抗微生物复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种抗微生物的并且优选非细胞毒性的复合材料，并涉及所述复合材料的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种抗微生物的并且优选非细胞毒性的涂层材料，并涉及所述涂层材料的用途。
技术介绍
很多领域中，一直需要控制微生物的定居、繁殖和生存，尤其是原核生物(prokaryontae)和真菌。具体而言，常常希望限制特定区域上微生物的浓度，或者使所述区域完全没有微生物，或者某些情况下使所述区域完全没有特定类型或种类的微生物。力求从最广的意义上在医疗、医疗技术和卫生
实现该目的。为此，例如在医疗和卫生产品领域通常使用抗微生物的材料和涂层，如外科使用的涂银线(参见S.Silver，FEMS Microbiology Reviews(2003)pp.341-353)或者含铜的防污漆。在这一点上，广谱杀生物剂尤其是无机杀生物剂例如银及其离子被证实是特别有效的。随着时间推移，用该杀生物剂处理的材料释放出其内所含的杀生物剂，并减少或者完全防止微生物在该材料本身上或者甚至在其周围定居或者繁殖。常常出现的问题是，传统的抗微生物材料在初始时释放高浓度的杀生物剂，结果所释放的杀生物剂的浓度不仅对所对抗的微生物有毒性作用，而且无意识地还对高等细胞有毒性作用。这对于医用产品，尤其是例如创伤覆盖物、导管、接触透镜和植入物来说是破坏性的，因为这样处理的医用产品会延迟愈合，并导致组织过敏和刺激。当杀生物剂由卫生产品例如卫生巾、棉塞和尿布释放时以及在生产和加工食品的过程中也出现相应的缺点，尤其是在释放杀生物剂的包装以及释放杀生物剂的部件用于生产或加工食品的情况下。此外，由于从含有杀生物剂的材料中浸析，导致抗微生物作用迅速耗尽。传统涂层的另一缺点在于，如果由于磨损而受到破坏，则它们常常会释放大量的杀生物剂，至少是局部地释放，例如，这种破坏可以发生在即使当涂覆的目标以预定方式使用时。为了消除这些缺点，WO 03/024494提出一种抗微生物的粘附涂层材料，其含有金属银颗粒并且银、钠和钾离子浓度小于5ppm，该粘附涂层材料是合成制得的有机材料，通常在加工后进行硬化。银颗粒均匀分布在该粘附涂层材料中。具体而言，该粘附涂层材料应该是漆或者粘合剂，尤其是热固性或热塑性的漆或粘合剂。不过，后者的一个缺点在于，难以控制或者调节金属离子的释放速率。从US 2002/0006887 A1中已知一种含有抗微生物剂的表面擦拭物。为了延缓抗微生物剂的释放，该擦拭物具有聚(乙烯醋酸乙烯酯)层，其中，抗微生物剂次氯酸钙完全或者部分包封在该涂层中。不过，所释放的试剂量太多，以至于不能排除细胞毒性作用。例如所述文件中描述的涂层只对擦拭物有用，而通常不能用于医用产品，尤其是不能用于可植入性产品。从WO 00/60297中已知一种含有抗微生物剂的管。不过，所述管不包括不含有抗微生物剂颗粒的传输控制层。这意味着该试剂始终与该管的表面直接接触，因此也会以细胞毒性的浓度得到释放。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是定义一种可简便并低成本制得的涂层材料，其具有抗微生物性能，但不是细胞毒性的。涂层材料如果抑制表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)的繁殖至少十小时，则认为其是抗微生物的，如DE 197 58 598 A1所述进行测定。例如，该测量方法确定，与不含杀生物剂的对比试样相比，上述种类的细菌是否可以在18小时内在该涂层材料表面上产生少于0.1％的子细胞。如DIN-ISO10993-5标准所述，当涂层材料有细胞毒性作用时，也认为其是细胞毒性的。此外，该涂层材料应该具有最大可能持久性的抗微生物和非细胞毒性作用。例如，其应该可以尽可能普遍地用在绒头织物材料、膜、塑料、金属和复合材料上，并且还可以制备薄涂层，尤其是厚度为40-200nm的薄涂层。该涂层材料还应该含有最少量的杀生物剂。应该可以尽可能宽范围地调节该涂层材料的表面性质。