据描述使用可生物降解的聚合物可以减少垃圾材料的填埋处理量 和处理场所的数目。可生物降解材料具有适当的特性，以使它们在暴 露于导致堆肥的条件时可以被分解。被认为是可生物降解的材料的例 子包括脂族聚酯，例如聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚(己内酯)、丙交酯与 乙交酯的共聚物、聚(琥珀酸乙二醇酯)，、以及它们的组合。
脂族聚酯的降解可通过多种机制发生，包括水解、酯交换、断链 等。如WO 94/07941(Gruber等人)中所述，这种聚合物在加工过程 中的不稳定性可能会在高温下发生。
美国专利No.6,645,618中已经描述了将脂族聚酯加工成微纤维。 美国专利No.6,111,160(Gruber等人)公开了使用熔融稳定性聚交酯， 通过熔喷和纺粘工艺形成非织造制品。
抗微生物剂(例如，抗生素、包括抗病毒剂、抗真菌剂和抗细菌 剂在内的杀菌剂)在目前的药物治疗中发挥着重要的作用。其在皮肤 病学以及皮肤和伤口的消毒领域中尤为重要。可参见(例如)美国专 利申请公开2005/0089539(Scholz等人)。
抗微生物聚合物组合物是已知的，如美国专利No.5,639,466(Ford 等人)和6,756,428(Denesuk)中例示。美国专利申请公开 No.2004/0241216(Klun等人)中已经描述了向具有抗微生物活性的亲 水性聚丙烯纤维中添加抗微生物剂。这些纤维材料包括非织造材料、 机织材料、针织幅材和针织棉絮。
WO 00/71183(Andrews等人)中已经描述了诸如脂肪酸单酯之类 的抗微生物剂与增强剂的协同增强效应。

本发明涉及组合物、制品以及用于制备(优选生物相容性的)抗 微生物组合物的方法。本发明的组合物是可熔融加工的，并且在多种 食品安全、医疗及水净化应用中具有实用性。一方面，所述组合物包 含热塑性脂族聚酯；掺入所述聚酯中的抗微生物组分，其中所述抗微 生物组分以大于所述脂族聚酯的1重量％的量存在；和增强剂。脂族 聚酯与抗微生物组分的比例足以产生有效的抗微生物组合物。抗微生 物组分选自阳离子的抗微生物胺化合物(优选含量大于脂族聚酯的5 重量％)、多元醇的脂肪酸酯、多元醇的脂肪醚、脂肪醇的羟基酸酯、 它们的烷氧基化衍生物(每摩尔多元醇的烷氧化物基团不到5摩尔)、 以及它们的组合。所述增强剂为组合物中的抗微生物组分提供了增强 的抗微生物活性。
在另一方面，所公开的组合物是生物相容性的。所述组合物包含 这样的组分：该组分是可生物降解的并且被美国食品和药品管理局 (FDA)列为GRAS(通常被视为安全的)直接食品添加剂或食品加工助 剂。
在一些实施例中，本发明的组合物无需增强剂。在优选的组合物 中，抗微生物组分大于脂族聚酯的5重量％，更优选大于脂族聚酯的 13％，并且辛氧基甘油被排除在抗微生物组分的选择之外。所述抗微 生物组分选自阳离子的抗微生物胺化合物、多元醇的饱和或不饱和脂 肪醚、醇的羟基酸酯、它们的烷氧基化衍生物、以及它们的组合。
示例性的脂族聚酯为聚(乳酸)、聚(乙醇酸)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、 它们的共混物和共聚物。
抗微生物组分可选自C1-C14丙烯单酯和甘油单酯。例子有单月桂 酸丙二醇酯、单辛酸丙二醇酯、单月桂酸甘油酯、以及它们的组合。
本发明的制品包括由上述组合物制成的模制聚合物制品、聚合物 片材、聚合物纤维、织造幅材、非织造幅材、多孔薄膜、聚合物泡沫、 热或粘合层叠制品、分层组合物、以及它们的组合。本公开的有用制 品的例子有由包含本发明组合物的膜、泡沫和/或织造或非织造品制成 的伤口接触材料，以及由本发明的组合物制成的手术单或手术服。
本发明的方法包括：提供所述脂族聚酯和抗微生物组分，对于包 括增强剂的实施例而言还提供增强剂，以及充分混合这些材料，以产 生生物相容性抗微生物组合物。
在一个方面，聚合物组合物是可熔融加工的，使得聚合物能够被 挤出。
在另一方面，聚合物在溶剂中是可溶或可分散的，并且可以对组 合物进行溶剂浇注或溶剂纺，以形成膜或纤维，或者进行泡沫化。
脂族聚酯与抗微生物组分(其可塑化聚酯)的可熔融加工组合物 是生物相容性的并且显示出抗微生物活性。塑化的脂族聚酯通常具有 较低的熔融加工温度，并且能够产生更柔性的输出材料。诸如乳酸之 类的材料和存在的脂肪酸单酯被公认为是GRAS。
有利的是，抗微生物组分可迁移到表面，并且能被释放到其中需 控制微生物生长的周围聚合物基质或介质中。在本发明的组合物中， 随着脂族聚酯的降解和/或溶胀，抗微生物组分被释放出来，这使得它 们在某种程度上具有自消毒性能。可以控制脂族聚酯的降解，从而调 整抗微生物组分的释放特性。抗微生物组分可以通过聚合物进行迁移。 无论是单独加入的还是可能在脂族聚酯降解过程中产生的增强剂都能 提高抗微生物组分的抗微生物活性。组合物的脂族聚酯的降解能更新 由本发明组合物构成的制品表面，可能能减少表面污垢和生物膜的形 成。
