医用聚合物及关 联消费的聚合物，诸如钛、玻璃的种植材料，或者商业化的创伤敷料。
[0095] 复合材料
[0096] 在进一步方面中，本发明提供了包含本文所述的抗微生物MNP的复合材料。包含 这些抗微生物MNP的复合材料可以如上所述相对于MNP自身在很长的时间段内释放CHX。 这为这些材料给予了抗微生物特性。
[0097] 本发明的复合材料是非特别限制的，且可以包括包含了抗微生物MNP的任何材 料，以为该材料给予抗微生物特性。典型的材料包括但不限于涂料、浆体、聚合物、水凝胶和 牙科水门汀。
[0098] 优选地，本发明的复合材料为玻璃离子体水门汀、涂料或口腔护理组合物。这些材 料可以通过在其内包含抗微生物MNP而有利地被提供有附加的抗微生物特性。下述包含MNP的复合物已经成功地被创建：玻璃离子体水门汀、海藻酸盐薄膜、羧甲基纤维素膜、涂 料和口腔含漱液/口腔局部处理。
[0099] 优选地，抗微生物MNP以多达6(^1:%、5(^1:%、4(^1:%、或3(^1:%存在于复合材料 中。在大于60wt%的水平处，由于高含量的MNP，复合物可能丢失一些其预期的功能性或结 构特性。优选地，抗微生物MNP以大于或等于lwt%、5wt%或10wt%存在于复合材料中。在 低于大约lwt%的水平处，因MNP存在而具有的抗微生物特性显著降低，但对于某些目的仍 是足够的。
[0100] 优选地，本发明的复合材料为玻璃离子体水门汀（GIC)。GIC出于许多目的在牙科 学中使用，这些目的包括作为着色牙齿填充材料（tooth-colouredfillingmaterial)、作 为粘结剂和衬剂、用于非创伤性充填技术（ART)、用于靠近牙龈边缘的修复和作为窝沟封闭 剂。GIC已知能够以离子交换与口腔环境相接触。当包含本文所述的抗微生物MNP的复合 材料为GIC时，CHX从GIC中滤出并且CHX从MNP中的缓释可以有助于预防GIC处理周围 区域中的继发性龋齿。CHX释放要比包含诸如醋酸CHX或CHX二葡萄糖酸盐的可溶性CHX 盐的其他GIC持续了相当长时间。在一些方面，本发明的GIC可以以长于30天、优选长于 60天、更优选长于90天将CHX滤出到环境中。
[0101] 传统的GIC缺乏抗微生物作用，继发性龋齿（在填料周围或底部处龋齿的复发） 为常见问题。当GIC包含本发明的抗微生物MNP时，给予GIC的抗微生物特性可以有助于 预防继发性龋齿。
[0102] 优选地，本发明的GIC能够从环境中吸收CHX。在这种方式中，当现有的供应被耗 尽时，GIC可以"再填充"CHX以在GIC中再形成原始CHX盐MNP。就从口腔中吸收氟化物 而言，GIC已知以这种方式起作用。以这种方式，GIC的抗微生物作用可以在GIC的整个使 用期内无限期连续，当需要CHX盐MNP时补充CHX盐MNP的供应。使用本发明的抗微生物 MNP意味着，由于CHX的缓释，这些补充之间的间隔可以是相当长的，例如至少60天或者 100天，或者更长。
[0103] 优选地，抗微生物MNP以1wt%到30wt%、更优选1wt%到20wt%、更优选1wt%到 10wt%存在于GIC中。在MNP水平大于30wt%处，GIC的操作特性和拉伸强度可能受到不 利影响，而在水平低于lwt%处，因MNP存在而具有的抗菌作用降低。
[0104] 本发明的复合材料可以是涂料。抗微生物涂料可以用于手术室、牙科和医学诊所、 婴儿室、疗养院和其他相似环境中。提供具有本发明的抗微生物MNP所证明的持久的抗微 生物特性的涂料是极其有利的。本发明的抗微生物MNP可有效对抗包括耐甲氧西林金黄色 葡萄球菌（MRSA)在内的多种微生物。包含本发明的抗微生物MNP的涂料提供了对在其他 感染性微生物中的MRSA的抵抗性，当用于上述环境中时这是极其有利的。