该涂层材料还应该非常好地粘附在所涂覆的基底上，其应该是尽可能透明、食物级并且耐水解的，并且具有可调节的阻隔性质。因此，本专利技术提供一种抗微生物和非细胞毒性的涂层材料，其包含a)含有杀生物剂的杀生物剂层，和b)覆盖该杀生物剂层的传输控制层，具有所选择的厚度和孔隙度，使得抗微生物和非细胞毒性量的活性杀生物剂从该杀生物剂层中并通过该传输控制层释放。与传统的抗微生物材料相比，本专利技术的涂层材料可以在该涂层材料本身中提供通常是细胞毒性的高杀生物剂浓度，其中杀生物剂的总量可有利地保持少量。该杀生物剂层形成该杀生物剂的贮存处，也就是说，从而可以延缓性释放该杀生物剂。通过提供传输控制层，可以将从杀生物剂层中通过传输控制层释放的杀生物剂浓度限制到一定的程度，使得该试剂不再是细胞毒性的，不过仍然有抗微生物作用。因此，该传输控制层有控制和调节功能。此外，该传输控制层可以防止环境与该杀生物剂层之间的任何直接接触。从而提高了该涂层材料的耐久性，这是因为可以有效阻止或者限制例如体液或者食物(尤其是汁)的腐蚀性侵蚀。该传输控制层可以位于该杀生物剂层的两侧上或者只在一侧上。只要本专利技术的涂层材料在固体上形成涂层，该传输控制层只位于该杀生物剂层的一侧上都是特别优选的。这种情况下，涂覆有本专利技术涂层材料的固体可以覆盖没有被该传输控制层覆盖的杀生物剂层那侧。本专利技术意义范围内的杀生物剂是可以在上述意义上发挥抗微生物作用(狭义的杀生物剂)的任何物质。杀生物剂范畴也包括这样的物质，其在将使用涂层材料的特定环境中通过转化而产生狭义上的杀生物剂。例如，如果狭义上的杀生物剂是金属离子，尤其是银、铜和/或锌阳离子，则金属银、铜和/或锌、以及合金、络合物和其他这样的物质都是杀生物剂，上述阳离子可以从中释放到合适的环境中，例如创伤区。根据本专利技术，优选金属杀生物剂。本领域技术人员理解，根据本专利技术的涂层材料也可以对其他微生物产生抗微生物作用，而非或者不仅抗表皮葡萄球菌。根据DE 197 58 598 A1，用相应的微生物代替表皮葡萄球菌，测量本专利技术涂层材料对其他微生物的抗微生物作用。特别优选对包括芽胞杆菌(Bacillus)、梭菌(Clostridium)、肠杆菌(Enterobacter)、埃希氏菌(Escherichia)、假单胞菌(Pseudomonas)、沙门氏菌(Salmonella)、葡萄球菌(Staphylococcus)、耶尔森氏菌(Yersinia)、假丝酵母(Candida)和李斯特氏菌(Listeria)的集合中的一种或者多种微生物有抗微生物作用但没有细胞毒性的本专利技术涂层材料。根据本专利技术的涂层材料还可以具有抗病毒作用。本专利技术涂层材料的传输控制层优选被设计成具有100到1000(立方厘米·巴)/(天·平方米)，优选为600到700(立方厘米·巴)/(天·平方米)的氧气(O2)透气性。可以以特别合适的方式通过真空蒸发或者等离子体聚合而产生这样的传输控制层。基于上述的渗透性标准，本领域技术人员可以进行一般性常规试验，并确定用于制备相应传输控制层的合适的起始材料和参数。本说明书其余部分和实施例中定义了特别优选的传输控制层。通过上述的真空辅助薄层法，尤其是溅射和等离子体聚合，可以以有利的简单方式调节本专利技术涂层材料的粘附性能、耐水解性和表面能。而且，以此方式制得的传输控制层是透明的，并且可以涂覆于几乎任何基底上。对任何实际相关的处理温度没有限制。在真空辅助薄层法中，尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗微生物和非细胞毒性的涂层材料，包含：ａ）含有杀生物剂的杀生物剂层，和ｂ）覆盖该杀生物剂层的传输控制层，其具有所选择的厚度和孔隙度，使得抗微生物和非细胞毒性量的活性杀生物剂从该杀生物剂层中并通过该传输控制层释放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔瓦格纳，克劳斯迪特尔维辛，迪尔克扎尔茨，彼得施泰因吕克，
申请(专利权)人：生物之门股份公司，弗兰霍菲尔运输应用研究公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]