抗微生物组分可以是可生物降解的。它可以通过水解、酯交换或 通过细菌和/或细菌酶的作用发生分解。全部组合物可以降解成环境可 接受的组分。在一些实施例中，抗微生物组分可以是抗降解的，或者 在由本发明组合物制成的制品的使用寿命期间不会发生可观的降解。 可以使用可生物降解的和不可降解的抗微生物组分的混合物。
本发明的树脂组合物的优选实施例具有受控的释放特性，并且是 生物相容性的。

对于以下给出定义的术语，除非在权利要求书或说明书中的其他 地方另外给出了不同的定义，否则以这些定义为准。
术语“抗微生物”或“抗微生物活性”表示具有足以杀灭包括细 菌、真菌、藻类和病毒在内的病原性及非病原性微生物的抗微生物活 性。当使用如G.Nicoletti、V.Boghossian、F.Gurevitch、R.Borland和 P.Mogenroth的“The Antimicrobial Activity in Vitro of Chlorhexidine，a Mixture of Isothiazolinones(Kathon CG)and Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide(CTAB”)，Journal of Hospital Infection，vol.23，pp.87-111， (1993)(氯己定(一种异噻唑啉酮(Kathon CG)和十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)的混合物)的体外抗微生物活性”，《医院感染杂志》，第23 卷，第87至111页(1993年))中所述的合适中和剂，在浓度为0.25 重量％的Mueller Hinton肉汤中于35℃下进行Rate of Kill assay(杀灭 速率检测)时，从初始种菌1-3x 107cfu/ml开始，在60分钟内，优选 的抗微生物材料显示出金黄色葡萄球菌(S.aureus)(AATC 25923)的至 少1log的减少、优选2log的减少、最优选4log的减少。
术语“可生物降解”表示可以在诸如细菌、真菌和藻类之类的天 然存在的微生物和/或诸如水解、酯交换、暴露于紫外线或可见光(可 光降解)和酶机制之类的自然环境因素或它们的组合的作用下进行降 解。
术语“生物相容性”表示在生物学上是相容的，不会在活组织内 产生毒性、有害或免疫响应。生物相容性材料也可以通过生化和/或水 解方法分解并被活组织吸收。所使用的测试方法包括ASTM F719和 ASTM F763，前者针对组合物接触诸如皮肤、伤口、粘膜组织之类的 组织的应用，包括在诸如食道或尿道之类的孔口中的应用，后者针对 组合物被植入组织的应用。
术语“足够量”或“有效量”表示抗微生物组分和/或增强剂(当 作为整体存在于组合物中时)的量可提供这样的抗微生物(包括(例 如)抗病毒、抗菌或抗真菌)活性，该抗微生物活性能减少、防止一 种或多种微生物物种的菌落形成单位的生长或将其消除，从而达到可 接受的生物体水平。通常，这是一种足够低的水平，不会引起组织上 的临床症状或导致微生物以足够数量从一个硬表面扩散到另一硬表面 而引发疾病，并且有利的是处于不可检测的水平。当单独考虑时，各 组分的浓度或量可能不会以可接受的水平进行杀灭，可能无法杀灭广 谱的有害微生物，或者可能不会杀灭得很快；然而，当一起使用时， 上述组分可提供(与相同的组分在相同的条件下单独使用时相比)增 强的抗微生物活性。可测量的抗微生物活性在美国纺织化学师与印染 师协会(AATCC)测试方法100-2004(AATCC技术手册，第80卷，2005 年，第149-151页)和日本工业标准(JIS)Z 2801：2000(日本标准协会， 2001年，第1-11页)中有进一步的描述。
术语“增强剂”表示能增强抗微生物组分效力的组分，这样当单 独使用没有增强剂的组合物时，不能提供与包含增强剂的组合物相同 水平的抗微生物活性。增强剂在没有抗微生物组分存在时不会提供任 何可测量的抗微生物活性。增强效果可以是就杀灭水平、杀灭速度和/ 或杀灭微生物的谱系而言的，并且可能不会见于所有的微生物当中。 事实上，增强的杀灭水平最常见于革兰氏阴性菌，如大肠杆菌 (Escherichia coli)。增强剂可以是增效剂，这样当与组合物的其余部 分组合时，组合的抗微生物活性大于无增强剂组分的组合物和无抗微 生物组分的组合物的活性总和。
