3-(二甲基铵基)丙基]-N′-[3-(乙烯氧基乙烯基二甲基铵盐)丙基]脲二氯]、α-4-[1-三(2-羟乙基)氯化铵-2-丁烯基]-ω-三(2-羟乙基)氯化铵、聚[氧乙烯(二甲基亚氨基)乙烯基(二甲基亚氨基)-乙烯基二氯化物]。在一个具体实施方式中，组合物包括苯扎氯铵(BKC)或苄索氯铵(BEZ)。例如，抗微生物组合物可包括：

-0.05％至5％w/w的苯扎氯铵或苄索氯铵

-0.01％至10％w/w的N-乙烯基内酰胺/马来酸酯共聚物；

-20至99.9％w/w的乙醇。

根据本发明的可使用的酚类(酚衍生物)包括但不限于2-羟基苯酚化合物如三氯生(2,4,4′-三氯-2′-羟基二苯醚，可作为北卡罗来纳州格林斯博罗的汽巴特殊品化学公司的IRGASAN DP300获得)和2,2'-二羟基-5,5'-二溴-二苯基醚；对硝基苯酚、苦味酸、二甲苯酚、苯氧基乙醇、氯化酚如对氯二甲苯酚、对氯邻苄基苯酚和二氯苯酚，甲酚如对氯间甲酚、邻苯二酚、间苯二酚、4-正己基间苯二酚、焦棓酸、间苯三酚、香芹酚、百里香酚、对氯化百里香酚、邻苯基苯酚、邻苄基苯酚、苯酚、4-乙基苯酚、4-苯酚磺酸、六氯酚、四氯酚、二氯酚、2,3-二羟基-5,5'-二氯苯硫醚、2,2'-二羟基-3,3'，5,5'-四氯二苯硫醚、2,2'-二羟基-3,3'，5,5'，6,6'-六氯二苯硫醚和3,3'-二溴5,5'-二氯-2,2'-二羟基二苯胺。优选浓度为约0.1至2％、最优选约0.3至1％的三氯生。其他酚可以以约0.3％至2％之间的浓度含有，但优选浓度相当于0.3至1％的三氯生的抗金黄色葡萄球菌的能力。

可掺入本发明组合物中的额外的抗微生物剂包括抗真菌剂，例如咪康唑(优选浓度为1-2％)、多粘菌素(优选浓度为0.3-1％)、新霉素(优选浓度为0.1-0.5％)、碘化合物如聚维酮碘(优选浓度为1-10％)、米诺环素(优选浓度为0.3-1.0％)和金属盐如磺胺嘧啶银(优选浓度为1-2％)。

抗微生物组合物可以合适地包含15至99.9％w/w的药学上可接受的载体材料，合适地至少为80％w/w，合适地至少为85％w/w，合适地至少为90％w/w。例如，药学上可接受的载体材料可以是稀释剂，如醇、水、酯、护肤油、乳化剂或润肤剂。制剂中使用的水优选是具有中性pH的去离子水。合适的醇包括脂族醇。优选地，载体材料选自乙醇、异丙醇、丙醇以及它们的任何混合物。

润肤剂可以是例如有机的、基于烃或基于脂肪酯的润肤剂。合适的基于烃的润肤剂包括凡士林和矿物油。合适的基于脂肪酯的润肤剂包括脂肪酸的甲基、异丙基和丁基酯，例如棕榈酸异丙酯、肉豆蔻酸异丙酯、异硬脂酸异丙酯、异硬酯酸异硬脂酯、癸二酸二异丙酯和二壬酸丙烯酯、异壬酸2-乙基己基酯(2-ethylhexyl isononoate)、硬脂酸2-乙基己基酯、乳酸C₁₂-C₁₆脂肪醇酯如乳酸十六酯和乳酸十二酯、羊毛脂酸异丙酯、水杨酸2-乙基己基酯、肉豆蔻酸十六烷基酯、肉豆蔻酸油酯、硬脂酸油酯、油酸油酯、月桂酸己酯和月桂酸异己酯。其它有用的润肤剂包括羊毛脂、橄榄油、可可脂和乳木果油(shea butter)。

如本领域技术人员所理解的，组合物还可以包含选自增稠剂、乳化剂、防腐剂、螯合剂、pH调节剂、着色剂、香料和抗氧化剂中的一种或多种的药学上可接受的赋形剂。

表面活性剂和/或乳化剂(以下统称为乳化剂)优选包括在环境温度下优选溶于醇的非离子或阳离子自乳化蜡，包括因克罗夸二十二烷基TMS、因克罗夸二十二烷基TMS-50、宝来蜡(Polawax)、硬脂醇和鲸蜡硬脂醇。这些乳化剂以0.05至3.0％的浓度存在。乳化剂优选包括因克罗夸二十二烷基TMS，其是温和的阳离子乳化剂以及优良的调节剂，宝来蜡是非离子自乳化蜡，浓度分别为0.05-0.5％，并以浓度组合为0.05-0.5％，更优选以约1∶1的浓度组合。如果使用一种以上乳化剂，则所有乳化剂的总浓度优选为总浓度的0.05至0.5％。

本发明还提供了减少或消除表面上的微生物数量的方法，其包括将根据本发明的抗微生物组合物施用于所述表面并使其形成抗微生物膜。本发明的抗微生物组合物可有利地用作减少或消除表面上的细菌、病毒、真菌和/或酵母数量的方法。在一个方面，组合物具有抗细菌的活性，所述细菌包括金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、粪肠球菌(Enterococcus hirae)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、沙门氏菌(Salmonella,)、不动杆菌(Acinetobacter)、奇异变形菌(Proteusmirabilis)等。典型地，施用的组合物的量足以在至少20分钟内保持所述减少或消除，优选至少1小时，更优选数小时。

