一种用于流体中微生物控制的体系制造技术

一种控制流体中微生物含量或生长的装置，包括ａ）具有微孔的沸石，该沸石负载了对沸石微孔有亲和力且具有杀菌特性的药剂，以及ｂ）所述流体、沸石以及包封的流体，至少部分地接触，或布置使其至少部分地接触。所述流体包含大于沸石微孔的分子，该分子相对于药剂而言，对沸石具有较小的所述亲和力。该流体可含治疗活性量以及浓度的治疗活性化合物或组合物，并且沸石中药剂的总量大于对于所述流体而言相应于杀菌水平的量。还公开了控制流体中微生物含量或生长的方法，用途以及沸石。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制流体中微生物含量或生长的装置(arrangement)。该装置包括a)具有微孔的沸石，该沸石负载了对沸石微孔有亲和力且具有杀菌特性的药剂，以及b)所述流体、沸石以及包封的流体，至少部分地接触，或布置使其至少部分地接触。本专利技术还涉及用于装置的合适沸石以及其使用方法。
技术介绍
将杀菌剂用于控制微生物含量或生长是实现多种目的的通用作法，如清洁以及消毒流体并作为流体的防腐添加剂。通常的问题是药剂不仅对微生物而且对其他生物包括人和动物有毒或有害，因此理想的情况是将药剂的量限制到最小。另一方面，在其预期的使用中，相应于预见的流体最坏的微生物暴露，常常需要使用过量的杀菌剂。当流体是为了体内应用的时候这个问题变得较严重，如呼吸空气和身体处理的制剂。尤其对于注射制剂，其中杀菌剂类型以及用量被严格限制，但是仍然有不可避免的副作用，因此不得不权衡制剂处理的治疗价值。人们一直在进行控制杀菌量以及更好暴露的方法的努力。一种建议是将杀菌剂吸附到载体上以控制其释放速率。EP301717专利说明书建议用负载金属离子如Ag、Cu或Zn的沸石作为杀菌剂包被医用管子，以实现嵌入管周围的身体组织中长期的感染预防。但是得到的控制程度是有限的。释放完全由扩散控制，并且不能变化或积极地进行控制。该作用只延伸到薄层并且为了有效的使用，沸石也只能以薄层进行应用。所建议的离子交换体系将被吸附剂局限在某些金属离子。当用沸石作为医用吸附剂进行口服给药的时候，如EP240169所例证，遇到类似的问题，其中可以避免峰浓度，但不存在得到较低以及一致浓度的控制。WO97/15391参考建议使用沸石从药用制剂以及喷出物(ejection)中吸附防腐剂，以减小输送到体内的防腐剂的量。沸石可布置在注射器类型的装置的前方，使制剂以及喷出物通过。但是，沸石在制剂以及制剂出口之间的必要地位置意味着在最可能感染的途径，即通过出口，有低含量的防腐剂。如果该部分被严重感染，就没有防腐剂来控制其生长。在多剂量处理的时候，该问题变得更为严重，由于在沸石吸附剂前面的死空间中的液体已经通过沸石，因此容易导致不可控制的微生物生长。类似的问题存在于与废水处理有关的WO87/05592中。这里要保护的容器是生物性的床，其用来分解水中的废物。沸石床嵌入在床之前的流入线，能够吸附在引入水中偶尔出现的毒性成分。毒性物质的浓度因此保持很低并且不高于生物床能够降解的水平。由于该体系简单地吸附引入废水中的随机毒性成分，该毒性成分没有任何用处，对杀菌目的而言，但仍然是较差效率的毒性成分用途，并且没有提供控制手段用于该目的。因此，仍然需要控制流体中微生物含量或生长相关的改进方法以及手段。专利技术概述本专利技术的主要目标是提供一种控制流体中微生物生长的体系，避免目前使用技术的缺点和缺陷。更特定的目标是提供这样一种基于杀菌剂的控制以及有效使用的体系。另一个目标是提供一种体系，使减低药剂量具有维持杀菌作用或用维持药剂量改进的杀菌作用。另一个目标是提供一种体系，将流体暴露于药剂量，该药剂量适合其目前的杀微生物特性，并减少最坏情况下对过剩药剂量的需要。另一个目标是提供一种体系，为限制的流体以及流体环境之间提供杀菌屏障，使流体不合药剂。另一个目标是提供一种体系，提供足够低药剂含量的处理流体，以容许其暴露于人和动物，包括注射到体内，并与药用制剂的流体相容。另一个目标是提供一种体系，适用于静态以及间歇的或持续运动的或液体加入状况下的小和大体积的流体。另一个目标是提供一种容许使用宽范围的杀菌剂的体系。另一个目标是提供一种适合气体以及液体流体使用的体系。另一个目标是提供一种容许设备以及装置灵活设计的体系。这些目标具有在附录专利权利要求阐述的特性。