DE69630044T2

DE69630044T2 - Viren inaktivierende umhüllungen

Info

Publication number: DE69630044T2
Application number: DE1996630044
Authority: DE
Inventors: J. Melvin SWANSON
Original assignee: Surmodics Inc
Current assignee: Surmodics Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: EP0859547A4; MX9709715A; US5783502A; EP0859547A1; JPH11507105A; JP3222471B2; AU6253196A; CA2223552A1; AU726764B2; EP0859547B1; CA2223552C; DE69630044D1; WO1996039821A1; ES2208748T3

Description

Diese Erfindung wurde teilweise mit Regierungsunterstützung unter 1 R43 AI34225-01, zuerkannt von den National Institutes of Health, gemacht. Die Regierung hat bestimmte Rechte an der Erfindung.
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft medizinische Textilstoffe, wie etwa diejenigen, die verwendet werden, um Operationskittel, -abdecktücher, -masken und -verbände herzustellen. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung poröse Materialien wie etwa diejenigen, die verwendet werden, um Filter, Membranen und dergleichen herzustellen. In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Materialien zur Inaktivierung von mikrobiellen Pathogenen, wie etwa Viren, und insbesondere die Inaktivierung von lipidumhüllten Viren.
Hintergrund der Erfindung
Mit der AIDS-Epidemie und den mit HIV und anderen blutgetragenen infektiösen Agentien assoziierten Risiken ist der Schutz von Beschäftigten im Gesundheitswesen vor der Einwirkung von potenziell pathogenem Blut während chirurgischer Verfahren eine Hauptsorge. Textilstoffe, die während eines chirurgischen Eingriffes und verwandter medizinischer Verfahren verwendet werden, können einen anfänglichen Grad an Schutz bereitstellen. Solche Textilstoffe können verwendet werden, um Patienten und Beschäftigte im Gesundheitsbereich vor der Übertragung von Pathogenen untereinander zu schützen und eine oder beide vor Kontakt mit Pathogenen in ihrer Umgebung zu schützen.
Übliche Gegenstände, die verwendet werden, um die Übertragung von Pathogenen zu verhindern, schließen Operationskittel, -abdecktücher, -masken, -instrumentenabdeckungen und -verbände ein. Die Verwendung solcher Gegenstände ist typischerweise dazu gedacht, eine anfängliche physische Barriere gegenüber der Übertragung von Pathogenen bereitzustellen. Als ein Ergebnis sind viele Schutzgegenstände und -verfahren, die bis heute entwickelt worden sind, dazu gedacht, entweder den Kontakt zwischen einem medizinischen Gegenstand oder biologischem Gewebe und einer potenziell kontaminierten Umgebung zu minimieren oder eine sterile, nicht-durchlässige Barriere gegenüber der Übertragung von Pathogenen bereitzustellen.
Verfahren zur Erzeugung der physischen Barriere, die von medizinischen Gegenständen bereitgestellt wird, sind bereits beschrieben worden.
Abgesehen vom physischen Schutz, der von Textilstoffen und anderen Materialien (mit oder ohne Beschichtungen) bereitgestellt wird, sind eine Reihe von physikochemischen Verfahren bereits verwendet werden, um Pathogene, wie etwa Viren, zu inaktivieren. Solche Verfahren schließen die Einwirkung von niedrigem PH, mit oder ohne Detergentien oder Proteasen (z. B. Hossein, et. al., U.S. Patent No. 4,828,912 und Kempf, et. al. J. Acquired Immune Deficiency Syndrome, 4: 828 (1991)), die Verwendung von Detergentien in Kombination mit Lösungsmitteln oder organischen Säuren (z. B., Paolantonio, et. al., J. Medical Virology 36: 71 (1992)), ungesättigten Fettsäuren (z. B., Horowitz, Vox Sang, 54: 14 (1988)), quartären Ammoniumverbindungen (z. B., Armstrong, J. A and E. J. Froelich, Appl. Microbiol. 12: 132 (1964)) und physikalischen Methoden, wie etwa Hitze (z. B., Horowitz, et. al., Transfusion 25: 523 (1984)) und Bestrahlung (z. B., Morel, et. al., Blood Cells 18: 27 (1992)) ein.
Selten sind solche physikochemischen Verfahren jedoch als nützlich zur Verhinderung des Durchgangs von Pathogenen durch schützende Textilstoffe oder andere mit medizinischen Anwendungen zusammenhängende absorbierende Materialien vorgeschlagen worden.
Hinz (U.S. Patent No. 3,728,213) offenbart ein antimikrobielles Reagenz, einschließlich antiviral, welches aus Alkan pseudoharnstoffen besteht, immobilisiert auf Cellulose, und umschloß Iod in einer Form die dazu gedacht war, langsam auszutreten. Shkurnikova, et. al. (Vysokomolekulyarnye Soedineniya B. 26(8): 605–609 (1984)) zeigt antivirale Aktivität bei Verwendung mehrerer Verbindungen, die aus Cellulose immobilisiert waren. Sie waren jedoch nur aktiv, wenn sie gekoppelt waren durch hydrolytisch instabile Esterbindungen, und waren nicht wirksam, wenn sie gekoppelt waren mit stabileren Etherbindungen. Sidwell RW and Dixon GJ, J. Amer. Oil Chem. Soc. 46(10): 523–6 (1969) und Sidwell RW et al., Appl. Microbiol. 15(4): 921–7 (1967) untersuchten die Wirkungen der Imprägnierung von Textilstoffen mit viruziden Agentien. Diese schlossen solche Verbindungen ein wie n-Alkyl(C₁₄, C₁₂, C₁₆)-dimethylbenzylammoniumchlorid, die Verbindungen waren jedoch nicht konvalent immobilisiert. EP-A-0599265 offenbart biozide Polymere. WO-A-9512420 offenbart medizinische Gegenstände aus einem Material, dessen Oberfläche eine Barrierebeschichtung trägt.
Es ist deutlich, daß trotz der bis heute gemachten Fortschritte die Industrie, insbesondere die medizinische Gemeinde, Textilstoffe und andere Materialien benötigt, die verbesserten Schutz gegen Pathogene insbesondere gegen lipidumhüllte Virusteilchen bereitstellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt einen Gegenstand zur Verfügung, der zur Inaktivierung von Viren bei Kontakt nützlich ist, wobei der Gegenstand ein Textilstoffsubstrat umfasst, das eine Beschichtung aus immobilisierten Polymeren trägt, die das Substrat mit nicht-auswaschbarer antiviraler Aktivität versieht.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung neuartige Beschichtungszusammensetzungen zur Verfügung, die zur Beschichtung des Textilstoffsubstrats nützlich sind, um dieses mit nicht-auswaschbarer antiviraler Aktivität zu versehen. Die Zusammensetzung umfasst mehrere Polymermoleküle, die jedes eine oder mehrere Gruppen mit antiviraler Aktivität und eine oder mehrere photoreaktive Gruppen tragen, die in der Lage sind, aktiviert zu werden, um kovalente Bindungen mit einem Textilstoffsubstrat zu bilden.
In noch einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solch eines Gegenstandes zur Verfügung, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

(a) Bereitstellen eines Textilstoffsubstrates, das zur Herstellung eines mit Viren in Kontakt kommenden Gegenstandes nützlich ist;
(b) Bereitstellen hydrophiler Polymermoleküle in Bindungsnähe zum Textilstoffsubstrat, wobei die Moleküle jedes eine oder mehrere Gruppen mit antiviraler Aktivität und ein oder mehrere photoreaktive Gruppen tragen, die in der Lage sind, aktiviert zu werden, um kovalente Bindungen mit dem Textilstoffsubstrat zu bilden; und
(c) Aktivieren der photoreaktiven Gruppen, um die Polymermoleküle kovalent an der Oberfläche zu immobilisieren und den resultierenden beschichteten Gegenstand mit antiviraler Aktivität zu liefern.

