CN115023244A - 抗微生物制品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制品。该制品包括基材，其中该基材具有两个相反的主表面；和在该基材上涂覆有金属氧化物的粒子：在该基材上涂覆有金属的粒子；其中涂覆的粒子随机分布在基材上或基材中；并且其中至少一些涂覆的粒子为离散粒子。
Description
背景技术
在医疗领域中被医疗装置感染的风险特别高。在医学界中抗微生物制品或涂层被广泛用于防止/降低感染。例如，医生所使用的医疗装置，包括矫形外科针、压板和植入物、伤口敷料等必须不断地防备感染。具有抗微生物特性的金属离子诸如Ag、Au、Pt、Pd、Ir、Cu、Sn、Sb、Bi和Zn被用作抗微生物化合物。在这些金属离子中，银由于其高效生物活性而众所周知，并且各种银盐、复合物和胶体已极大地用于医疗装置中来预防和控制感染。
发明内容
虽然银的可溶性盐当前已被用于防止微生物感染，但是由于通过自由银离子的移除或络合作用引起的损耗，所以它们不提供银离子的长效释放。必须周期性地重新施加它们以解决这个问题。通常重新施加是繁重的或甚至不切实际的，例如当涉及植入的医疗装置时。因此，期望使抗微生物制品提供抗微生物剂的更有效和持续的释放。
在本文所述的各种示例性实施方案中，所公开的制品可用于防止微生物感染。所公开的制品可用于提供抗微生物剂的增强的释放并且因此提供增强的抗微生物活性。
在一个方面，本公开提供了一种制品，该制品包括基材，其中基材具有两个相反的主表面；和在基材上涂覆有金属氧化物的粒子；在基材上涂覆有金属的粒子；其中涂覆的粒子随机分布在基材上或基材中；并且其中至少一些涂覆的粒子为离散粒子。
通过考虑详细描述，本公开的其它特征和方面将变得显而易见。
附图说明
结合附图，考虑本公开的各种实施方案的以下详细说明，可更彻底地理解本公开，其中本领域的普通技术人员应当了解，附图仅示出某些示例性实施方案，且并不旨在限制本公开的更广泛的方面。
图1为本公开的抗微生物制品的实施方案的横剖视图。
图2为本公开的抗微生物制品的实施方案的横剖视图。
具体实施方式
在以下描述中，参考了构成本说明书的一部分的一组附图，并且其中通过举例说明的方式示出了若干具体实施方案。应当理解，在不脱离本发明范围或实质的情况下可设想并实施其它实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的情况下，每个数值参数应至少根据所报告的有效位数并通过应用惯常的四舍五入法来解释。此外，具有端点的数值范围的使用包括该范围内的所有数(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)，以及该范围内的任何更窄范围或单个值。
现在将具体参考附图对本公开的各种示例性实施方案进行描述。在不脱离本公开实质和范围的情况下，可对本公开的示例性实施方案进行各种修改和更改。因此，应当理解，本公开的实施方案并不限于以下所述的示例性实施方案，而应受权利要求书及其任何等同物中示出的限制因素的控制。
本文公开了一种制品。图1是制品1的实施方案的横剖视图。总之，制品1包括具有两个相反的主表面12和14的基材10。制品1包括在基材10上涂覆有金属氧化物22的粒子20。制品1包括在基材10上涂覆有金属32的粒子30。在图1所示的实施方案中，粒子20和粒子30在相同的相反主表面上。或者，粒子20和粒子30可以在不同的相反主表面上，例如在主表面12上涂覆有金属氧化物的粒子20和在主表面14上涂覆有金属的粒子30。涂覆的粒子20和30可以随机分布在基材上或基材中。在一些实施方案中，至少一些涂覆的粒子20和30为离散粒子。在一些实施方案中，所有涂覆的粒子20和30为离散粒子。在一些实施方案中，制品可以进一步包括覆盖涂覆的粒子的剥离衬垫。
在一些实施方案中，基材的表面被粒子部分覆盖，使得基材表面部分暴露。在一些实施方案中，2％到95％的基材表面积不被粒子覆盖。在一些实施方案中，20％到80％的基材表面积不被粒子覆盖。在一些实施方案中，2％到50％的基材表面积不被粒子覆盖。在一些实施方案中，2％到30％的基材表面积不被粒子覆盖。
