抗微生物组合物和使用方法
【专利说明】抗微生物组合物和使用方法
[0001] 相关申请交叉引用
[0002] 本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请第61/794,661号的优先权，其通 过引用全部并入本文。
[0003] 关于联邦资助的研究或开发
[0004] 不适用。
【背景技术】
[0005] 对于不基于目前常用抗生素的或不依赖于对活体组织或环境有害的恶劣杀生物 剂的抗微生物组合物存在显著需求。医院获得性感染正在增加，包括由抗生素耐药性病原 体引起的感染，例如甲氧西林耐药性金黄色葡萄球菌(MRSA)。为了治疗医院获得性感染，美 国医疗保健系统每年估计花费100亿美元。另一个常见的感染来源是致病菌污染的食物。食 源性致病菌引起的感染对于人类健康和农业造成了显著的负担。
[0006] 用于防止感染的一个重要策略是利用消毒剂处理充当病原体源的表面。表面消毒 剂或防腐剂已经用于医疗和非医疗应用。虽然市售制剂具有对抗多种病原微生物的一些功 效，但是许多制剂在与皮肤或其它组织接触、吸入或摄入时具有人体毒性。暴露于一些抗微 生物制剂下具有严重且长期的健康后果。
[0007] 有些化学合成产品留下潜在有害的残留物，需要从该产品施用的表面上除去。例 如，漂白剂、过氧化物、氯化剂、甲醛和/或季铵化合物在沉积于食物接触表面上或食品（例 如，制成品、蛋类)上时存在毒性问题。因此，处理过的表面需要进一步清洗以去除化学残 留。这些缺点限制了传统化学产品在农业和食品制备中的应用。
[0008] 已经提出了用于消除表面微生物的替代产品。例如，精油或其衍生物是有吸引力 的替代品。精油已用于各种表面清洁剂、洗手液和创口处理制剂中。许多精油（例如百里香 油、牛至油和/或丁香油)具有抗微生物活性，对于人体可以具有相对良性，并且部分精油用 作食品添加剂。然而，精油的挥发性和疏水性以及精油组成的易变性对于将这些精油以适 合广大消费者使用的形式进行递送提出了挑战。例如，精油不溶于水并且相分离导致不期 望的非均匀混合物。许多精油通常是包含多种成分的复合油，因为它们来自植物，这可能导 致化学性能以及最终的抗微生物性能发生某些变化，例如由于批次之间化学成分的差异所 致。精油中的脂质组分易于氧化，这限制了精油的保质期。添加防腐剂可延长储存稳定性， 但会增加复杂性和对精油的天然抗微生物活性的干扰。稳定表面活性剂、脂质或防腐剂会 降低精油的抗微生物性能。在一些情况下，包含精油的抗微生物制剂会在靶表面上留下条 痕或残留物，这可能会造成美学上或触觉上的不愉快，这可能对于玻璃、金属以及具有光泽 抛光的表面特别重要。
[0009] 本领域中对于具有改进的稳定性和水可混溶性并且同时保持抗微生物活性的有 效水平的天然抗微生物产品存在需求。本发明解决了这一需求。
【发明内容】
[0010] 在某些实施方案中，提供一种抗微生物制剂，包括活性组分、表面活性剂、有机助 溶剂和水。所述活性组分选自单萜和多酚。该制剂以乳液形式提供，在某些实施方案中，所 述制剂具有约25纳米(nm)至约3000纳米(nm)范围的平均乳胶粒或乳滴尺寸。
[0011] 在某些实施方案中，活性组分选自百里香酚、香芹酚、薄荷醇、丁香酚、甲基异丙基 苯、对甲基异丙基苯、柠檬烯、香叶醇、松油醇、桉油醇和柠檬醛。
[0012] 在某些实施方案中，表面活性剂为非离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。在某 些实施方案中，表面活性剂选自聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇、葡糖苷、聚氧乙烯乙二醇辛 基酚醚、聚氧乙二醇烷基苯酚醚、甘油烷基酯、聚山梨醇酯、失水山梨醇脂肪酸酯类 (spans)、椰油酰胺(cocamides)、泊洛沙姆、聚乙氧基化牛油胺、十二烷基硫酸钠（月桂基硫 酸钠)和乙氧基化十二烷基硫酸钠（月桂基聚醚硫酸钠）以及它们的组合。
[0013] 在某些实施方案中，所述制剂包含比例为约1:5至约30:1的所述活性组分和所述 表面活性剂。
[0014] 在某些实施方案中，表面活性剂在用作抗微生物制剂的制剂中的浓度为约 0.0015 %至约0.1 %。该抗微生物组合物包含这样极低浓度的表面活性剂具有许多优点，包 括提供较少肥皂感或质地的产品，减少皮肤刺激、接触性皮炎和变应性反应的风险，以及降 低制造成本。在某些实施方案中，抗微生物制剂可以以使用前稀释的浓缩形式提供。这种浓 缩制剂将具有较高浓度的表面活性剂，该制剂可以在不预先稀释的情况下使用，但该制剂 将具有与即用制剂相同比例的活性组分和表面活性剂，即活性组分和表面活性剂的比例范 围为约1:5至约30:1。
[0015] 在某些实施方案中，抗微生物制剂的助溶剂是有机极性助溶剂。在某些实施方案 中，有机助溶剂是短链醇（如甲醇、乙醇或丁醇）、羧酸（例如乙酸或柠檬酸）、丙酮、甲乙酮、 氯仿、二甲基亚砜(DMSO)或醚。
