MX2008002347A - Metodo para unir un polielectrolito cationico antimicrobiano a la superficie de un sustrato - Google Patents

Metodo para unir un polielectrolito cationico antimicrobiano a la superficie de un sustrato

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MX2008002347A
MX2008002347A MX/A/2008/002347A MX2008002347A MX2008002347A MX 2008002347 A MX2008002347 A MX 2008002347A MX 2008002347 A MX2008002347 A MX 2008002347A MX 2008002347 A MX2008002347 A MX 2008002347A
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homopolymer
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polyelectrolyte
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MX/A/2008/002347A
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Toreki William
Liesenfeld Bernd
Moore David
Leander Susan
Batich Christopher
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Batich Christopher
Leander Susan
Liesenfeld Bernd
Moore David
Quickmed Technologies Inc
Toreki William
University Of Florida Research Foundation Inc
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Abstract

Se describe un método para unir un polielectrolito catiónico antimicrobiano a la superficie de un sustrato, en donde el antimicrobiano asíunido al sustrato proporciona al sustrato con propiedades antimicrobianas, y por lo menos una porción del antimicrobiano unido es sustancialmente no lixiviable durante las condiciones normales de uso y almacenamiento. Se describe un método para manufacturar un material antimicrobiano que comprende la exposición del sustrato a una solución de polielectrolito catiónico antimicrobiano, seguido por el secado del sustrato expuesto completamente para impartir una propiedad no de lixiviación a por lo menos una porción de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos.

Description

MÉTODO PARA UNIR UN POLIELECTRO ITO CATIÓNICO ANTIMICROBIANO A LA SUPERFICIE DE UN SUSTRATO CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona a métodos de manufactura de materiales inherentemente antimicrobianos. TÉCNICA ANTECEDENTE La reducción o eliminación de microorganismos sobre superficies es importante en una amplia variedad de aplicaciones. Un procedimiento para interferir con la habilidad de los microorganismos a sobrevivir sobre varios materiales es modificar la superficie de aquellos materiales mediante la unión de agentes antimicrobianos. La decisión de como unir mejor un agente antimicrobiano a un material es guiado, por lo menos en parte, mediante el uso final planeado del material. Una consideración importante y útil es que la actividad antimicrobiana sea persistente. Esto se puede lograr al unir permanentemente el agente antimicrobiano a la superficie, para que sea incapaz de migrar o lixiviarse de la superficie del material modificado cuando el material modificado se expone a fluidos. Por ejemplo, para aplicaciones en que el material modificado entrará en contacto con fluidos acuosos, es importante que el agente antimicrobiano no se enjuague cuando el material modificado entre en contacto con fluidos acuosos. Para aplicaciones en las que el material modificado entrará en contacto con fluidos biológicos acuosos, es importante que el agente antimicrobiano no se enjuague, o de otra manera se inactive, cuando el material modificado se expone a fluidos biológicos acuosos. Para aplicaciones en las que el material modificado va a ser utilizado repetidamente, es importante que el agente antimicrobiano no se lave o se enjuague cuando el material modificado se lava o se enjuaga en fluidos entre usos repetidos. Una consideración adicional en el desarrollo de procedimientos propuestos para cumplir las necesidades de estas aplicaciones relacionadas, es que algunos microorganismos se han encontrado que poseen la habilidad de desarrollar resistencia a ciertos agentes antimicrobianos, tales como antibióticos o plata. Procedimientos actualmente disponibles no dirigen adecuadamente a todas estas consideraciones. Por su diseño, los procedimientos que utilizan •agentes activos lixiviables (tal como triclosán, compuestos de plata, o biguanidas) para impartir actividad antimicrobiana a materiales que sufren de agotamiento o pérdida eventual de la actividad antimicrobiana transportada por los agentes activos lixiviables. El agotamiento o pérdida de actividad antimicrobiana puede ocurrir especialmente cuando los materiales entran en contacto incidental con fluidos, o durante el contacto intencional con fluidos durante los procedimientos de lavado o enjuagado empleados entre usos repetidos del material modificado. Además, la lixiviación de ciertos agentes activos puede prohibir o limitar el uso de estos procedimientos en aplicaciones donde la lixiviación del agente activo causará consecuencias indeseadas (por ejemplo lixiviación en heridas abiertas, lixiviación sobre productos propuestos para consumo humano y manchado de la piel) . Un ejemplo de un procedimiento que utiliza un agente activo potencialmente lixiviable es el de Burba y colaboradores (patente norteamericana 5154932), que divulga un método para proporcionar actividad antimicrobiana a una formulación o producto que tiene cargas de superficie negativas, efectivas para desactivar microorganismos, el método que comprende adicionar a la formulación o producto una cantidad de un hidróxido de metal mezclado cristalino en capas positivamente cargado suficiente para impartir actividad antimicrobiana a la formulación o producto. Otro ejemplo de un procedimiento que utiliza un agente activo potencialmente lixiviable es el de Lyon y colaboradores (Patente norteamericana 6042877), que divulga un método para hacer un artículo antimicrobiano que comprende proporcionar un sustrato, formar una solución que comprende un polímero quelante y un de metal, depositar la solución sobre el sustrato, secar el sustrato para formar un sustrato recubierto, y adicionar un potenciador al sustrato recubierto para formar el artículo antimicrobiano. Otros procedimientos han empleado métodos que unen compuestos de amonio cuaternario basados en silano a sustratos particulares por la vía de un enlace de siloxano. Por ejemplo, la línea de productos de AEGIS Environments incluye productos que utilizan polímeros de cloruro de 3- (trimetoxisilil) propildimetil octadecil amonio. De acuerdo a la literatura del producto, AEM 5700 es 43% de cloruro de 3- (trimetoxisilil) propildimetiloctadecil amonio en metanol, que se puede utilizar para recubrir la superficie de textiles. Este no es un compuesto polimérico; aunque, algún enlazamiento del silano aplicado puede ocurrir después de la aplicación al sustrato. Estos tipos de - materiales tienden a impartir un carácter hidrofóbico a los sustratos, y son así menos que adecuados para muchas aplicaciones. También, la inestabilidad hidrolítica causada por el sustituyente voluminoso (quat C 18) sobre el siloxano tiende a hacer los materiales propensos a perder su actividad antimicrobiana. Otro ejemplo que utiliza compuestos de amonio cuaternario basados en silano es el de Blank y colaboradores (Patente norteamericana 5035892), que divulga un método para inhibir la proliferación de microorganismos potencialmente destructores sobre un sustrato que comprende tratar el sustrato con una cantidad efectiva de una composición superabsorbente antimicrobiana formada de una forma de sal de sodio hidrofílica reticulada de un gel de polímero basado en ácido acrílico parcialmente neutralizado, el gel de polímero que tiene covalentemente unido al mismo un organosilano, el organosilano que está presente en una cantidad para prevenir la hidrofobización y reducción de la capacidad absorbente del gel de polímero. Desafortunadamente, en la práctica, la cantidad de organosilano frecuentemente debe ser reducida para bajar un nivel antimicrobianamente eficaz deseable a fin de prevenir la hidrofobización mencionada en lo anterior. Otro ejemplo es el de Blank (patente norteamericana 4847088), que divulga un método para inhibir la proliferación de microorganismos potencialmente destructores sobre un sustrato 'que comprende tratar el sustrato con una cantidad efectiva de la composición antimicrobiana sinergística que comprende una mezcla de (a) un organosilano; y (b) un ácido. Nuevamente, este ejemplo utiliza siloxanos como es descrito en lo anterior. Los sistemas de amonio cuaternario basados en silano sufren de otras desventajas también. Las cadenas de alquilo largas utilizadas (típicamente C-18) tienden a hacer el material tratado hidrofóbico - no una propiedad deseable para un material absorbente tal como un aposito para heridas. Adicionalmente, ha sido encontrado que los quats de silano se desactivan en la presencia de sangre u otro material proteínico (ver el documento EP 0136900).
Otro ejemplo es el de Shiau y colaboradores (U.S. 010043938 Al), que- divulga un proceso para producir un artículo antimicrobiano que comprende (a) disolver una cantidad predeterminada de sal de organosiloxano de amonio cuaternario en agua; para hacer una solución de aproximadamente 0.05 a 20% en peso de la sal, (b) mezclar un auxiliar de calcinación molido con un solvente para hacer una solución, en donde la relación de auxiliar de calcinación a solvente es de 1:1 a 1:10, (c) empapar un sustrato en forma de panal preformado en la solución de la etapa b antedicha; seguido al secar y calcinar a 400-1500°C, (d) impregnar el sustrato en forma de panal calcinado con la solución de sal de las etapas a y e antedichas, secar el sustrato impregnado de 50°C a 200°C. Estas temperaturas excesivas (400° a 1500°C) son claramente inadecuadas para los sustratos comunes tales como celulosa y polímeros. Estas desventajas han sido superadas, en parte, por Batich en la patente norteamericana 7,045,673 y la solicitud U.S. 020177828 Al. Los materiales y métodos descritos en aquellas referencias enseñan que un material antimicrobiano se puede preparar mediante la polimerización de injerto de un monómero de amonio cuaternario antimicrobiano sobre un sustrato tal como celulosa. Todavía, este método tiene limitaciones y desventajas. Especialmente, este requiere una etapa de polimerización de vinilo que debe ser conducida bajo una atmósfera libre de oxígeno, que es una restricción costosa al desarrollo comercial. Además, el proceso descrito en la presente es antieconómico en términos de utilización de polielectrolito catiónico antimicrobiano (por dos razones) . Primero, un exceso grande de compuestos de amonio cuaternario polimerizable debe ser utilizado, y mucho de ese no se incorpora en el producto final. Segundo, los niveles de injerto requeridos (hasta más de 40% de "agregado" antimicrobiano) son por lo menos un orden de magnitud mayor que es requerido por la presente invención, a fin de obtener el mismo nivel de eficacia antimicrobiana. Estas ventajas se discuten adicionalmente en cualquier lado en la solicitud actual . Lin describe { "Mechanism of Bactericidal and Fungi cidal Activi ties of Textiles Covalen tly Modified wi th Alkyla ted Polyetileneimine" Biotechnology and Bioengineering v83 (2 ) . pl68-172, 20 de Julio del 2003) un proceso para unir covalentemente policationes hidrofóbicos a textiles tejidos utilizando un proceso de seis etapas que requiere varios solventes orgánicos y tiempos de procesamiento largos. La actividad antimicrobiana observada indicó un intervalo de 88% a 99% de reducción para varios organismos. El proceso descrito por la aplicación actual es más corto, más rápido, más seguro y más económico que el proceso descrito por Lin. Además, el material producido por el método de la invención actual son los ordenes de magnitud más efectivos en reducir la actividad microbiana, y no es hidrofóbico. Las desventajas del método descrito por Lin se citan en la siguiente referencia: Dae on Park, Jun Wang, y Alexander M. Klibanov, " One-Step, Pain ting-Like Coa ting Procedures To Make Surfaces Highly and Permanently Bactericidal" Biotechnol. Prog. 22, p 584-589 (2006). Una proceso similar se utilizó por Lee (Biomacromolecules 5 p 877-883 (2004) ) . Abel (" Prepara tion and investiga tion of antibacterial carboidra te-based surfaces" Carboidrate Research 337 (2002) p 2495-2499) describe la unión covalente de porciones de amonio cuaternario de peso molecular bajo (no poliméricos) a sustratos de celulosa. Similar a los métodos de Lin y Lee, el método de Abel es un proceso multietapa que requiere el uso de reactivos y solventes orgánicos peligrosos y/o inflamables tal como cloruro de p-toluensulfonilo, piridina y acetonitrilo. BacStop TM es vendi>do como un desinfectante para telas por Edmar Chemical Company (Cleveland, OH) . El producto contiene 50% de cloruro de didecildimetilamonio (DDDMAC) . Es diseñado para ser adicionado al ciclo de enjuague final de un proceso de lavandería. BacStop™ es reclamado por reducir la cantidad bacteriana por 99.9% (reducción de 3-log) para el Staph . a ureus y el Klebsiella pneumoniae, y para impartir un acabado bacteriostático residual a las telas. Tal efecto residual no es inesperado, en que varios enjuagues con agua fresca serían necesarios para remover completamente de solo aproximadamente cualquier químico soluble de una tela a la cual ha sido aplicado. El ingrediente activo (DDDMAC) es un compuesto de amonio cuaternario no polimérico. La etiqueta del producto BacStop™ no reclama una propiedad antimicrobiana residual para telas que han sido tratadas con el producto -solo una propiedad bacteriostática residual es reclamada. Se demuestra en ejemplos comparativos presentados enseguida que los compuestos de amonio cuaternario monomérico tal como DDDMAC no son efectivos en al práctica de la invención actual, ya que no producen un enlace no de lixiviación con un sustrato para dar un material inherentemente antimicrobiano con un grado deseable de eficacia antimicrobiana. Senka, en el documento JP 09078785 describe algunas dé las desventajas de antimicrobianos de amonio cuaternarios basados en silano para la preparación de materiales inherentemente antimicrobianos (tales como aquellos descritos por Blank - ver lo anterior) . Senka enseña que un recubrimiento antimicrobiano se puede formar sobre sustratos no celulósicos utilizando un copolímero de un compuesto de amonio cuaternario y derivados de ácido acrílico. El copolímero tiene la propiedad de que es soluble en solución acuosa; sin embargo, una vez que la solución se seca, el polímero sólido seco resultante llega a ser insoluble. Tal comportamiento se puede describen como "autoreticulacióh" en que el polímero (o copolímero) se retícula espontáneamente en el secado. Así, una solución del copolímero se puede aplicar a un sustrato y después del secado un recubrimiento insoluble con propiedades antimicrobianas es producido. Debido a que la formación del recubrimiento no depende de las interacciones entre el sustrato y el recubrimiento, es posible aplicar este recubrimiento a sustratos inertes tales como polímeros sintéticos. Uno de habilidad en la técnica se daría cuenta que estos recubrimientos son esperados a ser flexibles cuando se humedecen, o se hidratan suficientemente; sin embargo, sería esperado que sean rígidos y quebradizos cuando se secan. Esto es probablemente a que causa cambios indeseables en las propiedades físicas del material, tal como rigidez, sensación a la mano. También es probable que la distorsión, estiramiento, o plegamiento del sustrato subyacente probablemente causen que el recubrimiento se desintegre y se separa del sustrato, particularmente puesto que no hay enlace específico entre el recubrimiento y el sustrato. El copolímero secado presumiblemente ha llegado a ser reticulado debido a la interacción de los componentes cuaternarios positivamente cargados y los componentes derivados de ácido acrílico, que se esperan que sean negativamente cargados en un pH neutro. La interacción de los componentes opuestamente cargados del copolímero también es probable que causen algún cribado de la carga positiva proporcionada por el componente, cuaternario, y dando por resultado una reducción de eficacia antimicrobiana. Además, el simple hecho de que el recubrimiento consiste de otro componente además del componente cuaternario diluye necesariamente la densidad de carga proporcionada por el componente cuaternario, y así también reducirá el efecto antimicrobiano final comparado a un polímero que consiste de 100% de componente cuaternario. Estas desventajas se discuten adicionalmente. En general, los recubrimientos no son un procedimiento deseable a la modificación de sustratos celulósicos tales como textiles y apositos para heridas. Mientras que algunos recubrimientos pueden formar un enlace muy fuerte con un sustrato, las fuerzas atractivas responsables para un recubrimiento robusto y útil son generalmente entre componente del recubrimiento (dentro del recubrimiento por sí mismo) antes que entre el recubrimiento y el sustrato. Los recubrimientos son generalmente de alguna manera gruesos (similar a pinturas, por ejemplo), y pueden afectar drásticamente las propiedades de superficie de dos textiles u otros sustratos. Esto puede pasar, por ejemplo, al bloquear o rellenar la porosidad, o fijar con cemento conjuntamente las fibras individuales. Adicionalmente, algunos recubrimientos requieren una etapa de curación después de la aplicación, a fin de prevenir