在一些实施方案中，至少5％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，至少10％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，至少20％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，至少40％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，至少50％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，至少70％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，至少85％的基材表面积被粒子覆盖。
在一些实施方案中，不超过98％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，不超过95％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，不超过90％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，不超过85％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，不超过70％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，不超过50％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，不超过40％的基材表面积被粒子覆盖。在一些实施方案中，不超过30％的基材表面积被粒子覆盖。
本公开的制品可用于提供抗微生物效果。可向保健提供者提供该制品，并且可将该制品施加到受试者以释放抗微生物剂。本公开的制品提供协同抗微生物功能，以较低氧化银涂层实现更快接触杀伤性能，例如小于20mg氧化银/100cm2，优选地小于10mg氧化银/100cm2或甚至更优选地小于5mg氧化银/100cm2。
在一些实施方案中，制品包含小于20微克/厘米2、小于10微克/厘米2或小于5微克/厘米2的氧化银。在一些实施方案中，制品包含大于2微克/厘米2的氧化银。在一个实施方案中，制品包含约2.5至15微克/厘米2的氧化银。
在一些实施方案中，制品包含小于10微克/厘米2、小于5微克/厘米2、小于2微克/厘米2或小于1微克/厘米2的铜。在一些实施方案中，制品包含大于0.1微克/厘米2的铜。在一个实施方案中，制品包含约0.15至3微克/厘米2的铜。
在一些实施方案中，制品包含约2.5-15微克/厘米2的氧化银和约0.2-3微克/厘米2的铜。
在一些实施方案中，涂覆的粒子可以随机分布在基材的一个或多个区段上或中。基材的区段可以定义为表面积小于一个主表面的总表面积的一个主表面的一部分。一个主表面的总表面积可以由基材的外边缘限定。区段的表面积可以定义为包含分布的粒子的基材的表面积。在一些实施方案中，涂覆的粒子随机分布在基材的区段上或中。在一些实施方案中，涂覆的粒子随机分布在基材的区段上或中，并且基材的区段包含小于20微克/厘米2、小于10微克/厘米2或小于5微克/厘米2的氧化银。在一些实施方案中，涂覆的粒子随机分布在基材的区段上或中，并且基材的区段包含大于2微克/厘米2的氧化银。在一个实施方案中，基材的区段包含约2.5至15微克/厘米2的氧化银。在一个实施方案中，基材的区段是包含约2.5至15微克/厘米2的氧化银的水状胶体聚合物。
在一些实施方案中，涂覆的粒子随机分布在基材的区段上或中，并且基材的区段包含小于10微克/厘米2、小于5微克/厘米2、小于2微克/厘米2或小于1微克/厘米2的铜。在一些实施方案中，涂覆的粒子随机分布在基材的区段上或中，并且基材的区段包含大于0.1微克/厘米2的铜。在一个实施方案中，基材的区段包含约0.15至3微克/厘米2的铜。
在一些实施方案中，涂覆的粒子随机分布在基材的区段上或中，并且基材的区段包含约2.5-10微克/厘米2的氧化银和约0.2-3微克/厘米2的铜。
在一些实施方案中，粒子随机分布在基材上的一个或多个岛上或中。岛包括包含粒子的基材区段，该区段完全被不包含粒子的基材区段包围。岛还包括包含粒子的基材区段，该区段被不包含粒子的基材区段和基材的边缘或制品的边缘包围。在一些实施方案中，岛包含约2.5-10微克/厘米2的氧化银。在一些实施方案中，岛包含约0.15至3微克/厘米2的铜。在一些实施方案中，岛包含约2.5-10微克/厘米2的氧化银和0.2-3微克/厘米2的铜。