[0105] 本发明的复合材料可以是包含本文所述的抗菌MNP的口腔护理组合物。口腔护 理组合物是倾向于出于通用卫生、或者处理龋齿或者特定牙周感染原因用于口腔的一种材 料。优选地，口腔护理组合物为牙膏、保护性浆体或者含漱液。
[0106] 抗微牛物纳米颗粒的制备方法
[0107] 在本发明的进一步方面，提供了如本文所述的抗微生物MNP的制备方法，所述方 法包括：使CHX阳离子的水溶液与选自磷、碳、氮和硫的含氧酸阴离子及部分氢化的磷、碳、 氮和硫的含氧酸阴离子中的一种或多种阴离子进行反应。优选地，所述阴离子选自磷、碳、 氮和硫的含氧酸阴离子，更优选地，所述阴离子选自磷酸根、碳酸根、硝酸根和硫酸根中的 至少一种。优选以CHX阳离子与所选阴离子的摩尔比为1:100到100:1进行混合以制备微 米或纳米颗粒的胶体悬浮液。
[0108] 优选地，两种反应物以等摩尔浓度存在，即50:50。在等摩尔的反应物浓度处，产物 胶体悬浮液具有符合要求的胶体尺寸和电势。优选地，反应混合物中CHX阳离子的浓 度为大约5mM。优选地，反应混合物中如上所述的阴离子的浓度为大约5mM。
[0109] 优选地，所述方法包括：使CHX阳离子的水溶液与选自正磷酸根、焦磷酸根、三磷 酸根和六偏磷酸根的磷酸根阴离子进行反应。更加优选地，所述方法包括：使CHX阳离子水 溶液与六偏磷酸根阴离子进行反应。使用HMP生成的胶体悬浮液具有良好的电势和尺 寸特性、以及良好的溶解度。
[0110] 优选地，HMP反应物是新鲜制备的HMP，例如在使用前60分钟或更短时间内制备， 以避免在使用前不期望的反应物水解的风险。在一些方面，一种或多种附加的阴离子可以 存在于反应混合物中。在一些方面，一种或多种附加的阳离子（除CHX之外）也可以存在 于反应混合物中。
[0111] 附加成分也可以存在于反应混合物中。这些成分可以是倾向于被包含进MNP的成 分、或者是有助于预防MNP凝聚的成分，例如通过MNP形成后涂覆MNP来预防MNP凝聚。优 选地，聚乙二醇（PEG)存在于反应混合物中作为防凝聚剂。在一些情况中，PEG在MNP形成 后涂覆到MNP的表面。
[0112] 优选地，反应混合物在整个混合及MNP形成过程中被快速搅拌。
[0113] 在某些方面，在进一步步骤中，MNP从胶体悬浮液中被取出。这可以通过在大约 21000g离心60分钟，然后去除上清液并在40-60°C下干燥几天而实现。得到的颗粒然后可 以被移出并研磨成精细粉末以给出MNP聚集体。
[0114] 可选地，可以将浓度为大约1M的KC1溶液添加到悬浮液中，并静置大约15分钟。 这建立了电荷层的压缩，导致MNP沉降。去除悬浮液，然后在大约5000g离心10分钟，去除 上清液，给出浆体。该浆体可以可选地被干燥以生成MNP。
[0115] 抗微牛物纳米颗粒的伸用方法
[0116] 根据本发明的进一步方面，提供了形成如本文所述的抗微生物MNP的表面涂层的 方法，所述方法包括：将制品浸渍到MNP的胶体悬浮液中，从悬浮液中移出制品，然后可选 地用去离子水清洗所述制品并干燥。
[0117] 优选地，在将制品浸渍到悬浮液期间，悬浮液例如以大约150rpm被快速搅拌。
[0118] 优选地，制品浸渍在胶体悬浮液中的时间段为从1秒到30分钟。所获得的MNP覆 盖与浸渍时间有关，因此如果需要较厚的覆盖，则浸渍时间应该相应地延长。
[0119] 可选地，制品在浸渍后用去离子水清洗。通过清洗从制品的表面上去除过多的 MNP。优选地，清洗制品1秒到30秒。所获得的MNP覆盖与清洗时间有关，因此如果需要较 厚的覆盖，则清洗时间应该相应地减少或者可以去除清洗步骤。