在本专利技术体系中，沸石用于杀菌剂的吸附。与其他的吸附剂相比，沸石通常为高度惰性并且具有结构上的刚性，可加工成形成非常灵活形式以及多样大孔的结构，并且由于高孔隙含量以及均匀的孔隙，大小是选择性的以及有效的吸附剂，并且还具有改变孔隙大小以适应特异靶分子的可能性。在本专利技术中的其他重要优点为疏水性沸石的特性，即在晶格骨架中具有高硅以及低铝含量的沸石。这些沸石更为惰性和稳定，对其中将暴露于人或动物的流体而言特别重要。该沸石没有或较低的释放微粒以及铝离子倾向，这一点特别重要，例如当所述流体为药用制剂的时候。它们可以经受高温以及对水的较长时间暴露而没有降解，这一点很重要，例如对杀菌以及预先装载设备的长期储存或反复操作或在连续清洁装置中的再生而言。最后，疏水性沸石拓宽了可能的杀菌剂范围，因为其能够与疏水以及非离子性化合物相容，这一点非常重要，因为这些化合物涵盖许多容许人暴露的杀菌剂，并且尤其适于本专利技术原理的应用。本专利技术应用预负载杀菌剂的沸石，负载达这样一个水平使与预负载沸石接触的流体获得杀菌水平的药剂，通过从沸石中的控制性释放实现。因此，本专利技术使用了到目前为止还没有开发的沸石特性，即它们吸附药剂的能力，它们可以吸附如此大量的药剂以致与沸石接触的流体将其药剂含量增加到杀菌水平。这与例如用于过滤的沸石应用形成了鲜明的对比，其中所述流体中药剂含量从杀菌水平降低到低于杀菌水平，同时将沸石滤器中的药剂增加到中等水平。沸石的这种新用途满足几个本专利技术目标。在流体中的杀菌剂水平可以保持在低水平并且不需要增加到过量的水平以应对最坏的情况，这是因为负载的沸石可作为缓冲剂，当需要的时候可以提供药剂的额外释放，如当新流体体积接触或药剂被微生物消耗或其他的情况出现的时候。不被理论所束缚，假定流体/沸石体系试图分别与流体中药剂水平以及与沸石中药剂水平之间建立平衡，并且任何干扰将导致倾向形成新的平衡，通过沸石释放或吸收药剂来调节。因此，尽管大量的药剂吸附到沸石上，可以保持将消耗控制在低水平并在流体中总是保持合适的药剂水平，也容许建立反复的具有至少准稳态的流体药剂浓度的平衡。通过将流体通过沸石表面或涂层或通过沸石柱或床，流体以及沸石可与沸石体或粉末静态地接触。因此，该体系与静态、间歇以及连续的装置相容，并与扩散、混合或强制流动建立的平衡相兼容。此外，由于沸石具有相对高的药剂含量，微生物倾向于优选地在表面上生长，而不是在所述流体大体积中，负载的沸石在其附近具有优良的屏障特性，可以防止在其表面、孔隙以及可能的裂缝、不完整的地方以及死体积中的感染。所述的屏障特性可将沸石用来防止到感染风险最大的地方，如流体与环境开口之间，可作为额外的预防或作为降低流体主体积中药剂需求的手段。没有任何情况可以阻止本专利技术体系与最终过滤步骤的组合，其中在流体中已经很低的药剂含量可以进一步降低。这种组合可以进行以将暴露减少到最少或回收药剂以进行销毁或将药剂返回到沸石以创造一种静态杀菌体系，可以进行连续的流体处理。本体系的负载沸石容许药剂的可逆性控释，当所述流体为气体以及当所述流体为液体的时候，并且本体系的组合灵活性使本专利技术适于将要例证的多种不同的应用。本专利技术的其他目标以及优点，参考下面的详细描述将很明显。详细说明定义这里使用的″体系″应该理解为一般是指本专利技术的原理，被描述、要求保护、例证或应用的是一种或多种设备/装置、方法、用途或其组合。在缺乏清楚的叙述或相反的明显的情况下，所使用的术语如″包含″、″包括″，″有″、″具有″以及类似的术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制流体中微生物含量或生长的装置，包括ａ）一种微孔沸石，该沸石负载了对沸石微孔有亲和力并有杀菌特性的药剂，以及ｂ）流体、沸石以及被包封的流体，至少部分地接触，或布置使其至少部分地接触，特征在于所述流体包含治疗活性量和浓度的治疗活性化合物或组合物，以及沸石中的药剂总量大于相应于所述流体所需的杀菌水平量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伯格尔杰特曼，黑坎埃里克森，斯滕安德森，
申请(专利权)人：法马西亚公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]