在一个实施方式中，所述表面是人体或其一部分的表面，优选皮肤、毛发和/或指甲。在另一个实施方式中，所述表面是物体如医疗装置或个人护理产品的表面。

还提供了一种涂覆的基材，其包括用根据本发明的抗微生物组合物涂布的基材表面；其中杀生物涂层包含杀微生物剂和包含乙烯基内酰胺单体单元和疏水的衍生的马来酸酯单体单元的聚合物。在一个实施方式中，所述涂覆的基材是人类手部。因此，本发明还提供了根据本发明的抗微生物组合物作为皮肤消毒剂、搓手液或“不可见”(微)手套的用途。

此外，本发明公开的抗微生物皮肤消毒组合物可以结合到基材中或基材上，例如擦拭基材、吸收性基材、织物或布基材、或组织基材等。例如，组合物可以结合到个人护理产品中，例如擦拭物、吸收制品、浴巾、布等。更具体地，抗微生物组合物可以结合到擦拭物如湿巾、手巾、面巾、化妆巾等，或吸收制品如尿布、训练裤、成人失禁产品、女性卫生用品等以及它们的组合上。在一个优选的实施方式中，抗微生物皮肤消毒组合物是液体组合物，其可以与擦拭基材组合使用以形成湿擦拭物，或者可以成为与可分散的湿擦拭物组合使用的润湿组合物。在另一个实施方式中，抗微生物皮肤消毒组合物可以与擦拭基材组合使用，所述擦拭基材与一种或多种吸收制品如尿布一起包装。

又一方面涉及乙烯基内酰胺单体(A)和疏水的衍生的马来酸酯单体(B)、优选马来酸烷酯和/或马来酸二烷酯的共聚物作为抗微生物膜或涂层中抗微生物剂的缓释载体的用途。如上所述，共聚物优选通过包括将以特定重量比包含不同单体的预混合单体混合物连续进料的方法获得。

附图说明

图1。金黄色葡萄球菌HG001在涂布聚合物的微量滴定板中的生长。使用不同量的连续稀释的PVPM20-90∶10制剂和无辅剂苯扎氯铵(BKC)溶液来涂布96孔微量滴定板中的孔。这些PVPM20-90∶10制剂和无辅剂BKC溶液如指示包括增长的BKC浓度。金黄色葡萄球菌HG001在TSB中使用未涂布的96孔微量滴定板进行预培养，直至早期指数生长，然后将100μl等份试样转移到涂布聚合物的孔中(由箭头指示)。随后，在37℃下生长1000分钟，用光密度读数在600nm下进行检测。

图2。存在或不存在PVPM20-90∶10下的BKC圆盘扩散试验。用金黄色葡萄球菌HG001对TSA板进行汇合接种。接着，将带有或不带有PVPM20-90∶10的不同浓度(0.1％、0.5％或1％)的BKC的Whatman纸盘放置在板的顶部。在37℃下过夜孵育后，在纸盘周围可检测到生长抑制区域。板的图像下方的圆圈表示当圆盘单独用BKC或用BKC加PVPM20-90∶10时抑制区域的各自尺寸；第一个板的下方的圆圈(无BKC)表示纸盘的尺寸。

图3。污染和传播试验的设计。(分图A)压模设计；压模用顶部上用石蜡膜固定了吸收纸的实验室烧瓶的螺帽制成。(分图B)用腈检查手套包裹的三个压模之一的例子。(分图C)污染过程；将第一压模(1号)按压在TSA板上10秒以接种金黄色葡萄球菌HG001。(分图D)第一传播步骤；将压模1号按压在压模2号上5秒。(分图D)第二传播步骤；将压模2号按压在压模3号上5秒。(分图F)通过将压模按压在TSA板上来评估用金黄色葡萄球菌HG001对压模的污染。

图4。污染和传播试验的对照组。前三列显示用金黄色葡萄球菌HG001对三个压模的污染，通过新鲜的TSA板(其上用非涂布聚合物的压模进行按压)上的集落形成来反映。最后一列显示了在过夜孵育之后(用金黄色葡萄球菌HG001接种)留在“污染板”上的印记。

图5。聚合物涂层对污染和传播的影响。如所示，用使用了不同浓度的BKC补充的(A)PVPM20-90∶10、(B)PVPM20-85∶15或(C)PVPM20-80∶20来涂覆压模。前三列显示了用金黄色葡萄球菌HG001对三个压模的污染，通过新鲜TSA(其上用压模进行按压)上的菌落形成来反映。最后一列显示了在过夜孵育之后(用金黄色葡萄球菌HG001接种)留在污染板摂上的印记。

图6。

37℃孵育下，有金黄色葡萄球菌HG001的TSA板上的生长抑制区域。用20μl的制剂涂布96孔板的第一个孔，所述制剂是在乙醇中基于2.5wt％的PVPDDM-80∶20和0.45wt％杀微生物剂的制剂。干燥后，向涂布的孔中加入100μl水，将板孵育60秒。接下来，从孔中除去水相。该过程重复7次。每个孵育步骤的5μl水相被带到板上。

用BKC(A)、BEZ(B)或PHMBH+Cl-)(C)补充的制剂显示生长抑制分别达到第4、第4和第3次孵化。

图7。聚合物涂层对微生物手套污染的影响。(分图A)示例性的板，显示聚合物涂布和非涂布的检查手套的污染。手套被志愿者穿戴3小时，期间志愿者规律活动。随后，志愿者用LB琼脂将手套按压在生物试验板上。在37℃下孵育过夜后，用Syngene G：BOX拍摄照片。在该实施例中，左手套被用作未涂布的对照组，右手套用PVPM20-80∶20 0.9％BKC进行涂布。(分图B)手套污染试验的结果。涂布和非涂布手套被13个志愿者约穿戴3个小时。使用Syngene软件对使用手套按压的LB平板上的菌落形成单位进行计数。该图显示了每个人的每个涂层和非涂层手套的污染的比较。使用Mann-Whitney U检验进行统计学分析。水平黑条表示菌落形成单位的平均数。

图8。聚合物涂层对微生物手部污染的影响。三名志愿者的一只手涂有PVPM20-80∶20 0.9％BKC，另一只手则不进行处理。经过3小时的规律活动后，志愿者轻轻地将手轻轻地压在LB生物试验板上。然后将板在37℃孵育过夜。第二天，用Syngene G：BOX和分配了Syngene软件的集落形成单位记录板的图像。所有单独的实验(包括重复实验)都在图中示出，并且对每对聚合物涂覆的和未涂覆的手部的污染进行比较。使用Mann-Whitney U检验进行统计学分析。水平黑条表示菌落形成单位的平均数。

实验部分

材料和方法

菌株和生长培养基

金黄色葡萄球菌HG001(21)在TSB中或TSA上生长。液体金黄色葡萄球菌HG001培养物在37℃下在96孔板中并使用Biotek powerwave酶标仪在恒定搅拌下生长。

单体和共聚物合成

单体合成：马来酸辛基十二烷基酯(M20)。

将马来酸酐(94.70g，1.01mol)和2-辛基-1-十二烷醇(300.51g，1.00mol)在50℃下在熔融状态下搅拌24小时。将己烷(600ml)添加到均匀的反应混合物中并在60℃下搅拌1小时。将溶液在4℃下放置过夜，并在布氏漏斗上过滤。得到明亮的白色粉末M20(290.10g，73％)。

单体合成：马来酸单癸酯(MDM)。

将马来酸酐(49.52g，0.505mol)和1-癸醇(79.14g，0.500mol)在60℃下在熔融状态下搅拌24小时。将己烷(300ml)添加到均匀的反应混合物中并在60℃下搅拌1小时。将溶液在4℃下放置过夜，并在布氏漏斗上过滤。得到明亮的白色粉末MDM(96.13g，75.0％)。

单体合成：马来酸二癸酯(DDM)。

将马来酸酐(32.65g，0.333mol)和1-癸醇(110.80g，0.700mol)在70℃下在熔融状态下搅拌240小时。使用乙酸乙酯和碳酸氢盐溶液分离得到的单取代和二取代分子的混合物。在90℃下通过真空蒸馏进一步纯化DDM。得到澄清的淡黄色DDM液体(45.70g，33.1％)。

单体合成：马来酸单二十烷酰酯(MEM)。

将马来酸酐(25.14g，0.255mol)和1-二十烷醇(74.64g，0.250mol)在90℃下在熔融状态下搅拌24小时。将己烷(300ml)添加到均匀的反应混合物中并在90℃下搅拌1小时。将溶液在4℃下放置过夜，并在布氏漏斗上过滤。得到明亮的白色粉末MEM(83.29g，83.9％)。

下表给出了实施例中使用的共聚物的概况：

共聚物	R3或R4	R3或R4
			PVPM20-65:35	H	支链的C20
PVPM20-80:20	H	支链的C20
			PVPM20-85:15	H	支链的C20
PVPM20-90:10	H	支链的C20
			PVPMDM-60:40	H	直链的C10
PVPMDM-75:25	H	直链的C10
			PVPMEM-70:30	H	直链的C20
PVPDDM-80:20	直链的C10	直链的C10

聚[(乙烯基吡咯烷酮)-共-(马来酸辛基十二烷基酯)](PVPM2080/20)

将N-乙烯基吡咯烷酮(40.63g，365.57mmol)和辛基十二烷基马来酸酯(10.02g，25.30mmol)混合在一起，在室温下得到澄清溶液(单体混合物)。将0.20g过氧化月桂酰加入到装有机械搅拌器、滴液漏斗和200ml庚烷的500ml三口圆底烧瓶中。将单体混合物加入到滴液漏斗中。整个装置和反应物用氩气惰化，温度升至70℃。达到70℃时，在2小时内加入单体混合物。随后加入0.1g过氧化月桂酰，在70℃再搅拌混合物2小时。在反应期间，聚合物从溶液中沉淀出来。形成的聚合物用水洗涤三次，用丙酮洗涤一次。在60℃的烘箱中将收集的聚合物干燥过夜。得到聚[(乙烯基吡咯烷酮)-共-((马来酸辛基十二烷基酯)]80/20(64％)白色粉末。使用PEG标准的GPC测定的聚合物的分子量为Mn23,918和Mw35,654。聚[(乙烯基吡咯烷酮)-邻-(马来酸辛基十二烷基酯)]。90/10、85/10和65/35共聚物的制备方法类似。

