用抗微生物金属离子对掺杂沸石的塑料的后加载方法_4

文档序号:9224875阅读:来源:国知局
涂漆或浸涂。当混合入PEEK中时,例如应防止PEEK复合材料不受湿气源和污染源的影响。可通过共混来进行混合。
[0048]将约5重量%的沸石粉与粉末化或颗粒化的PEEK充分混合。使混合物达到400°C的温度并在400°C下使用高剪切进行加工。沸石和PEEK在加工前必须是干燥的,以便使分解和产品中的空隙形成最小化。
[0049]含有沸石且未加入银离子的此系统不显示在含有银的系统所见到的渐进性颜色发展和变暗。
[0050]认为含有银沸石的系统中的颜色变暗是由于氧化银形成和聚合物分解所致。
[0051]以如上所述方式加工材料,可以成形为用于进一步加工的小球(prill),铸塑成块,挤压成杆或者注塑为最终所需的形状。
[0052]可以将所述块和杆材料机械加工成适合用作其中应用抗微生物PEEK的矫形植入物或者其它设计的形状。通过在表面切出凹槽或者通过制造在部件主体中带孔的产品,可以将植入物设计成提供增大的表面积。通过对表面进行砂磨或喷砂,可进一步增大表面积。
[0053]实施例2 -用抗微生物金属离子加载最终部件(finished pieces)
将如实施例1中所述制造的最终部件浸在浸渍溶液中,以便用抗微生物金属离子加载该部件。
[0054]通过将2%硝酸银、5%三水合硝酸铜和1%硝酸加入到纯化水中来制备用于浸渍的典型溶液。
[0055]组分组成(W/W)%
硝酸银2
三水合硝酸铜5
硝酸I
纯化水92
总计100
支撑该最终部件或者允许其在浸渍溶液中自由移动。应搅拌溶液以增强离子向复合材料表面扩散和从复合材料表面扩散。合理地,在黑暗中进行浸渍加工,以使溶液中银的光氧化最小化。通过将不透明的盖(例如锡罐)放在其中浸泡部件的烧杯上,可以在实验室规模下对此产生影响。
[0056]浸渍的速率取决于若干个变量。在常温下,90分钟的时间足以有效地用金属离子加载表面。可允许浸渍加工运行24小时或更久,以使抗微生物金属的加载最大化。
[0057]加载的速率和程度取决于数个变量,包括溶液浓度、溶液组成(金属离子比率)、溶液温度和搅拌速率。
[0058]应该有可能用多达40重量%的金属离子加载暴露的沸石。
[0059]当浸渍完成或者进行至所需水平时,将部件从浸渍溶液中移出并用纯化水冲洗三次。然后,可在热空气流或者在烘箱或干燥器等中干燥部件。
[0060]制品的抗微生物活性的测量是抗微生物金属(例如银)从制品的外表面的释放。金属释放可测量为从2英寸X 2英寸样品(0.05米X0.05米,或者5厘米X 5厘米)的外表面释放的抗微生物金属的量。于室温(即25°C )下使待测试样品的外表面与硝酸钠溶液(40 mL的0.8%硝酸钠)接触24小时以形成测试溶液。然后对该测试溶液进行分析以测量测试溶液中抗微生物金属的量(以十亿分率计),和由此在该制品的表面的无机抗微生物剂的暴露量。然后,可使用石墨炉原子吸收分光光度计或者ICP来测量测试溶液中的抗微生物金属的量。对于包含(基于制品抗微生物金属的量。对于包含(基于制品的重量或者多层制品的一层的重量计)2.0重量%(wt%)无机抗微生物剂以及其中无机抗微生物剂包含(基于无机抗微生物剂的总重量计)2.0重量%的抗微生物金属的制品,外表面的抗微生物金属释放为大于或等于约十亿分之十(10 ppb)、优选为大于或等于约20 ppb、更优选为大于或等于约30 ppb,最优选为大于或等于约40 ppo
【主权项】