[0016] 本发明的抗微生物制剂的一个优点在于活性组分在水溶液中的溶解性得到提高。
[0017] 本发明的抗微生物制剂的另一个优点在于乳胶粒或乳滴具有低的多分散性指数 (PDI)。在某些实施方案中，PDI的范围为约0.1至约0.5。
[0018]另一个优点在于乳剂是相对稳定的，甚至在经过中度热处理、冻融循环或离心后 也是相对稳定的。
[0019] 再一个优点在于抗微生物制剂可有效对抗广泛的病原体，包括革兰氏阳性和革兰 氏阴性细菌、抗生素耐药性细菌、酵母和病毒。
[0020] 又一个优点在于抗微生物制剂的活性组分是毒性极低的天然产物。
[0021] -个优点在于本发明的抗微生物制剂能够有效对抗浮游微生物和生物膜。
[0022] 本发明的抗微生物制剂可应用于期望减少微生物的任何方法中。该方法涉及对希 望减少微生物的物体以对于减少微生物有效的量以及持续时间进行施加。有利的是，该抗 微生物制剂可用于消毒硬表面，包括但不限于：医疗器具和器械、耐用医疗设备、地板、墙 壁、砧板、台面、桌面、抽水马桶、淋浴器和浴缸。该抗微生物制剂可以用于消毒食品，如水 果、蔬菜，包括例如绿叶蔬菜和蛋壳。该抗微生物制剂可包含在产品内，如清洗液、消毒剂、 卫生剂、防腐剂、创口护理剂、农用喷雾剂或冲洗液、家用水果和蔬菜喷雾剂以及个人护理 产品。该抗微生物制剂可用于个人护理产品，如化妆品、抗真菌霜剂、创口护理剂、牙膏、口 腔冲洗液和假牙护理产品。产品提供给最终用户的形式可以是浓缩形式或预稀释的即用形 式。
[0023]参照以下对于目前设想的实施方案和附图的详细描述，本发明及其属性和优点将 得到进一步的理解和认识。
【附图说明】
[0024]图1是包含1:20比例的吐温20(Tween 20)和百里香酚的纳米乳液的透射电子显微 照片，其中平均乳滴尺寸为约135nm〇
[0025] 图2是示出百里香酚基乳液的作用机理的透射电子显微照片，其中在0.10%的百 里香酚浓度下大肠杆菌发生明显的细胞膜乳化和细胞溶解。
[0026] 具体描述
[0027] 虽然在下文中描述了某些实施方案和实施例，但是本领域技术人员将会理解，本 公开内容延伸超出了具体公开的实施例或用途以及明显的修改及其等同方式。因此，本公 开的范围意图并非限于下文中描述的任何特定实施方案。
[0028] 对于具有稳定性、水溶性、保持抗微生物活性和/或具有适合于消费者和/或工业 用途的物理特性的新类型天然抗微生物制剂存在迫切的需求，例如包括可与现有的工业 和/或医疗协议相容的水溶性制剂。这种制剂可以减少抗生素的不当使用和/或过度使用， 例如在农业和/或医疗领域。
[0029] 在某些实施方案中，本发明提供的制剂包括乳液，其包含一种或多种活性抗微生 物化合物，包括例如来自于精油的活性抗微生物化合物。抗微生物化合物或"活性组分"可 以包括但不限于:来自于精油的芳香酚。在某些实施方案中，该制剂可以包含水例如去离子 水和/或蒸馏水作为载体介质。在某些实施方案中，活性组分可以包括一种或多种单萜和/ 或一种或多种多酚。在一个实施方案中，活性组分选自单萜和多酚。在一些实施方案中，活 性组分可以包括百里香酚、香芹酚、薄荷醇、丁香酚、甲基异丙基苯、对甲基异丙基苯、柠檬 烯、香叶醇、松油醇、桉油醇、柠檬醛等以及它们的组合。在一些实施方案中，活性组分选自 百里香酚、香芹酚、薄荷醇、丁香酚、甲基异丙基苯、对甲基异丙基苯、柠檬烯、香叶醇、松油 醇、桉油醇和柠檬醛。该制剂可以不含或基本不含载体油和/或附加的防腐剂。该制剂可包 含表面活性剂，包括非离子或阴离子表面活性剂。例如，该制剂可包含作为表面活性剂的聚 氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇、葡糖苷、聚氧乙烯二醇辛基酚醚、聚氧乙二醇烷基苯酚醚、甘油 烷基酯、聚山梨醇酯、失水山梨醇脂肪酸酯类(spans)、椰油酰胺(cocamides)、泊洛沙姆、聚 乙氧基化牛油胺及其组合和/或类似物。在另一实例中，表面活性剂选自聚氧乙烯二醇、聚 氧丙烯二醇、葡糖苷、聚氧乙烯二醇辛基酚醚、聚氧乙二醇烷基苯酚醚、甘油烷基酯、失水山 梨醇脂肪酸酯类、椰油酰胺（cocamides)、泊洛沙姆和聚乙氧基化牛油胺。该制剂还可以包 含阴离子表面活性剂，如十二烷基硫酸钠和月桂基聚醚硫酸钠。该制剂还可以包含助溶剂， 包括有机极性助溶剂。在一些实施方案中，该制剂可包含作为助溶剂的乙醇、甲醇、乙酸、丙 酮、甲基乙基酮、丁醇、氯仿、二甲基亚砜、醚、柠檬酸等以及它们的组合。在一些实施方案 中，该制剂包含的助溶剂选自乙醇、甲醇、乙酸、丙酮、甲基乙基酮、丁醇、氯仿、二甲基亚砜、 醚柠檬酸等。也可以使用其它的羧酸助溶剂。
[0030] 在某些实施方案中，所述制剂可有效对抗各种微生物，例如在靶表面上的微生物。 该制剂可以有效对抗细菌、病毒和/或真菌。在某些实施方案中，本发明的制剂可有效对抗 的微生物包括但不限于：大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌MRSA菌株