具有指示剂性能的抗微生物涂层和伤口敷料制造技术

本发明专利技术提供一种形成来产生干扰色且因此是一种抗微生物效果指示剂的多层抗微生物材料。该材料包括部分反射性的基层和用来平衡以产生干扰色的部分反射性、部分透射性的顶层。该顶层由原子无序态抗微生物金属形成。在与醇或水基电解质接触时，顶层的溶解与组分变化造成光程变化，这样产生材料的干扰色的变化。本发明专利技术还提供一种多层叠层伤口敷料。该敷料包括第一和第二层，且优选包括第三层。第一和第三层由多孔的、非粘合性材料形成且最优选带有如上的抗微生物涂层。第二层夹在第一与第三层之间，且是由吸收性材料形成。这些层中至少一层是由塑料材料形成。这些层通过在敷料上间隔分布的超声焊点层叠在一起，可使该敷料切成一定的大小而不分层。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由一种或多种抗微生物金属形成的抗微生物涂层以及多层叠层伤口敷料。
技术介绍
烧伤和相关的伤口在感染控制方面存在严重的问题。已知贵重金属离子如银和金离子具有抗微生物活性，并且多年来已被用于医务护理中，用来防止和处理感染。水溶性硝酸银被广泛用作收敛剂和作为强的抗微生物溶液。例如，10％银溶液制剂直接涂用于口腔溃疡；用0.5％硝酸银溶液润湿的敷料用来覆盖二度和三度烧伤，特别是用来保护不受格兰氏阴性菌感染；1％硝酸银溶液眼药水在世界许多地区仍是预防新生儿眼炎的法定处理剂。这些已知的硝酸银溶液的抗微生物效果显然与银离子的浓度直接相关。遗憾的是，由于银离子与体液中的氯根等的反应性，水溶性硝酸银溶液提供非常低的残留活性。为了弥补此使用寿命上的缺陷，水溶性银溶液如硝酸银，以远远高于细菌防治所需的浓度(2至5mg/L)使用(3000至3500mg/L)，以努力延长抗微生物效果期限。结果，此溶液对伤口可以具有刺激与收敛作用。例如，预防新生儿眼炎用的1％溶液必须在几秒钟内紧接着用0.85％氯化钠淋洗以防止结膜炎。目前用于二度烧伤的烧伤伤口处理采用0.5％硝酸银溶液，但它必须整天频繁地加入(通常每天加12次)以补充活性Ag+离子。同样在使用的还有磺胺嘧啶银霜，它需要频繁地再涂用和刮除，以除去碎片和化学品屏障，且它也可以造成对磺胺组分的敏感性或过敏。从本世纪初就开始寻找最大地减小副作用的有效的改善方案。曾做过的一些尝试，集中在使用离子化差的不溶性盐的胶态溶液如与蛋白质的氧化物配合物，以降低银离子的释放速率。其它的尝试集中在产生活化形式的银，例如通过将之沉积在多孔碳上，以提供银离子的较缓慢释放，或通过活化沉积后的银，例如通过用强氧化剂处理。另外，还有其它的尝试，涉及的是银涂层的电活化，驱使银的释放，或用电化学势不同的更贵重的金属沉积，这样使用双金属电流作用作为驱动力来释放银离子。迄今，在由抗微生物金属如银得到的抗微生物剂和使用它们的伤口处理程序方面的改善，是寻求改进金属离子的抗微生物效力，降低抗微生物剂的使用频率，和改善伤口处理方面的感染防治。同样需要的是抗微生物活性和效果的可见指示剂，以便最大地减少抗微生物剂的过量施用和不需要的伤口敷料去除，因此改善患者的舒适感和最大程度地降低对抗微生物金属的敏感性反应。申请人已开发出提供有效且持久的抗微生物效果的抗微生物材料。这些材料描述于例如Burrell等的1995年10月3日公告的US5,454,886中。这些材料是由一或多种抗微生物金属形成的粉末、箔、薄片、涂层或薄膜，以便含有原子无序。专利技术概述在进行本专利技术者前述专利申请中描述的原子无序态抗微生物材料的改进工作时，本专利技术者得到一些出人意外的发现。首先，本专利技术者发现，在反射性基层涂层如反射性银涂层上的抗微生物金属材料的薄膜能够产生干扰色。通过改变顶层的折射指数和/或厚度，产生可见的不同的干扰色。其次，本专利技术者发现，如果顶层抗微生物金属层是原子无序形式，这样在暴露于醇或电解质时产生抗微生物效果，则产生清晰可见的干扰色，对于带有这样一种涂层的医疗用具等的活性(释放离子等)提供了一种有用指示剂。甚至该涂层顶层的微小的溶解或成分变化，如指尖接触，也发现造成了可查觉的颜色变化。第三，本专利技术者发现，可以生产出带有最初颜色的原子无序态抗微生物金属单层，该最初颜色在与醇或电解质接触时变化，从而产生不同于最初颜色的干扰色。不受此限制，一般认为，与原子无序材料接触在材料的顶部形成一薄层(下文称作“原位产生的顶层”)，它具有与下部基层充分不同的成分，因此能形成干扰色。因此，本专利技术扩展到通过利用干扰色来指示原子无序态多层抗微生物材料暴露于醇或电解质的方法。