可涂布型组合物、抗微生物组合物、抗微生物制品以及它们的制备方法
【技术领域】
[0001] 本公开广义地设及具有抗微生物特性的组合物和制品及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 病原性细菌和病毒在生物流体（诸如，唾液、泪液、血液和淋己液）中存在的可能 性是显著问题，因为此类微生物可能转移至医疗设备表面（并且，反之亦然）。出于该些原 因，用于在家庭和医院W及日托中屯、使病原体的传输最小化的方法是重要的。
[0003] 微生物（例如，病毒、细菌、真菌）通过多种物理和化学方法可被杀死或呈现静态。 物理方法包括热和福射。存在有已用于限制病毒、真菌和细菌生长的多种化学品。实例包 括醇类（通常为70体积％的水性己醇或异丙醇）、苯酪（石碳酸）和苯酪衍生物（诸如六 氯酪、甲醒、戊二醒、环氧己烧、離、洗漆剂、洗必太葡糖酸醋）、重金属（诸如银、铜、隶和诸 如红隶的隶的有机化合物）、氧化剂（诸如过氧化氨、舰、次氯酸盐和氯）。多种抗病毒试剂 也是已知的，包括金刚烧胺、核巧类似物（诸如AZT)、阿昔洛韦、更昔洛韦和阿糖腺巧。
[0004] 已知银化合物能够赋予表面抗菌效果，而带来的出现细菌耐药性的风险最小。通 过从与潮湿环境接触的表面（如创面）持续释放银阳离子，银被递送到该表面。银组合物， 例如硝酸银和横胺喀晚银，是在多种应用中所使用的有效抗菌剂。然而，它们通常不是光稳 定的，在它们接触的皮肤上留下污溃，而且就硝酸银而言，其在水性环境中可W很快耗尽。
【发明内容】
[0005] 在一个方面，本公开提供了一种制备可涂布型组合物的方法，该方法包括；
[0006] 提供包含分散于水性液体载体中的二氧化娃纳米粒子的第一组合物，其中二氧化 娃纳米粒子具有小于或等于45纳米的平均粒度，并且其中第一组合物具有大于6的pH;
[0007] 利用无机酸将第一组合物酸化至小于或等于4的pHW提供第二组合物；W及
[0008] 将至少一种金属化合物溶解于第二组合物中W提供可涂布型组合物，其中所述至 少一种金属化合物包括银化合物、锋化合物或铜化合物中的至少一种。
[0009] 在另一方面，本公开提供了根据本公开的前述方法制备的可涂布型组合物。
[0010] 根据本公开的抗微生物组合物可用于例如制备抗微生物制品。
[0011] 在另一方面，本公开提供了一种制备抗微生物制品的方法，该方法包括W下步 骤：
[0012] a)提供包含分散于水性液体载体中的二氧化娃纳米粒子的第一组合物，其中二氧 化娃纳米粒子具有带有平均粒度小于或等于45纳米的模式的粒度分布，并且其中第一组 合物具有大于6的抑；
[0013] b)利用无机酸将第一组合物酸化至小于或等于4的pHW提供第二组合物；W及
[0014]C)将至少一种金属化合物溶解于第二组合物中W提供可涂布型组合物，其中所述 至少一种金属化合物包括银化合物、锋化合物或铜化合物中的至少一种；W及
[0015] d)将可涂布型组合物的层涂布到基材的表面上；w及
[0016] e)至少部分地干燥可涂布型组合物的层W形成设置在基材的表面上的抗微生物 层。
[0017] 在另一方面，本公开提供了根据本公开的前述方法制备的抗微生物制品。
[0018] 在另一方面，本公开提供了一种包含含金属阳离子的无定形二氧化娃基质的抗微 生物组合物；其中无定形二氧化娃基质包含互连的二氧化娃纳米粒子；其中大多数的金属 阳离子各自设置在无定形二氧化娃基质中；其中金属阳离子包含银阳离子、锋阳离子或铜 阳离子中的至少一种；并且其中金属阳离子占无定形抗微生物组合物中的金属阳离子和娃 的总组合摩尔的0. 5至20摩尔％。
[0019] 在另一方面，本公开提供了一种包含设置在基材的表面上的无定形抗微生物组合 物的层的抗微生物制品，其中无定形抗微生物组合物包含含金属阳离子的二氧化娃基质， 其中二氧化娃基质包含具有平均粒度小于或等于100纳米的粒度分布的互连的二氧化娃 纳米粒子，其中金属阳离子具有n+的电荷，其中n表示>2的整数，其中大多数的金属阳离 子各自设置在二氧化娃基质中，并且其中金属阳离子占无定形抗微生物组合物中的金属阳 离子和娃的总组合摩尔的0. 5至20摩尔％。
[0020] 有利地，根据本公开的抗微生物制品表现出良好的抗微生物功效并且耐浸出。在 其中抗微生物组合物层的厚度在所需波长范围内的波长的四分之一范围内的该些实施例 中，抗微生物组合物的层可为光学透明的，W及为抗反射的。