聚[(乙烯基吡咯烷酮)-共-(马来酸单癸酯)](PVPMDM 60/40，72/25),和聚[(乙烯基吡咯烷酮)-共-(马来酸二癸酯)]80/20和聚[(乙烯基吡咯烷酮)-共--(马来酸单二十烷酰酯)]70/30以与聚[(乙烯基吡咯烷酮)-共-(马来酸辛基十二烷基酯)]80/20类似的方式合成。然而，纯化不通过用水和丙酮洗涤来进行，而是通过将合成过程中将形成的沉淀物溶解在IPA(异丙醇)中完成的。随后将溶液逐滴加入庚烷中，使共聚物从溶液中沉淀。收集共聚物并干燥。

共聚物用¹H-NMR分析，并计算共聚物中单体的比例。使用Hydramotion的Viscolite VL7-100B-d15测量IPA中共聚物的5重量％溶液的粘度。结果列于下表1。

表1

*PVPM20-80∶20(Mn23,918和Mw35,654使用PEG标准用GPC测定)在该方法中得到的11cP的粘度

PVPM20

PVPMDM

PVPDDM

PVPMEM

将不同的共聚物(简称PVPM20、PVPMDM、PVPDDM和PVPMEM；参见上述结构)在2-丙醇中溶解，直至最终浓度为2.5重量％或5重量％。然后用不同浓度的BKC(希格玛-艾尔德里奇公司(Sigma Aldrich))或BEZ(希格玛-艾尔德里奇公司)补充所得的共聚物溶液。

抗微生物活性共聚物的筛选

抗微生物活性筛选用分别以90％到10％重量比进料VP和M20的单体混合物得到的N-乙烯基内酰胺共聚物进行，并且用来自50％(w/v)母液的0.1％、0.5％或1.0％BKC补充。使用没有BKC的PVPM20-90∶10、和没有PVPM20的0.1％、0.5％或1.0％BKC溶液作为对照组。将不同的等份试样施用到孔底部，以此使用不同的制剂涂布96孔微量滴定板；5μl的原始5％PVPM20溶液、2μl和5μl的0.5％PVPM20溶液(10倍稀释)、以及2μl和5μl的0.05％PVPM20溶液(100倍稀释)。将这些孔风干，使得孔的底部沉积有BKC的聚合物膜。使用相同的方法施用BKC对照组。接着，将100μl等份试样的TSB中指数生长的金黄色葡萄球菌HG001培养物加入到孔中，并通过使用Biotek功率波片读数器在最大振荡下的600nm光密度读数(OD 600)监测下生长14小时。

圆盘扩散试验

将有0.1％，0.5％或1％BKC的PVPM20-90∶10(5％)制剂以5μl等份试样点样在在5毫米

纸盘上。此外，将0.1％、0.5％或1％BKC溶液的5μl等份试样点样在圆盘上。在室温下干燥圆盘后，将圆盘放在已经铺展有金黄色葡萄球菌HG001的TSA板上，得到融合的细胞菌苔。然后将这些板在37℃孵育过夜，第二天测量观察到的抑制区的大小以估计BKC从纸盘的扩散。

金黄色葡萄球菌污染和传播试验

为了测定不同聚合物制剂对金黄色葡萄球菌表面的污染和随后的金黄色葡萄球菌传播到其他表面的影响，开发了专用的试验。简而言之，将金黄色葡萄球菌HG001的过夜培养物进行1:10.000稀释，并将1ml融合在具有TSA的两个大的生物试验板上。接种后，将板在37℃下干燥约30分钟，以使细菌沉降并除去进入的水分。将腈检查手套包裹在自制压模(图3，A和B)周围，这些压模由放置在瓶盖上的吸收毛巾制成，并通过石蜡膜包裹固定(图3A)。用50μl聚合物制剂涂布被包裹的压模，或者不经过处理(对照组)。通过将被包裹的压模(1号)按压在用金黄色葡萄球菌接种了的板上约10秒，来实现污染和传播(图3C)。然后将压模与第二压模(2号)压在一起5秒(图3D)来进行污染，之后将其按压在清洁的TSA板上5秒钟(图3F)。随后，先将第二压模压在第三压模(3号，图3E)上，然后将这两个压模压在干净的TSA平板上5秒钟(图3F)。将所有平板在37℃孵育过夜。在琼脂平板上(包括用压模1号进行初始污染的两个生物试验板上)的细菌生长被用于评估应用于的聚合物膜的质量和抗菌能力。重要的是，我们包括了五个未涂层的对照压模，压印在生物试验板上的不同位置，以排除可能的位置相关的测定偏差。

BKC释放试验

用0.45重量％的BKC补充不同的5重量％聚合物制剂，并涂布20μl到96孔板的每排的第一个孔中。蒸发溶剂(2-丙醇)后，向涂布的孔中加入100μl等份的BPB(双酚蓝)水溶液(25×10^-3mmol/L)，并将板在室温下孵育30秒。接着，从孔中除去水相，并通过目视检查来评估蓝色BPB-BKC复合物的形成。重复该过程，直到不再观察到蓝色BPB-BKC复合物，并记录重复BPB培养步骤的次数。