在一些实施方案中，基材的至少一个主表面包含约2.5至15微克/厘米2的氧化银。在一些实施方案中，基材的至少一个表面包含约0.15至3微克/厘米2的铜。在一些实施方案中，基材的至少一个表面包含约2.5-15微克/厘米2的氧化银和约0.2-3微克/厘米2的铜。
粒子通常分布在基材的表面上。
在一些实施方案中，涂覆的粒子分布在基材的一个主表面上，并且在一个主表面上氧化银的浓度为约2.5至15微克/厘米2。在一些实施方案中，涂覆的粒子分布在基材的一个主表面上，并且在一个主表面上铜的浓度为约0.15至3微克/厘米2。在一些实施方案中，涂覆的粒子分布在基材的一个主表面上，其中在主表面上氧化银的浓度为约2.5至15微克/厘米2并且在主表面上铜的浓度为约0.15至3微克/厘米2。在一些实施方案中，涂覆的粒子分布在基材的一个主表面上，其中在主表面上氧化银的浓度为约2.5至15微克/厘米2并且在主表面上铜的浓度为约0.15至3微克/厘米2并且基材为水状胶体聚合物。
在一些实施方案中，涂覆的粒子分布在基材的至少一个主表面上，并且在至少一个主表面主表面上氧化银的浓度为约2.5至15微克/厘米2。在一些实施方案中，涂覆的粒子分布在基材的至少一个主表面上，并且在至少一个主表面上铜的浓度为约0.15至3微克/厘米2。
基材
基材可以选自泡沫、网状物、结网、织造材料、非织造材料、棉、纤维素织物、穿孔膜、水性胶体、水凝胶、具有固有孔隙率的聚合物、压敏粘合剂以及它们的组合物。在一些实施方案中，基材可以为选自以下的吸附性基材：泡沫、网状物、结网、织造材料、非织造材料、棉、纤维素织物、穿孔膜、水性胶体、水凝胶、具有固有孔隙率的聚合物、压敏粘合剂以及它们的组合物。示例性吸收基材可包括由粘胶纤维、人造丝、藻酸纤维纱、纱布、生物聚合物、聚氨酯、生物可降解聚合物或美国专利号7,745,509中描述的聚合物制成的膜、织物或多孔制品，该专利的公开内容以引用方式并入本文。吸收基材中使用的吸收材料可由任何合适的材料制造，包括但不限于织造或非织造棉或人造丝或结网以及由尼龙、聚酯或聚烯烃制成的穿孔膜。吸收垫可用作吸收层，并且可用于包含多种物质，任选地包括用于透皮给药的药物、用于监测患者激素或其他物质的化学指示剂等。
吸收层可包括水性胶体组合物，其包括美国专利号5,622,711和5,633,010中所述的水性胶体组合物，该专利的公开内容以引用形式并入本文。该水性胶体吸收剂可包括例如：天然水性胶体，诸如果胶、明胶或羧甲基纤维素(CMC)(特拉华州威尔明顿的阿奎纶公司(Aqualon Corp.,Wilmington,Del.))；半合成水性胶体，诸如交联的羧甲基纤维素(X4inkCMC)(例如，Ac-Di-Sol；宾夕法尼亚州费城的FMC公司(FMC Corp.,Philadelphia,Pa.))、合成水性胶体，诸如交联的聚丙烯酸(PAA)(例如，CARBOPOLTM No.974P；俄亥俄州布雷克斯维尔的B.F.古德里奇公司(B.F.Goodrich,Brecksville,Ohio))，或它们的组合。吸收层也可由其它合成和天然亲水性材料包括聚合物凝胶和泡沫制造。
在一个实施方案中，基材为水状胶体聚合物。
粒子
本公开的粒子可以为任何合适的粒子，例如非金属粒子。在一些实施方案中，粒子材料可以为电绝缘体，例如纤维素粒子。粒子中的纤维素可以为粉末状纤维素或可以为改性纤维素，如甲基纤维素、乙酸纤维素和羟丙基甲基纤维素。粒子可以为任何合适的塑料粒子。例如，可以使用聚苯乙烯粒子、聚乙烯粒子、聚丙烯粒子、PET粒子、聚(甲基丙烯酸甲酯)粒子和聚氨酯粒子。塑料粒子可以由天然和/或合成聚合物制成。塑料粒子可以由单一聚合物或聚合物的共混物制成。
粒子的大小可以为约1微米至约1000微米、约1微米至约500微米或约1微米至约100微米。
用于涂覆本公开的粒子的金属氧化物可以为已知具有抗微生物作用的金属氧化物。对于大部分医疗用途，金属氧化物还可以是生物相容的。在一些实施方案中，金属氧化物可包括但不限于：氧化银、氧化铜、氧化金、氧化锌、氧化镁、氧化钛、氧化铬以及它们的组合物。在这些实施方案中的一些中，金属氧化物可以为氧化银，包括但不限于AgXOy，x＝2并且y＝1或x＝y＝4。在一些实施方案中，金属氧化物是Ag2O。