[0120] CHX-HMPMNP和/或用CHX-HMPMNP功能化的材料具有对抗多种微生物的功 效，所述多种微生物包括:MRSA、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯氏菌、鲍曼不动杆菌 (A.baumanii)、格氏链球菌、牙銀P卜啉单胞菌（P.gingivalis)和白色念珠菌。已经使用大 量的方法和试验来评估抗微生物功效，例如总活菌计数法（菌落形成单位）、时间杀菌试验 (time-killassay)、抑菌圈、存活/死亡活性测试和使用一系列显微镜技术的图像。
[0121] 关于本说明所公开的数值范围，显然可以理解的是，在正常方式中，上限的技术标 准不同于下限的技术标准，即上限和下限本质上是不同的协议。
[0122] 为了避免疑惑，确认的是，在上述的一般说明中，在通常的方式中，关于MNP、制品、 复合物和方法的不同特征的一般优选及可选都是独立描述地，并且可以在特征相兼容的情 况下以特征的其他组合相互结合。
[0123] 实施例
[0124] 下述实施例是本发明的示意性说明。
[0125] 实施例1-6 :对比例1_3:CHX从功能化的硼硅酸盐玻璃表面洗脱
[0126] 通过在室温和快速搅拌下、使100mL氯己定（像浓度为10mM的二葡萄酸盐水溶 液）和100mL的一系列阴离子水溶液中的一种（初始浓度也为10mM，以使产生的每种成分 的最终总浓度都为5mM)相结合来制备基于氯己定的盐。使用的阴离子如表1所示。
[0127] 表 1
[0128]
[0129]
[0130] 随后使沉淀物粘附在硼硅酸盐玻璃玻片上。通过在丙酮中超声10分钟，然后在工 业用甲基化酒精中超声10分钟来清洗玻片（阿加尔科技（AgarScientific)，斯坦斯特德 (Stansted)，英国），然后在空气中干燥。这些玻片被浸渍到如上所述的200mL悬浮液中，同 时使用磁力搅拌器快速搅拌该悬浮液。浸渍玻片30秒、移出、浸渍于去离子水中10秒以清 洗、吸除过多的液体并在空气中干燥。
[0131] 使用扫描电子显微镜（SEM)和原子力显微镜（AFM)研究了产生的具有CHX基 沉积物的玻璃表面。以轻敲模式用氮化硅悬臂操作的台式SEM(飞纳（Phenom)，埃因 霍恩（Eindhoven)，荷兰）和AFM(纳米显微镜（Nanoscope)IIIa，数字仪表（Digital Instruments)，加利福尼亚州，美国）被用于检查表面。在SEM之前，使用派射镀膜仪在样 品上涂覆金-钯层。
[0132] 使用紫外分光光度计检查了可溶性CHX从功能化的玻璃表面的洗脱。将每个类型 的8个样品放置到适用于紫外分光光度计的各个被标记的比色皿中。向各比色皿中添加 2. 5mL去离子水，然后使用比色皿盖将其紧密密封。将这些比色皿在150rpm旋转的轨道式 振荡器上振动。使这些比色皿保持密封，并在14天的时间段内每个间隔处取样测定氯己定 浓度。制备对照组：样品只被浸渍到去离子水中，和样品只被浸渍到25yM或5mM的CHX溶 液中；25yM是CHX-HMP悬浮液中残余的可溶性CHX的浓度，5mM是制剂中（可溶性和结合 的）CHX的总浓度。
[0133] 图1-2示出了各样品的SEM图像。
[0134] 图3-4示出了各样品的CHX洗脱图。所有的样品均释放可溶性CHX。
[0135] 表2示出了已测试的多种CHX盐的CHX释放特性。
[0136]表 2
[0137]
[0138] 实施例1--CHX-正磷酸根
[0139]CHX-正磷酸根（CHX-0P)功能化的样品显示了某些区域具有自组装多孔基质沉 积，而且在图lb和图3a中还示出了不同寻常的结构。这些结构都是由起源于中心点并从 该点径向延伸（"刺猬"形）的细长晶体的排列构成的。这些结构的直径通常为30-50ym 且单独的晶体大约0. 50-1ym宽。这些晶体常常是稍微弯曲的。
[0140] 实施例2--CHX-焦磷酸根；实施例3--CHX-三磷酸根；实施例4--CHX-六 偏磷酸根