手套污染试验

将1ml PVPM20-80：20(5重量％)溶解在2-丙醇中并用0.9％BKC补充，将其涂布在腈检查手套(纯腈无菌检测手套，金佰利公司(Kimberly-Clark))上。作为对照组，使用未经处理的腈检查手套。接下来，13名志愿者被要求穿戴PVPM20-80：20 0.9％BKC处理和未经处理的检查手套(对照组)，同时进行正常的规律活动。为了防止主要的手部偏差，涂层手套被随机分配给志愿者的左手或右手。约3小时后，将两只手套的手轻轻压在LB琼脂平板上，然后在37℃下孵育过夜。用G：BOX凝胶文件和分析系统(Syngene)记录图像。使用Syngene软件包自动分配板上的CFU数量。将如此测定的CFU数量作为粘附在手套上的微生物污染物的数量的量度。

手部污染试验

首先用Sterillium(商品名)污染一名志愿者的双手。接着，要求志愿者用搓手液将1ml的PVPM20-80：20 0.9重量％的BKC溶液涂抹在一个手上，因此用腈检查手套保护另一个手。在大约3小时的正常规律活动之后，将双手轻轻地压在LB琼脂平板上。在37℃下将板过夜孵育后，通过如手套污染测定所述的CFU计数来评估志愿者的手部微生物污染。

BKC、BEZ和PHMBH+Cl-释放测定(用于比较)

用BKC或BEZ或PHMBH+Cl-)补充PVPDDM-80:20 2.5wt％制剂，并涂布20μl到96孔板的每排的第一个孔中。蒸发2-丙醇溶剂后，向涂布的孔中加入100μl水，将板在室温下孵育60秒。接下来，从孔中除去水相。该过程重复7次。随后将各孔的5μl水相置于TSA板上，与金黄色葡萄球菌HG001汇合接种。在37℃过夜孵育后，目视板的生长抑制区域。

实施例1：PVP-M20共聚物可用作抗微生物剂的涂布载体

该实施例描述了通过由PVP和M20(即PVPM20)组成的共聚物制剂制备聚合物膜。使用包含不同重量比的VP和M20的预混合单体给料来制备共聚物。不同的共聚物(简称PVPM20)在2-丙醇中溶解以达到5％的最终浓度。然后用不同浓度的BKC(希格玛-艾尔德里奇公司)补充所得的PVPM20溶液。共聚物抗微生物活性筛选用分别以90％至10％重量比混合的VP和M20共聚物(以下称为PVPM20-90：10)进行，共聚物用来自50％(w/v)母液的0.1％、0.5％或1.0％BKC补充。

使用没有BKC的PVPM20-90∶10、和没有PVPM20的0.1％、0.5％或1.0％BKC溶液作为对照组。将不同的等份试样施用到孔底部，以此使用不同的制剂涂布96孔微量滴定板；5μl的原始5％PVPM20溶液、2μl和5μl的0.5％PVPM20溶液(10倍稀释)、以及2μl和5μl的0.05％PVPM20溶液(100倍稀释)。将这些孔风干，使得孔的底部沉积聚合物膜。使用相同的方法施用BKC对照组。接着，将100μl等份试样的TSB中指数生长的金黄色葡萄球菌HG001(21)培养物加入到孔中，并通过使用Biotek功率波片读数器在最大振荡下的600nm光密度读数(OD600)监测下生长14小时。

具有PVPM20聚合物但不含BKC的涂层在37℃下对金黄色葡萄球菌HG001的生长没有影响，因为仅引入PVPM20-90：10的孔中的细胞显示与引入未处理孔的细胞相当的生长速率(图1A)。这表明聚合物膜本身没有抗微生物活性。当用0.1重量％BKC补充PVPM20-90：10时，施加5微升未稀释的涂层导致完全的生长抑制。然而，当该制剂被稀释10倍时，2μl或5μl的涂层都不能抑制生长(图1B)。通过将BKC的浓度提高到0.5重量％，聚合物制剂的生长抑制力显着增加。在该情况下，具有0.5％BKC的10倍稀释的PVPM20-90：10的2μl和5μl的涂层有效地防止了金黄色葡萄球菌的生长(图1C)。通过使用具有1.0重量％BKC的PVPM20-90：10制剂，生长抑制进一步增强，其中甚至100倍稀释制剂的5μl涂层足以阻止金黄色葡萄球菌的生长(图1D)。

实施例2：PVP-M20聚合物体系作为抗微生物剂的缓释载体。

观察到PVPM20-90：10聚合物制剂略微降低了BKC的抗微生物效果，表明微量滴定板的聚合物涂层抑制了BKC释放到培养基中。这种想法在使用融合接种了金黄色葡萄球菌HG001的胰蛋白酶大豆琼脂(TSA)板的圆盘扩散试验中进行测试。在37℃下孵育过夜后，检查纸盘周围的生长抑制区域。比较PVPM20-90：10加BKC或BKC单独的纸盘周围的生长抑制区域，两者都含有相同浓度的BKC，显而易见的是，PVPM20-90：10确实抑制了BKC扩散到周围的琼脂培养基。在BKC浓度已经为0.1重量％的情况下，PVPM20-90：10聚合物导致抑制区域的显著减少(图2)。

当使用较高浓度的BKC时，PVPM20-90：10对BKC扩散的抑制作用不太明显。后一观察可以通过PVPM20中相对于周围琼脂培养基的较高的BKC浓度梯度来解释，这导致BKC的释放更快，并且有效地更多的BKC可从纸盘扩散到周围的琼脂培养基中。或者，PVPM20涂层可能会被BKC饱和，从而使过量的BKC从纸盘快速扩散到周围的琼脂介质中。PVPM20-90：10可以限制BKC向周围介质的扩散，这表示PVPM20可以作为抗菌化合物如BKC的有吸引力的缓释载体。反之，这使得该制剂成为进一步证明抗微生物微观概念原理研究的有吸引力的候选者。