粒子可通过任何合适的方式，例如通过物理气相沉积技术来通过金属氧化物涂覆。物理气相沉积技术可包括但不限于真空或电弧蒸镀、溅射、磁控溅射和离子电镀法。合适的物理气相沉积技术可包括美国专利4,364,995；5,681,575和5,753,251中描述的那些物理气相沉积技术，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。
对于通过在将金属气相沉积到粒子上期间将反应性材料例如氧气受控地引入到气相沉积设备的金属蒸汽流中来进行的金属氧化物涂覆，可实现金属到金属氧化物的受控的转化。因此，通过控制引入的反应性蒸气或气体的量，可控制金属氧化物层中金属与金属氧化物的比例。对于在该层的给定含量下的金属到金属氧化物的100％转化，将至少化学计量量的含氧气体或蒸汽引入到金属蒸汽流的一部分。当含氧气体的量增加时，金属氧化物层将包含较高重量百分比的金属氧化物。可通过改变含氧气体的量来影响实现可持续地释放金属原子、离子、分子或簇的能力。当引入的含氧气体的含量增加时，随着金属氧化物的量的增加，从制品中释放的金属离子继而增加。因此，较高重量百分比的金属氧化物例如可提供抗微生物剂诸如金属离子的增强的释放并提供增加的抗微生物活性。
金属氧化物可形成为薄膜。膜可具有不大于在合适的时间段内可持续地提供金属离子的释放所需的厚度的厚度。在该方面，厚度将随着涂层中特定金属(其改变溶解度和耐磨性)而改变，并且随着引入到金属蒸气流的含氧气体或蒸汽的量而改变。厚度将足够薄，使得金属氧化物层不会妨碍制品用于其预期效用的尺寸容差或柔性。通常，金属氧化物层的厚度小于1微米。然而，应当理解，可取决于在一段时间内所需的金属离子的释放程度来使用增加的厚度。
涂覆本公开的粒子的金属可以为已知具有正电位的金属。在一些实施方案中，金属可以包括但不限于锌、镁、铝、铁、钙、锡、铜、钛、铬、镍以及它们的合金。
粒子可通过任何合适的方式，例如通过气相沉积技术来通过金属形成。气相沉积技术可包括但不限于真空或电弧蒸镀、溅射、磁控溅射和离子电镀法。合适的物理气相沉积技术可包括美国专利4,364,995；5,681,575和5,753,251中描述的那些物理气相沉积技术，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。
金属可形成为薄膜。膜可具有不大于在合适的时间段内可持续地提供金属离子的释放所需的厚度的厚度。在该方面，厚度将随着涂层中特定金属(其改变溶解度和耐磨性)而改变，并且随着引入到金属蒸气流的含氧气体或蒸汽的量而改变。厚度将足够薄，使得金属层不会妨碍制品用于其预期效用的尺寸容差或柔性。通常，金属层的厚度小于1微米。然而，应当理解，可取决于在一段时间内所需的金属离子的释放程度来使用增加的厚度。
在一些实施方案中，制品的金属氧化物与金属的比率为10:1至1:10、9:1至1:9、8:1至1:8、7:1至1:7、6:1至1:6、5:1至1:5、4:1至1:4、3:1至1:3或2:1至1:2。在一些实施方案中，制品的金属氧化物与金属的比率为5:1。
金属氧化物和/或金属涂覆的粒子可以完全涂覆或部分涂覆。在图1所示的实施方案中，粒子20完全被金属氧化物22涂覆，并且粒子30完全被金属32涂覆。在图2所示的一些实施方案中，粒子20或粒子30的表面部分地被金属氧化物22或金属32覆盖，使得粒子表面部分暴露。部分涂覆的粒子在粒子表面上包含涂覆区域和未涂覆区域。在一些实施方案中，至少一些金属氧化物涂覆的粒子被部分涂覆。在一些实施方案中，至少一些金属涂覆的粒子被部分涂覆。
对于部分涂覆的粒子，至少一些粒子表面为暴露的。在一些实施方案中，至少5％、10％、20％、30％、50％或70％的粒子表面为暴露的(即未涂覆)。在一些实施方案中，不超过95％、90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％的粒子表面为暴露的(即未涂覆)。