Die Polymermoleküle können in jeder geeigneten Stufe aufgebracht werden, einschließlich auf den Ausgangstextilstoff vor seiner Ausformung zu einem Gegenstand oder auf den ausgeformten Gegenstand selbst. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die antiviralen Gruppen mehrere kationische Seitengruppen (z. B. quartäre Ammoniumgruppen) und mehrere Kohlenwasserstoff-Seitenketten. Die Ammoniumgruppen und Kohlenwasserstoffketten sind zusammen in der Lage, mit einem Virus in Wechselwirkung zu treten, um es nicht-pathogen zu machen.
Die vorliegende Erfindung stellt verbesserten Schutz gegen Übertragung von Viren im Verlaufe des Kontaktes zwischen Patienten und Beschäftigten im Gesundheitsbereich zur Verfügung, sowie Schutz gegen Kontakt mit Viren in der Umgebung. Da das antivirale Agens kovalent auf und/oder innerhalb des Textilstoffes immobilisiert ist, vermeidet der Gegenstand der vorliegenden Erfindung die potenziell schädlichen Effekte, die mit einem antiviralen Agens verbunden sind, das aus dem Textilstoff auf die Haut oder in eine chirurgische Wunde austritt.
Vorzugsweise ist der Textilstoff inhärent absorbierend, um den Durchgang des Virus in das Material zu erleichtern. Nachdem der Virus innerhalb des Textilstoffes ist, kann der Virus dem immobilisierten antiviralen Polymer ausgesetzt und von diesem inaktiviert werden. Die vorliegende Erfindung stellt ein Mittel bereit, um ansonsten nicht-benetzbare Textilstoffe (z.B nicht-gewebte Polyolefine) benetzbar und absorbierend ebenso wie antiviral zu machen. In bestimmten Ausführungsformen wird der Textilstoff mit einer undurchlässigen Barriererückschicht versehen, z. B. einer laminierten Rückschicht.
Die gegenwärtig bevorzugten Beschichtungszusammensetzungen sind einzigartig und nützlich in einer Reihe von Hinsichten. In einer Hinsicht sind die Zusammensetzungen in der Lage, auf nicht-benetzbaren Textilstoffe in einer An und Weise immobilisiert zu werden, die die Benetzbarkeit und Absorbtionsfähigkeit des Textilstoffes verbessert. In einer weiteren Hinsicht sind die Zusammensetzungen in der Lage, nicht-auswaschbare antivirale Aktivität bereitzustellen. Diese bevorzugten Zusammensetzungen sind gekennzeichnet durch ihre Fähigkeit, einen lokalisierten Tensidcharakter bereitzustellen, der solche Viren wie lipidumhüllte Viren inaktiviert, voraussichtlich durch Bewirken eines Aufbrechens der Virushüllen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In der Zeichnung:
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt einen mit Viren in Kontakt kommenden Gegenstand zur Verfügung, der aus einem Textilstoffsubstrat hergestellt ist, das eine immobilisierte polymere Beschichtung trägt, die antivirale Aktivität gegen Viren zeigt. Wie hierin verwendet, werden die folgenden Wörter und Phrasen die unten zugeschriebene Bedeutung haben: „Mit Virus in Kontakt kommender Gegenstand" wird sich auf ein Gegenstand beziehen, der dazu gedacht ist oder von dem erwartet wird, daß er physischem Kontakt mit einem Virus ausgesetzt wird oder in diesen kommt, wie etwa einem oberflächengetragenen, flüssigkeitsgetragenen oder luftgetragenen Virusteilchen. Typischerweise wird solch ein Gegenstand wenigstens teilweise zu Schutzzwecken verwendet werden, und es wird erwartet werden, daß er Viren inaktiviert, die innerhalb des Gegenstandes zurückgehalten werden.
"Textilstoffsubstrat" wird sich auf ein flexibles poröses Material (z. B. gewebter oder nichtgewebter Textilstoff, Filter oder Membran) beziehen, das zu einem mit Viren in Kontakt kommenden Gegenstand verarbeitet werden kann und auch mit einer polymeren Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschichtet werden kann.
"Absorbierend" wird sich auf ein hydrophiles oder in anderer Weise benetzbares poröses Substrat beziehen, das die Fähigkeit zeigt, geeignet zu sein zuzulassen, daß das Substrat ein wässriges Vehikel absorbiert und zurückhält, wie etwa eine Flüssigkeit, Dampf, Körperflüssigkeit und dergleichen.
"Immobilisierte Beschichtung" bezieht sich auf antivirale Polymere, die an ein Textilstoffsubstrat in einer nicht-auswaschbaren Form gebunden sind, d. h. in einer Form, die ausreichend stabil für die Verwendung des Substrats für seinen beabsichtigten Zweck ist.
"Antivirale Aktivität" wird sich auf die Fähigkeit einer immobilisierten Beschichtung auf einem Textilstoffsubstrat beziehen, im wesentlichen alle lipidumhüllten Virusteilchen in einem absorbierten wässrigen Vehikel zu inaktivieren.
"Photopolymer" bezieht sich auf ein Polymer mit einer oder mehreren gebundenen latenten Reaktantengruppen.
"Latente reaktive Gruppe", wie hierin verwendet, bezieht sich auf eine chemische Gruppe, die auf eine angewendete äußere Energiequelle anspricht, um die Erzeugung einer aktiven Spezies zu durchlaufen, was zu kovalenter Bindung an eine benachbarte chemische Struktur führt (z. B. ein Kohlenstoffatom mit einem abstrahierbaren Wasserstoff).
"Virus", und Inflektionen davon, bezieht sich auf ein Virus mit der Fähigkeit, eine Krankheit hervorzurufen, während „nicht-pathogen" sich auf ein Virus beziehen wird, das mit dem Verfahren oder Gegenstand der vorliegenden Erfindung inaktiv gemacht worden ist.
Textilstoffe
Textilstoffsubstrate zur Verwendung bei der Herstellung medizinischer Gegenstände der vorliegenden Erfindung können in einer Vielzahl von Typen und Formen bereitgestellt werden. Geeignete Substrate schließen poröse Materialien ein, die zu einem Artikel der Wahl verarbeitet werden können und daran gebundenes Photopolymer aufweisen. Solche Substrate sind entweder inhärent absorbierend oder können durch die Bindung geeigneter hydrophiler Photopolymere absorbierend gemacht werden.
Geeignete Substrate schließen Textilstoffe ein, die aus Textilien hergestellt sind (z. B. geknüpfte, gewebte oder gebundene Textilstoffe) ebenso wie nicht-gewebte Textilstoffe, die aus Fasern hergestellt sind, die in Bahnen zusammengefasst sind. Andere poröse Materialien, wie etwa Filter und Membranen, sind auch zur Verwendung bei der Herstellung medizinischer Gegenstände der Erfindung geeignet.
Textilstoffe können unter Verwendung herkömmlicher Textilien, einschließlich Cellulosestoffen, Baumwolle, synthetischen Stoffen, Proteinen, Gläsern und Gemischen, hergestellt werden. Gewebte Textilstoffe können ebenfalls verwendet werden und schließen solche Materialien wie Baumwolle, Polyester, Nylon, Acetat und Wolle ein.
Bevorzugte Textilstoffe schließen nicht-gewebte Textilstoffe ein, wie etwa Bahnen, hergestellt mit Verfahren, wie etwa Schmelzblasen, Schmelzspinnen, Spinnvernadelung und Nadelprägung (siehe z. B. Nonwovens Industry, March: 50 (1994)). Beispiele für bevorzugte Materialien, aus denen nicht-gewebte Textilstoffe hergestellt werden können, schließen Polypropylen (PP), Polyester (PES), Rayon, Nylon, Acryl, Polyvinylchlorid (PVC) und Gemische derselben ein.
