CN1960630A - 抗菌结构体 - Google Patents
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Abstract
一种结构体，它包括一掺有能活化的抗菌组合物的基材，抗菌组合物含有过氧供体与酸和/或产酸物质。过氧供体掺入与抗菌组合物的一种或多种其他成分分开来的不同的基材部位。优选抗菌组合物含有一水合或四水合过硼酸钠、或过碳酸钠形式的过氧供体，以及四乙酸乙二胺形式的产酸物质。这样的抗菌组合物可以通过用水湿润基材而被活化。
Description
技术领域
本发明涉及一种结构体，它包括掺入可活化抗菌组合物的基材，用于例如垫、抹布、或作为定量配料组合物的工具。
本文和权利要求中使用的术语“基材”指包括布料、纸和其它无纺材料，以及机织或针织织物。另外，“基材”还包括天然存在的材料，例如动物皮。
背景技术
抗菌组合物必须显示一定范围的性质才是有用的。下面列举了多个这些性质。
1.组合物可以快速作用-欧洲标准要求5分钟的接触时间。
2.组合物必须是生物杀伤性的，而不仅仅是生物抑制性的。
3.组合物必须具有针对细菌的广谱活性，包括所有革兰氏阳性和革兰氏阴性菌，以及分枝杆菌。
4.组合物必须对于所有种类的真菌具有活性。
5.组合物必须能杀病毒，针对所有有包膜病毒或无包膜病毒。
6.组合物必须在所有清洁和肮脏环境中都有效，而且能透过生物膜。
7.组合物必须能对病毒内孢子快速生效。
8.组合物作用机制应该不产生抗性。
9.组合物应该对于非目标生命形式毒性小。
10.组合物应足够稳定，从而方便使用和储藏。
11.组合物应使用简单。
12.组合物的效力和残余化学应该对环境无害。
13.组合物应该能在约4℃或更低的温度下仍然快速生效。
14.组合物应含有显示其性能的指示剂。
15.组合物应在使用上是成本合算的。
制备具有上述所有性质的抗菌组合物非常困难，因为这些产品本身就是有毒而具有反应性的。许多含有复杂的有机分子，其剩余物不被环境降解，或可能生物聚集。其它与有机物反应，并可在高土壤含量下被破坏(be knocked out)或可与有机土壤反应，产生有毒或致癌化合物。许多不稳定或作用范围有限。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种结构体，它包括掺入可活化抗菌组合物的基材，该抗菌组合物显示大部分上述性质，尤其是在具体的制剂中，显示所有的上述性质。这样的基材必须保持抗菌组合物在即用时稳定，并同时例如通过用水或其它合适液体湿润基材，而使组合物能够被活化。
根据本发明，提供了一种结构体，它包括掺入了可活化组合物的基材，该组合物包括过氧供体与至少一种酸和产酸物质。过氧供体掺入在与抗菌组合物的一种或多种其他成分分开来的基材的不同部位。
在该结构体中，过氧供体被掺入在与组合物的其它成分分开来的基材的不同部位，从而使得一旦基材被弄湿(优选用水)，就仅形成抗菌组合物并活化。
基材宜构建成层压结构体，例如无纺层压结构体，包含通过接合介质接合在一起的层，例如可以以粉末、网或片状施用的接合介质。掺入基材中的过氧供体可以与其它成分在不同的层中，或通过施用在基材的不同区域或部位，例如以平行分布的方式或位于分散图案的不同部位，而分开。
基材还宜包括用纤维素纤维，例如棉花、纤维胶、再生木浆纤维素或类似材料制备的无纺材料。或者，材料还可包含包括聚酯、聚酰胺、聚乙烯、和聚丙烯纤维中的至少一种的纤维。在无纺织物的纤维(例如双组分纤维)具有使基材能热接合、物理接合或在分散的层或网中缠结的物理性质时，可以分送全部或大部分接合介质。
还宜在基材内注入氧敏感性染料，例如还原染料，可起到抗菌组合物活性的指示作用。
酸还宜包括羧酸。
在一些实施例中，抗菌组合物还掺有含有机金属锰的催化剂，例如锰-三甲基三氮杂环壬烷。
酸还宜包含二配位酸，优选草酸。这样的酸能影响催化剂中金属核心的核性和氧化还原电位，从而改善生物活性的范围和速度。然而，也可使用其它酸，例如富马酸、抗坏血酸、琥珀酸、谷氨酸及其混合物。此外，还可使用酸和盐的组合，例如草酸和草酸钠。还可使用草酸和pH缓冲剂，例如磷酸钠的组合。