在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少10％的暴露(即未涂覆)的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少20％的暴露(即未涂覆)的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少30％的暴露(即未涂覆)的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少50％的暴露(即未涂覆)的粒子表面。
在一些实施方案中，暴露的粒子表面为纤维素或改性纤维素。在一些实施方案中，暴露的粒子表面为作为电绝缘体的聚合物。
在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少10％的涂覆的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少20％的涂覆的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少30％的涂覆的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少50％的涂覆的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少75％的涂覆的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有至少85％的涂覆的粒子表面。
在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有不超过95％、90％、85％或75％的涂覆的粒子表面。在一些实施方案中，制品包含部分涂覆的粒子，这些粒子具有不超过90％的涂覆的粒子表面。
在一些实施方案中，部分涂覆的粒子为金属氧化物涂覆的粒子。在一些实施方案中，部分涂覆的粒子是氧化银涂覆的粒子。在一些实施方案中，部分涂覆的粒子为金属涂覆的粒子。在一些实施方案中，部分涂覆的粒子为涂覆的粒子。
任选组分
合适的剥离衬垫可由牛皮纸、聚乙烯、聚丙烯、聚酯或任何这些材料的复合物制成。在一个实施方案中，包含粘合剂敷料的包装件可用作离型衬垫。在一个实施方案中，衬垫涂覆有剥离剂诸如含氟化合物或有机硅。例如，美国专利4,472,480号描述了低表面能的全氟化合物衬垫，该专利的公开内容以引用方式并入本文。在一个实施方案中，衬垫为涂覆有有机硅剥离材料的纸材、聚烯烃膜或聚酯膜。
特性
当被引入到电解质溶液时，制品可生成至少一次电流。在一些实施方案中，当引入到电解溶液中时，制品能够产生在约10μA至约5000μA范围内的电流。在一些实施方案中，当引入到电解溶液中时，制品能够产生在约100μA至约1000μA范围内的电流。在存在导电溶液的情况下，可以发生氧化还原反应，并且因此可以在金属氧化物层和金属层之间产生电流。例如，当金属氧化物层包含氧化银并且金属层包含锌时，由于电子从锌流入到氧化银，所以氧化银是阴极(正极)并且锌是阳极(负极)。离子的流动生成电流。因此，当本申请的制品用作伤口敷料时，其可再产生生理电流，这对愈合过程所必需的中性粒细胞、巨噬细胞和成纤维细胞的诱导是重要的。另外，电流可刺激区域神经末梢以促进它们参与伤口消除。此外，电流可抑制细菌的生长。因此，由制品生成的电流可具有协同抗微生物功能以及来自制品的Ag+释放。
制品当与水接触时可以产生大于6.2、超过6.5、超过7、超过8、超过9pH。不受理论的约束，当制品与水接触时生成的更高pH水平可增强制品的抗微生物功能。
本公开的各种示例性实施方案通过以下实施方案列表进一步说明，其不应被解释为不当限制本公开：
实施方案
实施方案1是一种制品，该制品包括基材，其中基材具有两个相反的主表面；和在基材上涂覆有金属氧化物的粒子；在基材上涂覆有金属的粒子；其中涂覆的粒子随机分布在基材上或基材中；并且其中至少一些涂覆的粒子为离散粒子。
实施方案2为根据实施方案1所述的制品，其中金属氧化物选自氧化银、氧化铜、氧化铂、氧化锌、氧化镁、氧化钛、氧化铬以及它们的组合物。
实施方案3为根据实施方案1至2中任一项所述的制品，其中金属氧化物为氧化银。
实施方案4为根据实施方案3中任一项所述的制品，其中氧化银为AgXOy，x＝2并且y＝1或x＝y＝4。
实施方案5为根据实施方案1至4中任一项所述的制品，其中金属选自锌、镁、铝、铁、钙、锡、铜、钛、铬、镍以及它们的合金。