Textilstoffsubstrate werden modifiziert, indem photoaktivierbare hydrophile Polymere, die sowohl kationische Gruppen (z. B. quartäre, Ammoniumgruppen) und Kohlenwasserstoffketten enthalten, kovalent an das Substrat gebunden werden. Ihrerseits werden Viren, wie etwa lipidumhüllte Viren, die in das Material hinein absorbiert werden, durch Aufbrechen der Lipidhülle inaktiviert. Bevorzugte Textilstoffe sind daher benetzbar oder können durch die immobilisierten Polymere selbst benetzbar gemacht werden, wodurch ermöglicht wird, daß der Textilstoff wässrige Vehikel absorbiert, die den zu inaktivierenden Virus enthalten.
Gegenstände
Die vorliegende Erfindung kann verwendet werden, um Schutzgegenstände, z. B. medizinische Gegenstände, in einer Vielzahl von Formen, Stilen und Größen herzustellen, und zum Schutz gegen die Einwirkung einer Vielzahl von Viren.
Geeignete medizinische Gegenstände schließen Patientenpflegegegenstände, wie etwa Wund- und Brandabdeckungen, Verschlußmaterialien und Verbände, ebenso wie chirurgische Gegenstände, wie etwa sterilisierbare Instrumentenverpackungen, Tapes, Kittel, Abdecktücher, Masken, Umhüllungen und Schwämme, zur Verwendung auf oder durch einen Beschäftigten im Gesundheitsbereich im Verlaufe invasiver Chirurgie und ähnlicher Verfahren ein. Vorzugsweise sind die Gegenstände vor der Verwendung sterilisierbar und sind oft nach der Verwendung entsorgbar. Andere geeignete Gegenstände schließen Filter, Membranen und andere ähnliche Produkte ein, die zur Vorbereitung (z. B. Reinigung) von Produkten verwendet werden, wie etwa von Blut und seinen Komponeten.
Polymere/Polymere Hauptketten
Ein bevorzugtes Photopolymer der vorliegenden Erfindung wird in der Form einer polymeren Hauptkette bereitgestellt, die mehrere Virus inaktivierende Gruppen trägt und auch ein oder mehrerer latente reaktive Gruppen zur Bindung des Polymers an ein Substrat. Typischerweise, und bevorzugterweise, sind sowohl die inaktivierende Gruppen als auch die latenten reaktiven Gruppen Seitenketten an der Hauptkette. Bevorzugte photoaktivierbare hydrophile Polymere enthalten sowohl kationische Gruppen als auch Kohlenwasserstoffketten, die zusammen eine lokalisierte Tensidaktivität bereitstellen, die die Lipidhüllen von Viren aufbrechen kann.
Formel 1 unten stellt eine allgemeine Formel für bevorzugte Photenpolymere dar, in der die kationischen Gruppen und Kohlenwasserstoffketten jeweils auf verschiedenen Monomer-Einheiten bereitgestellt sind, während Gruppe 2 Photopolymere darstellt, in denen kationische Gruppen und Kohlenwasserstoffgruppen beide auf denselben Monomer-Einheiten bereitgestellt sind. Die Fachleute werden, angesichts der vorliegenden Beschreibung, in der Lage sein, Polymere mit kationischen Gruppen und Kohlenwasserstoffketten in ausreichender Anzahl und Nähe zu identifizieren und herzustellen, um ihnen zu ermöglichen, ein gewünschtes Niveau an antiviraler Aktivität zu liefern.
FORMEL 1
Zunächst bezugnehmend auf Formel 1 stellt diese Formel die Struktur eine Photopolymers dar, das quartäres Ammoniumsalz und Kohlenwasserstoffkette auf unterschiedlichen Monomer-Einheiten enthält. In Formel 1 ist
R¹ eine latente reaktive Gruppe (d. h. Arylazid oder Arylketon),
R² eine N-Pyrrolidon oder Carboxamid,
jedes R³ unabhängig H oder Methyl,
jedes R⁴ unabhängig einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
G in -NH- oder -O- ,
a eine ganze Zahl von 2 bis 10,
b eine ganze Zahl von 2 bis 10,
c eine ganze Zahl von 10 bis 24 oder ein einfach ungesättigtes Analog mit von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen und
w 0,5–5%, x 1–10%, y 1–10%, z 75 bis 97% pro 100 Monomer-Einheiten, wobei die Monomere statistisch entlang der Polymer-Hauptkette verteilt sein können.
FORMEL 2
Bezugnehmend auf Formel 2 oben ist dort die Struktur eines bevorzugten Photopolymers dargestellt, das sowohl quartäre Ammoniumgruppen als auch Kohlenwasserstofflcetten auf denselben Monomer-Einheiten enthält, wobei jedes R¹ bis R⁴, G und (a) bis (c) so sind, wie oben beschrieben, und x 0,5–5% ist, y 1–10% ist und z 85–98% ist, pro 100 Monomer-Einheiten, wobei die Monomere statistisch entlang der Polymer-Hauptkette verteilt sein können.
Beispiele für geeignete Polymer-Hauptketten schließen Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyacrylamid (PAAm), Poly-N-acryloyl-tris(hydroxymethyl)aminomethan (PNAT) und dergleichen ein.
In einer Ausführungsform wird ein geeignete Polymer-Hauptkette in der Form eines Copolymers aus N-Vinylpyrrolidon, N-(n-Octadecyl)acrylamid (ODAAm), 3-(Methacrylamido)propyltrimethylammoniumchlorid (MAAmPTAC) und N-[3-(4-Benzoylbenzamido)propyl]methacrylamid (NBBAPMAAm) bereitgestellt (siehe Formel 1). Solch ein Polymer kann z. B. auf einem ansonsten hydrophoben Textilstoff photoimmoblisiert werden, der aus schmelzgeblasenem Polypropylen hergestellt ist, um sowohl Absorptionsfähigkeit als auch antivirale Aktivität bereitzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein geeignetes Polymer in der Form eines Copolymers aus N-Vinylpyrrolidon, 3-(Methacrylamido)propylstearyldimethylammoniumchlorid (MAAmPSDAC) und NBBAPMAAm bereitgestellt. Dieses Polymer kann z. B. an schmelzgeblasenen Polypropylen-Textilstoff photogekoppelt werden, um den Textilstoff absorbierend zu machen und ihm antivirale Aktivität zu verleihen (Formel 2). Das MAAmPSDAC macht vorzugsweise zwischen 1 und 10 Molprozent der Monomere insgesamt aus und das NBBAPMAAm macht vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Molprozent der Monomere insgesamt aus. Am bevorzugtesten liegt das MAAmPSDAC in einer Menge zwischen etwa 2 und etwa 3 Gew.-% vor und das NBBAPMAAm liegt in einer Menge zwischen etwa 1% und etwa 2% der Monomere insgesamt vor.
In einer Ausführungsform dieser Erfindung wurde schmelzgeblasenes Polypropylen mit photoaktivierbaren, hydrophilen Polymeren beschichtet, die sowohl kationische Gruppen als auch Kohlenwasserstoffketten aufwiesen. Die Polymere machten den Textilstoff benetzbar, und es wurde auch gezeigt, daß sie den Virus der Stomatis vesiculosa (VSV) in Lösung inaktivierten. Wenn auf dem Textilstoff immoblisiert, wurde der Virus in den Textilstoff hinein absorbiert und inaktiviert
Antivirale Aktivität
Antivirale Aktivität der vorliegenden Erfindung kann in jeder geeigneten Weise bereitgestellt werden und wird geeigneterweise bereitgestellt durch die Verwendung einer oder mehrerer Seitengruppen, die antivirale Aktivität zeigen können, wenn sie an die Polymer-Hauptkette gebunden sind. Antivirale Aktivität kann durch die Verwendung eines einzigen Typs von Seitengruppe bereitgestellt werden, wie etwa ein kationisches Reagens. Vorzugsweise wird antivirale Aktivität durch die Verwendung eines Zweikomponentensystems bereitgestellt, das sowohl kationische Gruppen (z. B. quartäre Ammoniumgruppen) als auch Kohlenwasserstoffketten einschließt. Obgleich wir nicht an eine Theorie gebunden sein wollen, scheint es, daß die Kohlenwasserstofflcetten so funktionieren, daß sie die hydrophobe (z. B. lipide) Virushülle anziehen und/oder sich darin einbetten, woraufhin benachbarte ionische Gruppen dann so funktionieren, daß sie das Lipid aufbrechen, um den Virus zu inaktivieren.