la disolución subsecuente . Sawan (Patente norteamericana 6264936) describe un material antimicrobiano que se puede utilizar para formar sobre la superficie de un sustrato un recubrimiento antimicrobiano o capa que extermine microorganismos o en el contacto. En el recubrimiento antimicrobiano o capa, caracterizado en la referencia como "no de lixiviación", es una combinación de una matriz orgánica inmovilizada sobre la superficie del sustrato para tener materiales metálicos biocidas asociados con la matriz. Cuando un microorganismo hace contacto con el recubrimiento o la capa, el material metálico biocida se transfiere al microorganismo en cantidades suficientes para exterminarlo. Específicamente, el agente antimicrobiano metálico utilizado es plata. Aunque este método pretende proporcionar un recubrimiento "no lixiviable", el mero hecho de que el agente antimicrobiano metálico "se transfiere" a los microorganismos es contrario a la definición común de no lixiviable. Además, es conocido aunque la plata y las sales de plata tienen solubilidad muy baja, el mecanismo de actividad antimicrobiana es dependiente sobre una concentración de solución limitado de iones de plata. En realidad, Sawan después (columna 3, línea 9) califica la declaración anterior para leer "lixiviable sustancialmente bajos". En una modalidad preferida de la patente de Sawan, el material orgánico comprende un polímero de polihexametilen biguanida que se retícula con un epóxido tal como N, N-bismetilen diglicidilanilina, para formar una red o matriz reticulada. Esta etapa de reticulación es necesaria para prevenir la disolución de la matriz. Los materiales descritos por Sawan requieren generalmente una etapa de curación, generalmente en el intervalo de 80° a 120°C, que es inadecuado para muchos sustratos, particularmente la piel humana. Además, el polímero de matriz orgánica preferida (polihexametilen biguanida) es conocido que es tóxico a las células humanas en altas concentraciones (ve la Patente norteamericana 6,369,289 Bl). El uso de plata como un agente antimicrobiano también incurre algunos efectos indeseables. Una desventaja a este procedimiento es que ciertas bacterias han sido capaces de desarrollar resistencia a la plata. (Silver S., "Ba cterial silver resístance : molecular biology and uses and misuses of silver compounds" . FEMS Microbiology Reviews, 2003; 22:341-353). Otra desventaja a este procedimiento es que la difusión de plata puede ser capaz de entrar a la herida y puede manchar potencialmente la piel. Una desventaja adicional de la plata es el alto costo del material en bruto. Procedimientos similares se describen en las patentes norteamericanas 6180584; 6126931; 6030632; 5869073, 5849311; y 5817325. Brown (EP 0136900) describe una tela no tejida con propiedades antimicrobianas para el uso como una cortina quirúrgica. 'Esta se produce mediante el tratamiento de un rayón o material de pulpa de madera con un aglutinante y polihexametilen biguanida (PHMB) . Debido a que la PHMB aplicada es extraíble mediante fluidos acuosos, la cantidad de PHMB debe ser mantenida abajo de un nivel crítico abajo de un nivel crítico, a fin de prevenir la PHMB lixiviada de alcanzar niveles tóxicos. Payne, en la patente norteamericana 5700742, describe el tratamiento de materiales textiles con combinaciones de PHMB y un ácido fuerte a fin de superar problemas tales como de coloración, pérdida de eficacia antimicrobiana, y cambios indeseables a las propiedades del sustrato que se asocian con el tratamiento de textiles utilizando PHMB sin el ácido fuerte adicionado. Orr (patente norteamericana 6369289 Bl) enseña el uso de PHMB en apositos para heridas celulósicos. Orr enseña que la PHMB lixiviable se puede dirigir para efectos adversos tales como desórdenes de la piel, rojez, suavidad y urticaria, pero que estas se evitan al utilizar una cantidad precisamente controlada de PHMB en el aposito para heridas. Nada de lixiviación del antimicrobiano aplicado no se demuestra o aun se sugiere. Orr meramente enseña que la cantidad de PHMB lixiviable es menor que aquella que causaría irritación a la piel o a una herida abierta; sin embargo no proporciona datos a este efecto, o que los material.es proporcionan eficacia antimicrobiana útil en el nivel de PHMB utilizada. De hecho, Orr calcula la cantidad de PHMB aplicada al aposito (mediante extracción) , que implica necesariamente que los materiales se pueden lixiviar o extraer. El uso de niveles de PHMB citada por Orr es solamente de manera ligera abajo de aquellos reclamados por Brown (EP 0136900) . El método de Orr (Patente norteamericana 6,369,289 Bl) se utiliza para producir un aposito' para heridas antimicrobiano comercial conocido como "Kerlix-AMD", que contiene 0.2% de PHMB. El aposito Kerlix- AMD es conocido que muestra una zona de inhibición distinta (ZOI) en una prueba de Kirby-Bauer (ver folleto del producto Kerlix-AMD disponible en (http : /www. endallhq. com/catalog/brochures/KerlixSS .pdf) . Una ZOI medible es un indicador definitivo de actividad antimicrobiana lixiviable. La efectividad antimicrobiana del Kerlix-AMD ha sido descrita "Effectiveness of a New Antimicrobial Ga uze Dressing as a Bacterial Barrier" A. M. Reitsma, y colaboradores, University of Virginia Health System, Charlottesville, VA. Este estudio no hace mención de propiedades no lixiviables. La PHMB ha sido estudiada como un tratamiento antimicrobiano para la tela de algodón (" Testing the Effica cy ofpofyhexametilene Biguanide as an Antimicrobial Trea tmen t for Cot ton Fabri c" , Michelle Wallace, AATCC Review, p 18-20, Noviembre del 2001). La eficacia antimicrobiana se mantuvo después de la lavandería; sin embargo, ninguna discusión de la lixiviación es dada; sin embargo, los datos muestran que la eficacia antimicrobiana disminuye con ciclos de lavado repetidos. Presumiblemente, esto es debido a la pérdida de PHMB del sustrato (lixiviación). Consecuentemente, existe una necesidad por un método que pueda unir una cantidad efectiva y no lixiviable de agente antimicrobiano a una variedad de materiales de sustrato en una manera conveniente, confiable, y de costo efectivo. Las inadecuaciones de los procedimientos existentes se superan con el presente método inventivo en donde un método mejorado de agentes antimicrobianos de unión no lixiviables a una variedad de materiales de sustrato es proporcionado . BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Campo de Aplicación Industrial Es un aspecto de esta invención proporcionar un método para manufacturar un material absorbente inherentemente antimicrobiano. El método establece la unión de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos no de lixiviación a sustratos, para de esta manera impartir a los sustratos una propiedad antimicrobiana no de lixiviación inherente, y sin causar efectos secundarios no deseados tal como hacer al material hidrofóbico (repelente al agua) . El método para manufacturar un material inherentemente antimicrobiano incluye exponer el sustrato a una solución acuosa de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos seguido a secar el sustrato expuesto completamente para impartir una propiedad no de lixiviación a por lo menos una porción de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos. Es un aspecto de la invención actual proporcionar un método para manufacturar un material inherentemente antimicrobiano comprendido de un número suficiente de moléculas de cloruro de dialildimetilamonio polimérico, no lixiviablemente unido a un sustrato comprendido en totalidad o en parte de un material celulósico, para volver el material antimicrobiano y no hidrofóbico antes, durante y después de la exposición del material a fluidos acuosos, el método que comprende: cargar el sustrato con moléculas de cloruro de dialildimetilamonio polimérico al exponer el sustrato a una solución acuosa de moléculas de cloruro de dialildimetilamonio polimérico, y secar completamente el sustrato cargado para impartir una propiedad no de lixiviación a por lo menos una porción de las moléculas de cloruro de dialildimetilamonio polimérico. Es un aspecto de la invención actual proporcionar un método para manufacturar un material inherentemente antimicrobiano comprendido de un número suficiente de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos, no lixiviablemente unidos a un sustrato, para volver el material antimicrobiano y no hidrofóbico, antes, durante y después de la exposición del material a fluidos acuosos, el método que comprende; cargar el sustrato con polielectrolitos catiónicos antimicrobianos al exponer el sustrato a una solución acuosa de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos, y secar completamente el sustrato cargado para impartir una propiedad no de lixiviación a por lo menos una porción de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos. Es un aspecto de esta invención proporcionar un método para unir un polielectrolito catiónico antimicrobiano a un sustrato en donde el sustrato es comprendido en totalidad o en parte de celulosa, y en donde el polielectrolito catiónico antimicrobiano no es autoreticulante y tiene un grado promedio de polimerización de por lo meno 3, en donde el método comprende las etapas de humectar el sustrato con una solución acuosa del polielectrolito catiónico antimicrobiano seguido al secar completamente el sustrato humedecido, en donde el secado causa por lo menos una porción de polielectrolito catiónico antimicrobiano llegar a ser unido al sustrato en una manera no lixiviable, y en donde el polielectrolito catiónico antimicrobiano unido proporciona un efecto antimicrobiano al producto resultante.
Es un aspecto de esta invención proporcionar un método para impartir propiedades antimicrobianas no lixiviables a un sustrato en donde el sustrato es comprendido en totalidad o en parte de celulosa, y en donde las propiedades antimicrobianas no lixiviables resultan de interacciones atractivas fuertes entre el sustrato y el polielectrolito catiónico antimicrobiano en donde las interacciones atractivas fuertes son causadas a ocurrir al secar completamente el sustrato después de la aplicación de una solución acuosa del polielectrolito catiónico antimicrobiano al sustrato. Es un aspecto del método inventivo actual proporcionar un método para manufacturar un material absorbente inherentemente antimicrobiano. Es un aspecto de esta invención que el secado completo se logre mediante la aplicación de calor infrarrojo, calor radiante, o aire caliente. Es un aspecto del método inventivo actual que una etapa adicional de enjuagar, lavar o extraer removerá cualquier porción no unida lixiviable del polielectrolito catiónico antimicrobiano del material inherentemente antimicrobiano . Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos son moléculas poliméricas que contienen por lo menos tres unidades activas de amonio cuaternario por molécula. Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos son moléculas poliméricas que tienen un grado promedio de polimerización seleccionado del grupo que consiste de 3 a 25,000, 20 a 10,000, y 100 a 2500. Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrob'ianos se definen como moléculas poliméricas que tienen una multiplicidad (más de tres) de cargas catiónicas por molécula polimérica o un exceso de carga catiónica neta de mayor que tres cargas por moléculas polimérica. "exceso de carga catiónica neta" se define como la suma de todas las cargas catiónicas en una moléculas dada menos la suma de todas las cargas negativas en la misma molécula, no incluyendo las cargas de ninguno de los iones contadores asociado (tao como iones de cloruro) que no se enlazan covalentemente a la molécula polimérica, y serán considerados a ser un número positivo igual a mayor que tres, para los propósitos de esta invención. La densidad de carga es una medida de la cantidad relativa de carga catiónica en un polielectrolito catiónico dado, y la eficacia antimicrobiana más alta se correlacionará generalmente con la densidad de carga más alta para un polímero dado. Es un aspecto de esta invención que los polielectrolitos catiónicos tengan una carga catiónica excedente mínima de mayor que un mol aproximadamente (1 mol igual a 6.02 x 1023) por 25,000 gramos de polielectrolito catiónico (el peso del polielectrolito catiónico incluye el peso del componente de polímero más el peso de cualquiera de los iones contadores asociados). Predeciblemente, los polielectrolito catiónicos tienen una carga catiónica excedente mínima de mayor que aproximadamente 1 mol por 2,500 gramo de polielectrolito catiónico. Más preferiblemente, los polielectrolito catiónico tienen una cargas catiónica excedente mínima de mayor que aproximadamente 1 mol por 500 gramos de polielectrolito catiónico. Aun mas preferiblemente, los polielectrolitos catiónicos tienen una carga catiónica excedente mínima de mayor que aproximadamente 1 mol por 212 gramo de polielectrolito catiónico. Mucho más preferiblemente, los polielectrolito catiónico tienen una carga catiónica excedente mínima de igual o mayor que aproximadamente 1 mol por 162 gramos de polielectrolito catiónico . Potencial zeta se refiere al potencial electrostático generado por la acumulación de iones en la superficie de una partícula coloidal que se organiza en una capa doble eléctrica que consiste de la capa de Stern y la capa difusa de un material. El potencial zeta y los instrumentos utilizados para medir el potencial zeta son bien conocidos en la técnica. El potencial zeta de un sustrato exitosamente tratado debe ser significantemente más alto que el de un sustrato no tratado, debido a la presencia del polielectrolito catiónico antimicrobiano. Así, la eficacia antimicrobiana de un sustrato tratado se puede determinar al medir su potencial zeta. Es un aspecto del método inventivo actual del potencial zeta del material inherentemente antimicrobíano producido sea negativo (menor que cero) . Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos sean compuestos de fosfonio poliméricos que contengan por lo menos tres unidades activas de fosfonio cuaternario por molécula. Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos sean comprendidos, en totalidad o en parte, de unidades monoméricas que tengan la estructura CH2=CR- (C=0) -X- (CH2) n-N+R' R' ' R' ' ' //Y; en donde, R es hidrógeno o metilo, n igual a 2 o 3, X es ya sea O, S, o NH3 y R' , R' ' y R' ' ' son independientemente seleccionados del grupo que consiste de H, alquilo, arilo, arilamina, alcarilo, y aralquilo de Cl a Clß, e Y es un ion contador aniónico a la carga positiva del nitrógeno cuaternario; sales de dialildimetilamonio; vinil piridina y sales de la misma; sales de vinilbenciltrimetilamonio; sales de dialildialquilamonio y sales de vinilbenciltrialquilamonio. Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos sean comprendidos, en totalidad o en parte de unidades monoméricas que tengan la estructura CH2=CR- (C=0) -X- (CH2) n- NR' R' ' ; en donde, R es hidrógeno o metilo, n igual a 2 o 3, X es ya sea 0, S, o NH, y R' y R' ' son independientemente seleccionados del grupo que consiste de H, alquilo, arilo, arilamina, alcarilo, y aralquilo de Cl a C16. Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos sean moléculas poliméricas conocidas como poliDADMAC comprendidas, en totalidad o en parte, de cloruro de dialildimetilamonio, (también conocido como DADMAC) . Es un aspecto de esta invención que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos sean comprendidos de homopolímero de poliDADMAC u homopolímero de poliVBTAC, donde "poliVBTAC" significa poli (cloruro de vinilbenciltrimetilamonio) . "Homopolímero" se define o como un material polimérico que consiste de múltiples unidades derivadas de un solo tipo de monómero polimerizable. Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos sean moléculas poliméricas comprendidas, en totalidad o en parte, de .unidades monoméricas seleccionadas del grupo que consiste de dimetilaminoetil metacrilato, dimetilaminoetil metacrilato (cloruro de hidrógeno cuaternario) , dimetilaminoetil metacrilato (cloruro de metilo cuaternario) y dimetilaminoetil metacrilato (cloruro de bencilo cuaternario) . Es un aspecto del método inventivo actual que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos sean comprendidos, en totalidad o en parte, de unidades monoméricas seleccionadas del grupo que consisten de dimetilaminoetil acrilato, dimetilaminoetil acrilato (cloruro de hidrógeno cuaternario) , dimetilaminoetil acrilato (cloruro de metilo cuaternario) y dimetilaminoetil acrilato (cloruro de bencilo cuaternario) . Es un aspecto del método inventivo actual que el sustrato sea comprendido, en totalidad o en parte, de celulosa. Es un aspecto del método inventivo actual que el sustrato sea comprendido, en totalidad o en parte, de por lo menos un material celulósico seleccionado del grupo que consiste de hidroxietil celulosa, carboximetil celulosa, metil celulosa, rayón, algodón, lino y pulpa de madera. Es un aspecto del método inventivo actual que el material inherentemente antimicrobiano tenga una capacidad absorbente para fluidos acuosos. Es un aspecto del método inventivo actual que el material inherentemente antimicrobiano tenga una capacidad absorbente para fluido biológicos acuosos.