实施方案6为根据实施方案1至5中任一项所述的制品，其中金属氧化物与金属的比率为10:1至1:10。
实施方案7为根据实施方案1至6中任一项所述的制品，其中金属氧化物与金属的比率为5:1。
实施方案8为根据实施方案1至7中任一项所述的制品，该制品进一步包括覆盖涂覆的粒子的剥离衬垫。
实施方案9为根据实施方案1至8中任一项所述的制品，其中当引入到电解溶液中时，制品能够产生在约1μA至约5000μA范围内的电流。
实施方案10为根据实施方案1到9中任一项所述的制品，其中当引入到电解溶液中时，制品能够产生在约100μA至约1000μA范围内的电流。
实施方案11为根据实施方案1至10中任一项所述的制品，其中基材选自泡沫、网状物、结网、织造材料、非织造材料、棉、纤维素织物、穿孔膜、水性胶体、水凝胶、具有固有孔隙率的聚合物、压敏粘合剂以及它们的组合物。
实施方案12为根据实施方案1至11中任一项所述的制品，其中制品为抗微生物制品。
实施方案13为根据实施方案1至12中任一项所述的制品，其中制品为用于治疗痤疮的抗微生物制品。
实施方案14为根据实施方案1至13中任一项所述的制品，其中所有涂覆的粒子为离散粒子。
实施方案15为根据实施方案1至14中任一项所述的制品，其中粒子为非金属粒子。
实施方案16为根据实施方案1至15中任一项所述的制品，其中涂覆有金属氧化物的粒子部分地被金属氧化物涂覆。
实施方案17为根据实施方案1至16中任一项所述的制品，其中涂覆有金属的粒子部分地被金属涂覆。
实施方案18为根据实施方案1至17中任一项所述的制品，其中基材的表面部分被粒子覆盖。
实施方案19为根据实施方案1至18中任一项所述的制品，2％到95％的基材表面积不被粒子覆盖。
实施方案20为根据实施方案1至19中任一项所述的制品，2％到50％的基材表面积不被粒子覆盖。
实施例
这些实施例仅是为了例示性目的，且并非意在过度地限制所附权利要求书的范围。尽管示出本公开的广义范围的数值范围和参数为近似值，但尽可能精确地记录具体示例中示出的数值。然而，任何数值都固有地包含某些误差，其各自的测试测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据所报告的有效位数并通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。
通过物理气相沉积制备铜涂覆的粒子
将(羟丙基)甲基纤维素粒子(产品编号H7509，从密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Corporation,St.Louis,MO)获得)放置在100℃烘箱中大于24小时以去除过量的水。将干燥的粒子(14.94g)装载到40mL桨鼓式粒子搅拌器(设备设计，如在美国专利第8,664,149号的图2和3中描述的，该专利的公开内容通过引用并入本文)。将搅拌器定位于溅射真空室中，并将该室抽真空到5.6x10-6托的基础压力。使用3英寸(7.62cm)直径x0.25英寸(0.63cm)的铜溅射靶(99.999％纯度，宾夕法尼亚州杰斐逊山的库尔特J莱思科公司(Kurt J Lesker Company,Jefferson Hills,PA))作为铜材料源，并且工艺压力为10毫托。达到基础压力后，使100sccm(标准立方厘米/分钟)氩气流到真空室中并使其直接流到粒子搅拌器中。将桨鼓以6rpm(转/分钟)旋转，并且通过0.1kW DC溅射工艺将铜沉积在基材上1小时36分钟(467伏)。基于从靶中去除的铜的量和设备的工艺效率，将0.6重量％的铜涂层沉积在粒子上。
通过物理气相沉积制备氧化银涂覆的粒子
将(羟丙基)甲基纤维素粒子(产品编号H7509，从西格玛奥德里奇公司获得)放置在100℃烘箱中大于24小时以去除过量的水。将干燥的粒子(15.49g)装载到40mL桨鼓式粒子搅拌器(设备设计，如在美国专利第8,664,149号的图2和3中描述)。将搅拌器定位于溅射真空室中，并将该室抽真空到2.5x10-6托的基础压力。使用3英寸(7.62cm)直径x0.25英寸(0.63cm)厚的银溅射靶(99.99％纯度，库尔特J莱思科公司)作为银材料源，并且工艺压力为10毫托。达到基础压力后，使90sccm氩气/10sccm氧气流到真空室中并使其直接流到粒子搅拌器中。将桨鼓以6rpm旋转，并且通过0.1kW DC溅射工艺将银沉积在基材上6小时36分钟(501伏)。基于从靶中去除的银的量和设备的工艺效率，将6.0重量％的氧化银涂层沉积在粒子上。