Vorzugsweise werden die Gegenstände verwendet, um lipidumhüllten Viren ausgesetzt zu werden oder damit in Kontakt zu kommen, einschließlich lipidumhüllten komplexen Viren (Pockenviren), umhüllten ikosaedrischen (Herpesviren, Togaviren) und umhüllten helicalen Viren (Orthomyxoviren, Paramyxoviren, Coronaviren, Rhabdoviren, Arenaviren, Retroviren). In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Gegenstände verwendet, um HIV und Hepatitis-B-Viren ausgesetzt zu werden oder mit diesen in Kontakt zu kommen.
Geeignete antivirale Gruppen schließen quartäre Ammoniumgruppen und andere kationische Gruppen wie etwa Phosphoniumverbindungen ein. Quartäre Ammoniumgruppen schließen Alkylammoniumverbindungen ebenso wie aromatische quartäre Ammoniumgruppen wie etwa Pyridiniumverbindungen ein. Alkylammoniumverbindungen können Derivate von Cholin, Betain, Muscarin, Benzalkonium, Benzethonium, Methylbenzethonium, Decamethonium, Hexamethonium und dergleichen einschließen. Eine Übersicht über antivirale quartäre Ammoniumverbindungen wird bereitgestellt in Kapitel 13 von Disinfection, Sterilization, and Preservation, 4 th Edition, S. S. Block, Hrg.., Lea & Febiger (Philadelphia) 1991, S. 225–255. Phosphoniumverbindungen schließen [Tributyl(4-vinylbenzyl)phosphoniumchlorid] ein und sind beschrieben in J. Appl. Polymer Sci. 53: 1237 (1994).
Eine Vielzahl von Kohlenwasserstoff-Seitenketten können in Zusammenhang mit den quartären Ammoniumgruppen verwendet werden. Geeignete Kohlenwasserstoffketten können z. B. Teile von gesättigten Fettsäureanalogen oder entsprechende Kohlenwasserstoffketten einschließen, wie etwa Decan, Dodecan, Tetradecan, Hexadecan, Octadecan, Eicosan, Docosan und Tetracosan. Die Ketten können auch durch ungesättigte Kohlenwasserstoffe (z. B. Alkene) bereitgestellt werden, die von Fettsäuren abgeleitet sind, wie etwa Palmitolsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure und Arachidonsäure. Verzweigte Kohlenwasserstoffe, wie etwa t-Butyl- und Isoamyl Gruppen, können ebenfalls verwendet werden. Weitere geeignete nicht-polare Funktionalitäten schließen aromatische Gruppen, wie etwa Phenlygruppen, ein.
Latente Reaktive Gruppen
Hydrophile antivirale Polymere der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise durch photochemische Kopplung an die Textilstoffoberfläche immobilisiert. Photochemische Kopplung kann mit photoaktivierbaren Gruppen erreicht werden, einschließlich Arylketonen, wie etwa Derivaten von Benzophenon, und Arylaziden, wie etwa Azidonitrophenylgruppen.
Bevorzugte latente reaktive Gruppen sind ausreichend stabil, um unter Bedingungen gelagert zu werden, bei denen sie solche Eigenschaften beibehalten. Siehe z. B. U.S.-Patent Nr. 5,002,582. Latente reaktive Gruppen können ausgewählt werden, die auf verschiedene Bereiche des elektromagnetischen Spektrums ansprechen, wobei solche besonders bevorzugt sind, die auf ultraviolette und sichtbare Bereiche des Spektrums ansprechen (hierin als "photoreaktiv" bezeichnet).
Latente reaktive Gruppen reagieren auf Energie von externen Stimuli, um die Erzeugung aktiver Spezies zu durchlaufen, mit resultierender kovalenter Bindung an eine benachbarte chemische Struktur, z. B. wie bereitgestellt vom selben oder einem anderen Molekül. Latente reaktive Gruppen sind diejenigen Gruppen von Atomen in einem Molekül, die ihre kovalenten Bindungen unter Lagerungsbedingungen unverändert beibehalten, aber die, bei Aktivierung durch eine externe Energiequelle, kovalente Bindungen mit anderen Molekülen bilden.
Die latenten reaktiven Gruppen erzeugen aktive Spezies, wie etwa freie Radikale und insbesondere Diradikale, wie etwa Nitrene, Carbene und angeregte Zustände von Ketonen, bei Absorption von externer elektrischer, elektromagnetischer oder kinetischer (thermischer) Energie. Latente reaktive Gruppen können so ausgewählt, daß sie auf verschiedene Bereiche des elektromagnetischen Spektrums ansprechen, und latente reaktive Gruppen, die z. B. auf ultraviolette und sichtbare Bereiche des Spektrums ansprechen, sind bevorzugt und werden hierin gelegentlich als "photochemische" Gruppen bezeichnet.
Photoreaktive Arylketone, wie etwa Acetophenon und Benzophenon, oder deren Derivate, sind bevorzugt, da diese funktionellen Gruppen typischerweise leicht in der Lage sind, den Aktivierungs/Inaktivierungs/Reaktivierungszyklus, der hier beschrieben ist, zu durchlaufen. Benzophenon ist eine besonders bevorzugte photoreaktive Gruppe, da sie zu photochemischer Anregung mit der anfänglichen Bildung eines angeregten Singulettzustandes in der Lage ist, der Intersystem-Crossing zum Triplett-Zustand durchläuft. Der angeregte Triplett-Zustand kann sich in Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen durch Absorption eines Wasserstoffatoms einschieben (von einer Trägeroberfläche zum Beispiel), wodurch ein Radikalenpaar geschaffen wird. Anschließender Zusammenbruch des Radikalenpaares führt zur Bildung einer neuen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung. Wenn eine reaktive Bindung (z. B. Kohlenstoff-Wasserstoff) nicht für Bindung verfügbar ist, ist die durch ultraviolettes Licht induzierte Anregung der Benzophenongruppe reversibel und das Molekül kehrt zum Energieniveau des Grundzustandes zurück. Daher sind photoreaktive Arylketone besonders bevorzugt.
Die Azide stellen eine bevorzugte Klasse von latenten reaktiven Gruppen dar und schließen Arylazide
wie etwa Phenylazid und insbesondere 4-Fluor-3-nitrophenylazid, Acrylazide
wie etwa Benzoylazid und p-Methylbenzoylazid, Azidoformiate
wie etwa Ethylazidoformiat und Phenylazidoformiat, Sulfonylazide
wie etwa Benzolsulfonylazid, und Phosphorylazide
wie etwa Diphenylphosphorylazid und Diethylphosphorylazid, ein. Diazoverbindungen stellen eine weitere Klasse von latenten reaktiven Gruppen dar und schließen Diazoalkane (-CHN₂), wie etwa Diazomethane und Diphenyldiazomethane, Diazoketone
wie etwa Diazoacetophenon und 1-Trifluoromethyl-l-diazo-2-pentanon, Diazoacetate
wie etwa t-Butyldiazoacetoacetat und Phenyldiazoacetat, und beta-Keto-alpha-diazoacetate
wie etwa t-Butyl-alpha-diazoacetoacetat, ein. Weitere latente reaktive Gruppen schließen die aliphatischen Azoverbindungen, wie etwa Azobiscyanovaleriansäure, die Diazirine
wie etwa 3-Trifluormethyl-3-phenyldiazirin, und die Ketene (-CH=C=O), wie etwa Keten und Diphenylketen, ein. Photoaktiverbare Arylketone, wie etwa Benzophenon und Acetophenon, sind insofern von besonderer Bedeutung, als diese Gruppen mehrfacher Reaktivierung in Wasser unterliegen und daher erhöhte Beschichtungseffizienz bereitstellen. Peroxyverbindungen werden als eine weitere Klasse von latenten reaktiven Gruppen angesehen und schließen die Dialkylperoxide, wie etwa Di-t-butylperoxid und Dicyclohexylperoxid, und Diacylperoxide, wie etwa Dibenzoylperoxid und Diacetylperoxid, und Peroxyester, wie etwa Ethylperoxybenzoat, ein.
Nach Aktivierung der latenten reaktiven Gruppen werden die Beschichtungsverbindungen kovalent miteinander und/oder an die Oberfläche des Gegenstandes durch konvalente Bindungen durch Reste der latenten reaktiven Gruppen gebunden. Beispielhafte latente reaktive Gruppen und deren Reste nach Aktivierung sind wie folgt:
BEISPIELE