Es un aspecto del método inventivo actual que el sustrato sea un material flexible, .tejido. Es un aspecto del método inventivo actual que el sustrato sea un material flexible, no tejido. Es un aspecto del ' método inventivo actual que el sustrato sea madera o madera aserrada. Es un aspecto del método inventivo actual que el sustrato sea papel. CAMPO DE APLICACIÓN INDUSTRIAL Es un aspecto del método inventivo actual que .el material inherentemente antimicrobiano comprenda todo o parte de un aposito para heridas, un aposito para quemaduras, un paño sanitario, un tampón, un aposito absorbente intrínsecamente antimicrobiano, un pañal, papel de baño, una toalla sanitaria, una esponja, una torunda de algodón, una bata quirúrgica, una bata de aislamiento, una bata de laboratorio, un guante, cepillos quirúrgicos, una cubierta para cabeza, una cubierta para el pelo, una máscara para la cara, una sutura, un tapete, una cubierta de agarradera de lámpara, una cubierta de mesa de examen, un revestimiento colado, un revestimiento de fragmentos, almohadilla, gasa, tubería de transferencia de sangre, un contenedor de almacenamiento de transferencia de sangre, empaquetamiento estéril, una cubierta de colchón, ropa para cama, una sabana, una toalla, ropa para vestir, ropa interior, una media, cubierta para zapato, un filtro de aire automotriz, un filtro de aire de aeroplano, un filtro de aire de sistema HVAC, una ropa protectora militar, un aparato para protección contra un agente de guerra biopeligroso o biológico, madera aserrada, material de empaquetamiento para alimentos, material de empaquetamiento para carne, material de empaquetamiento para pescado, ropaje para manejo de alimentos, una superficie para preparación de alimentos, unos lentes de contacto, alfombra, madera, madera aserrada, papel o dinero de papel. Definiciones "Microbio" o "microorganismo" se refiere a cualquier organismo o combinación de organismos tales como bacterias, virus, protozoarios, levaduras, hongos, mohos, o esporas formadas mediante cualquiera de estos. "Antimicrobiano" se refiere a las propiedades microbiocidas o microbioestáticas de un compuesto, composición, artículo o material que permita exterminar, extruír, inactivar, o neutralizar un microorganismo; o prevenir o reducir el crecimiento, habilidad para sobrevivir, o propagación de un microorganismo. "Sustrato" se refiere a una superficie o medio en el cual un polielectrolito antimicrobiano se une químicamente'. "Polielectrolito catiónico" significa una molécula de polímero con múltiples sitos o porciones catiónicas que se unen covalentemente al polímero, o se unen a la estructura molecular del polímero antimicrobiano mediante enlaces químicos covalentes, y son parte de la estructura molecular de polímero, y que los sitios o porciones catiónicas se localizan ya sea en la cadena principal del polímero, o en grupos laterales del polímero. "Cadena principal" y "grupos laterales" son términos comúnmente utilizados para describir la estructura molecular del polímero y será familiar a uno de habilidad en la técnica. El término "amonio cuaternario" es nomenclatura química común y el significado será entendido por uno de habilidad en la técnica. Existen dos tipos de compuestos de amonio cuaternario: acídico y no acídico. Los compuestos de amonio cuaternarios acídicos son sales de ácido de aminas, y se caracterizan porque tienen un enlace covalente N-H en donde el enlace N-H es reactivo con bases. Los compuestos de amonio cuaternarios no acídicos no tienen este enlace N-H y no son reactivos con bases. Los compuestos de amonio cuaternario no acídicos son preferidos en la práctica de esta invención. Por "inherentemente antimicrobiano" se propone una propiedad de un material en donde el material exhibiría actividad antimicrobiana o propiedades en la ausencia de cualquier actividad o propiedades antimicrobianas contribuidas por agentes, compuestos o aditivos que no son integrales al material, ni se enlazan químicamente al material, o separables del material, o después de la remoción o agotamiento de tales agentes, compuestos, o aditivos del material. "Inherentemente antimicrobiano" no significa que el material contenga nada de agentes lixiviables con actividad antimicrobiana . Por "nada de lixiviación" se propone que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos de la presente invención, una vez unidos al material o sustrato por la vía del método de la invención actual, no se separan apreciablemente de, migran fuera de o lejos del material o sustrato, entran a una herida, o de otra manera llegan a ser no integrales con el material o sustrato bajo usos estándares. Por "no apreciablemente separado" se propone que no más de una cantidad insustancial de polielectrolito catiónico antimicrobiano se separe, por ejemplo menos de uno por ciento preferiblemente menos de 0.1 por ciento, más preferiblemente menos de 0.01 por ciento, y aun más preferiblemente menos de 0.001 por ciento de la cantidad total del polielectrolito catiónico antimicrobiano. Alternativamente, "no apreciablemente separado" significa que la concentración de solución del polielectrolito catiónico antimicrobiano que resulta de la separación del polielectrolito catiónico antimicrobiano, en un líquido en contacto con el material o sustrato, no exceda un nivel predeterminado, por ejemplo menos de 0.01%, preferiblemente menos de 0.005%, y más preferiblemente menos de 0.001%. Alternativamente, dependiendo de la aplicación, "no apreciablemente separado" puede significar que ningún efecto adverso o sanación de herida o la salud de un tejido adyacente de interés sea medible. Debe ser entendido que la definición particular puede depender de la aplicación en la cual la invención se utiliza. Por ejemplo, en aplicaciones textiles, el deseo es mantener la eficacia durante un período prolongado de uso, así solamente una pérdida muy gradual de material antimicrobiano durante un tiempo extendido sería aceptable, sin considerar la cantidad lixiviada en cualquier punto dado en el tiempo. Para aplicaciones médicas tales como apositos para heridas, la preocupación principal sería asegurar que la concentración localizada del material lixiviable permanezca abajo de un nivel específico en un punto dado en el tiempo, o conduzca a ningunos efectos adversos durante el período de uso. Con respecto a la definición anterior, se nota que "no lixiviable" se -refiere al enlace entre la cadena de polímero y el sustrato. En ciertas modalidades de la presente invención, un enlace entre la cadena principal de polímero y uno o más tipos de grupo antimicrobiano se pueden hacer intencionalmente hacer más susceptibles para liberar, y por lo tanto, más lixiviables. Esto puede proporcionar un beneficio donde es deseable para un porcentaje de los grupos antimicrobianos a ser liberados selectivamente bajo ciertas condiciones. Sin embargo, se nota que el enlace típico entre la cadena de polímero y los grupos antimicrobianos contemplados y permitidos en la presente sean enlaces covalentes que no se lixivian bajo condiciones de exposiciones estándares. Por "grado de polimerización" se propone el número de monómeros que se unen en una sola cadena de polímero. Por ejemplo, en una modalidad preferida de la invención, el grado promedio de polimerización está en el intervalo de aproximadamente 5 a 1,000. En otra modalidad, el grado promedio preferido de polimerización está en el intervalo de aproximadamente 10 a 500, y en todavía otra modalidad, el grado promedio preferido de polimerización está en el intervalo de aproximadamente 10 a 100. "Autoreticulación" significa que el polímero tiene la capacidad de someterse a una reacción química o física consigo mismo que da por resultado la formación de puente, enlace, o unión entre sus moléculas de cadena de polímero individuales para formar una estructura de red tridimensional que consiste esencialmente de una sola molécula grande, sin la necesidad de reaccionar con ninguno de los reactivos exteriores tales como catalizadores o agentes reticuladores que no son ya parte de la estructura molecular del polímero.
Un "material celulósico" significa un material natural hecho en totalidad o en parte de celulosa o un material sintético derivado de celulosa o que tiene propiedades químicas y físicas similares a la celulosa. DESCRIPCIÓN DETALLADA La invención actual proporciona un método de manufactura de un material inherentemente antimicrobiano que establece una unión no de lixiviación de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos sobre un sustrato. La unión no de lixiviación de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos a un sustrato que ha sido expuesto a una solución de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos (la solución de tratamiento) ocurre durante el secado completo del sustrato. En una modalidad ejemplar del método inventivo, un algodón que contiene el sustrato, o un derivado de celulosa, se seca completamente después de que ha sido expuesto a una solución acuosa de cloruro de dialildimetilamonio polimérico (es decir poliDADMAC) que tiene un grado promedio de polimerización que varía de 5 a 10,000, o más preferiblemente de 30 a 5,000, y mucho más preferiblemente d 100 a 2500. Como se utiliza en la presente, "antimicrobiano" se refiere a la propiedad de un compuesto, composición, artículo, o material que permita destruir, neutralizar o exterminar un microorganismo. Como se utiliza en la presente, "microbio" o "microorganismo" se refiere a cualquier organismo o combinación de organismos capaces de causar infección, tales como bacterias, virus, protozoarios, levaduras, hongos o mohos. Es un aspecto del método de la invención que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos comprendan compuestos de fosfonio polimérico. Los compuestos de fosfonio polimérico son conocidos que poseen propiedades antimicrobianas. Diversos reportes en la literatura química tienen que ver con la síntesis de varios polímeros sintéticos antimicrobianos. Por ejemplo, la síntesis de derivados de fosfonio polimérico de estireno han sido reportados por Endo, T., y colaboradores en "Novel Polyca tionic Biocides : Synthesis and Antibacterial Activi ty of Polymeric Phosphonium Sal ts" (Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 31, pp. 335-342, 1993). Los polímeros de fosfonio cuaternario han sido mostrados que son hasta 4 órdenes de magnitud más efectivos como los agentes antimicrobianos que los polímeros cuaternarios de nitrógeno correspondientes. Es un aspecto del método inventivo que concentraciones adecuadas de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos en la solución de tratamiento varíen de aproximadamente 20% en peso a aproximadamente 0.01% en peso y preferiblemente entre 10% en peso y 0.1% en peso. La concentración actual elegida para una aplicación particular depende, entre otras cosas, de peso molecular de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos particulares y la viscosidad resultante de la solución. En un mínimo, una cantidad suficiente de antimicrobiano se debe incorporar en el producto a fin de proporcionar el grado deseado de actividad antimicrobiana (como se describe enseguida) . No existe límite superior distinto a la concentración de la solución de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos que se puedan utilizar, diferente a > las restricciones prácticas, tales como viscosidad, solubilidad, y costo, que variarán de acuerdo al polielectrolito catiónico antimicrobiano utilizado. Es un aspecto del método inventivo que no hay tiempo de incubación mínimo después de la carga de sustrato con el antimicrobiano medíante la exposición del sustrato a una solución de polielectrolitos catiónicos antimicrobiano. La carga de sustrato con polielectrolitos catiónicos antimicrobíanos se completa tan pronto como el sustrato se humedezca con la solución de polielectrolito catiónico antimicrobiano. La uniformidad de la humectación permite el producto final que tenga una distribución pareja y uniforme de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos unidos, pero no es necesario un pre-requisito para la unión de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos a cualquier área específica de sustrato.
Para establecer una unión no de lixiviación de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos a un sustrato, al sustrato que ha sido cargado con la solución del polielectrolito catiónico antimicrobiano debe ser luego completamente secado. El secado completo es necesario para impartir la propiedad no de lixiviación llevada por el método inventivo por lo menos una porción de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos que estuvieron en la solución haciendo contacto con el sustrato. Es un aspecto del método inventivo "utilizar cualquier combinación de temperatura y tiempo que da por resultado el secado completo del material. Como se utiliza en la presente, completamente secado significa, por ejemplo, que un sustrato expuesto a una solución de polielectrolitos catiónícos antimicrobianos luego se seca un peso constante. Como se utiliza en la presente, secado a un peso constante significa secado al punto en el cual la aplicación continuada del procedimiento de secado elegido no durará más dando por resultado una pérdida medible adicional considerable de peso debido a la evaporación de agua u otro solvente. El logro' de peso constante es una herramienta útil para medir el grado de sequedad; sin embargo, el logro del peso constante no es el factor actual que permita la unión no lixiviable del antimicrobiano al sustrato. Esa unión es producida por el proceso de secado por sí mismo. (remoción de agua del sistema). Las temperaturas particulares y los tiempos de secado necesario para lograr el secado completo depende, entre otras cosas sobre el material de sustrato particular, la cantidad inicial de humedad en el artículo, el peso y el tamaño del artículo, la cantidad de flujo de aire proporcionado al artículo durante el secado, y la humedad del aire proporcionado al artículo durante el secado, y la humedad del aire u otro medio que hace contacto con el artículo. Ejemplos ilustrativos se proporcionan enseguida los cuales describen el efecto para lograr varios grados de sequedad al permitir al sustrato tratado alcanzar equilibrio de humedad en punto específicos de humedad relativa. Cualquier aparato de secado, método de secado, y combinación de tiempo de temperatura y de secado que seca completamente el sustrato tratado e imparte un enlace no lixiviable entre el sustrato y el antimicrobiano es suficiente. Para propósitos de ilustración, dependiendo de las características particulares de una aplicación particular, la etapa de secado se puede realizar en un horno (por ejemplo 80°C durante 2 horas), en un horno de rendimiento alto (por ejemplo 140°C durante 30 segundos), en un secador de ropa, en un desecador, en una cámara de vacío, en un deshumedecedor, en un deshidratador, o en un liofilizadór (secador por congelamiento). Calor infrarrojo, calor radiante, microondas, y aire caliente todos son métodos de secado adecuados para el sustrato que ha sido expuesto a una solución de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos. El límite superior de temperatura de secado para una aplicación particular será generalmente determinado por la temperatura de degradación del sustrato particular o el polielectrolito catiónico antimicrobiano que se trata. Se pueden utilizar métodos de secado no convencionales o no tradicionales. Por ejemplo, simplemente el congelamiento del sustrato húmedo que ha sido tratado con la solución antimicrobiana ha sido encontrado que imparte un enlace no de lixiviación del antimicrobiano al sustrato. Presumiblemente, es debido al hecho de que en la congelación el antimicrobiano disuelto es empujado fuera de la estructura del hielo de cristalización, dejando el antimicrobiano previamente disuelto depositado sobre la superficie del sustrato, y formando un enlace no de lixiviación entre el sustrato y los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos. Esto da por resultado el mismo efecto total como el secado convencional, en donde el agua se separa del polímero mediante evaporación. Como se espera, el congelamiento rápido, tal que enfría el material húmedo en el nitrógeno líquido, no es efectivo en promover unión no lixiviable debido a tiempo insuficiente para lograr la separación del antimicrobiano del agua. Un efecto similar se observa cuando el sustrato que ha sido tratado con una solución acuosa de antimicrobiano se lava subsecuentemente con un solvente orgánico que es miscible con agua, a fin de remover el agua, seguido luego por el lavado en agua. La etapa de secado convencional se puede omitir. Sin embargo, el enlace no lixiviable del antimicrobiano al sustrato todavía se puede lograr debido a que el solvente remueve el agua en una manera similar a la que pasa durante el secado normal. Generalmente, un polímero soluble en agua tal como poliDADMAC será insoluble o menos soluble en un solvente orgánico, comparado al agua, y el efecto de enlace será más pronunciado ya que la solubilidad del polímero antimicrobiano en el solvente elegido es más baja. Por ejemplo, se ha encontrado que el alcohol t-butílico y el tetrahidrofurano promueven el enlace no lixiviable del polímero antimicrobiano a un sustrato de algodón mejor que la dimetilformamida o metanol. Es un aspecto de esta invención que el polímero antimicrobiano se aplique al sustrato como una solución acuosa, y que los solventes orgánicos no se requieran. El uso de soluciones acuosas es una ventaja sobre el uso de solventes orgánicos debido a que varios tejidos incluyen costo, seguridad, salud y regulación. También es posible utilizar solventes mezclados, tales como mezclas de agua/alcohol, para la aplicación inicial del antimicrobiano al sustrato utilizando el proceso descrito, combinado con cualquiera de los métodos de secado descrito en lo anterior.