实施例3：抗微生物PVP-M20体系有效防止了金黄色葡萄球菌的传播

在上述初始实验中，以90重量％至10重量％的比例使用VP和M20作为预混物以制备共聚物。为了评估共聚物中得到的VP:M20比作为微手套表现出的共聚物膜的性质参数，使用具有不同VP:M20重量比的预混合单体进料，合成三种不同的共聚物，即90：10(PVPM20-90：10)、85:15(PVPM20-85：15)和80:20(PVPM20-80：20)。

为了测定不同共聚合物制剂对金黄色葡萄球菌表面的污染和随后的金黄色葡萄球菌传播到其他表面的影响，开发了专用的试验。简而言之，将金黄色葡萄球菌HG001的过夜培养物进行1:10000稀释，并将1ml融合在具有TSA的两个大的生物试验板上。接种后，将板在37℃下干燥约30分钟，以使细菌沉降并除去进入的水分。将腈检查手套包裹在自制压模(图3，A和B)周围，这些压模由放置在瓶盖上的吸收毛巾制成，并通过石蜡膜包裹固定(图3A)。用50μl聚合物制剂涂布被包裹的压模，或者不经过处理(对照组)。通过将被包裹的压模(1号)按压在用金黄色葡萄球菌接种了的板上约10秒，来实现污染和传播(图3C)。然后将压模与第二压模(2号)压在一起5秒(图3D)来进行污染，之后将其按压在清洁的TSA板上5秒钟(图3F)。随后，先将第二压模压在第三压模(3号，图3E)上，然后将这两个压模压在干净的TSA平板上5秒钟(图3F)。将所有平板在37℃孵育过夜。在琼脂平板上(包括用压模1号进行初始污染的两个生物试验板上)的细菌生长被用于评估应用于的聚合物膜的质量和抗菌能力。重要的是，我们包括了五个非涂层对照压模，压印在生物试验板上的不同位置，以排除可能的位置相关的测定偏差。

这种定制开发的污染和传播试验令人信服地证明，使用未涂布的对照组压模，金黄色葡萄球菌HG001的传播可从初始污染的压模乃至第二和第三压模中(图4)检测到。每次转移后，细菌数量明显减少。此外，用于压模污染的接种生物试验板上的对照组压模留下的痕迹仅显示压模的轮廓，并且如预期的那样，不会抑制细菌生长。

当用含有0.1％BKC的原始PVPM20-90：10制剂(图5A)涂布压模时，与未涂布的对照组压模相比，第一压模的污染稍微降低。生物试验板上的痕迹显示出一个小的清洁区域，这表明聚合物涂层的一部分在与琼脂接触时被释放。这可以解释为存在于聚合物涂层中的BKC扩散到琼脂中，导致细菌生长被抑制的清洁区域。将BKC的浓度提高到0.3％(图5A)可以防止传输到2号和3号压模，甚至1号压模没有传播活细菌，这表明抗菌涂层被成功应用。然而，生物试验板上的痕迹的特征是一个较大的清洁区域(图5A)。这可能是BKC的扩散导致的，这表示一些施用于压模的聚合物膜的释放。

将BKC浓度提高到0.5％、1％、2％或5％导致甚至更大的清洁区域(图5A)，这可能是增加BKC浓度的直接后果。将VP/M20重量比改为85％/15％(即PVPM20-85：15)时，添加0.1％BKC并不能防止2号和3号压模的污染(图5B)。当使用PVPM20-90：10制剂时，将BKC浓度提高到0.3％，这被证明是有效的，尽管不足以完全防止传染但明显减少了传播细菌的数量。(图5B)。施加BKC浓度为0.5％的PVPM20-85：15，可防止细菌传播到2号和3号压模。当BKC浓度提高到1％和更高时，没有一个压模显示污染。然而，接种的生物试验板上的大的清洁区域表示当VP/M20以80％/20％的比例(即PVPM20-80:20)存在于单体混合物中时获得的聚合物膜的释放。尽管没有完全防止，含有0.3％BKC的PVPM20-80：20的压模涂层导致金黄色葡萄球菌HG001传播的显著降低。重要的是，在这种情况下，在用于开始传播实验的接种生物试验板上没有检测到清洁区域(图5C)。将BKC浓度提高至0.5％完全消除了所有三个压模的污染，而不会在接种的生物试验板上产生清洁区域(图5C)。

这些发现表明，虽然聚合物膜在压模上保持完整，但是它能够防止污染细菌及其随后的传播。如大清洁区域所反映的那样，含有BKC浓度为1％以上的PVPM20-80：20聚合物薄膜将大量BKC释放到接种的生物试验板上(图5C)。基于补充0.5％BKC的PVPM20-80：20和其形成的稳定膜上的显著抗微生物活性，选择PVPM20-80:20制剂进行进一步测试。

