抗微生物颗粒及其使用方法技术

本申请涉及抗微生物颗粒及其使用方法。本发明专利技术涉及抗微生物活性颗粒、组合物及其用于抑制表面或装置上的细菌生长的用途。本发明专利技术还公开了制备这样的抗微生物活性颗粒的方法。开了制备这样的抗微生物活性颗粒的方法。

【技术实现步骤摘要】
抗微生物颗粒及其使用方法
[0001]本申请是申请日为2018年08月30日，申请号为201880062373.8，专利技术名称为“抗微生物颗粒及其使用方法”的申请的分案申请。
专利

[0002]本专利技术涉及抗微生物活性颗粒、组合物及其用于抑制表面或装置上的细菌生长的用途。本专利技术还公开了制备这样的抗微生物活性颗粒的方法。
[0003]专利技术背景
[0004]一个个体的皮肤、胃肠道和口腔中细菌的压倒性的多样性被充分证明，在解剖学上和动力学上证明了复杂的生态系统，其中多种微生物的生物膜(poly
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microbial biofilm)是标准。
[0005]在生物体的内部和外部的组织上形成的生物膜是感染性疾病的主要原因。例如，在口腔中，牙的硬组织或软组织上形成的生物膜是龋齿和牙周病的主要原因(Sbordone L.，Bortolaia C.，Clin Oral Investig2003；7：181
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8)。细菌生物膜在天然表面和人造表面上形成。
[0006]近年来，接触生物体的人造表面备受特别关注，因为这些表面缺乏上皮脱落，这是对抗生物膜的主要自然机制，因此生物膜积累正在成为可以导致危及生命的并发症的医学问题的主要来源。两个主要因素影响表面对积累细菌的易感性：表面粗糙度和表面自由能，它们是所使用的材料的性质。表面粗糙度对细菌的粘附比表面自由能具有更大的影响。在该上下文中，人造修复材料通常比天然表面具有更高的表面粗糙度，并且因此更易于细菌积累。因此，开发减少生物膜形成的新材料是关键主题。
[0007]开发具有抗生物膜性质的材料的最终目标是改善健康并且减少疾病发生。现有的医学装置中没有一个能够保证立即且全面消除生物膜或防止继发性感染。
[0008]例如，为了维持口腔防御，在以下步骤之后寻求具有以下抗生物膜性质的牙科材料：(1)抑制微生物的初始结合，(2)防止生物膜生长，(3)影响生物膜中的微生物代谢，(4)灭杀生物膜细菌，以及(5)分离生物膜(Busscher HJ，Rinastiti M，Siswomihardjo W，van der Mei HC.，J Dent Res，2010；89：657
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65；Marsh PD.JDent，2010；38)。
[0009]基于树脂的牙科复合材料是由疏水性树脂基质和不太疏水性的填料颗粒组成的复杂的牙科材料，这意味着基于树脂的牙科复合材料表面从未是均匀的界面，而是产生基质丰富且填料贫乏的区域以及基质贫乏且填料丰富的区域的界面(Ionescu A，Wutscher E，Brambilla E，Schneider
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Feyrer S，Giessibl FJ，Hahnel S.；Eur J Oral Sci 2012；120：458
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65)。
[0010]复合材料上的生物膜可以引起表面劣化。抛光以及基于树脂的复合材料的组成的差异可以对基于树脂的复合材料表面上的生物膜形成具有影响(Ono M.等人，Dent Mater J，2007；26：613
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22)。由抛光驱动的树脂复合材料的表面降解导致增加的粗糙度、显微硬度的变化以及在体外暴露于生物膜后的填料颗粒暴露。此外，复合材料上的生物膜可以引起表面劣化。