Esto dependerá sobre la solubilidad del antimicrobiano en los sistemas de solvente mezclados. Por ejemplo, las mezclas de alcohol y agua se pueden utilizar. También puede ser posible utilizar sistemas de , solvente completamente no acuosos; sin embargo, es necesario que el antimicrobiano sea soluble en el sistema de solvente elegido. Otros métodos de secado tal como secado de fluido supercrítico también se pueden emplear exitosamente en la práctica de esta invención. El secado por congelación se puede utilizar; sin embargo, es innecesario puesto que meramente el congelamiento del sustrato que ha sido humedecido con antimicrobiano es suficiente. La sublimación o remoción subsecuente de la fase de hielo no se requiere necesariamente a fin de efectuar un enlace no lixiviable entre el sustrato y los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos . Es un aspecto del método de la invención que previo a la etapa de secado, a fin de disminuir el tiempo necesario para secar completamente el sustrato cargado, y/o para reducir el consumo de materiales, una acción mecánica o fuerza se puede aplicar al sustrato cargado para remover la solución que contiene antimicrobiano excedente del sustrato cargado. Cualquier acción o fuerza mecánica se puede aplicar; sin embargo, se prefiere que tal acción o fuerza sea uniforme a fin de proporcionar una distribución uniforme de solución restante dentro del sustrato cargado conforme la solución se lleva fuera. Ejemplos de tal acción o fuerza mecánica incluyen, pero no se limitan a, apisonamiento, prensado, apretamiento, centrifugación, y los similares. Debe ser notada la aplicación de una fuerza mecánica para remover la solución excedente previo al secado que es distinto del procedimiento de secado en que la fuerza mecánica remueve tanto el antimicrobiano como la solución portadora mientras que el procedimiento de secado remueve solamente la solución portadora, a través de la evaporación, pero deja el antimicrobiano en el sustrato cargado. La unión no de lixiviación de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos producida por el método inventivo ha sido mostrada al hervir los artículos tratados de esta invención de agua que contiene un intervalo de concentraciones de sal, y en agua que tiene un intervalo de varios valores de pH neutros, acídicos, y alcalinos, seguidos por la verificación de que los artículos tratados retengan la actividad antimicrobiana. Además, la eficacia antimicrobiana de los materiales que tienen unión no de lixiviación del polielectrolito catiónico antimicrobiano ha sido demostrada después de la exposición de los materiales inherentemente antimicrobianos al material proteínico en la forma de suero bovino fetal. Es un aspecto del método inventivo actual que una etapa de enjuague se pueda ejercer opcionalmente. Es probable que cuando utilizando el método de la invención actual, que solamente una porción de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos totales aplicados al sustrato llegarán a ser actualmente no lixiviablemente unidos al sustrato; por consiguiente, el material inherentemente antimicrobiano es probable que también contenga algunos polielectrolitos catiónicos antimicrobianos lixiviables. La decisión de. si o no enjuagar el material tratado dependerá sobre sin una propiedad antimicrobiana de lixiviación, además de la propiedad antimicrobiana inherentemente no de lixiviación, se desea en el producto final. Para algunas aplicaciones (por ejemplo aplicaciones textiles) puede ser deseable retener algo o todo de la porción lixiviable de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos en el producto final, en combinación con la porción no de lixiviación debido a que la porción lixiviable puede contribuir a la actividad antimicrobiana total, por lo menos inicialmente, antes de que la porción lixiviable llegue ser agotada. Así, por ejemplo, donde una aplicación particular demanda retensión de la porción lixiviable, es adecuado utilizar el material inherentemente antimicrobiano después de que ha sido secado completamente (sin enjuague). Para otras aplicaciones (por ejemplo algunos apositos para heridas), puede ser deseable remover la porción lixiviable y retener solamente la porción no de lixiviación. Por ejemplo, donde una aplicación particular demanda la remoción de la porción de lixiviación,, el material tratado completamente seco se puede enjuagar repetidamente en fluido para remover la porción lixiviable de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos que no se unieron al sustrato durante la etapa de secado completo. En una modalidad ejemplar, la etapa de enjuague se puede considerar completa cuando las lecturas de conductividad del enjuague igual a aquel del fluido de enjuague de entrada, que indica que el enjuague está libre de no uniones. En otra modalidad ejemplar, el enjuague se puede lograr al utilizar una solución de sal, seguido al enjuagar en agua fresca para remover tanto el antimicrobiano lixiviable como la sal a fin de obtener el nivel posible más bajo de antimicrobiano lixiviable. Es un aspecto del método inventivo actual que puede establecer una unión' no de lixiviación de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos a una variedad de sustratos. Los materiales de sustrato naturales y sintéticos tratables al método inventivo actual incluyen, pero no se limitan a, celulosa, derivados de celulosa, hidroxietil celulosa, carboximetil celulosa, metil celulosa, rayón, algodón, pulpa de madera, lino, polisacárido, proteína, lana, colágeno, gelatina, quitina, quitosan, alginato, almidón, seda, poliolefina, poliamida, fluoropolímero, cloruro de polivinilo '(PVC), vinilo, caucho, polilacturo, poliglicólido, acrílico, poliestireno, políetileno, polipropileno, nylon, poliéster, poliuretano, y silicona, todos de los cuales se pueden verificar por experimentación de rutina basado por la presente descripción. Es un aspecto del método inventivo actual que la actividad antimicrobiana exhibida por los . materiales manufacturados por el método es muy robusta. En contraste, algunas formulaciones competentes, tales como aquellas vendidas por AEGIS Environments, han sido encontradas que son inactivadas después de la exposición a la sangre (ver EP el documento 0136900) o suero bovino fetal al 10%. En una modalidad ejemplar del método inventivo actual, la actividad antimicrobiana de las moléculas políméricas no lixiviablemente unidas del cloruro de dialildimetilamonio de compuesto de amonio cuaternario permanezca robusto en la presencia de suero bovino fetal al 10%, como se describe en los ejemplos enseguida. Este aspecto del método inventivo actual permitirá la actividad antimicrobiana a persistir en la presencia de fluidos corporales, que es una propiedad valiosa y útil para muchas aplicaciones en la industria de la salud. Es un aspecto de esta invención que los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos de silano, silicona o siloxano no se apliquen en sustrato o se incorporen en el material antimicrobiano, ya que los compuestos de silano, silicona o siloxano generalmente impartirán un carácter repelente al agua a un sustrato de composición, reduciendo de esta manera la absorbencia del material. Es un aspecto de esta invención que el proceso no requiera el uso de una atmósfera inerte, vacío, presión alta irradiación, solventes orgánicos, catalizadores, temperaturas excesivamente altas, y/o reactivos volátiles, costosos, inflamables, o tóxicos para producir el material antimicrobiano. Esto es en contraste a métodos previos que requieren tales mediciones a fin de producir un sustrato celulósico con amonio cuaternario unido. Es un aspecto de modalidades específicas del método inventivo actual que la unión de polielectrolitos catiónicos antimicrobianos a un sustrato de tela tenga un efecto suavizante sobre la tela, y puede de esta manera reducir la cantidad de suavizante que debe ser aplicado a la tela. Es un aspecto de las modalidades específicas del método inventivo actual que los agentes suavizantes de tela catiónicos se puedan adicionar al tratamiento de solución para impartir un efecto antimicrobiano aumentado para el producto del método inventivo. Los inventores han determinado que los agentes suavizantes catiónicos solos no muestren ningún efecto antimicrobiano permanente, y por lo tanto los inventores con respecto a esta observación de las interacciones sinérgica entre los agentes suavizantes catiónicos y el polielectrolito catiónico antimicrobiano sea un efecto novedoso y de aumento. Algunos sustratos son más tratables al tratamiento mediante los polielecrolitos catiónicos antimicrobianos seleccionados que otros sustratos similares. Por ejemplo, el rayón y el algodón ambos son formas de celulosa. Sin embargo, se ha encontrado (inesperadamente) que el algodón tratado utilizando poliDADMAC de acuerdo con los métodos descritos en la presente da un producto con una energía antimicrobiana significantemente más alta que el rayón tratado en una manera idéntica. Esto es- un resultado inesperado, y se ha encontrado que es particularmente útil, por ejemplo, en la manufactura de un aposito para heridas antimicrobianas. La pulpa de madera también es significantemente más reactiva que el rayón cuando se utiliza en conjunción con poliDADMAC. Estas diferencias pueden no existir, o aun ser inversas cuando se emplean polielectrolitos catiónicos antimicrobianos diferentes. El enlace no lixiviable fuerte de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos a los sustratos, como se describe en la presente, es inesperado basado sobre las comparaciones a otros sistemas modelo tal como la formación de complejos de polielectrolito entre polímeros catiónicos y arcilla o partículas de mica. Por ejemplo, el tratamiento de mica con una solución acuosa de poliDADMAC, seguido por el secado y lavado en agua destiladas da por resultado un material capaz de enlazar un tinte aniónico, como se describe en los siguientes ejemplos; sin embargo, si este material tratado se enjuaga subsecuentemente en solución salina, la habilidad para unir el tinte aniónico se disminuye sustancialmente, o pierde completamente, indicando una pérdida de poliDADMAC del material. Como tal, el sistema de arcílla-poliDADMAC no constituye un enlace antimicrobiano a un sustrato en una manera no lixiviable. Así, el mecanismo de enlace del antimicrobiano catiónico a la superficie como se describe para la invención actual, es presumiblemente no de manera estricta un tipo de intercambio de iones de proceso, como se exhibe por el sistema de poliDADMAC-mica . Aunque es conocido que la celulosa exhibe normalmente una carga de superficie negativa neta (o potencial zeta) no se considera que sea un material iónico. Así, las interacciones iónicas entre la celulosa y una especie catiónica no será esperada que sea excepcionalmente fuerte o irreversible. Presumiblemente, las interacciones fuertes que dan por resultado enlaces no lixiviables observados entre el algodón y el políDADMAC, por ejemplo, se basan sobre una combinación balanceada de interacciones hidrofóbicas e iónicas. Estas interacciones se forman durante el secado o remoción del agua del sistema. La resistencia total de estas interacciones se compone por la naturaleza polimérica del sustrato y el polielectrolito catiónico antimicrobiano, que da por resultado una multiplicidad de efectos de enlace. Esta multiplicidad de efectos de enlace significa que cada molécula antimicrobiana polimérica es contenida al sustrato a través de atracciones de enlace que emanan de muchos puntos diferentes a lo largo de la estructura molecular, que combina para dar un enlace total muy fuerte entre el sustrato y el polielectrolito catiónico antimicrobiano polimérico. Esta multiplicidad de efectos de enlace no se puede lograr para moléculas más pequeñas, tales como monoquats (cloruro de benzalconio, o DDDAMC, por ejemplo) . No se puede regular que el proceso de secado induzca la formación de enlaces químicos covalentes entre el sustrato y el polielectrolito catiónico antimicrobiano. Esto podría ocurrir, por ejemplo, mediante reacciones de condensación (deshidratación) de los grupos hidroxilo o sobre celulosa con sitios reactivos sobre las moléculas antimicrobianas. La inserción de porciones de los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos en la estructura cristalina del sustrato de celulosa también podría ser parcialmente responsable para el enlace observado. Los compuestos de amonio cuaternario poliméricos exhiben la unión no de lixiviación descrita en la presente. El uso de compuestos de amonio cuaternario no poliméricos de acuerdo al método de esta invención no producen una unión no lixiviable. Ejemplos comparativos de la falta de unión no lixiviable de quats no poliméricos se da enseguida. En vista del comportamiento de los quats no poliméricos, no sería obvio a uno de habilidad en la técnica que los quats poliméricos llegarían a ser no lixiviablemente unidos cuando se utilizan en el método de la invención actual. El descubrimiento de que el secado de un sustrato de celulosa a la cual un polielectrolito catiónico ha sido aplicado causa el enlace no lixiviable, irreversible entre por lo menos una porción del polielectrolito catiónico aplicado que no ha sido descrito previamente. Onabe ( " Studies of Interf acial Properties of Polyelectrolyte-Celulosa Systems . I. Forma tion and Structure of Adsorbed layers of Ca tioinic Polyelectrolyte - ( Poly-DMDAAC) on Celulosa Fibers" Journal of Applied Polymer Science, Vol. 22, 3495-3510 (1978)) estudió la adsorción del poliDADMAC sobre fibras de celulosa. Las fibras de celulosa se empaparon en soluciones de poliDADMAC durante 24 horas, y luego se enjuagaron para remover el exceso de poliDADMAC previo al análisis. Basado sobre los estudios y datos presentados en la presente para describir la invención actual, será reconocido que tal etapa de enjuague (sin primero secar el sustrato expuesto) no produce un material inherentemente antimicrobiano con polielectrolito catiónico lixiviablemente unido al sustrato de celulosa. Aparentemente, el procedimiento de enjuague descrito pro Onabe no es suficiente para remover todo del polielectrolito catiónico aplicado; sin embargo, la cantidad restante es insuficiente para proporcionar eficacia antimicrobiana. Esto ha sido verificado como se describe en los ejemplos enseguida. Onabe no discute las propiedades antimicrobianas de los materiales de celulosa con polielectrolitos catiónicos antimicrobianos adsorbidos, tampoco discute la referencia entre aquellos materiales que muestran cualquier enlace no lixiviable. Onabe atribuye la absorción de polielectrolito catiónico a la celulosa como estrictamente una interacción electrostática, que es inconsistente con las observaciones de las propiedades no lixiviables de la invención actual cuando se exponen a soluciones salinas. Es conocido; sin embargo, que las propiedades antimicrobianos aumentadas se exhiben por los compuestos cuaternarios poliméricos, relativos a los quats monoméricos (Dceda, T., "Antibacterial Activi ty of Polyca tionic Biocides " , Capitulo 42, página 743 en: High Performance Biomaterials, M. Szycher, ed., Technomic, Lancaster, PA (1991); y Ikeda T, Yamaguchi H, y Tazuke, S "New Polymeric Biocides : Synthesis and Antibacterial Activi ties of Polyca tions wi th Pendant Biguanide Groups" ; Antimicrob. Agents Chemother. 26(2), p 139-44 (1984)).
La naturaleza inesperada de la observación de que el enlace no lixiviable es causado por el empleo de una etapa de secado se evidencia adicionalmente por el hecho de que mientras es generalmente conocido que un complejo de polielectrolito fuerte (PEC) se puede formar entre polímeros opuestamente cargados, la formación de tales PECs generalmente procede espontáneamente, aun en solución acuosa. Por ejemplo, unas soluciones acuosas de polielectrolitos opuestamente cargados se pueden mezclar, dando por resultado la precipitación inmediata de un PEC. Por ejemplo, en la Patente norteamericana 6,776,985, Sailer reporta la formación de microcápsulas de PEC formadas mediante la reacciones de soluciones acuosas de sulfato de celulosa y poliDADMAC. Estos materiales de PEC sólidos se forman dentro de milisegundos en el mezclado de dos soluciones acuosas, sin la necesidad para el secado o remoción el agua, debe ser notado que el sulfato de celulosa es sustancia sustancialmente diferente que los materiales de sustrato de la invención actual (tal como algodón) , en que el sulfato de celulosa es una sustancia altamente iónica que es soluble en agua. Los materiales inherentemente antimicrobianos producidos utilizando el método inventivo actual son distintos de aquellos descritos por Senka (JP 09078785, ver la discusión anterior) , en que los materiales inherentemente antimicrobianos producidos mediante la invención actual se producen debido a interacciones específicas sobre el nivel molecular entre el sustrato y el polielectrolito catiónico antimicrobiano polimérico aplicado, como se describe en lo anterior. En contraste, los materiales descritos por Senka dependen de la interacción de las moléculas de copolímero individuales entre sí para formar una red insoluble sólida. En otras palabras, los copolímeros descritos por Senka son capaces de someterse a la autoreticulación . El término "autoreticulación" significa que el polímero tiene la capacidad de someterse a una reacción química o física consigo mismo que da por resultado la formación de puente, enlace, unión entre sus moléculas de cadena de polímero individuales para formar una estructura de rede tridimensional que consiste esencialmente de una sola molécula grande, sin la necesidad de reaccionar con ninguno de los reactivos exteriores tales como catalizadores o agentes reticuladores que ya no son parte de la estructura molecular del polímero. Las moléculas de polímero se enlazan individualmente al sustrato, y por consiguiente se comportan como parte del sustrato. Una vez reticulado, el polímero llega a ser insoluble; aunque, la red polimérica reticulada puede ser capaz de absorber agua para formar un gel. Los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos de la invención actual no se autoreticulan. Puesto que no hay red de polímero reticulada que llegue a ser unida a la superficie de los materiales inherentemente antimicrobianos de la invención actual, los materiales retienen las propiedades físicas generales de los sustratos no tratados tales como apariencia, sensación, textura, tacto, suavidez, y flexibilidad. Los materiales de recubrimiento reticulados también podrían tender a unir con cemento fibras individuales conjuntamente, o rellenar huecos y poros, ambos de los cuales podrían afectar adversamente las propiedades del sustrato. En contraste los materiales preparados utilizando un recubrimiento, tal como descrito por Senka, puede ser esperado llegar a ser rígido, quebradizo o no adherente debido a la asociación de intermolecular o reticulación de los antimicrobianos poliméricos de autoreticulación utilizados. Como una analogía de las diferencias entre los dos tipos de sistemas, considerar las diferencias entre un barniz utilizado para terminar la madera al proporcionar un recubrimiento brilloso protector, contra un tipo para teñir madera del producto que meramente colorea la madera pos sí misma sin cambiar su textura. Los materiales de barniz son similares a los materiales de Senka, en que son generalmente de autoreticulación, y una vez que se secan llegan a ser insolubles. El barniz seco; sin embargo, se puede desprender fácilmente de la superficie de madera subyacente. El teñido de madera, por otra parte, será generalmente más sustantivo al sustrato de madera y más difícil de remover. Las interacciones del teñido de madera son solamente entre las moléculas de teñido individuales y el sustrato de madera. Las moléculas de teñido son más similares a los polielectrolitos catiónicos antimicrobianos de la invención actual en que no interactúan consigo mismos para formar un recubrimiento tridimensional . Debe ser enfatizado gue en la mayoría de los procesos propuestos para producir material final que esté libre de aditivos lixiviables, es generalmente no intuitivo secar el producto antes de enjuagar cualquier aditivo no unido "extra". Usualmente, será de costo más efectivo enjuagar o lavar el material previo al secado final a fin de evitar la necesidad para secar más de una vez. Muchos métodos de tratamiento (antimicrobianos y de otra manera) dependen de una reacción entre el sustrato y el aditivo aplicado, y esta reacción usualmente toma lugar en la solución. Ejemplos de estos se observan en muchas de las referencias citadas en lo anterior (ver por ejemplo Payne, Onabe, Lee, Abel, y Batich) . Esta etapa de enjuague previo al secado del material tratado también es ampliamente utilizada en procesos de tratamiento textiles tales como tratamiento con tinte utilizando tintes dispersos, reactivos o de tanque. En el caso de la invención actual; sin embargo, la reacción entre el sustrato y el aditivo antimicrobiano es causada actualmente a ocurrir a por la etapa de secado. Por consiguiente, el enjuague o lavado no se puede hacer hasta después de que el material ha sido secado, o de otra manera el aditivo sería completamente removido . La eficacia antimicrobiana se puede medir mediante métodos apropiados que serían familiares a un experto en la técnica. En particular, una versión modificada de la Asociación Americana de Químicos y Colorantes Textiles (AATCC) Método de Prueba 100 ( "An tibacterial Finishes on Textiles : Assessment of" ) , una prueba designada para probar acabados antibacterianos de materiales textiles es útil, y se describe en los siguientes ejemplos. Uno. de habilidad en la técnica reconocerá que una reducción significante del número de bacterias viables deben ser observadas cuando el material antimicrobiano se pruebe de acuerdo a este método, el cual utiliza un material no antimicrobiano (no tratado) con propiedades físicas similares como un "control negativo". Preferiblemente, la reducción en los niveles bacterianos "contra el control negativo" debe ser un factor de 1000 (un "exterminio de 3-log" o 99.9% de reducción). Más preferiblemente, la reducción en los niveles bacterianos (contra el control negativo) debe ser un factor de 10,000 (un "exterminio de 4-log", o un 99.99% de reducción). Aun más preferiblemente, la reducción en los niveles bacterianos (contra el control negativo) debe se un factor de 100,000 (un "exterminio de 5-log", o un 99.999% de reducción) . Mucho más preferiblemente, la reducción en los niveles bacterianos (contra control negativo) debe ser un factor de 1,000,000 (un "exterminio de 6-log", o 99.9999% de reducción). Debe ser notado que las limitaciones del método de prueba pueden dar por resultado reducciones numéricas inferiores de niveles bacterianos y el número de bacterias viables en el control negativo es bajo. Por ejemplo, si el control negativo contiene solamente 500 bacterias viables (unidades que forman colonias), un factor de reducción de 500 (un exterminio de 2.7-log) es el resultado posible máximo; sin embargo, en este caso el resultado representa una reducción de 100% de población bacteriana, y es perfectamente aceptable. Generalmente, cuando el método estándar es seguido utilizando artículos de prueba textiles absorbentes, el crecimiento de las bacterias mucho más comúnmente encontradas en el control negativo estarán en el intervalo de 100,000 a 10,000,000 unidades de formación de colonias. Los compuestos de amonio cuaternario, que incluyen los antimicrobianos no lixiviablemente de enlace de esta invención, generalmente muestran mayor actividad contra los organismos bacterianos Gram+ que contra los organismos bacterianos Gram-. Así, un nivel más alto de antimicrobianos unidos es necesario a fin de lograr la misma eficacia antimicrobiana contra los organismos Gram-. Sorprendentemente, se encuentra que los niveles necesarios del antimicrobiano no ' lixiviablemente de enlace en materiales preparados por la invención actual son sustancialmente inferiores que aquellos requeridos cuando otros métodos se utilizan para unir antimicrobianos similares a sustratos similares. Por ejemplo, en una modalidad específica de esta invención, un sustrato de algodón tratado con una solución acuosa al 2% de poliDADMAC, seguido por el secado y enjuague secuencias en solución salina y agua desionizada se encontró que tiene mayor que eficacia de f 6-log contra una amplia gama de tanto organismos Gram+ como organismos Gram- (ver ejemplos enseguida para detalles de experimentales) . Análisis elementales para el contenido de nitrógeno revelaron que el contenido total de el polielectrolito catiónico antimicrobiano de amonio cuaternario (poliDADMAC) fue menor que 1 por ciento en peso (< 1% en peso) . En contraste, los materiales producidos utilizando tratamientos antimicrobianos que involucran la copolimerización de injerto de monómero poliDADMAC sobre los sustratos de algodón que utilizan los métodos descritos por Batich, patente norteamericana 7,045,673 y la solicitud US 20020177828 Al, deben contener mayor que aproximadamente 5% en peso de antimicrobiano para la eficacia antimicrobiana equivalente cuando el mismo sustrato (algodón) , y el mismo polielectrolito catiónico antimicrobiano por el polielectrolito catiónico (poliDADMAC) se utiliza. Un ejemplo comparativo que muestra la eficacia antimicrobiana de materiales inherentemente antimicrobianos hechos utilizando el método de injerto de Batich se proporcionan enseguida. Preferiblemente, la composición antimicrobiana de la invención actual es efectiva contra la Gram+. Más preferiblemente, el antimicrobiano de la composición actual es efectivo contra las bacterias Gram+ y las bacterias Gram-. Mucho más preferiblemente, el antimicrobiano de la composición actual es efectiva contra las bacterias Gram+, bacterias Gram- y también organismos fúngales y virales. Cuando un compuesto de amonio cuaternario se utiliza como el agente antimicrobiano en la práctica de esta invención, es posible estimar el grado relativo de enlace de antimicrobiano cuaternario al sustrato al utilizar una prueba de tiente que se describe en los ejemplos dados enseguida. Se encuentra que existe una correlación positiva entre los resultados de la prueba de tinte descrita, y el desempeño antimicrobiano. Generalmente, los materiales que exhiben un color azul oscuro que resultan utilizando- el procedimiento de prueba específico, exhibirán actividad antimicrobiana excelente (reducción de (>6-log de pseudomonas, por ejemplo), mientras que los resultados de intensidad de azul más claro se correlacionan a la eficacia antimicrobiana inferior. En vista de la descripción general proporcionada en la presenten en lo anterior, con respecto a la manera de practicar este método inventivo, aquellos expertos en la técnica apreciarán que esta descripción permite la practica del método inventivo como se define en las reivindicaciones adjuntas. Sin embargo, los siguientes detalles experimentales se proporcionan para asegurar una descripción descrita completa de esta invención, incluyendo el mejor modo de la misma. Sin embargo, será apreciado que el alcance de esta invención no debe ser considerada en términos de ejemplos específicos proporcionados. Más bien, el alcance de esta invención va a ser entendida con referencia a las reivindicaciones adjuntas a la misma, en vista de la descripción completa de este método inventivo constituido por su descripción completa. Ejemplo ÍA: Tratamiento de un sustrato de rayón con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado-porción lixiviable enjuagada. Este ejemplo demuestra la unión de un compuesto cuaternario polimérico a un substrato. Un sustrato de gasa de rayón no tejido se sumergió en una solución acuosa al 5% de cloruro de dialildimetilamonio polimerizado. Después de que el sustrato se saturó con la solución de polímero el sustrato se prensó libre de solución de exceso mediante apisonamiento. El sustrato de rayón humedecido y prensado luego se colocó en un horno de secado a 50°C durante cuatro horas, hasta que el sustrato de rayón tratado se seco completamente. Para remover cualquier polímero que no llegó hacer lixiviablemente unido al sustrato de rayón tratado durante la etapa del secado, el sustrato de rayón tratado se enjuagó repetidamente con agua hasta que las lecturas de conductividad de material enjuagado igualaron aquellas del agua de enjuague de entrada, indicando que el material enjuagado estuvo libre de polímero no unido. Para verificar la unión del polímero catiónico, el potencial y el comportamiento de unión de tintes se midieron, como se describe en el ejemplo 5, enseguida. Ejemplo IB: Tratamiento de un sustrato de rayón con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado (ejemplo comparativo para demostrar el efecto de etapa de secado que se omite) . El método del ejemplo ÍA se siguió, excepto que la etapa de secado se omitió. Esto da por resultado ninguna unión significante del antimicrobiano al sustrato. Ejemplo 2 : Tratamiento de un sustrato de rayón con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado-porción lixiviable retenida . Este ejemplo demuestra la unión de un compuesto cuaternario polimérico a un substrato. Un sustrato de rayón se sumergió en una solución acuosa al 5% de cloruro de dialildimetilamonio polimerizado. Después de que el sustrato se saturó con la solución de polímero el sustrato se prensó libre de solución excedente mediante apisonamiento. El sustrato de rayón humedecido y prensado luego se colocó en un horno de secado a 50°C durante cuatro horas, hasta que el sustrato de rayón tratado se secó completamente. Ejemplo 3A: Tratamiento de un material de algodón adecuado para ha aplicaciones textiles con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado-producción a escala de laboratorio . Este ejemplo demuestra la unión de un compuesto cuaternario polimérico a un substrato. Un sustrato de tela de algodón tejido se sumergió en una solución acuosa al 5% de cloruro de dialildimetilamonio polimerizado. Después de que el sustrato se ' saturó con la solución de polímero, el sustrato se prensó libre de solución excedente mediante apisonamiento. El sustrato de algodón humedecido y prensado luego se colocó en un horno de secado a 50°C durante cuatro horas, hasta que el sustrato de algodón tratado se seco completamente . Ejemplo 3B : Tratamiento de un material de algodón adecuado para aplicaciones textiles con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado-producción a escala de laboratorio-porción soluble removida . El método del Ejemplo 3A se siguió. Después de secado completo de sustrato de algodón tratado, se lavó dos veces en un exceso grande de solución de NaCl acuosa al 1% para remover cualquier polímero que no llegó hacer un nido no lixiviablemente al sustrato de rayón tratado durante la etapa de secado. Luego se enjuagó repetidamente con agua hasta que las lecturas de conductividad del material enjuagado igualaron aquellas del agua de