[0021] 如本文所用：
[0022] 术语"抗微生物"是指能够抵抗微生物（例如，细菌和/或真菌）的生长；
[0023] 术语"二氧化娃纳米粒子的分散体"是指其中分散各个二氧化娃纳米粒子的分 散体，并且不指热解法二氧化娃的分散体，该分散体具有凝聚成链的烧结原生二氧化娃粒 子；
[0024] 术语"基本上不含"是指包含小于1重量％，通常小于0. 1重量％，并且更通常小 于0. 01重量％ ;
[00巧]术语"基本上不含非挥发性有机化合物"是指包含小于1重量％的有机化合物，该 有机化合物在1大气压（lOOkPa)下具有高于150°C的沸点；
[0026] 提及金属阳离子的术语"各自设置在无定形二氧化娃基质中"是指金属阳离子通 过氧键合至娃，并且不作为离散的金属相存在；
[0027] 术语"纳米粒子"是指具有1至200纳米的粒度的粒子；
[0028] 术语"有机化合物"是指包含至少一个碳-碳键和/或碳-氨键的任何化合物；并 且
[0029] 提及二氧化娃纳米粒子和二氧化娃溶胶所使用的术语"二氧化娃"是指由式 Si化?n&O表示的化合物，其中n为大于或等于零的数。
[0030] 在考虑【具体实施方式】W及所附权利要求书之后，将进一步理解本公开的特征和优 点。
【附图说明】
[0031] 图1为根据本公开的示例性抗微生物制品100的示意性侧视图。
[0032] 应当理解，本领域的技术人员可W设计出大量其他修改形式和实施例，该些修改 形式和实施例也在本公开的原理的范围和实质内。各图可能未按比例绘制。
【具体实施方式】
[0033] 初始组合物包含分散于水性液体介质中的二氧化娃纳米粒子，其中二氧化娃纳米 粒子具有平均粒度小于或等于40纳米的粒度分布，并且其中初始组合物具有大于6的pH。
[0034] 二氧化娃纳米粒子具有小于或等于40纳米（nm)的平均粒度。在一些实施例中， 二氧化娃纳米粒子具有小于或等于35皿、小于或等于30皿、小于或等于25皿、小于或等于 20皿、小于或等于15皿或甚至小于10皿的平均粒度。通常，二氧化娃纳米粒子具有至少 4nm的平均粒度，但该不是必需的。平均原生粒度可例如使用透射电子显微镜来测定。如本 文所用，术语"粒度"是指粒子的最长尺度，其对于球形粒子为直径。
[0035] 当然，也可W包括大于200nm的粒度（例如，最多2微米的粒度）的二氧化娃粒子， 但通常为微量。
[0036] 二氧化娃纳米粒子理想地具有窄粒度分布；例如，2. 0或更小或甚至1. 5或更小 的多分散性。在一些实施例中，二氧化娃纳米粒子具有大于150平方米/克（mVg)、大于 200mVg或甚至大于400m2/g的表面积。
[0037] 在一些实施例中，基于初始组合物和/或可涂布型组合物的总重量计，具有40皿 或更小的平均粒度（例如，直径）的二氧化娃纳米粒子的量为至少0. 1重量％和理想地至 少0. 2重量％。在一些实施例中，基于初始组合物的总重量计，具有40nm或更小的粒度（例 如，直径）的二氧化娃纳米粒子的浓度不大于20重量％，或甚至不大于15重量％。
[0038] 二氧化娃纳米粒子可具有多峰粒度分布。例如，多峰粒度分布可具有第一模式和 第二模式，该第一模式具有5至45纳米，优选地20至45纳米范围内的粒度，该第二模式具 有1至10纳米，优选地2至20纳米范围内的第二粒度。
[0039] 初始组合物中所包括的纳米粒子（例如，二氧化娃纳米粒子）可为具有任何所需 纵横比的球形或非球形。纵横比是指纳米粒子的平均最长尺度与其平均最短尺度的比率。 非球形二氧化娃纳米粒子的纵横比通常为至少2:1、至少3:1、至少5:1或至少10:1。非球 形纳米粒子可例如具有椿、楠圆体和/或针的形状。纳米粒子的形状可W是规则或不规则 的。涂层的孔隙度通常可通过改变可涂布型组合物中规则和不规则形状的纳米粒子的量和 /或通过改变可涂布型组合物中球形和非球形纳米粒子的量而变化。
[0040] 在一些实施例中，初始组合物中二氧化娃纳米粒子的总重量为至少0. 1重量％， 通常至少1重量％，并且更通常至少2重量％。在一些实施例中，组合物中二氧化娃纳米粒 子的总重量不大于40重量％，理想地不大于10重量％，并且更通常不大于7重量％。
[0041] 二氧化娃溶胶（其为水性液体介质中二氧化娃纳米粒子的稳定分散体）在本领域 中是已知的并且为可商购获得的。也可使用非水性二氧化