[0011]对于抗微生物活性材料仍然存在需求，并且具有多种多样的抗微生物活性材料将是有利的，该抗微生物活性材料是成本有效的、无毒的并且易于应用到受污染的表面和装置，尤其是在牙科产品中。
[0012]专利技术概述
[0013]本专利技术提供了抗微生物活性官能化颗粒，其可以被涂覆在表面上、嵌入基质中或嵌入原材料中以形成展示广谱抗微生物活性的组合物。本专利技术的组合物优选地被配制用于在粘膜表面、皮肤表面、牙齿表面和/或伤口(慢性和急性)上局部施用。抗微生物颗粒防止生物膜在表面和装置上的形成，并且处理、破坏或灭杀生物膜或其中的细菌。此外，本专利技术提供了用于制备抗微生物活性颗粒的通用且成本有效的方法。
[0014]本专利技术基于以下令人惊讶的发现：包含无机惰性芯或有机惰性芯以及低聚物或聚合物抗微生物活性基团的颗粒当应用到表面和装置或并入表面和装置中时示出广谱的抗微生物活性，低聚物或聚合物抗微生物活性基团以每10平方纳米至少一个抗微生物活性基团的表面密度直接或经由连接体化学地结合至芯，这样的微生物的生长可以以其他方式自然地发生在该表面和装置上。因此，这样的抗微生物活性防止生物膜形成，并且可以处理、破坏和/或灭杀生物膜或其中的细菌。在一些实施方案中，颗粒通常包含惰性芯和抗微生物活性基团，该惰性芯可以由如本文所描述的有机聚合物材料或无机材料制成。
[0015]在一些实施方案中，本专利技术提供了抗微生物活性颗粒，抗微生物活性颗粒包含：
[0016](i)无机芯或有机芯；以及
[0017](ii)化学地结合至所述芯的聚合物或低聚物抗微生物活性单元，该聚合物或低聚物抗微生物活性单元直接或间接(经由第三连接体)结合至所述芯；
[0018]其中聚合物或低聚物抗微生物活性单元包括包含抗微生物活性基团的多于一种单体单元；并且
[0019]其中每个抗微生物活性单元的抗微生物活性基团的数目在2
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200之间。
[0020]在另一种实施方案中，颗粒由结构(1)
‑
(3)表示：
[0021][0022][0023]其中
[0024]所述芯是有机聚合物或无机材料；
[0025]L1是键或第一连接体；
[0026]L2是第二连接体；
[0027]L3是键或第三连接体；
[0028]R1和R1’
各自独立地是烷基、萜类、环烷基、芳基、杂环、烯基、炔基或其任何组合；
[0029]R2和R2’
各自独立地是烷基、萜类、环烷基、芳基、杂环、烯基、炔基或其任何组合；
[0030]R3和R3’
各自独立地是不存在、氢、烷基、萜类部分、环烷基、芳基、杂环、烯基、炔基或其任何组合；其中如果R3或R3’
是不存在，则氮不带电荷；
[0031]X1和X2各自独立地是键、亚烷基、亚烯基或亚炔基；
[0032]p定义每一平方纳米(nm2)的芯表面的抗微生物活性单元的表面密度，其中所述密度为所述颗粒的每一平方纳米(nm2)的芯表面的在0.01
‑
30个之间的抗微生物活性基团；
[0033]n1各自独立地是在0至200之间的整数；
[0034]n2各自独立地是在0至200之间的整数；
[0035]其中n1+n2≥2；
[0036]m是在1至200之间的整数，并且重复单元是相同的或不同的。
[0037]在一种实施方案中，本专利技术提供了一种组合物，组合物包含嵌入多个本专利技术的颗粒的液体基质或固体基质，其中颗粒通过共价或非共价的相互作用嵌入基质中。
[0038]在一种实施方案中，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医学装置，包括含有嵌入多个颗粒的液体基质或固体基质的组合物，其中所述颗粒包含：(i)包含二氧化硅或磁铁矿的无机芯；以及(ii)化学地结合至所述芯的聚合物或低聚物抗微生物活性单元，所述聚合物或低聚物抗微生物活性单元直接或经由第三连接体间接结合至所述芯；其中所述聚合物或低聚物抗微生物活性单元包括包含抗微生物活性基团的多于一种单体单元；其中每个抗微生物活性单元的所述抗微生物活性基团的数目在2
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200之间；并且所述颗粒由以下结构(1)表示：其中所述芯是无机材料；L1是键或第一连接体；L2是第二连接体；L3是键或第三连接体；R1和R1’