在一个主要方面，本专利技术提供一种多层抗微生物材料，它包含a)当用部分反射性、部分光透射性的顶层覆盖时能够产生干扰色的部分反射性材料的基层；和b)在所述的基层上形成的顶层，所述的顶层为部分反射的、部分光透射的薄膜，含有至少一种抗微生物金属且具有产生干扰色的厚度，所述的顶层具有不同于基层的折射指数，且抗微生物金属为充分的原子无序态，这样在与醇或水基电解质接触时，该顶层将抗微生物金属的离子、原子、分子或簇以足以提供局部抗微生物效果的浓度持续地释放入醇或水基电解质中。本专利技术扩展至抗微生物材料，其中顶层是通过蒸汽沉积等技术在基层上形成，本专利技术还扩展到具有原位产生的顶层的材料。基层可以是一种部分反射性的底物(例如，医疗用具)，这样当用部分反射性、部分透射性顶层覆盖时，它可以提供干扰色。优选的是，基层是由一种选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu、Ta或Al的金属形成，其中Au、Ag、Pt、Pd和Cu是最优选的。顶层和基层二者最好均是由原子无序态抗微生物金属形成的。顶层最优选由Au或Ag形成。最优选的是，顶层是一种复合材料，通过将抗生物金属沉积在含有不同材料的原子或分子的基体中形成，其中不同的材料提供基体中的原子无序。该不同材料可以是一种生物适和的金属如Ta、Ti、Nb、V、Hf、Zn、Mo、Si或Al，或这些生物适和金属的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、卤化物、硫化物或氢化物。另外，该不同材料可以是在蒸汽沉积方法中从使用的气氛中吸收或捕获的原子或分子，包括氧、氮、氢、硼、硫或卤素。另一种选择是，该不同材料可以是抗微生物金属的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、卤化物、硫化物或氢化物。最优选的是，顶层是由作为基体金属的Ag和作为不同材料的氧化银和吸收或捕集的氧之一或二者形成的。当作为底物上的涂层提供时，基层优选厚度为至少25nm，且更优选至少60nm。如果由原子无序的抗微生物金属形成，则基层优选在厚度为大约300nm至2500nm，以便在顶层溶解后提供延长的抗微生物效果。顶层优选厚度小于400nm，且更优选厚度在5至210nm之间。最优选的是，顶层厚度在40至160nm之间。本专利技术还包括一种制造能够指示暴露于醇或水基电解质的多层抗微生物材料的方法。该方法包括a)提供一种当用部分反射性、部分光透射性的顶层覆盖时能够产生干扰色的部分反射性材料的基层；和b)提供一种在所述的基层上形成的顶层，所述的顶层为部分反射的、部分光透射的薄膜，含有至少一种抗微生物金属且具有产生干扰色的厚度，所述的顶层具有不同于基层的折射指数，且抗微生物材料是充分的原子无序态，这样在与醇或水基电解质接触时，该顶层将抗微生物金属的离子、原子、分子或簇以足以提供局部抗微生物效果的浓度持续地释放入醇或水基电解质中。顶层可以通过将之沉积在基层上而形成，例如，通过蒸汽沉积，或顶层可以作为原位产生的顶层提供。无论在那一种方法，在与醇或水基电解质接触时出现颜色的变化，以此来指示材料的活化作用。本专利技术者还发现，当使用伤口敷料材料时，多层伤口敷料可以通过使用在几个间断点位超声焊接而层叠在一起，产生可以方便地切割成一定大小的伤口敷料，而不造成不同层间分离，且不需要使用缝接或粘合将不同的层结合在一起。敷料上的几个间断点位的超声焊接点的存在出人意外地优于缝接的敷料或使用粘合剂，因为，超声焊接的敷料具有优异的舒适性能(即，能够与伤口和皮肤轮廓一致)。在具有一或多个允许流体渗透的多孔层的伤口敷料中，还发现，超声焊结只是最小程度地影响敷料的穿透性性能。重要的是，当伤口敷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层抗微生物材料，其中包含：当用部分反射性、部分光透射性的顶层覆盖时能够产生干扰色的部分反射性材料的基层；在所述的基层上形成的顶层，所述的顶层为部分反射的、部分光透射的薄膜，含有至少一种抗微生物金属且具有产生干扰色的厚度，所述的 顶层具有不同于基层的折射指数，且抗微生物金属为充分的原子无序态，这样在与醇或水基电解质接触时，该顶层将抗微生物金属的离子、原子、分子或簇以足以提供局部抗微生物效果的浓度持续地释放入醇或水基电解质中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RE伯勒尔，RJ普雷希特，
申请(专利权)人：纽克里斯特医药公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]