enjuague de entrada, indicando que el material enjuagado estuvo libre de polímero no unido. Ejemplo 3C: Tratamiento de un material de algodón adecuado para aplicaciones textiles con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado - producción escala de laboratorio-porción soluble removida (ejemplo comparativo demuestra el efecto de etapa de secado que se omite) . El método del ejemplo 3B se siguió, excepto que la etapa de secado se omitió. Esto da por resultado ninguna unión significante del antimicrobiano al sustrato. Ejemplo 4: Tratamiento de un material de algodón adecuado para aplicaciones textiles con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado - producción a escala de planta. El sustrato de tela de algodón tejido tratado se preparó en un arreglo industrial utilizando equipo típicamente encontrado en la casa del tinte de un molino textil en donde la tela de algodón teñida o blanqueada emerge del tambor giratorio de tinte húmeda y luego se transfiere a una maquina de almohadilla. En este ejemplo, la tela húmeda directa del tambor giratorio de tinte se pasó a través de la maquina de almohadilla. La tela húmeda luego entro al baño de almohadilla al pasar a través de los rodillos de extracción, que se ajustaron a 350 psi y causaron a la tela perder algo, si lo hay, del agua contenida. Dentro del baño de almohadilla la tela se sumergió de una solución acuosa al 5% de cloruro de dialildimetilamonio polimerizado. La tela tratada luego salió del baño de almohadilla y se pasó a través de rodillos exprimidores, que se ajustaron a 150 psi. La tela tratada luego se transporto a un secador de propano de tres etapas con cada etapa ajustada a 138°C (280°F) y con un tiempo de tránsito para la tela de 60 segundos, que secó la tela tratada completamente. Para remover cualquier polímero que no llegó hacer no lixiviablemente unido, el sustrato de tela tratada se enjuagó utilizando un tambor giratorio de tinte con ciclos de llenado y enjuague repetidos con agua calentada a 60°C, hasta que la conductividad medida del material enjuagado igualó aquella del agua de enjuague de entrada. Ejemplo 5: Verificación de unión de un polielectrolito antimicrobiano al sustrato utilizando un ensayo de tinte BTB . El azul de bromotimol de tinte indicador de pH (BTB) se utilizó para probar la unión exitosa de un polielectrolito antimicrobiano a un sustrato. Este ensayo de tinte es mejor adecuado para el uso sobre sustratos que tienen un potencial zeta neutro o negativo previo al tratamiento, tal como algodón, rayón, y alginatos debido a que la unión de tinte al los sustratos negativamente cargados (no tratados) es esencialmente cero; mientras que la molécula de tinte negativamente cargada se une fuertemente a la superficies positivamente cargadas, tal como aquellas que contienen compuestos de amonio cuaternario antimicrobianos no lixiviables unidos. Este método se utilizó para probar las muestras típicas de aquellas producidas utilizando los métodos descritos en los ' ejemplos IA, IB, 3B y 3C. Cada muestra se colocó en un vaso separado y se saturo con 0.5% en peso de solución de tinte BTB que havia sido ajustada a pH>10 con amoniaco. Las muestras luego se enjuagaron repetidamente con agua, hasta que el material enjuagado no contuvo más visiblemente ningún tinte BTB. Después del enjuague final, los materiales producidos en los ejemplo, ÍA y 3B (con la etapa de secado) fueron sustancialmente azules en apariencia, indicando la unión no lixiviable exitosa del polielectrolito antimicrobiano, mientras que las muestras producidas en los Ejemplos IB y 3C (sin etapa de secado) no mostraron ninguna coloración azul, indicando la falta de cualquier material cuaternario antimicrobiano unido. Debe se notado que el color azul del material del Ejemplo 3B fue significantemente más oscuro que aquel del Ejemplo ÍA. Esta es una indicación de que un grado más alto de unión de compuesto cuaternario antimicrobiano se logra cuando un soluto de algodón se utiliza como opuesto a un sustrato de rayón, cuando el polielectrolito catiónico antimicrobiano empleado es cloruro de dialildimetilamonio polimerizado. Notar que dependiendo del pH del agua de enjuague, el color de tinte puede presentarse ya sea azul o verdoso-amarillento. La adición de unas pocas gotas de amoniaco al agua de enjuague convertirá en color de tinte a la forma azul. En una práctica de esta invención, es útil de evaluar la intensidad relativa de color azul final (si lo hay) de acuerdo a la siguiente escala: No Azul, Azul Muy Claro, Azul Claro, Azul, Azul Oscuro, Azul Muy Oscuro. Auque esto es solo una escala cualitativa, los resultados se pueden cuantificar algún grado mediante la comparación a las muestras estándares, o al utilizar métodos estándares para medir la intensidad de color que sería conocido por uno de habilidad en la técnica. En general, se encuentra que la eficacia antibacteriana se correlaciona la intensidad del color azul, con muestras que muestran solamente color azul muy claro o claro que tienen solamente eficacia antimicrobiana baja. Ejemplo 6: Verificación de unión del compuesto catiónico al sustrato utilizando una medida de potencial zeta y una correlación de potencial zeta y eficacia antimicrobiana a la concentración del polímero antimicrobiano utilizado en la solución de tratamiento . El potencial zeta es una medida de la carga de superficie de un material. El potencial zeta de un sustrato exitosamente tratado debe ser significantemente más alto que aquel de un sustrato no tratado, debido a la presencia del polielectrolito catiónico antimicrobiano. El potencial zeta de cada muestra se determinó al medir el potencial de gasto líquido de la tela utilizando un Analizador Electrocinético Brookhaven-Paar Physica EK-A. Cada muestra se cargó individualmente en la unión de celda cilindrica que forma un tapón de fibra y la celda. La distancia entre los electrodos Ag/AgCl se ajustó a 30mm. Cloruro de potasio milimolar regulado se utilizó como el fluido de gasto líquido. Cada medida del potencial de gasto líquido se hizo para cada muestra. El potencial zeta reportado es un promedio de aquellos calculados utilizando cada valor potencial de gasto líquido medido. Para determinar si la conducción de superficie tuvo un efecto sobre el potencial de gasto líquido medido, el fluido de gasto líquido luego se remplazó con KC1 0. ÍM regulado y el potencial zeta con la corrección de superficie se determinó. Una muestra de control no tratada se incluyó para comparación. Aproximadamente 2.5 a 3.0 g de material de sustrato de rayón tratado o no tratado se compacto en la celda de medida y los electrodos se ajustaron a una separación especificada. El fluido utilizado por el instrumento es para las mediciones de . corrección de conducción de superficie. Estas soluciones se utilizaron tanto como suministradas como con solución reguladora de 7.4 de pH adicionadas para determinar el potencial de gasto líquido de en pH de fluido fisiológico y para minimizar la tendencia del pH. Las mediciones de conducción se superficies se hicieron para determinar el efecto de la condición de superficie sobre el potencial zeta medido. Para los sustratos tarados en concentraciones de polímero altas mediante el método de la invención actual, las mediciones de potencial zeta con la corrección de conducción de superficie son significantemente mayores que sin la corrección, pero la diferencia entre estas mediciones disminuye con la concentración de polímero sobre el sustrato. Los datos recolectados se tabulan como potenciales de gasto líquido. Los sustratos de algodón no tratados han mostrado un potencial zeta típico de -15 a -20 mV. Los sustratos de algodón tratados por los métodos de esta invención han sido demostrados que muestran valores de potencial zeta arriba de + 15 mV. Los productos de rayón muestran valores similares. El potencial zeta corregido de una muestra no tratada de sustrato de rayón bajo condiciones reguladas en pH de 7.4 estuvo en intervalo de —lOmV, mientras que la muestra tratada produjo valores entre +10 y +30mV. Muestras de material de jersey tejido al 100% se preparación de acuerdo al método de -los Ejemplos 3B. La concentración de polyDADMAC en la solución de tratamiento se varió de cero a 1.90% en peso. Los potenciales Zeta se midieron como se describe en lo anterior. La eficacia antimicrobiana de los materiales contra Staph , a ureus y E . coli se determinó mediante el método descrito en el Ejemplo 7. Los resultados se muestran enseguida en la Tabla 1. Tabla 1 : Potencial Zeta y Eficacia Antimicrobiana de las Muestras Tratadas ? de pDADMAC en Potencial zeta Potencial zeta Reducción Log de Reducción Log de solución de (mV) con SCC (mV) S . aureus E. coli tratamiento 1.90% 19.9 ±0.8 27.9 ± 0.5 6.19 6.76 0.98% 29.4 ±0.3 33.5 ±0.4 6.19 6.76 0.66% 24.5 ±1.9 28.2 ±2.2 6.19 6.43 EJEMPLO 7 : Ensayo microbiológico para verificar la propiedad antimicrobiana del material de sustrato tratado La actividad antimicrobiana de los materiales preparados utilizando los diversos métodos y modalidades de esa invención se analizaron utilizando una versión modificada de la Asociación Americana de Químicos y Colorantes Textiles (AATCC) Método de prueba 100 ( "An tibacterial Finishes on Textiles : Assessmen t of) , una prueba diseñada para probar acabados antibacterianos de materiales textiles. Cultivos durante la noche (ONC) de microorganismos de prueba se generaron en medio de cultivo apropiado utilizando métodos estándares. Utilizando el ONC, una solución de inóculos se preparó conteniendo el microorganismo de prueba diluido a ~106 CFU/ml en solución salina regulada con fosfato (PBS) y suero bovino fetal (FBS), a 10% v/v. los materiales de sustrato tratado (muestras) y los materiales de control de sustrato no tratado (controles) se cortaron en cuadros de 2.5 cm y se colocaron en autoclave a 121°C durante 30 minutos para eliminar la contaminación microbiana existente. Después de la autoclave, las muestras y los controles se dejaron enfriar durante 15 minutos a temperatura ambiente. Las muestras y los controles cada uno se inocularon con 500µL de inoculo y se incubaron a 37 °C en platos de petri cubiertos estériles. Después de 24 horas de incubación, las muestras y los controles se recolectaron con fórceps estériles, colocados en tubos de 15 mL separados que contienen 15 mL de PBS, y se colocaron en un vórtice durante 30 segundos para suspender cualquiera de los microorganismos viables restantes en la solución. Las diluciones de diez veces apropiadas de estas suspensiones se hicieron utilizando la solución de PBS y se extendieron sobre las placas de cultivo de bacterias que contienen en medio de crecimiento apropiado para los organismos deseados y luego se incubaron durante la noche a 37°C. Después del cultivo durante la noche, las colonias que crecen sobre cada placa se enumeran para determinar la eficacia antimicrobiana. Los datos se reportan como % de reducción exterminada o log como es comparado a los controles no tratados. La disolución, extendimiento, colocación en placas y enumeración se condujeron utilizando técnicas microbiológicas estándares. Los resultados de esta prueba sobre las muestras hechas utilizando varias modalidades de la invención descritas se presentan en la Tabla 3. Ejemplo 8: Ensayo microbiológico para verificar la propiedad antimicrobiana de un sustrato tratado que fue no lixiviablemente unido. Materiales preparados utilizando el método del Ejemplo 3B, así como materiales de control no tratado se enjuagaron repetidamente para remover el polielectrolito catiónico antimicrobiano no unido mediante el procedimiento descrito en el Ejemplo 3B. El control y la muestra se cortaron en piezas de 120 centímetros cuadrados. Cuatro muestras y cuatro piezas de control se colocaron en vasos separados que contienen 20 ml de solución de NaCl al 0.9%. Los vasos luego se colocaron en un horno en cada una de las siguientes cuatro condiciones: 121°C durante 1 hora, 70°C durante 24 horas, 50°C durante 72 horas, o 37°C durante 120 horas. Después de la cantidad indicada de tiempo, los vasos se removieron de horno y la solución de extracción de cada vaso se recolecto. Las soluciones de extracto se diluyeron a 1/4 log, 1/2 log, 3/4 log y 1 log. Placas de cultivos de bacterias se prepararon al extender una dilución de 1/100 de un ONC de microorganismos de prueba, tanto S. aureus como E . coli . Después de que el medio de cultivo havia absorbido el inoculo, una alicota de 20 µl de cada dilución de cada solución de extracto se colocó en ubicaciones marcadas sobre las placas. Las placas de cultivos bacterianos luego se incubaron durante la noche a 37 °C y se inspeccionaron para el % de exterminio observado y el tamaño de la zona de inhibición que circunda las manchas marcadas. Ninguna evidencia de efecto antimicrobiano se observo en las ubicaciones marcadas, indicando el carácter no lixiviable del microbiocida de unión. E emplo 9 : Tratamiento de un sustrato de tela de rayón no tejido con compuestos de amonio cuaternario no poliméricos (ejemplo comparativo) . Este ejemplo demuestra la falta de unión no lixiviable de un compuesto cuaternario no polimérico a un sustrato de algodón y/o falta de unión de compuestos cuaternarios no poliméricos antimicrobianos a un sustrato. Un material de gasa de algodón al 100% tejido se utilizó (Kerlix™, manufacturado por Kendal) se trato con los compuestos de amonio cuaternario no poliméricos listados enseguida de acuerdo al siguiente procedimiento. Después de que el sustrato se saturó con la solución (compuesto cuaternario a 5%), el sustrato se prensó libre de solución de excedente. El sustrato humedecido y prensado luego se colocó en un horno de secado a 80°C durante 2 horas, hasta que el sustrato tratado se seco completamente. Después del secado completo del sustrato de algodón tratado, se lavó dos veces en un exceso grande solución de NaCl acuoso al 1% para remover cualquier compuesto cuaternario que no llego hacer no lixiviablemente unido al sustrato durante la etapa de secado. Luego se enjuagó repetidamente con agua hasta que las lecturas de conductividad del material enjuagado igualo aquellas del agua de enjuague de entrada, indicando que el material enjuagado estuvo libre del compuesto cuaternario. Se utilizaron los siguientes compuestos de amonio cuaternario no polimérico: Muestra # 1 / Compuesto 9A Clorhexidina 9B bromuro de tetraetilamonio 9C " bromuro de tetrametilamonio 9D cloruro de benzalconio 9E bromuro de tetrabutilamonio 9F cloruro de didecildimetilamonio Estos materiales tratados se probaron para la eficacia antimicrobiana de acuerdo al procedimiento dado en el Ejemplo 7 utilizando Pseudomonas aeruginosa como el organismo de prueba. La eficacia antimicrobiana para cada muestra ser vista enseguida: Muestra # Reducción log 9A >6 9B 0 9C 0 9D 2 9E 5 Porciones frescas de las tres muestras que mostraron actividad antimicrobiana (9 A, 9D, y 9E) se sometieron a la prueba de extracción a fin de determinar la lixiviabilidad de los antimicrobianos no poliméricos. El método del Ejemplo 8 se utilizó, con las siguientes modificaciones: cuatro gramos de material se extrajeron en 20 mL de NaCl al 1% (aq) , durante 24 horas a 70°C. Se colocaron en palcas los extractos no diluidos. La actividad se observó para todas las tres muestras, indicando la falta de unión no lixiviable de polielectrolito catiónico antimicrobiano no polimérico. Notar que esto es encontraste al comportamiento observado en el Ejemplo 8 para el polielectrolito catiónico antimicrobiano cuaternario. Ejemplo 11 : Tratamiento de papel de filtro de laboratorio con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado.