Die folgenden Beispiele werden vorgelegt, um den Schutzumfang der Erfindung zu veranschaulichen, aber nicht zu beschränken. Sofern nicht anders spezifiziert, sind alle Teile und Prozentanteile gewichtsbezogen. Zur Verwendung in den Beispielen wird Tabelle 1 unten mit einer Liste von Abkürzungen von Begriffen vorgelegt und Tabelle 2 wird mit einer Liste von Polymeren vorgelegt. Tabelle 1 Liste von Abkürzungen

Abkürzung	Vollständiger Name
AAm	Acrylamid
AIBN	2,2-Azobisisobutyronitril
BBA	Benzoylbenzonesäure
DA	n-Decylacrylat
DAAm	N-(n-Decyl)acrylamid
DD	Dodecyl
DDA	Dodecylamin
DDAAm	N-(n-Dodecyl)acrylamid
DMF	N,N-Dimethylformamid
MAAmPDDDAC	3-(Methylacrylamido)propyl-n-dodecyldimethylammoniumchlorid
MAAmPPDDAC	3-(Methacrylamido)propyl-n-pentadecyldimethylammoniumchlorid
MAAmPSDAC	3-(Methacryloylamido)propylstearyldimethylammoniumchlorid
MAAmPTAC	3-(Methacrylamido)propyltrimethylammoniumchlorid
MEM	Minimal Essential Medium