实施例4：PVP-M涂层促进缓慢的杀微生物剂释放

在96孔板中进行的BKC和BEZ释放试验中验证了PVPM20、PVPMDM、PVPMEM和PVPDDM共聚物制剂的缓释性质。用0.45重量％的BKC或BEZ补充2-丙醇中的2.5重量％不同的聚合物制剂(即PVPM20-85：15、PVPM20-80：20、PVPM20-65：35、PVPMDM-60：40、PVPMDM-75：25、PVPMEM-80：20和PVPDDM-80：20。将20μl涂覆到96孔板的每排的第一个孔中蒸发2-丙醇溶剂后，向涂布的孔中加入100μl等份的BPB水溶液(25×10^-3mmol/L)，并将板在室温下孵育30秒。当BPB被从聚合物膜释放到水溶液中时，BPB形成具有游离BKC和游离BEZ的蓝色络合物。值得注意的是，BPB-BKC或BPB-BEZ复合物是蓝色的，而BPB溶液本身是紫色的(20)。接着，从孔中除去水相，并通过目视检查来评估蓝色BPB-BKC或BPB-BEZ复合物的形成。重复该过程，直到不再观察到蓝色BPB-BKC复合物，并记录重复BPB培养步骤的次数。

使用释放容易检测量的BKC或BEZ所需的循环次数作为评估不同聚合物制剂的BKC保留或BEZ-特性的措施。

使用PVPM20-65：35制剂制备的第一个孔中的聚合物膜与PVPMEM-70：30配方的聚合物膜在与水接触后破碎成小块。这些共聚物对于均匀包封本实施例的特定杀生物剂BKC和BEZ是过于疏水的。如此形成的扩大的BKC和/或BEZ域在溶解与水接触时迅速破坏膜。这些制剂的试验在一个孵育循环后停止。因为释放速度太慢，PVPMDM-60：40制剂在与BPB溶液接触30秒内没有释放BKC或BEZ。

PVPM20-80：20制剂、PVPM20-85：15制剂和PVPMDM-75：25制剂在从膜中释放出BKC或BEZ时非常有效，用BPB水溶液连续孵育7-8次，直至不再发现BKC或BEZ被释放。试验显示PVPDDM-80:20制剂在从膜中释放BKC和BEZ时最有效，用BPB水溶液连续孵育11次，直至不再发现BKC或BEZ释放。

另外作为参考，我们测试了没有PVPM20-80:20的0.45％BKC和0.45％BEZ涂层中的BKC和BEZ的释放。在该情况下，所有涂布材料在添加BPB溶液时瞬间溶解，因此所有BKC被释放。值得注意的是，市售制剂中的BKC或BEZ浓度低于(约0.2％)本发明聚合物制剂中使用的浓度。但是，BKC释放试验和BEZ释放试验显示通过将BKC或BEZ与共聚物PVPM20-80:20、PVPMDM-75:25和PVPDDM-80:20结合，聚合物膜中游离BKC或BEZ的实际释放明显低于市售的基于BKC和BEZ的消毒剂中无辅助的BKC和BEZ所实现的释放。

结合上述其他数据，可以得出结论，高浓度的微生物剂保留在PVPM20-80：20、PVPMDM-75：25和PVPDDM-80：20共聚物膜中，并且一旦与水接触后缓慢释放。该缓慢释放与良好的膜性能相结合，论证了该制剂满足搓手液以促进抗微生物微微手套的建立的基本要求。

没有制备PVPMEM-80：20制剂，但是研究结果并观察趋势，可以想象PVPMEM-80：20也可以在与水接触时提供良好的缓释性能。

结果概况列于表2中。

表2

试验1：杀微生物剂BKC：BKC不再可检测时的孵化次数

测试2：杀微生物剂BEZ：BEZ不再可检测时的孵化次数

ND＝未测定，NA＝不适用

实施例5：共聚物PVP-DDM-80:20促进不同类型的杀微生物剂的缓释

用0.45wt％杀细菌剂BKC、BEZ或PHMBH+Cl-补充2-丙醇中的2.5wt％本发明的示例性的N-乙烯基内酰胺共聚物PVPDDM-80:20。将20μl涂覆到96孔板的每排的第一个孔中蒸发溶剂后，向涂布的孔中加入100μl水，将板在室温下孵育1分钟。接下来，从孔中除去水相。该过程重复7次。根据与聚合物基质相互作用的程度，杀微生物剂在孵育期间以一定程度被缓释到水中。将每个孵育步骤的5μl带到用金黄色葡萄球菌HG001汇合接种了的TSA板上。在37℃过夜孵育后，目视板的生长抑制区域。对于补充有BKC、BEZ或PHMBH+Cl-的制剂，观察到生长抑制的循环次数分别为4、4和3(也参考图6)。

实施例6：抗微生物微手套概念的有效性

如使用手套污染试验所证明的，该实施例显示PVPM20-80:20 0.9％BKC制剂可用作微手套以提供抗微生物污染的保护。

将1ml的抗微生物组合物涂布在腈检查手套(纯腈无菌检测手套，金佰利公司(Kimberly-Clark))上，该抗微生物组合物包含在2-丙醇中溶解PVPM20-80：20(5重量％)并用0.9％BKC补充。作为对照组，使用未经处理的腈检查手套。接下来，13名志愿者被要求在一只手上穿戴处理(涂布)的手套并在另一只手上穿戴未经处理的检查手套(对照组)，同时进行正常的规律活动。为了防止主要的手部偏差，涂层手套被随机分配给志愿者的左手或右手。约3小时后，将两只手套的手轻轻压在LB琼脂平板上，然后在37℃下孵育过夜。用G：BOX凝胶文件和分析系统(Syngene)记录图像。使用Syngene软件包自动分配板上的CFU数量。将如此测定的CFU数量作为粘附在手套上的微生物污染物的数量的量度。