Una muestra de papel de filtro de laboratorio (Whatman) se remojó en solución acuosa de cloruro de dialildimetilamonio polimerizado al 1% en peso. Después de que el sustrato de papel de filtro se saturó, se colocó en un horno de secado a 80°C durante dos horas, hasta que el sustrato de rayón tratado se secó completamente. Después del secado, la muestra de papel de filtro tratada se enjuagó tres veces en agua desionizada y se secó nuevamente a 80°C en la manera descrita en lo anterior. Una porción de este sustrato tratado se retuvo y después se refirió como la muestra 1. Otra porción se enjuagó dos veces con solución de cloruro de sodio al 1%, seguido por tres enjuagues adicionales con agua desionizada, luego se secó nuevamente a 80 °C durante dos horas. Una porción de este sustrato tratado se retuvo y después se refiere como la muestra 2. Las porciones de las muestras 1 y 2 se remojaron en una solución de indicador de BTB al 0.5% ajustado a un pH>10 y se enjuagaron repetidamente con agua desionizada. Un color azul medio uniforme, indicativo de grupos de amonio cuaternarios unidos a la superficie de papel, se impartió al papel y no se disminuyó por el enjuague adicional o remojo en agua. Un control de papel de filtro no tratado también se sometió a la prueba de tinte. El papel de filtro no tratado permaneció ligeramente azul en primer, sin embargo, el color azul se lixivió después del remojamiento en agua destilada durante la noche, y el papel llegó a ser blanco. Ejemplo 12: Tratamiento de almidón de maíz con cloruro de dialildimetilamonio polimerizado. Cincuenta gramos de almidón de maíz (Argo) se mezclaron con 50 mL de una solución acuosa al 1% en peso de cloruro de dialildimetilamonio polimerizado. La mezcla luego se extendió sobre una charola y se dejó secar a una temperatura ambiente durante la noche y luego se secó completamente en un horno a 80°C durante dos horas. El almidón de maíz tratado luego se molió a una consistencia de polvo y se enjuagó varias veces con agua destilada. La centrifugación se utilizó para ayudar en la recuperación del polvo de almidón de maíz tratado entre los enjuagues. Después del enjuague, el polvo se dejó secar a temperatura ambiente durante la noche y luego se secó completamente en un horno a 80 °C durante dos horas. El almidón de maíz tratado y enjuagado luego se molió a una consistencia de polvo. Una prueba de tinte BTB se realizó utilizando al método descrito en el Ejemplo 5. El _ almidón de maíz tratado mostró un color azul distinto, comparado con el almidón no tratado, que fue solamente un azul muy pálido. La actividad antimicrobiana del polvo de almidón de maíz tanto enjuagado como no enjuagado se analizó mediante la habilidad de los cultivos de bacteria para crecer en suspensión en la presencia del almidón de maíz tratada y no tratada. La muestra tratada y el material de almidón de maíz de control no tratado (0.5g) se colocó en solución de 9 ml de solución salina regulada con fosfato y 1 ml de una dilución de diez veces de ONC de bacteria. La muestra y el control se agitaron en un agitador a 37 °C para la cantidad .indicada de tiempo. La muestra y el control luego se diluyeron en serie y las diluciones se marcaron sobre placas de cultivos bacterianos. Después del cultivo durante la noche a 37 °C, las colonias que crecen cada placa se enumeraron. Los resultados se muestran en la Tabla 2 en seguida: Tabla 2 Muestras Muestras no Controles no enjuagadas enjuagadas tratados * = Exterminio completo (100%) Ejemplo 13: El siguiente ejemplo demuestra la preparación y propiedades de materiales que contienen antimicrobianos de unión no lixiviables preparados utilizando varios antimicrobianos poliméricos .
El método del Ejemplo 3B se utilizó; sin embargo, los siguientes polímeros de amonio cuaternario se utilizaron: poliDADMAC; Poli (cloruro de vinilbencil amonio) - de otra manera conocido como pVBTAC; poli (cloruro de 2- (metacriloiloxi) etil) trimetilamonio) - de otra manera conocido como pTMMC; poli (clorhidrato de dimetilaminoetil metacrilato) - de otra manera conocido como p(DMAEMA). Cada polímero se sintetizó del monómero correspondiente en solución acuosa utilizando iniciadores radicales libres. Todos los polímeros se aplicaron a los sustratos como soluciones acuosas al 5% en peso. La eficacia antimicrobiana se determinó mediante el método descrito en el Ejemplo 7. Los resultados se presentan en la siguiente tabla. Muestra Reducción log de Pseudomonas aeruginosa pDADMAC _ 6 pVBTAC • 5 pTMMC 1 pDMAEMA 1 Ejemplo 14: Estimación del efecto de la etapa de secado sobre la unión no lixiviable de antimicrobiano polimérico a un sustrato de algodón. Un material de gasa de algodón al 100% tejido se utilizó como un sustrato (Kerlix™, manufacturado por Kendall) . Este sustrato se trató con una solución al 5% de poliDADMAC. El secado se condujo en una cámara de plástico sellada equipada con un aparato de medición de humedad (Fisher Scientific modelo # 11-661-18). Las muestras se dejaron en la cámara a humedad especificada (% de humedad relativa) durante un período de aproximadamente 24 horas. La humedad se controló al colocar una cantidad apropiada de toallas de papel húmedas sobre el piso de la cámara de plástico. Las muestras se suspendieron sobre una criba en el centro de la cámara, aproximadamente 1.5'' arriba del piso. Las muestras "se secaron" a temperatura ambiente. Después de la remoción de la cámara de humedad, las muestras se lavaron inmediatamente de acuerdo al procedimiento del Ejemplo 3B. Las muestras luego se probaron para eficacia antimicrobiana de acuerdo al procedimiento del Ejemplo 7.' Los resultados se presentan enseguida: Muestra Reducción log de Pseudomonas aeruginosa 30% rh 8 45% rh 8 70% rh 6 90% rh 6 100% rh 2 El grado de sequedad de las muestras sería esperado que sea independiente de la humedad relativa del aire dentro de la cámara de secado. Así, el efecto positivo del secado completo sobre la unión no lixiviable del antimicrobiano cuaternario polimérico es demostrada. Ejemplo 15: Preparación de materiales con antimicrobianos de unión no lixiviables . Los materiales se prepararon de acuerdo al método del Ejemplo 3B, excepto que varios sustratos y concentraciones de poliDADMAC se utilizaron (como se indica enseguida) . Los productos con polímero antimicrobiano no lixiviablemente unido se probaron para la actividad antimicrobiana como se describe en el Ejemplo 7. Los organismos probados, y la actividad antimicrobiana en términos de reducción log de organismos viables se presenta enseguida : Exter¬ Ensayo Sustrato Or ?ismo Tratamiento LR minio # Prom. comple to (y/n) 2 5 Gaza de Algodón Kerlix SA 10% PD 7.00 Y 336 Jersey de Algodón Tejido SA 0.30% PD 7.34 Y 321 Aposito para Heridas de Rayón SA 5% PD 6.75 Y 321 Aposito para Heridas de Algodón SA 5% PD 6.91 Y 272 558 de Algodon/45* de PET SA 1.0% PD 6.81 Y 217 Algodón en bruto SA 2.0% PD 7.03 Y 21 Pulpa de Madera SA 2.5% PD 7.03 Y 210 Medias de Algodón SA 1.0% PD 6.96 Y 169 Producto Principal de Rayón en Bruto S SÁA. 1.25% PD 5.37 N 208 Gaza de Algodón Kerlix SE 10% PD 7.44 Y §¿J Jersey de Algodón Tejido SE 0.74% PD 6.81 Y 75 Gasa de Algodón Kerlix EC 10% PD 7.00 Y 258 Jersey de Algodón Tejido EC 1.2% PD 7.11 Y 110 Medias de Algodón EC 1.1% PD 7.53 Y 196 Gaza de Algodón EC 4.0% 6.50 Y 169 Producto Principal de Rayón en Bruto EC 1.25% PD 4.73 N 2 5 Gaza de Algodón Kerlix PA 10% PD 7.00 Y 330 Material de Jersey PA >1% PD 7.0 Y 321 Aposito para Heridas de Algodón PA 5% PD 7.57 Y 272 55d de Algodon/45% de PET PA 1.0% PD 5.32 N 225 Pulpa de Madera PA 5.0% PD 4.79 N 2 Algodón en bruto PA 2.0% PD 7.21 Y 227 Gaza de Algodón Kerl x SP1 5% PD 5.81 Y 65 Algodón en bruto SP1 5% PD 5.84 N 227 Gaza de Algodón Kerlix PV 5% PD 7.53 Y 65 Algodón en bruto PV 5% PD 3.65 N <O Pulpa de Madera PV 1.25% PD 6.56 Y 309 Gaza de Algodón Kerlix PM 10% PD 6.71 Y 208 Gaza de Algodón erlix EF 5% PD 7.06 Y 208 Gaza de Algodón Kerlix EA 10% PD 5.88 N B 0805 Gaza de Algodón Kerlix MRSA 2% PD 6.06 N on 553 de Algodon/458 de PET MRSA -1.0% PD 6.47 Y B0805 Gaza de Algodón Kerlix VRE 2% PD 5.20 N B 0805 Gaza de Algodón Kerlix LM 2% PD 7.54 Y 161 Jersey de Algodón Tejido LM -0.7% PD 6.85 Y Q Pulpa de Madera LM 1 25% PD 6.65 Y 71 Gaza de Algodón Kerlix CX 10% PD 5.68 N i Qy Medias de Algodón CX ~1.6% PD 5 85 . Y 77 Jersey de Algodón Tejido CX -0.7% PD 6.00 Y 271 Gaza de Algodón Kerlix ML 10% PD 6.02 Y 192 Medias de Algodón ML -1.6% PD 6.31 Y 174 Jersey de Algodón Tejido ML -0.7% 5.70 Y 169 Producto Principal de Ray n en Bruto ML -1.25% PD 4.05 Y g4 Jersey de Algodón Tejido CD -0.74% PD 6.26 Y 345 Gaza de Algodón Kerlix SM 10% PD 6.76 Y 291 Gaza de Algodón Kerlix KP 10% PD 7.35 Y 65 Algodón en Bruto KP 5% PD 7.11 Y Jersey de Algodón Tejido KP 5% PD 6.06 Y C Pulpa de Madera SC 1.25% PD 6.67 Y Clave : 'Ensayo # = número de referencia interno PD = poliDADMAC Avg. LR = Reducción Log Extermino Total (y/n) = Si o No Organismo: SA = Stapilococcus a ureus ATCC # 6538 SE = Stapilococcus epidermidis ATCC # 12228 EC = Escherchia coli ATCC # 15597 PA = Pseudomonas aeruginosa ATCC # 15442 SP = Streptococcus pyogenes ATCC # 10096 PV = Proteus vulgar ?s ATCC # 29905 PM = Proteus mirabilis ATCC # 7003 EF = En terococcus faecalis ATCC # 10741 EA = Enterobacter aerogenes ATCC # 13048 MRSA = S . a ureus resistente a la Meticilina ATCC # B AA-44 VRE = E. faeci um resisten te a la Vancomi cina ATCC # 700221 LM = Listería monocytogenes ATCC # 13932 CX = Corynebacteri um xerosis ATCC # 7711 ML = Micrococcus luteus ATCC # 21102 CD = Corynebacteri um diptheriae ATCC # 43145 SM = Serra tia marcescens ATCC # 13880 KP = Klebsiella pneumoniae ATCC # 13883 ' SC = Salmonella choleraesuis ATCC # 10708 Ejemplo 16: Un ejemplo comparativo que demuestra la preparación y la eficacia antimicrobiana de materiales preparados mediante el método de Batich (U.S. 020177828 Al) (ejemplo comparativo) . Una polimerización de injerto iniciada radical libre de monómero DADMAC sobre un sustrato de algodón (gasa de algodón Kerlix) se llevó a cabo de acuerdo al método de Batich y colaboradores. Los sustratos se sumergieron en un exceso de soluciones acuosas que contienen el monómero DADMAC y el iniciador de persulfato de sodio (0.9% en peso). Las soluciones se rociaron completamente con gas argón, luego se sellaron y se calentaron de 60° a 80°C durante por lo menos 4 horas, seguido por el enjuagado completo como se describe en el Ejemplo 3B para remover el polímero antimicrobiano no unido y lixiviable. Las muestras se probaron para la actividad antimicrobiana de acuerdo al procedimiento descrito en el Ejemplo 7. El organismo de prueba Pseudomonas aeruginosa . Los resultados se resumen enseguida: Conc . DADMAC Reducción Log Promedio 12% -0.28 23% 1.58 35% 4.27 47% 5.05 59% 5.72 La comparación con la eficacia antimicrobiana de la invención actual (como se muestra en el Ejemplo 15) demuestra que la invención actual es capaz de producir un material antimicrobiano no lixiviable con mayor eficacia que aquel proporcionado por la técnica previa, aún cuando concentraciones sustancialmente más bajas de agente antimicrobiano se utilizan. Además, esto se puede arreglar sin la necesidad de conducir el tratamiento en una atmósfera inerte . Ejemplo 17: Prueba de salud y seguridad de un material de aposito para heridas de algodón que contiene un polímero antimicrobiano no lixiviable. Los materiales preparado de acuerdo al método del Ejemplo 3B (el sustrato fue una gasa de algodón Kerlix, y [poliDADMAC] fue 5%) se sometieron para la prueba de seguridad en los Laboratorios Toxikon, Bedford, MA. Se realizaron las pruebas de Citotoxicidad, Sensibilización, Reactividad Intracutánea y Toxicidad Sistémica Aguda. Tal prueba es requerida pro las agencias reguladoras tales como la FDA antes que los materiales tales como apositos para heridas antimicrobianos se puedan aprobar para la venta y uso. El material pasó todas las pruebas con registros posibles más bajos (mejores) sobre cada prueba. Prueba de difusión de Agar, ISO 10993-5, 1999. Esta prueba también se refiere como una prueba de Citotoxicidad. El material se encontró que no induce respuesta de la línea celular de mamífero L929 a 48 horas post la exposición al artículo de prueba: una respuesta de grado cero se encontró en todos los puntos de tiempo. El material se determinó por laboratorios Toxikon para pasar esta prueba. Prueba de Inyección Intra cutánea , ISO 10993-10 , 2002. Los extractos del material se encontraron que no inducen reacción biológica significantemente mayor que los extractos de los artículos de control negativos cuando se probaron en conejos blancos de Nueva Zelanda. Ningunos signos de respuesta tóxica se encontraron en cualquier punto de tiempo, y hubo incidencia cero de eritema/escara y cero incidencia de edema, utilizando ya sea medios de extracto de NaCl, o para medios de extracto de aceite de semilla de •algodón. El material se determinó por laboratorios Toxikon para pasar esta prueba. Prueba de Maxímización Kligman ( también conocida como sensibilización) , ISO 10993-10993-10, 2002. El extracto de material no indujo reacción a la objeción (0% de sensibilización), después de la fase de inducción. No hubo lecturas de toxicidad, y los registros para todos los animales de prueba en todos los puntos de tiempo de prueba fueron 0. Como se define por el sistema de registro Kligman, esto es formado en categorías como una reacción de grado I, y el artículo de prueba se clasifica como que tiene potencial alergénico débil. La sensibilización de Grado I no se considera significante de acuerdo a esta prueba. El material se determinó por los laboratorios Toxikon para pasar esta prueba . Prueba de Inyección Sistémica , ISO 10993-11 , 1993. El material se encontró que no induce reacción biológica significantemente mayor que aquella tratada con los artículos de control cuando se probó sobre ratones Suizos Albino. Nada de signos de respuesta tóxica se encontraron en cualquier punto de tiempo. El material se determinó por los laboratorios Toxikon para pasar esta prueba. Ejemplo 18: Determinación del contenido de polímero antimicrobiano no de lixiviación de materiales tratados . Los materiales se prepararon de acuerdo al método del Ejemplo 3B utilizando gasa de algodón Kerlix como el sustrato, y variando la concentración del poliDADMAC en la solución del tratamiento, como se indica en la tabla enseguida. Los análisis elementales para el contenido de nitrógeno (método Kjelldahl) se realizó por los laboratorios Galbraith Knoxville, TN, y se reporta como ppm (ver la tabla enseguida) . Basado sobre el contenido de nitrógeno, el % del poliDADMAC restante en el producto como un antimicrobiano polimérico no lixiviablemente unido se calculó al utilizar el peso de la fórmula del DADMAC, y al sustraer el contenido de nitrógeno de los materiales no tratados. 5 de pDADMAC Nitrógeno (ppm) % PD (producto) (tratamiento) 0.00% 158 0.00% 0.00% 120 0.00% 0.55% 252 0.13% 1.10% 312 0.20% 2.36% 390 0.29% 3.99% 520 0.44% 10.00% 598 0.53% Ejemplo 19: Demostración de la retención de la eficacia antimicrobiana del material inherentemente antimicrobiano después de cincuenta ciclos de lavado. Una muestra se preparó de acuerdo al procedimiento del Ejemplo 3 A, excepto que la solución del tratamiento consistió de poliDADMAC al 1% en agua. Después del secado, el producto se lavó de acuerdo a un método estándar AATCC #135- 2110 ( Dimensional Changes in Automa ti c Home La undering of Woven and Kni t Fabrics) para lograr el equivalente de 50 ciclos de lavandería domésticos. El material luego se probó para la eficacia antimicrobiana de acuerdo al método del Ejemplo 7, y se encontró que da una reducción de 6.6 log de Staph a ureus, que indica la retención de actividad antimicrobiana inherente apreciable, a un después de cincuenta ciclos de lavado. El tratamiento de lavado se realizó por el Servicio de Prueba Textil, University of Manitoba (Manitoba, Canadá) . Ejemplo 20: Ejemplo comparativo.