各自独立地是烷基、萜类、环烷基、芳基、杂环、烯基、炔基或其任何组合；R2和R2’
各自独立地是烷基、萜类、环烷基、芳基、杂环、烯基、炔基或其任何组合；R3和R3’
各自独立地是无、氢、烷基、萜类部分、环烷基、芳基、杂环、烯基或炔基；其中如果R3或R3’
是无，则氮不带电荷；X1和X2各自独立地是键、亚烷基、亚烯基或亚炔基；p定义每一平方纳米(nm2)的芯表面的抗微生物活性单元的表面密度，其中密度为所述颗粒的每一平方纳米(nm2)的所述芯表面的在0.01
‑
30个之间的抗微生物活性基团；n1各自独立地是在0至200之间的整数；n2各自独立地是在0至200之间的整数；其中n1+n2≥2；m是在1至200之间的整数，并且重复单元是相同的或不同的；所述第一连接体、所述第二连接体和所述第三连接体独立地是任选地被一个或更多个官能团取代的C1至C
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亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳基或共轭亚烷基，所述官能团包括磷酸酯、膦酸酯、硅氧烷、硅烷、醚、缩醛、酰胺、胺、酸酐、酯或芳香族环；并且
所述烷基是未被取代的或被卤素、卤代烷基、羟基、烷氧基、羰基、酰胺基、烷基酰胺基、二烷基酰胺基、氰基、硝基、CO2H、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、羧基、硫代和/或硫代烷基取代；其中所述医学装置选自由以下组成的组：人造心脏瓣膜、子宫内装置、导管、支架、胰岛素泵、起搏器、灵敏高度表端部、内窥镜、结肠镜、胃镜、十二指肠镜、支气管镜、膀胱镜、ENT(耳、鼻和喉)镜、腹腔镜、喉镜、内窥镜的零件和配件、泵、牙科器具、正畸矫治器、牙齿对准器、托架、牙科附件、托架辅助装置、束紧带、销、托架槽帽、义齿、局部义齿、牙周探针、牙周芯片、膜或牙齿之间的间隔件、护口器、夜用护板、用于治疗或预防睡眠呼吸暂停的口腔装置以及用于体育活动的护齿器。2.一种包装组合物，所述包装组合物包含嵌入多个颗粒的液体基质或固体基质，其中所述颗粒包含：(i)包含二氧化硅或磁铁矿的无机芯；以及(ii)化学地结合至所述芯的聚合物或低聚物抗微生物活性单元，所述聚合物或低聚物抗微生物活性单元直接或经由第三连接体间接结合至所述芯；其中所述聚合物或低聚物抗微生物活性单元包括包含抗微生物活性基团的多于一种单体单元；其中每个抗微生物活性单元的所述抗微生物活性基团的数目在2
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200之间；并且所述颗粒由以下结构(1)表示：其中：所述芯是无机材料；L1是键或第一连接体；L2是第二连接体；L3是键或第三连接体；R1和R1’
各自独立地是烷基、萜类、环烷基、芳基、杂环、烯基、炔基或其任何组合；R2和R2’
各自独立地是烷基、萜类、环烷基、芳基、杂环、烯基、炔基或其任何组合；R3和R3’
各自独立地是无、氢、烷基、萜类部分、环烷基、芳基、杂环、烯基或炔基；其中如果R3或R3’
是无，则氮不带电荷；X1和X2各自独立地是键、亚烷基、亚烯基或亚炔基；p定义每一平方纳米(nm2)的芯表面的抗微生物活性单元的表面密度，其中密度为所述
颗粒的每一平方纳米(nm2)的所述芯表面的在0.01
‑
30个之间的抗微生物活性基团；n1各自独立地是在0至200之间的整数；n2各自独立地是在0至200之间的整数；其中n1+n2≥2；m是在1至200之间的整数，并且重复单元是相同的或不同的；所述第一连接体、所述第二连接体和所述第三连接体独立地是任选地被一个或更多个官能团取代的C1至C
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亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳基或共轭亚烷基，所述官能团包括磷酸酯、膦酸酯、硅氧烷、硅烷、醚、缩醛、酰胺、胺、酸酐、酯或芳香族环；并且所述烷基是未被取代的...

【专利技术属性】
技术研发人员：内森，
申请(专利权)人：诺比奥有限公司，
类型：发明
国别省市：