如图7所示，与非涂布手套相比，用抗微生物组合物涂布的手套的内部手表面的CFU数量显著较低(图7A)，证明了聚合物涂层的抗微生物防护效果(图7B)。总地来说，当用抗微生物组合物处理手套时，CFU的数量大致减半，但在个别试验中，该效果显著地达到CFU降低大概40倍的效果。在每个单独试验中，与各个对照组相比，手套的涂层都导致了微生物污染数量的降低(图7B)。

由于腈检查的手套表面仅模仿了人类皮肤的情况，我们决定在三名志愿者的手部测试微手套概念，由于基于已经熟知的PVP聚合物生物相容性，抗微生物组合物的成分被认为是安全的，因此这是可接受的。

首先用基于乙醇的搓手液

污染一名志愿者的双手。接着，要求志愿者用搓手液将1ml的PVPM20-80：20 0.9％的BKC溶液涂抹在一个手上，因此用腈检查手套保护另一个手。为了防止主要的手部偏差，涂层手套被随机分配给志愿者的左手或右手。因此，每个志愿者一只手用聚合物制剂处理，而另一只手保持未处理。在大约3小时的正常规律活动之后，将双手轻轻地压在LB琼脂平板上。在37℃下将板过夜孵育后，通过如手套污染测定所述的CFU计数来评估志愿者的手部微生物污染。

该分析显示用基于聚合物的制剂涂布的手部在CFU计数中显示了显著的降低(图8)。对于未处理的手部，平均计数为301个CFU，涂布的手部平均为52个CFU。微生物污染的6倍的降低表明，微手套概念在至少约3小时内对于新获得的污染物确实具有相当大的保护作用。重要的是，我们观察到涂层的效果在志愿者的手上比在检查手套上更有效。

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Claims

1.一种抗微生物组合物，其包含抗微生物剂、药学上可接受的载体材料和聚合物，所述聚合物是通式I的N-乙烯基内酰胺共聚物

其中

n为1；

0.88≤x≤0.97且y＝1-x；

其中所述共聚物通过乙烯基内酰胺单体单元(A)和疏水衍生的马来酸酯单体单元(B)的溶液聚合获得，其中(A)和(B)根据如下的通式来定义：

其中疏水衍生的马来酸酯单体单元(B)选自：马来酸辛基十二烷基酯、马来酸单癸酯、马来酸二癸酯，以及

其中，所述聚合包括在预定的一段时间内将单体混合物向反应混合物的连续进料，所述单体混合物包含：

80重量％的单体(A)和20重量％的马来酸二癸酯，

75重量％的单体(A)和25重量％的马来酸单癸酯，或

80-85重量％的单体(A)和15-20重量％的马来酸辛基十二烷基酯，以及

其中，所述抗微生物组合物包含：

0.05％至10％w/w的抗微生物剂，

0.05％至10％w/w的N-乙烯基内酰胺/马来酸酯共聚物，

15至99.9％w/w的载体材料，

组合物中各组分相加之和不超过100％。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述单体混合物包含80重量％的单体(A)和20重量％的马来酸辛基十二烷基酯。

3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述N-乙烯基内酰胺共聚物以2-8重量％的浓度存在于所述组合物中。

4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述抗微生物剂的浓度为0.05至1.5重量％。

5.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述抗微生物剂选自季铵盐、酚类、释放卤素的化合物、醛类、双胍、聚合双胍、两性表面活性剂、基于碘的化合物、基于过氧化物的化合物或含银化合物。

6.根据权利要求5的组合物，其中所述抗微生物剂选自苄索氯铵、苯扎溴铵或苄索溴铵、苯扎氟铵或苄索氟铵、十六烷基氯化吡啶鎓、地喹氯铵、N-十四烷基-N-甲基-吗啉鎓甲基硫酸盐、聚[N-[3-(二甲基铵基)丙基]-N′-[3-(乙烯氧基乙烯基二甲基铵盐)丙基]脲二氯]、α-4-[1-三(2-羟乙基)氯化铵-2-丁烯基]-ω-三(2-羟乙基)氯化铵、聚[氧乙烯(二甲基亚氨基)乙烯基(二甲基亚氨基)-乙烯基二氯化物]。

7.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述药学上可接受的载体材料是醇、水、酯、护肤油、乳化剂或润肤剂。

8.一种减少或消除表面上的微生物数量的方法，其包括将根据权利要求1-7中任一项所述的抗微生物组合物施用于所述表面并使其形成抗微生物膜。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述表面是皮肤、毛发和/或指甲的表面，或其中所述表面是医疗装置或个人护理产品的表面。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述微生物是细菌、病毒、真菌或孢子。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述微生物是酵母。

12.根据权利要求1-10中任一项所述的抗微生物组合物作为皮肤消毒剂、搓手液或手部涂层的用途。

13.根据权利要求1所述的乙烯基内酰胺单体(A)和疏水的衍生的马来酸酯单体(B)的共聚物作为抗微生物膜或涂层中抗微生物剂的缓释载体的用途。

14.一种提供通式I的N-乙烯基内酰胺共聚物的方法

化学式I

其中

n为1；

0.88≤x≤0.97且y＝1-x

所述方法包括使乙烯基内酰胺单体单元(A)和疏水衍生的马来酸酯单体单元(B)进行溶液聚合，其中(A)和(B)根据如下的通式来定义：

80重量％的单体(A)和20重量％的马来酸二癸酯，

75重量％的单体(A)和25重量％的马来酸单癸酯，或

80-85重量％的单体(A)和15-20重量％的马来酸辛基十二烷基酯。