还可使用酸的组合，例如草酸和柠檬酸的组合。过氧供体和漂白活化剂，例如四乙酸乙二胺(TAED)之间的反应将能有益的产生过乙酸。该反应将依赖组合物的活性而发生。因此，组合物中的酸宜为组合物的单独成分，或可在基材内活化时原位产生。
过氧供体可选自任何通过产生过氧化氢或其它机制显示出强氧化还原电位的化合物。因此，过氧供体优选是任何一水或四水过硼酸钠、过碳酸钠和过硫酸钠。还可以通过用过氧化氢溶液活化基材，原位产生有效的组合物。
为了最完全地符合上述理想的性质，低温下，特别是4℃下的快速反应，优选在基材中还掺入前述的含有机金属锰的催化剂。含有机金属锰的催化剂宜是锰-三甲基三氮杂环壬烷复合物，例如已知的市售催化剂NP1033，CAS No.116633-52-4。这是配位体1，4，7-三甲基-1，47-三氮杂环壬烷的锰化合物。然而，也可使用具有相关配位结构体的其它锰催化剂和其它含仿生锰的催化剂。
催化剂：过氧供体之比可高达1∶100000，然而优选比率宜为1∶100到1∶3000，包括1∶100和1∶3000两端点。
类似的，当使用双配位羧酸时，催化剂对酸之比可以在1∶1到1∶100范围内，但优选比率宜为1∶3-1∶50，包括1∶3和1∶50两端点。
本发明的组合物中也可加入其它有用成分。这些可以包含一种或多种阴离子或非离子表面活性剂，例如硫酸月桂酯钠或直链醇的乙氧基化物；防蚀剂、pH缓冲剂、螯合剂或多价螯合剂、稳定剂、染料、香料和掩味剂。
下面描述了两个本发明抗菌组合物制剂的例子。
实施例1
四水过硼酸钠 1.05份
四乙酸乙二胺 0.014份
草酸 0.35份
NP1033 0.01份
实施例2
过碳酸钠 50份
四乙酸乙二胺 25份
多价螯合剂 2份
阴离子表面活性剂 5份
柠檬酸 1份
通过1份制剂加入10份水，就可以显示出这些制剂中每一种的抗菌性能。制成的(ensuing)溶液都符合欧洲悬浮液测试EN1276：1997的要求。该测试是定量悬浮液测试，用于评估食品、工业、家用和公共机构使用的化学消毒剂和杀菌剂的生物杀伤活性。为了达到该测试标准，必须同时在清洁和肮脏的环境下，同时在20℃和4℃的温度下，在5分钟接触时间内，对所有测试生物产生大于log5的杀伤。使用的测试生物是铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、大肠杆菌(Escherichiacoli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和小肠肠球菌(Enterococcus hirae)。
这两种制剂在标准测试中都显示卓越的杀孢子性、杀真菌性和杀病毒性。此外，应注意实施例1的残余产物对环境无害。已知含有过氧供体和漂白活化剂，例如TAED的制剂中，能够根据例如产生的过乙酸浓度、产生的速率、系统pH、稳定性、溶解度和其它因素来确定非常广泛范围的这两种成分的比例。因此，在本发明的结构体中，可实现宽比例范围的抗菌组合物和基材定量负荷的配比。
现在描述本发明另一种抗菌组合物制剂。
实施例3
四水过硼酸钠 1.05份
草酸 0.35份
NP1033 0.01份
该制剂不含漂白促进剂。对于所有的测试生物，在20℃下它也通过了欧洲悬液标准EN1276：1997的测试，但在4℃下未通过。因此虽然有用，该制剂比本组合物的其它制剂用途受到限制。
当用于这些制剂时，锰催化剂氧化状态的改变也伴随着颜色改变，从而使这些制剂含有其性能的指示剂。
抗菌组合物的成分宜制成粉末或颗粒形式，以便如上所述掺入基材体的不同部分，从而使结构体能维持在能立即使用的稳定状态。此时，可通过用水润湿基材来活化抗菌组合物。当本发明的抹布结构体被沾湿，或被用来抹湿润或潮湿表面，或被用于吸收含有水相成分的溢出物，或用作可能被污染的水的过滤器，或被水蒸气、汗液或其它物质湿润时，就发生这种润湿。
如下提供了三种本发明结构体的实施方式。
实施方式1