NBBAPMAAm	N-[3-(4-Benzobenzamido)propyl]methacrylamid
NNNDAPMAAm	N-[3-(N,N-Dimethylamino)propyl]methacrylamid
OA	N-(n-Oleyl)amin
OAAm	N-(n-Oleyl)acrylamid
ODAAm	N-(n-Octadecyl)acrylamid
PAAm	Polyacrylamid
PD	Pentadecyl
PEO	Poly(ethyleneoxid)
PES	Polyester
PNAT	Poly-N-acryloyl-tris(hydroxymethyl)aminomethan
PP	Polypropylen
PVC	Polyvinylchlorid
PVP	Polyvinylpyrrolidon
Quat	quartäres Ammoniumsalz
SA	Stearylacrylat
TEMED	N,N,N,N-Tetramethylethylendiamin
VP	N-Vinylpyrrolidon
VSV	Virus der Stomatitis vesiculosa

Tabelle 2 Liste von Polymeren

I	BBA-Poly(VP/MAAmPTAC(Quat)/DDAAm) (1% BBA, 2% Quat, 2% DDAAm)
II	BBA-Poly(VP/MAAmPTAC(Quat)/DDAAm) (1% BBA, 2% Quat, 3% DDAAm)
III	BBA-Poly(VP/MAAmPTAC(Quat)/ODAAm) (1% BBA, 2% Quat, 1% ODAAm)

IV	BBA-Poly(VP/MAAmPTAC(Quat)/DAAm) (1% BBA, 2% Quat, 2% DAAm)
V	BBA-Poly(VP/MAAmPTAC(Quat)/SA) (1% BBA, 2% Quat, 2% SA)
VI	BBA-Poly(VP/MAAmPTAC(Quat)/SA) (1% BBA, 4% Quat, 2% SA)
VII	BBA-Poly(VP/MAAmPTAC(Quat)/DA) (1% BBA, 2% Quat, 2% DA)
VIII	BBA-Poly(AAm/MAAmPTAC(Quat)/OAAm) (1% BBA, 4% Quat, 2% OAAm)
IX	BBA-Poly(AAm/MAAmPTAC(Quat)/OAAm) (1% BBA, 2% Quat, 2% OAAm)
X	BBA-Poly(AAm/MAAmPSDAC) (1% BBA, 2% MAAmPSDAC)
XI	BBA-Poly(AAm/MAAmPSDAC) (1% BBA, 3% MAAmPSDAC)
XII	BBA-Poly(VP/MAAmPDDDAC) (1% BBA, 2% MAAmPDDDAC)
XIII	BBA-Poly(VP/MAAmPPDDAC) (1% BBA, 2% MAAmPPDDAC)
XIV	BBA-Poly(VP/MAAmPSDAC) (1% BBA, 2% MAAmPSDAC)