1.用抗微生物金属阳离子对陶瓷颗粒进行后加载的方法,所述方法包括将未经加载的A型沸石颗粒掺合入热塑性聚合物中,以及之后用一种或更多种金属阳离子对所述沸石颗粒进行加载,所述A型沸石颗粒具有由式XM2/n0.Al2O3.YS12.ZH2O所代表的三维骨架结构,其中M代表可离子交换的离子,η代表该(金属)离子的原子价,X和Y分别代表金属氧化物和二氧化硅的系数;且Z代表结晶水的数目。2.权利要求1的方法,其中所述一种或更多种金属阳离子选自银、锌和铜。3.权利要求1的方法,还包括使所述沸石颗粒和热塑性聚合物成形为植入物,所述植入物具有当植入时接触体组织或体液的表面,并且其中所述沸石颗粒中的至少一些存在于所述表面上并且能够以抗微生物有效量释放所述金属阳离子。4.权利要求1的方法,其中所述金属阳离子以小于沸石颗粒的离子交换容量的水平存在。5.权利要求1的方法,其中所述热塑性聚合物包括PEEK。6.通过控制经由离子交换从器件释放抗微生物阳离子来赋予所述器件抗微生物活性的方法,所述方法包括将A型沸石颗粒掺合入热塑性聚合物中,以及随后用一种或更多种金属阳离子加载所述沸石颗粒,所述A型沸石颗粒具有由式ΧΜ2/η0.Al2O3.YS12.ZH2O所代表的三维骨架结构,其中M代表可离子交换的离子,η代表该(金属)离子的原子价,X和Y分别代表金属氧化物和二氧化硅的系数;且Z代表结晶水的数目,其中可经由离子交换以抗微生物有效量从所述颗粒中释放所述金属阳离子。7.权利要求6的方法,其中所述金属阳离子包括银。8.权利要求1或6的方法,其中所述热塑性聚合物包括增强的PEEK。9.权利要求8的方法,其中所述增强的PEEK是碳纤维增强的PEEK。10.权利要求1的方法,其中所述述热塑性聚合物包括PEEK,其具有占所述PEEK体积的50 %至85 %的孔隙率。11.形成包含具有抗微生物金属阳离子的沸石颗粒的植入物的方法,所述植入物具有表面,所述方法包括: a.将未经加载的A型沸石颗粒掺合入热塑性聚合物中,以致所述沸石颗粒中的至少一些存在于所述植入物表面上,所述A型沸石颗粒具有由式ΧΜ2/η0.Al2O3.YS12.ZH2O所代表的三维骨架结构,其中M代表可离子交换的离子,η代表该(金属)离子的原子价,X和Y分别代表金属氧化物和二氧化硅的系数;且Z代表结晶水的数目; b.使所述沸石颗粒和热塑性聚合物成形为植入物,所述植入物具有当植入活体中时接触体组织或体液的表面; c.提供包含抗微生物金属阳离子盐和硝酸的浸渍溶液; d.使所述植入物暴露于所述浸渍溶液,以用所述抗微生物金属阳离子加载所述沸石颗粒,并用所述酸腐蚀所述植入物表面; 其中当所述表面接触所述体组织或体液时,在所述植入物表面处的所述沸石颗粒能够以抗微生物有效量释放所述金属阳离子。
【专利摘要】公开了用抗微生物金属阳离子对陶瓷颗粒进行后加载的方法。在某些实施方式中,经后加载的颗粒是沸石,其中已将沸石掺合入树脂中并且将该组合用作可植入器件。在某些实施方式中,聚合物是热塑性聚合物,例如聚芳基醚醚酮(PEEK)。在某些实施方式中,抗微生物活性的来源包括沸石中含有的可离子交换的阳离子。在某些实施方式中公开了如下方法:经由掺合入所述器件中的沸石,通过离子交换来控制某些阳离子的递送,从而赋予所述器件抗微生物活性。
【IPC分类】A61L27/10, A61L27/44, A61L27/54
【公开号】CN104941004
【申请号】CN201510165624
【发明人】J.J.克鲁登, D.约翰斯
【申请人】扩散技术公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2010年11月24日
【公告号】CN102802685A, CN102802685B, EP2504041A2, EP2504041A4, US20120315340, WO2011066391A2, WO2011066391A3
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