基材包括无纺层压结构体，该结构体包含两层含有粘胶纤维和聚酯纤维的水缠结无纺织物，它们中间隔有片状的热塑性接合介质。位于底层无纺织物和接合介质之间的层含有过氧供体。位于接合介质和顶层无纺织物之间的层含有四乙酸乙二胺、表面活性剂、酸和抗菌组合物的其它成分。制剂的化学成分以定量含量、这样的比例和pH存在：使得当基材被润湿时，产生的过乙酸含量适合所需的灭菌任务。
实施方式2
如实施方式1所述，基材包括无纺层压结构体，但其中接合介质是低熔点热塑性粉末，而制剂的过氧供体成分通过分散或其它方法进行施加，从而与其它成分分开，以确保过氧供体粉末仅局限于基材上不被其它可能与之发生反应的成分覆盖的区域。
实施方式3
基材包括无纺层压结构体，其中构成该结构体的一个无纺织物层是高吸收性气流成网纤维，其中过氧供体是一水过硼酸钠，其量为15g/m2。抗菌组合物的其它成分含有8.0g/m2的TAED，它们通过与热塑性粉末接合粘合剂混合的两个不连续的粉末分散的图案而分隔开。制成的结构体在润湿时，能在1升水中产生500ppm的过乙酸。
Claims (20)
1.一种结构体，其特征在于，该结构体包括掺有可活化抗菌组合物的基材，所述抗菌组合物含有过氧供体与至少一种酸和产酸物质，所述过氧供体掺入与组合物的一种或多种其他成分分开来的基材的不同部位。
2.如权利要求1所述的结构体，其特征在于，所述基材结构体包括一个层压结构体，所述过氧供体掺入层压结构体的与所述组合物的其它成分不同的层中。
3.如权利要求1或2所述的结构体，其特征在于，通过其施用在所述基材的不同区域，使所述过氧供体与所述组合物的其它成分分开。
4.如权利要求1-3任一所述的结构体，其特征在于，所述基材包括用选自纤维素纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、和聚丙烯纤维的至少一种制备的无纺材料。
5.如权利要求1-4任一所述的结构体，其特征在于，所述基材包括由接合介质接合在一起的无纺层压结构体。
6.如权利要求1-4任一所述的结构体，其特征在于，所述基材包括用纤维制备的无纺材料，所述纤维具有这样的物理性能：它们彼此热接合或物理接合，或在分散的层或网中缠结在一起。
7.如权利要求1-6任一所述的结构体，其特征在于，在基材内注入氧敏感性染料，起到指示抗菌组合物的活性的作用。
8.如权利要求1-7任一所述的结构体，其特征在于，所述酸包括羧酸。
9.如权利要求1-7任一所述的结构体，其特征在于，所述酸包括双配位酸、草酸、富马酸、抗坏血酸、琥珀酸、谷氨酸及其混合物中的至少一种。
10.如权利要求1-7任一所述的结构体，其特征在于，所述酸包括酸和盐的混合物。
11.如权利要求1-10任一所述的结构体，其特征在于，所述产酸物质包括漂白活化剂。
12.如权利要求11所述的结构体，其特征在于，所述漂白活化剂包括四乙酸乙二胺。
13.如权利要求1-12任一所述的结构体，其特征在于，所述过氧供体包括一水或四水过硼酸钠、过碳酸钠和过硫酸钠中的至少一种。
14.如权利要求1-13任一所述的结构体，其特征在于，所述抗菌组合物还包含含有机金属锰的催化剂。
15.如权利要求14所述的结构体，其特征在于，所述含有机金属锰的催化剂包括锰-三甲基三氮杂环壬烷复合物。
16.如权利要求14或权利要求15所述的结构体，其特征在于，所述催化剂对过氧供体之比在1∶100到1∶3000范围内，包括1∶100和1∶3000两端点。
17.如权利要求14-16任一所述的结构体，其特征在于，所述催化剂对酸之比是在1∶3到1∶50范围内，包括1∶3和1∶50两端点。
18.如权利要求1-17任一所述的结构体，其特征在于，该结构体还含有一种或多种添加剂，选自表面活性剂、防蚀剂、pH缓冲剂、多价螯合剂、稳定剂、染料、香料和掩味剂及其混合物。
19.一种结构体，其特征在于，该结构体包括掺有可活化抗菌组合物的基材，所述抗菌组合物根据本文实施例1-3任一个配制，过氧供体掺入在与组合物其它成分分开来的不同的基材部分中。
20.一种结构体，其特征在于，该结构体包括基材，该基材掺有根据本文实施方式1-3任一个制备的可活化抗菌组合物。
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