Diese Erfindung wird durch die folgenden nicht-beschränkenden Beispiele weiter veranschaulicht werden. Beispiel 1 beschreibt die Synthese eines photoaktivierbaren, viruziden Polymers auf Polyvinylpyrrolidon-Basis mit kationischen Gruppen und gesättigten Kohlenwasserstoffketten auf getrennten Monomer-Einheiten. Beispiel 2 beschreibt die Synthese mehrerer anderer viruzider, photoaktivierbarer Polymere auf Polyvinylpyrrolidon-Basis mit kationischen Gruppen und gesättigten Kohlenwasserstoffketten auf getrennten Monomer-Einheiten. Beispiel 3 beschreibt die Synthese eines photoaktivierbaren, viruziden Polymers auf Polyacrylamid-Basis mit kationischen Gruppen und ungesättigten Kohlenwasserstoffketten auf getrennten Monomer-Einheiten. Beispiel 4 beschreibt ein weiteres photoaktivierbares, viruzides Polymer auf Polyacrylamid-Basis mit kationischen Gruppen und ungesättigten Kohlenwasserstoffketten auf getrennten Monomer-Einheiten. Beispiel 5 beschreibt die Synthese eines photoaktivierbaren, viruziden Polyacrylamids mit kationischen Gruppen und Kohlenwasserstoffketten auf denselben Monomer-Einheiten. Beispiel 6 beschreibt die Synthese eines weiteren photoaktivierbaren, viruziden Polyacrylamids mit kationischen Gruppen und Kohlenwasserstofflketten auf denselben Monomer-Einheiten. Beispiel 7 beschreibt die Synthese von photoaktivierbarem, viruzidem Polyvinylpyrrolindon mit kationischen Gruppen und Kohlenwasserstofflcetten auf denselben Monomer-Einheiten. Beispiel 8 beschreibt das Verfahren zum Testen von Photopolymeren auf viruzide Aktivität und einige aus einem Experiment mit mehreren Polymeren erhaltene Daten. Man kann sehen, daß verschiedene Photopolymere mit sowohl kationischen Gruppen als auch Kohlenwasserstoffketten viruzide Aktivität in Lösung zeigen. Beispiel 9 beschreibt ein Experiment, um viruzide Aktivität bei einem viruziden Polymer, daß auf einem Textilstoff immobilisiert ist, zu zeigen. Man kann sehen, daß der mit einem viruziden Polymer beschichtete Textilstoff die Aktivität des Virus, dem der Textilstoff ausgesetzt wurde, verringerte.
Beispiel 1
Synthese von BBA-Poly(VP/MAAmPTAC(Quat)/DDAAm) (Polymer I)
In 2 ml DMF, zuvor gelagert über Molekularsieben und einem Kationenaustauscher, wurden 37 mg (0,20 mmol) DDA gelöst. Zu dieser Lösung wurden 18 mg (0,20 mmol) Acryloylchlorid und 33 mg (0,2 mmol) Triethylamin zugegeben, die über Molekularsieben gelagert worden waren. Die Lösung wurde für 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. In einer anderen Ampule wurden 1 g (9,3 mmol) N-Vinylpyrrolidon in 10 ml DMF gelöst. Zu dieser Lösung wurden 44 mg (0,2 mmol) MAAmPTAC(Quat) zugegeben. Die zwei Lösungen wurden vereinigt und 35 mg (0,1 mmol) NBBAPMAAm wurden zugegeben. Zusätzlich wurden 100 mg AIBN und 45 μl TEMED zugegeben. Nach dem Durchleiten von Stickstoffgas durch die Lösung wurde sie fest verschlossen und über Nacht auf 55°C gebracht. Die resultierende Polymerlösung wurde gegen entionisiertes Wasser dialysiert, anschließend lyophilisiert.
Beispiel 2
Synthese von anderen Poly-VP-Polymeren, die quartäre Ammoniumsalze und Kohlenwasserstoffketten auf getrennten Monomer-Einheiten enthalten (Polymere II – VII)
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde für die Polymere II – VII wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Konzentration des Quats in Polymer II vaiiert wurde und unterschiedliche Kohlenwasserstoffketten-Monomere bei der Herstellung der Polymere III– VII verwendet wurden. Auch wurden die Esteranaloge der Polymere V – VII unter Verwendung der kommerziell verfügbaren SA- und DA-Monomere hergestellt (Scientific Polymer Products, Inc., Ontario, N.Y.), wodurch die Notwendigkeit eliminiert wurde, Fettsäureamine mit Acryloylchlorid umzusetzen.
Beispiel 3
Synthese von BBA-poly(AAm/MAAmPTAC(Quat)/OAAm)(Polymer VIII)
In 2 ml DMF, gelagert über Molekularsieben und einem Kationenaustauscher, wurden 123 μl Oleylamin (OA) (0,30 mmol) gelöst. Zu dieser Lösung wurden 25 μl Acrylolchlorid (0,307 mmol) und 60 μl Triethylamin (0,325 mmol) zugegeben, die über Molekularsieben gelagert worden waren. Die Lösung wurde für eine Stunde gerührt, gefolgt von der Zugabe von 132 mg (0,60 mmol) MAAmPTAC (Quat). Die OAAm + Quat-Lösung wurde in 15 ml Tetrahydrofuran (THF) hinein verdünnt. Zu dieser Lösung wurden 1,0 g (14,1 mmol) Acrylamid, 50 mg (0,14 mmol) NBBAPMAAm, 100 mg AIBN und 50 μl TEMED zugegeben. Die Lösung wurde anschließend mit N₂ begast und über Nacht bei 55°C erwärmt, um zu polymersieren. Die Lösung wurde dann gegen entionisiertes Wasser dialysiert, anschließend lyophilisiert.
Beispiel 4
Synthese von PolyAAm-Polymeren, die quartäre Ammoniumsalze und Kohlenwasserstoffketten auf getrennten-Monomer-Einheiten enthalten (Polymer IX)
Das Verfahren von Beispiel 3 wurde für Polymer IX wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Konzentration von Quat und OA verändert wurde.
Beispiel 5
Synthese von BBA-Poly(AAm/MAAmPSDAC) (Polymer X)
Monomere mit sowohl quartären Aminen als auch Alkan auf derselben Monomer-Einheit wurden hergestellt, indem die Alkylbromide von Alkanen, wie etwa Stearylbromid, mit NNNDAPMAAm in wasserfreiem THF über Nacht bei Raumtemperatur umgesetzt wurden. Die Produkte wurden durch kernmagnetische Resonanzspectrometrie (NMR) bestätigt.
Ein Gramm (14,1 mmol) Acrylamid wurde in 15 ml THF gelöst. Zu dieser Lösung wurden 151 mg (0,30 mmol) MAAmPSDAC, 53 mg (0,15 mmol) NBBAPMAA, 100 mg AIBN und 50 μl TEMED zugegeben. Nach dem Durchleiten von Stickstoff durch die Lösung wurde sie fest verschlossen und über Nacht bei 55°C polymerisieren gelassen. Das Polymer, das bei Erreichen eines bestimmten Molekulargewichts ausfiel, wurde durch Filtration gesammelt, in entionisiertem Wasser gelöst, gegen entionisiertes Wasser dialysiert und lyophilisiert.
Beispiel 6
Synthese von PolyAAm-Polymeren, die quartäres Ammoniumsalz und Kohlenwasserstofflcette auf derselben Monomer-Einheit enthalten (Polymer XI)
Das Verfahren von Beispiel 5 wurde für Polymer XI wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Konzentration von MAAmPSDAC von 2 auf 3% erhöht wurde.
Beispiel 7
Synthese von Poly VP-Polymeren die quartäre Ammoniumsalze und Kohlenwasserstoffketten auf denselben Monomer-Einheiten enthalten (Polymere XII – XIV)
Das Verfahren von Beispiel 5 wurde für die Polymere XII – XIV wiederholt, mit der Ausnahme, daß die VP-Polymerisationen in DMF durchgeführt wurden und die Kohlenwasserstofflcette auf dem kombinierten Quat+Kohlenwasserstoff-Kette entweder Dodecyl, Pentadecyl oder Stearyl war.
Beispiel 8
Tests von Photopolymeren auf viruzide Aktivität
Die hydrophilen Polymere wurden primär aus viruzide Aktivität in Lösung unter Verwendung von Virus der Stomatitis vesiculosa (VSV-Indiana-Stamm) als einem lipidumhüllten Modell-Virus getestet. VSV wurde von der American Type Culture Coliection (ATCC #VR-158) erhalten, aliquotiert und bei –70°C eingefroren gehalten bis unmittelbar vor der Verwendung. Der Virus wurde mit den Polymeren für eine spezifische Zeit imkubiert. NCTC-929(L929)-Zellen wurden in Medien mit 1,0 × 10⁴ Zellen/ml suspendiert und in Vertiefung von Platten mit 96 Vertiefungen in 200 μl-Aliquoten plattiert. Kulturen wurden für 3 Stunden bei 37°C in einer 5% CO₂-Umgebung in Minimal Essential Medium (MEM), supplementiert mit 10% Pferdeserum, plus 100 μg/ml Streptomycin, 100 Einheiten/ml Penicillin und 250 ng/ml Amphoterizin B, inkubiert. Biologische Virusaktivität wurde bestimmt durch Inokulieren von 8 Replikatvertiefungen der NCTC-929-Kulturen mit Reihenverdünnungen des Virus oder der Virus/Polymer-Mischungen. Nach Inokulation wurden die Zellen 72 Stunden bei 37°C in 5% CO₂ kultiviert, anschließend auf virusindizierte Zytopathologie bewertet.
Um die für die Inaktivierung erforderliche Zeit zu bestimmen, wurde das Virus mit Polymeren für variierende Zeiten bei einer einzigen Konzentration inkubiert. Die Polymer-Reihe von dem in Formel 2 dargestellten Typ (Polymere XII – XIV) wurde bei 10 mg/ml mit Virus für variierende Zeiten bis hinunter zu 5 Minuten inkubiert. Jedes der Polymere inaktivierte den Virus bei jeder Einwirkungszeit. In einem Nachfolgeexperiment wurde Polymere XIII für variierende Zeiten bis hinunter zu 10 Sekunden inkubiert. Bei 10 mg/ml inaktivierte dieses Polymer den Virus in 10 Sekunden, der kürzesten getesteten Zeit.
Der Viruzid-Test wurde aber dennoch unter Verwendung einer Vielzahl von Photopolymeren der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Polymere mit sowohl quartären Ammoniumgruppen als auch Alkanen, gebunden an dieselben Monomer-Einheiten, sind am wirksamsten bei der Inaktivierung von Virus.
Beispiel 9
Demonstration viruzider Aktivität mit schmelzgeblasenem Polypropylen-Textilstoff mit immobilisiertem viruziden Polymer
Schmelzgeblasenes Polypropylen mit einer Gewichtsbasis von 3 oz/sq yd wurde zunächst plasmabehandelt (Sauerstoffplasma für 1,5 min. bei 250 Watt), um es vorübergehend für die Beschichtungsreagienzen benetzbar zu machen. Lösungen der hydrophilen Polymere wurden in entionisiertem Wasser hergestellt und auf den plasmabehandelten Textilstoff durch Einweichen für ein paar Minuten aufgebracht. Nach Aufgingen des Photopolymers wurde überschüssige Lösung ablaufen gelassen und der Textilstoff wurde für zwei Minuten mit ultraviolettem Licht bestrahlt. Alles nicht-immobilisierte Polymer wurde vom Textilstoff abgewaschen, woraufhin dieser für Tests oder für weitere Beschichtung getrocknet wurde. Variierende Konzentrationen, Auftragszeiten und Bedingungen (z. B. Lösungsmittel) wurden beurteilt, um die Beschichtung zu optimieren. Der Textilstoff konnte auch ohne Plasmavorbehandlung durch Vorbenetzen des Textilstoffes mit Alkohollösung oder sogar durch Hineindrücken des Textilstoffes in Polymerlösung beschichtet werden.
NCTC-929(L929)-Zellen wurden in Vertiefungen einer Platte mit 96 Vertiefungen bei einer Konzentration von 1 × 10⁴ Zellen/ml in 200 μl Medium plattiert. Die Kulturen wurden für 3 Stunden bei 37°C in einer 5% CO₂-Umgebung in MEM, supplementiert mit 10% fötalem Rinderserum, plus 10 μm/ml Streptomycin, 100 Einheiten/ml Penicillin und 250 ng/ml Amphotericin B, inkubiert. VSV wurde bei 37°C aufgetaut und auf 10^–3 der ursprünglichen Vorratslösungskonzentration verdünnt. Die Virus-Suspension (250 μl) wurde in 10 μl-Inkrementen auf Textilstoffstücke mit 3 cm X 3 cm pipettiert, die mit 10 mg/ml mit entweder photo-PVP oder Polymer XIV beschichtet worden waren. Die Stücke wurden in sterilen Gewebekulturplatten mit 6 Vertiefungen abgedeckt, um Eintrocknen zu verhindern, und man ließ sie für 1 Stunde inkubieren. Jede Probe wurde dann mit 2,25 ml Medium gewaschen und für 30 Sekunden in einem sterilen 50 ml-Zentrifugenröhrchen verwirbelt. Das Medium wurde dann aus den Textilstoffproben ausgedrückt, reihenverdünnt und 200 μl wurden auf acht Replikatvertiefungen, die die etablierten NCTC-Zellen enthielten, plattiert. Nach Inokulation wurden die Zellen für 72 Stunden bei 37°C in 5% CO₂ kultiviert. Die Zellen wurden auf virusinduzierte Zytopathologie bewertet und die Tissue Culture Infective Dose (TCID₅₀) wurde berechnet. Der Virustiter der inkubierten Proben wurde gegen den unbehandelten Virustiter aufgetragen. Der Virustiter von Polymer XIV war signifikant niedriger als derjenige des Kontrolltextilstoffes mit photoPVP, immobilisiert bei derselben Konzentration.
Obgleich eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, sollte man verstehen, daß verschiedene Änderungen, Adaptionen und Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