实施例1.制品的制备
使用从TEGADERM水胶体敷料#90002(明尼苏达州梅普尔伍德的3M公司(3MCorporation,Maplewood,MN))切割的3cm×3cm切片作为基材的基础材料来制备制品。将氧化银涂覆的粒子和铜涂覆的粒子混合在一起以形成混合的粒子分布。从敷料的每个切片去除剥离衬垫，并且将测量的量的涂覆的粒子的混合物均匀地喷洒在剥离衬垫的表面上。然后将水性胶体片放置在剥离衬垫上，使得粒子被夹在剥离衬垫表面与水性胶体表面之间。使用来自手压辊的压力将粒子粘附到水性胶体基材的表面上。将辊在剥离衬垫的表面上来回多次滚动。随后移除剥离衬垫，以提供最终的制品。通过调节添加到制品表面上的粒子的量和比率来制备包含不同浓度(微克/厘米2)的氧化银和铜的制品。制备仅包含氧化银涂覆的粒子或仅包含铜涂覆的粒子的比较制品。还制备包含水性胶体基材而没有任何氧化银涂覆的粒子或铜涂覆的粒子的对照制品。表1中描述了制品A-B和比较制品A-D。
实施例2.测试制品的抗微生物活性
使用测试方法ASTM E2180-18(‘用于测定并入的抗微生物剂在聚合物或疏水性材料中的活性的标准测试方法(Standard Test Method for Determining the Activity ofIncorporated Antimicrobial Agent(s)in Polymeric or Hydrophobic Materials)’)来评估制品的抗细菌活性。痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes/P.acnes)ATCC 6919获自ATCC(弗吉尼亚州马纳萨斯(Manassas,VA))。将来自原料琼脂培养物的痤疮丙酸杆菌单个菌落接种到Oxoid厌氧菌基底肉汤(英国贝辛斯托克的奥克欧德有限公司(OxoidLimited,Basingstoke,UK))中并在37℃下温育18小时以提供痤疮丙酸杆菌的1-10×108cfu/mL培养物。
通过将0.85g NaCl和0.3g琼脂(加利福尼亚州霍利斯特的天惠华公司(TeknovaIncorporated,Hollister,CA))溶解在100mL去离子水中来制备琼脂浆液。在热板上在搅拌下加热浆液直到琼脂溶解。将琼脂浆液在高压釜(设置为121℃、15psi)中灭菌15分钟，然后平衡至45℃。将痤疮丙酸杆菌培养物(1-10×108cfu/mL)的等分试样(1mL)离心(300rpm持续5分钟)，以形成细胞沉淀。将沉淀添加到琼脂浆液中并混合，以产生熔融琼脂浆液中浓度为1-10×106cfu/mL的痤疮丙酸杆菌。
对于每种制品类型，制备并测试三个重复样品(n＝3)。将每个最终制品(根据实施例1制备)置于无菌15×100mm培养皿中，其中粒子涂覆的表面暴露。通过用浸入无菌0.85％盐水溶液中的无菌棉签轻轻擦拭表面来润湿制品的暴露表面。使用移液管将熔融的接种琼脂浆液(0.2mL)施加到制品的润湿表面上。将浆液相对于制品表面以低入射角缓慢施加，并且然后使用塑料涂布器使其在整个表面上扩散。将琼脂涂覆的制品置于在25℃温育箱中3小时。将每个温育的制品无菌转移到包含10mL 1X磷酸盐缓冲盐水(PBS)的50mL标本管中(从天惠华公司获得并且通过0.2微米过滤来灭菌)。将标本管置于Branson8510超声波浴(康涅狄格州丹伯里的布兰森公司(Branson Company,Danbury,CT))中并超声处理一分钟。随后使用VWR模拟涡旋混合器(宾夕法尼亚州拉德诺的VWR国际公司(VWR International,Radnor,PA))将管涡旋一分钟，其中混合速度设置为6(1-10的速度设置)。将样品用PBS(10倍稀释)连续稀释七次。将来自最终稀释的等分试样(3微升)添加到Oxoid厌氧菌基底琼脂板(奥克欧德有限公司)中。将培养板在37℃下温育16小时。通过视觉检查对来自每个板的菌落进行计数。对单个板的cfu计数(n＝3)取平均值并且使用平均计数值计算(基于连续稀释)从接种的制品中回收的每毫升菌落形成单位数目(cfu/mL)。在表1中，报告计算的cfu/mL值。
表1.