Las muestras de material de algodón en bruto se trataron de acuerdo al método de Onabe ( " Studies of ínter f 'acial Properties of Polyelectrolyte-Celulosa Systems . I. Forma tion and Structure of Adsorbed layers of Ca tioinic Polyelectrolyte - (Poly-DMDAAC) on Celulosa Fibers" Journal of Applied Polymer Science. Vol. 22, 3495-3510 (1978) . Muestras de algodón (0.4 gramos cada una) se sumergieron en porciones de 40 L separadas de solución de poliDADMAC al 2%. Las muestras se dejaron remojar durante ya sea 24 horas, o por aproximadamente 5 minutos. Las muestras para cada tiempo de remojado luego se secaron completamente (de acuerdo al método de la invención actual, pero distintas del método de Onabe) . Estas muestras secas, junto con las muestras en duplicado se sometieron a las mismas condiciones de remojo descritas en lo anterior, luego se secaron de acuerdo al método de Onabe. Específicamente, cada muestra se colocó en un filtro de vidrio y se enjuagó con un litro de agua desionizada, luego se transfirieron a un baso de vidrio llenado con 200 mL de agua destilada, y se dejó permanecer durante la noche. La conductividad eléctrica del agua en cada vaso luego se midió, con los siguientes resultados: 24 horas / enjuagado: 875 24 horas / secado y enjuagado: 4 5 minutos / enjuagado: 8 5 minutos / secado y enjuagado: 3 La conductividad de la solución es reflectiva de la concentración del poliDADMAC en solución, e indica dos cosas. Primera, el secado previo al enjuague tiene un efecto pronunciado, causando una reducción significante en la cantidad de la lixiviación con poliDADMAC (dejando el algodón y la migración en solución) . Segunda, parece que el tiempo de remojo más prolongado da por resultado mayor absorción de poliDADMAC en la fibra de celulosa húmeda; sin embargo, esta cantidad mayor es subsecuentemente perdida durante el enjuague, si el enjuague se hace previo al secado de la muestra . Las muestras luego se secaron completamente y se sometieron a la prueba de tinte descrita en el Ejemplo 5, y luego se fotografiaron. Los resultados de la prueba de tinte fueron que ambas muestras enjuagadas no secadas mostraron solamente un color Azul Claro, indicativo de la eficacia microbiana, si la hay relativamente baja. Ambas muestras se sometieron a una etapa de secado previo al enjuague mostraron un color Azul Oscuro indicativo de la eficacia antimicrobiana alta.

Claims (33)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un método de manufactura de un material inherentemente antimicrobiano, caracterizado porque comprende, en secuencia, las etapas de: a) proporcionar un sustrato para el uso en textiles, aplicaciones médicas, filtros, materiales absorbentes, o materiales de empaquetamiento, comprendido en totalidad o en parte de un material de sustrato natural o sintético, b) exponer el sustrato a una solución acuosa de un polielectrolito catiónico antimicrobiano en donde el polielectrolito catiónico antimicrobiano tiene un grado promedio de polimerización de por lo menos 3, y una densidad de carga catiónica excedente de por lo menos 1 mol por 22,000 gramos; en donde la concentración de solución del polielectrolito catiónico antimicrobiano es por lo menos 0.01 por ciento en peso, y c) secar completamente el sustrato expuesto para efectuar la unión no lixiviable entre el polielectrolito catiónico antimicrobiano y el sustrato .
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato está comprendido, en totalidad en parte, de un material de sustrato natural seleccionado del grupo que consiste de polisacárido, gelatina, quitina, quitosan, proteína, colágeno, alginato, almidón, algodón, lana, seda y caucho.
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato está comprendido, en totalidad o en parte de un material de sustrato sintético seleccionado del grupo que consiste de poliéster, poliglicólido, polilacturo, rayón, nylon y otras poliamidas, caucho, acrílico y poliuretano.
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de sustrato natural o sintético comprende una tela o material textil tejido.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de sustrato natural o sintético comprende una tela o material textil no tejido.
  6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material de sustrato natural o sintético es un material celulósico.
  7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el material celulósico es celulosa, acetato de celulosa, butirato de celulosa, hidroxietil celulosa, carboximetil celulosa, metil celulosa o rayón.
  8. 8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, caracterizado el polielectrolito catiónico antimicrobiano comprende homopolímero poliDADMAC u homopolímero poliVBTAC.
  9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC tiene un grado promedio de polimerización de 20 a 10,000.
  10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC tiene un grado promedio de polimerización de 10 a 2,500.
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la concentración de solución del homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC es entre 0.05 y 5 por ciento en peso.
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato está comprendido en totalidad o en parte de un material de sustrato natural o sintético es gasa, un aposito para heridas, o un componente de un aposito para heridas.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sustrato está comprendido en totalidad o en parte de un material de sustrato natural o sintético es una tela o un material textil.
  14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material inherentemente antimicrobiano se forma en o en parte de un aposito para heridas, un aposito para quemaduras, una almohadilla sanitaria, un tampón, un aposito absorbente intrínsecamente antimicrobiano, un pañal, una toalla sanitaria, una esponja, una torunda de algodón, una bata quirúrgica, una bata de aislamiento, una bata de laboratorio, un guante, cepillos quirúrgicos, una cubierta para cabeza, una cubierta para el pelo, una máscara para la cara, una sutura, un tapete, una cubierta de agarradera de lámpara, un revestimiento colado, un revestimiento de fragmentos, almohadilla, gasa, empaquetamiento estéril, una cubierta de colchón, ropa para cama, una sabana, una toalla, prenda de vestir, ropa interior, una media, cubierta para zapato, un filtro de aire automotriz, un filtro de aire de aeroplano, un filtro de aire de sistema HVAC, una ropa protectora militar, un aparato para protección contra un agente de guerra biopeligroso o biológico, ropaje para manejo de alimentos, una superficie para preparación de alimentos, unos lentes de contacto, o una alfombra .
  15. 15. Un método de manufactura de un material inherentemente antimicrobiano, caracterizado porque comprende, en secuencia las etapas de: a) proporcionar un sustrato, comprendido en totalidad o en parte de un material celulósico, b) exponer el sustrato comprendido en totalidad o en parte de un material celulósico a una solución acuosa de un polielectrolito catiónico antimicrobiano en donde el polielectrolito catiónico antimicrobiano tiene un grado promedio de polimerización de por lo menos 3, y una densidad de carga catiónica excedente de por lo menos 1 mol por 22,000 gramos; en donde la concentración de solución del polielectrolito catiónico antimicrobiano es por lo menos 0.01 por ciento en peso, c) secar completamente el sustrato expuesto, y d) enjuagar, lavar o extraer para remover cualquier porción no unida lixiviable del polielectrolito catiónico antimicrobiano del material inherentemente antimicrobiano, mediante el cual la unión no lixiviable se efectúa entre por lo menos una porción del polielectrolito catiónico antimicrobiano y el sustrato comprendido en totalidad o en parte de un material celulósico.
  16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 15, caracterizado porque el polielectrolito catiónico antimicrobiano tiene un grado promedio de polimerización de 20 a 10,000.
  17. 17. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 15, caracterizado porque el polielectrolito catiónico antimicrobiano tiene una densidad de carga catiónica excedente mínima de por lo menos 1 mol por 162 gramos de polielectrolito catiónico antimicrobiano.
  18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 15, caracterizado porque el polielectrolito catiónico antimicrobiano tiene una densidad de carga catiónica excedente mínima de por lo menos 1 mol por 212 gramos de polielectrolito catiónico antimicrobiano.
  19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 15, caracterizado porque el polielectrolito catiónico antimicrobiano es un compuesto de amonio.
  20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 15, caracterizado porque el polielectrolito catiónico antimicrobiano es un compuesto de fosfonio. •
  21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 15, caracterizado porque la concentración de solución por el polielectrolito catiónico antimicrobiano es entre 0.05 a 5 por ciento en peso.
  22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 1 o 15, caracterizado porque el secado completo se logra mediante la aplicación de calor infrarrojo, calor radiante o aire caliente.
  23. 23. Un método de manufactura de un material absorbente inherentemente antimicrobiano, caracterizado porque comprende, en secuencia, las etapas de: a) proporcionar un sustrato absorbente comprendido en totalidad o en parte de algodón, b) exponer el sustrato comprendido en totalidad o en parte de algodón a una solución acuosa que comprende el homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC; en donde el homopolímero poliDADMAC el homopolímero poliVBTAC tiene un grado promedio de polimerización de por lo menos 3, y una densidad de carga catiónica excedente de por lo menos un mol por 212 gramos; en donde la concentración de solución del homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC es por lo menos 0.01 por ciento en peso, y c) secar completamente el sustrato expuesto, mediante el cual la unión no lixiviable se efectúa por lo menos una porción del -polielectrolito catiónico antimicrobiano y el sustrato comprendido en totalidad o en parte de algodón.
  24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el sustrato comprende en totalidad, o en parte gasa, un aposito para heridas o un componente de un aposito para heridas.
  25. 25. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el sustrato comprende en totalidad, o en parte, una tela o un material textil.
  26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el material inherentemente antimicrobiano se forma en o en parte de un aposito para heridas, un aposito para quemaduras, una almohadilla sanitaria, un tampón, un aposito absorbente intrínsecamente antimicrobiano, un pañal, una toalla sanitaria, una esponja, una torunda de algodón, una bata quirúrgica, una bata de aislamiento, una bata de laboratorio, un guante, cepillos quirúrgicos, una cubierta para cabeza, una cubierta para el pelo, una máscara para la cara, una sutura, un tapete, una cubierta de agarradera de lámpara, un revestimiento colado, un revestimiento de fragmentos, almohadilla, gasa, empaquetamiento estéril, una cubierta de colchón, ropa para cama, una sabana, una toalla, prenda de vestir, ropa interior, una media, cubierta para zapato, un filtro de aire automotriz, un filtro de aire de aeroplano, un filtro de aire de sistema HVAC, una ropa protectora militar, un aparato para protección contra un agente de guerra biopeligroso o biológico, ropaje para manejo de alimentos, una superficie para preparación de alimentos, unos lentes de contacto, o una alfombra .
  27. 27. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque incluye la etapa adicional de enjuagar el material inherentemente antimicrobiano para remover cualquier porción no unida lixiviable del homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC.
  28. 28. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC tiene un grado promedio de polimerización de 20 a 10,000.
  29. 29. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC tiene un grado promedio de polimerización de 1000 a 2,500.
  30. 30. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque la concentración de solución del homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC es entre 0.05 y 5 por ciento en peso.
  31. 31. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el secado completo se logra mediante la aplicación de calor infrarrojo, calor radiante o aire caliente .
  32. 32. Un método para unir un polielectrolito catiónico antimicrobiano a un sustrato caracterizado porque el sustrato es comprendido en totalidad o en parte de hidroxietil celulosa, carboximetil celulosa, metil celulosa, polisacárido, gelatina, quitina, quitosan, alginato, almidón, colágeno, poliglicólido, polilacturo, poliamida, poliuretano, caucho, poliéster, acrílico, nylon, rayón, seda, lino, algodón, lana, material flexible tejido, tela, proteína, colágeno, o materiales absorbentes para fluidos acuosos, y en donde el polielectrolito catiónico antimicrobiano no es autoreticulante y tiene un grado promedio de polimerización de por lo menos 3, en donde el método comprende las etapas de humectar el sustrato con una solución acuosa de polielectrolito catiónico antimicrobiano seguido por el secado del sustrato humedecido, en donde el secado causa por lo menos una porción del polielectrolito catiónico antimicrobiano llegar a ser unido al sustrato en una manera no lixiviable, y en donde el polielectrolito catiónico antimicrobiano unido proporciona actividad antimicrobiana no de lixiviación al producto resultante.
  33. 33. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el sustrato comprende en totalidad, o en parte, una tela o un material textil. 3 . El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el material inherentemente antimicrobiano se forma en o en parte de un aposito para heridas, un aposito para quemaduras, una almohadilla sanitaria, un tampón, un aposito absorbente intrínsecamente antimicrobiano, un pañal, una toalla sanitaria, una esponja, una torunda de algodón, una bata quirúrgica, una bata de aislamiento, una bata de laboratorio, un guante, cepillos quirúrgicos, una cubierta para cabeza, una cubierta para el pelo, una máscara para la cara, una sutura, un tapete, una cubierta de agarradera de lámpara, un revestimiento colado, un revestimiento de fragmentos, almohadilla, gasa, empaquetamiento estéril, una cubierta de colchón, ropa para cama, una sabana, una toalla, prenda de vestir, ropa interior, una media, cubierta para zapato, un filtro de aire automotriz, un filtro de aire de aeroplano, un filtro de aire de sistema HVAC, una ropa protectora militar, un aparato para protección contra un agente de guerra biopeligroso o biológico, ropaje para manejo de alimentos, una superficie para preparación de alimentos, unos lentes de contacto, o una alfombra . 35. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque además comprende enjuagar, lavar, o extraer para remover cualquier porción no unida lixiviable del polielectrolito catiónico antimicrobiano del material inherentemente antimicrobiano. 36. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el secado completo se logra mediante la aplicación de calor infrarrojo, calor radiante o aire caliente . 37. El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el sustrato es comprendido en totalidad o en parte de algodón, y en donde el polielectrolito catiónico antimicrobiano que no es autoreticulante comprende homopolímero poliDADMAC que tiene una densidad de carga catiónica excedente de por lo menos 1 mol por 162 gramos u homopolímero poliVBTAC que tiene una densidad de carga catiónica excedente de por lo menos un mol por 212 gramos; y en donde la concentración de solución del homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC es por lo menos 0.01 por ciento en peso. 38. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC tiene un grado promedio de polimerización de 20 a 10,000. 39. El método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC tiene un grado promedio de polimerización de 100 a 2,500. 40. El. método de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque la concentración de solución del homopolímero poliDADMAC o el homopolímero poliVBTAC es entre 0.05 y 5 por ciento en peso.
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