Gegenstand, der zur Inaktivierung von Viren bei Kontakt nützlich ist, welcher ein Textilstoffsubstrat umfaßt, das eine Beschichtung aus immobilisierten Polymermolekülen trägt, die das Substrat mit nicht-auswaschbarer antiviraler Aktivität versieht, wobei die Polymermoleküle ein hydrophiles Polymer mit antiviralen Seitengruppen umfassen, die mehrere kationische Seitengruppen und mehrere Kohlenwasserstoff-Seitenketten umfassen, und wobei die kationischen Seitengruppen unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus quartären Ammoniumgruppen und Phosphoniumgruppen besteht, wobei die Polymermoleküle weiter die Reste von photochemisch reaktiven Seitengruppen umfassen, wobei diese Gruppen aktiviert worden sind, um die Polymermoleküle kovalent am Substrat zu immobilisieren.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste von photochemisch reaktiven Gruppen stammen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus Arylketonen und Arylaziden besteht.
Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste Reste von Benzophenon umfassen.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilstoffsubstrat einen porösen Textilstoff oder eine poröse Membran umfaßt.
Gegenstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilstoffsubstrat ein ungewebtes Polyolefin ist.
Gegenstand nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das ungewebte Polyolefin ein schmelzgeblasenes Polypropylen ist.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Polymer ein Copolymer von Vinylpyrrolidon oder Acrylamid umfaßt.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-Seitenketten ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus gesättigten C₁₀- bis C₂₄-Alkanen und einfach ungesättigten C₁₀- bis C₂₄-Alkenen besteht.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die . quartären Ammoniumgruppen und Kohlenwasserstofflcetten beide an dieselben Monomereinheiten der Polymer-Hauptkette gebunden sind.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die quartären Ammoniumgruppen und Kohlenwasserstofflcetten an unterschiedliche Monomereinheiten der Polymer-Hauptkette gebunden sind.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die antivirale Beschichtung gegen lipidumhüllte Viren wirksam ist.
Gegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die lipidumhüllten Viren HIV oder Hepatitis-Viren sind.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Operationskitteln, Operationsabdecktüchern, Operationsmasken und Wundverbänden besteht.
Beschichtungszusammensetzung, die zum Beschichten eines Textilstoffsubstrats nützlich ist, um es mit nicht-auswaschbarer antiviraler Aktivität zu versehen, wobei die Zusammensetzung mehrere Polymermolekülen umfaßt, die jedes eine oder mehrere Gruppen mit antiviraler Aktivität und eine oder mehrere photoreaktive Gruppen tragen, die in der Lage sind, aktiviert zu werden, um kovalente Bindungen mit einem Textilstoffsubstrat zu bilden, wobei die Polymermoleküle ein hydrophiles Polymer mit antiviralen Seitengruppen umfassen, die mehrere kationische Seitengruppen und mehrere Kohlenwasserstoff-Seitenketten umfassen, und wobei die kationischen Seitengruppen unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus quartären Ammoniumgruppen und Phosphoniumgruppen besteht.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter ein Photopolymer der Formel:
umfaßt, wobei: R¹ eine latente reaktive Gruppe ist, R² N-Pyrrolidon oder Carboxamid ist, jedes R³ unabhängig H oder Methyl ist, jedes R⁴ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, G -NH- oder -O- ist, a eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, b eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, c eine ganze Zahl von 10 bis 24 ist, oder ein einfach ungesättigtes Analog mit von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen und w 0,5–5% ist, x 1–10% ist, y 1–10% ist und z 75 bis 97% ist pro 100 Monomereinheiten, wobei die Monomere entlang der Polymer-Hauptkette statistisch verteilt sein können.
Zusammensetzung nach Anspruch 14, die weiter ein Photopolymer der Formel:
umfaßt, wobei: R¹ eine latente reaktive Gruppe ist, R² N-Pyrrolidon oder Carboxamid ist, jedes R³ unabhängig H oder Methyl ist, jedes R⁴ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, G -NH- oder -O- ist, a eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, b eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, c eine ganze Zahl von 10 bis 24 ist, oder ein einfach ungesättigtes Analog mit von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen, und x 0,5–5% ist, y 1–10% ist und z 85–98% ist pro 100 Monomereinheiten, wobei die Monomere entlang der Polymer-Hauptkette statistisch verteilt sein können.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer den gebundenen Rest eines Photopolymers der Formel:
umfaßt, wobei: R¹ eine latente reaktive Gruppe ist, R² N-Pyrrolidon oder Carboxamid ist, jedes R³ unabhängig H oder Methyl ist, jedes R⁴ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, G -NH- oder -O- ist, a eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, b eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, c eine ganze Zahl von 10 bis 24 ist, oder ein einfach ungesättigtes Analog mit von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen, und w 0,5–5% ist, x 1–10% ist, y 1–10% ist und z 75 bis 97% ist pro 100 Monomereinheiten, wobei die Monomere entlang der Polymer-Hauptkette statistisch verteilt sein können.
Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer den gebundenen Rest eines Photopolymers der Formel:
umfaßt, wobei: R¹ eine latente reaktive Gruppe ist, R² N-Pyrrolidon oder Carboxamid ist, jedes R³ unabhängig H oder Methyl ist, jedes R⁴ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, G -NH- oder -O- ist, a eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, b eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, c eine ganze Zahl von 10 bis 24 ist, oder ein einfach ungesättigtes Analog mit von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen, und w 0,5–5% ist, y 1–10% ist und z 85–98% ist pro 100 Monomereinheiten, wobei die Monomere entlang der Polymer-Hauptkette statistisch verteilt sein können.
Gegenstand, der zur Inaktivierung von Viren bei Kontakt nützlich ist, wobei der Gegenstand ein Textilstoffsubstrat umfaßt, das eine Beschichtung aus immobilisierten Polymermolekülen trägt, die das Substrat mit nicht-auswaschbarer antiviraler Aktivität versieht, wobei die Polymermoleküle ein hydrophiles Polymer mit antiviralen Seitengruppen umfaßt, die mehrere kationische Seitengruppen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus quartären Ammoniumgruppen und Phosphoniumgruppen besteht, und mehrere Kohlenwasserstoff-Seitenketten umfassen, und wobei die Polymermoleküle weiter die Reste von photochemisch reaktiven Seitenketten umfassen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus Arylketonen und Arylaziden besteht, die aktiviert worden sind, um die Polymermoleküle kovalent am Substrat zu immobilisieren.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die kationischen Seitengruppen quartäre Ammoniumgruppen sind.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste Reste von photochemisch reaktiven Arylketonen umfassen.
Gegenstand nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste Reste von Benzophenon umfassen.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilstoffsubstrat einen porösen Textilstoff oder eine poröse Membran umfaßt.
Gegenstand nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilstoffsubstrat ein ungewebtes Polyolefin ist.
Gegenstand nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das ungewebte Polyolefin ein schmelzgeblasenes Polypropylen ist.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Polymer ein Copolymer von Vinylpyrrolidon oder Acrylamid umfaßt.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoff-Seitenketten ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus gesättigten C₁₀- bis C₂₄-Alkanen und einfach ungesättigten C₁₀- bis C₂₄-Alkenen besteht.
Gegenstand nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die quartären Ammoniumgruppen und Kohlenwasserstoffketten beide an dieselben Monomereinheiten der Polymer-Hauptkette gebunden sind.
Gegenstand nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die quartären Ammoniumgruppen und Kohlenwasserstoffketten an unterschiedliche Monomereinheiten der Polymer-Hauptkette gebunden sind.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die antivirale Beschichtung gegen lipidumhüllte Viren wirksam ist.
Gegenstand nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die lipidumhüllten Viren HIV oder Hepatitis-Viren sind.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Operationskitteln, Operationsabdecktüchern, Operationsmasken und Wundverbänden besteht.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer den gebundenen Rest eines Photopolymers der Formel:
umfaßt, wobei: R¹ eine latente reaktive Gruppe ist, R² N-Pyrrolidon oder Carboxamid ist, jedes R³ unabhängig H oder Methyl ist, jedes R⁴ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, G -NH- oder -O- ist, a eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, b eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, c eine ganze Zahl von 10 bis 24 ist, oder ein einfach ungesättigtes Analog mit von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen, und w 0,5–5% ist, x 1–10% ist, y 1–10% ist und z 75 bis 97% ist pro 100 Monomereinheiten, wobei die Monomere entlang der Polymer-Hauptkette statistisch verteilt sein können.
Gegenstand nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer den gebundenen Rest eines Photopolymers der Formel:
umfaßt, wobei: R¹ eine latente reaktive Gruppe ist, R² N-Pyrrolidon oder Carboxamid ist, jedes R³ unabhängig H oder Methyl ist, jedes R⁴ unabhängig eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, G -NH- oder -O- ist, a eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, b eine ganze Zahl von 2 bis 10 ist, c eine ganze Zahl von 10 bis 24 ist, oder ein einfach ungesättigtes Analog mit von 10 bis 24 Kohlenstoffatomen, und x 0,5–5% ist, y 1–10% ist und z 85–98% ist pro 100 Monomereinheiten, wobei die Monomere entlang der Polymer-Hauptkette statistisch verteilt sein können.