[0141]CHX-焦磷酸根（CHX-PP)、CHX-三磷酸根（CHX-TP)和CHX-HMP功能化的样品都展 现了相似的自组装多孔基质的沉积。在CHX-PP和CHX-TP及CHX-HMP上出现了浓厚的覆盖， 且CHX-PP和CHX-TP上的覆盖要比CHX-HMP上的更宽广。
[0142]CHX的正磷酸盐、焦磷酸盐和三磷酸盐均展现了最高的CHX释放。它们能够在短时 间内产生非常大的CHX释放，这远远要比从仅暴露于CHX溶液的样品所观察到的释放更高 且更快。从焦磷酸盐见到了最高的释放，从三磷酸盐见到了中等水平，从正磷酸盐见到了最 低释放，尽管这甚至是从其他已测样品中所见到的CHX释放量级的4倍。所有情况的释放 都发生在没有持续释放迹象的初始时间处。这些颗粒能够用于通常需要大剂量抗微生物剂 的材料中。一个例子可以是用于诸如颚填充体或义齿的医用装置的净化处理。
[0143]CHX的六偏磷酸盐展现了任何阴离子的最低总释放，但这在实验期间（14天）是持 续的且在测量结束时仍在继续。换言之，实验CHX六偏磷酸盐示出了至少90天期间的更长 释放期。这些颗粒可能在诸如留置导管、插管和种植体的那些需要在更长时段内具有抗微 生物作用的材料中具有应用。
[0144] 实施例5--CHX-碳酸根；实施例6--CHX-硝酸根
[0145] 暴露于CHX-碳酸根制剂的样品展现了自发形成的以大致球状形式排列的纳米管 结构（图2g)。它们主要是单壁管，但在一些区域也可以看到双壁纳米管、或者纳米管套纳 米管。
[0146] 在SEM中观察到CHX-硝酸根功能化的样品上的沉积物稀薄分布并且在大部分区 域似乎是无特征的。
[0147]CHX的硝酸盐和碳酸盐展现的CHX释放要低于正磷酸盐、焦磷酸盐和三磷酸盐，且 该释放继续了几天。硝酸盐和碳酸盐样品释放了CHX且该释放持续了大约48-72小时；在 该时间后，CHX的浓度稳定且该释放可以认为是接近完成。这些盐可能在需要在这一时段 内具有抗微生物作用的产品中得到应用，例如创伤敷料或缝合线。
[0148] 对比例1-3
[0149] 用水或者含水CHX溶液处理的玻璃表面似乎是无特征的且平坦的（图la)。用CHX 处理的样品都释放了CHX且该释放持续了大约48-72小时；在该时间之后，CHX的浓度稳定 且该释放可以被认为已经接近完成（图4)。
[0150]实施例7-14 :对比例4-7 :CHX从CHX-HMP功能化的材料中的洗脱
[0151] 纳米颗粒的合成及表征
[0152] 通过在室温并在快速搅拌下、使CHX(例如水溶液中的二葡萄糖酸盐）和HMP(例 如水溶液中的钠盐）相结合来制备CHX-HMP纳米颗粒，以实现每种成分的最终浓度为5mM 和5mM或者0. 5mM和0. 5mM。这些产物将自此被称作为CHX-HMP-5和CHX-HMP-0. 5。
[0153] 将两种反应物混合以形成胶体悬浮液。使用动态光散射法（DLS)以时间和电泳迀 移率的函数来表征胶体悬浮液中纳米颗粒的颗粒尺寸和电势（马尔文（Malvern)激光 粒度仪，马尔文，英国）。
[0154] 纳米颗粒功能化材料的制备及表征
[0155] -系列材料的样品被涂覆有纳米颗粒。所用的这些样品示出于表3中。
[0156]表 3
[0157]
[0158] 使用新鲜制备的反应物（以预防HMP的水解）制备了 200mL的胶体悬浮液。在快 速搅拌的胶体中将样品浸渍30秒，随后移出，然后浸渍于去离子水中10秒以清洗，然后吸 除过多的液体并在空气中干燥。
[0159] 使用原子力显微镜（AFM;纳米显微镜Ilia，数字仪表，加利福尼亚州，美国）检 查那些具有合适表面（玻璃，钛）的纳米颗粒的功能化表面，但不检查那些具有粗糙或 不均匀表面（海藻酸盐敷料，EVA聚合物）的纳米颗粒的表面。在使用溅射镀膜仪单元 (SC7620,艾米泰克（Emitech)，台湾）涂覆金-钯合金后，使用扫描电子显微镜（SEM)(飞 纳，埃因霍恩，荷兰）检查所有的样品。由于玻璃或钛都不是原子级平坦