实施例3.制品的制备和测试
根据实施例1的方法制备制品C-G，其具有恒定的氧化银涂层重量(3.33微克/厘米2)和不同的铜涂层重量(0.07、0.21、0.33、0.50或0.62微克/厘米2)。通过实施例2的方法测试制品的抗微生物活性。结果呈现于表2中。
表2.
实施例4.制品的制备和测试
根据实施例1的方法制备具有不同氧化银和铜涂层重量的制品H-K。通过实施例2的方法测试制品的抗微生物活性。结果呈现于表3中。
表3.
本文所引用的所有参考文献和公布全文均明确地以引用方式并入本公开。本文讨论了本发明的例示性实施方案，并且引用了本发明范围内可能的变型。例如，结合一个例示性实施方案描绘的特征可与本发明的其他实施方案结合使用。在不脱离本发明范围的前提下，本发明中的这些以及其他变型和修改对本领域内的技术人员将是显而易见的，并且应当理解，本发明并不限于本文阐述的例示性实施方案。因此，本发明仅受以下所提供的权利要求书及其等同物的限定。
Claims (17)
1.一种制品，所述制品包括：
基材，其中所述基材具有两个相反的主表面；和
在所述基材上涂覆有金属氧化物的粒子；
在所述基材上涂覆有金属的粒子；
其中所述涂覆的粒子随机分布在所述基材上或基材中；并且
其中至少一些涂覆的粒子为离散粒子。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述金属氧化物选自氧化银、氧化铜、氧化铂、氧化锌、氧化镁、氧化钛、氧化铬以及它们的组合物。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的制品，其中所述金属氧化物为氧化银。
4.根据权利要求3中任一项所述的制品，其中所述氧化银为AgXOy，x＝2并且y＝1或x＝y＝4。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制品，其中所述金属选自锌、镁、铝、铁、钙、锡、铜、钛、铬、镍以及它们的合金。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制品，其中金属氧化物与金属的比率为10:1至1:10。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的制品，其中金属氧化物与金属的比率为5:1。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的制品，所述制品还包括覆盖所述涂覆的粒子的剥离衬垫。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的制品，其中当引入到电解溶液中时，所述制品能够产生在约1μA至约5000μA范围内的电流。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的制品，其中当引入到电解溶液中时，所述制品能够产生在约100μA至约1000μA范围内的电流。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的制品，其中所述基材选自泡沫、网状物、结网、织造材料、非织造材料、棉、纤维素织物、穿孔膜、水性胶体、水凝胶、具有固有孔隙率的聚合物、压敏粘合剂以及它们的组合物。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的制品，其中所述制品为抗微生物制品。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的制品，其中所述制品为用于治疗痤疮的抗微生物制品。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的制品，其中所有涂覆的粒子为离散粒子。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的制品，其中所述粒子为非金属粒子。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的制品，其中涂覆有所述金属氧化物的所述粒子部分地被所述金属氧化物涂覆。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的制品，其中涂覆有所述金属的所述粒子部分地被所述金属涂覆。
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