术语“抗微生物组分”表示杀菌剂，其通常是能够杀灭细菌、真 菌和/或病毒中的至少一个物种或者具有抗微生物活性的小分子，分子 量小于约1000道尔顿，且常常小于500道尔顿。优选的抗微生物组分 是亲脂性的，优选在水中的溶解度为每100克去离子水不大于1.0克 (1.0g/100g)。对于长期使用的应用来说，优选的抗微生物组分或抗微生 物类脂在水中的溶解度不大于0.5g/100g去离子水，更优选不大于 0.25g/100g去离子水，甚至更优选不大于0.10g/100g去离子水。溶解度 用放射标记化合物描述，如在Henrik vorum等人的Solubility of Long-Chain Fatty Acids in Phosphate Buffer at ph 7.4(长链脂肪酸在 pH7.4的磷酸盐缓冲液中的溶解度)(Biochimica et.Biophysica Acta. (生物化学与生物物理学报)，1126，135-142(1992))中的“Conventional Solubility Estimations(常规溶解度估算)”中所述。优选的抗微生物 组分在去离子水中的溶解度是每100克去离子水为至少100微克(μg)， 更优选为至少500μg/100g去离子水，甚至更优选为至少1000μg/100g 去离子水。
除非另外指明，术语“脂肪”表示具有6至22(奇数或偶数)个 碳原子的直链或支链烷基或亚烷基部分。
用端值表述的数值范围包括在该范围内的所有数字(例如，1至5 包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。
除非本文中有明确的另外规定，否则本说明书和所附权利要求书 中使用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物的情况。 因此，例如，提到包含“一种化合物”的组合物则包括两种或更多种 化合物的混合物。除非本文中有明确的另外规定，否则本说明书和所 附权利要求书中使用的术语“或”通常在其含义中包括“和/或”。
除非另外指明，在说明书和权利要求书中使用的表示数量或成分、 性能测量等的所有数字都应被理解为在所有情况下都由术语“约”修 饰。因此，除非有相反的指示，否则前述说明书和所附权利要求书中 给出的数值参数都是近似值，并且可以根据本领域技术人员利用本发 明的教导寻求获得的期望性能的不同而有所不同。在最低限度上，每 个数值参数并不旨在限制等同原则在权利要求书保护范围上的应用， 至少应该根据所报告数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释 每一个数值参数。
适用于本发明的脂族聚酯包括聚(羟基链烷酸酯)的均聚物和共聚 物以及衍生自一种或多种多元醇与一种或多种多元羧酸的反应产物的 那些脂族聚酯的均聚物和共聚物，并且通常由一种或多种链烷二醇与 一种或多种链烷二羧酸(或酰基衍生物)的反应产物形成。聚酯还可 以衍生自多官能多元醇，例如甘油、山梨醇、季戊四醇、以及它们的 组合，以形成支链、星形和接枝的均聚物和共聚物。也可以使用脂族 聚酯与一种或多种另外的半结晶性或无定形聚合物的可溶混与不可混 溶的共混物。
一种适用类别的脂族聚酯为通过羟基酸或其衍生物的缩合或开环 聚合得到的聚(羟基链烷酸酯)。合适的聚(羟基链烷酸酯)可以由以下化 学式表示：
H(O-R-C(O)-)nOH，
其中R是可以为直链或支链的亚烷基部分，其具有1至20个碳原 子，优选具有1至12个碳原子，任选地被链中氧原子(在碳链中与碳 原子键合)取代；n是使该酯为聚合物型的数，并且优选为使得脂族聚 酯的分子量至少为10,000、优选至少为30,000，并且最优选至少为 50,000道尔顿的数。虽然较高分子量的聚合物通常会产生具有较好机 械性能的膜，但对于熔融加工和溶剂浇注的聚合物来说，过大的粘度 是不可取的。本发明的一个明显的优点在于，许多实施例中的抗微生 物组分能塑化聚酯组分，这使得能对较高分子量的聚合物进行熔融加 工和溶剂浇注。因此，脂族聚酯的分子量通常小于1,000,000，优选小 于500,000，并且最优选小于300,000道尔顿。R可以还具有一个或多 个链中(即在链中的)醚氧原子。一般来讲，羟基酸的R基团是使得 侧羟基为伯或仲羟基的基团。
适用的聚(羟基链烷酸酯)包括(例如)聚(3-羟基丁酸酯)、聚(4-羟 基丁酸酯)、聚(3-羟基戊酸酯)、聚(乳酸)(称为聚交酯)、聚(3-羟基丙 酸酯)、聚(4-羟基戊酸酯)、聚(3-羟基戊酸酯)、聚(3-羟基己酸酯)、聚(3- 羟基庚酸酯)、聚(3-羟基辛酸酯)、聚对二氧杂环已酮、聚己内酯和聚乙 醇酸(即聚乙交酯)的均聚物和共聚物。也可以使用两种或更多种上述羟 基酸的共聚物，例如聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚(乳酸酯- 共-3-羟基丙酸酯)、聚(乙交酯-共-对二氧杂环已酮)和聚(乳酸-共-乙醇 酸)。也可以使用两种或更多种聚(羟基链烷酸酯)的共混物，以及与一 种或多种半结晶性或无定形聚合物的共混物和/或共聚物。
脂族聚酯可以为聚(乳酸-共-乙醇酸)嵌段共聚物。适用于本发明组 合物的脂族聚酯可以包括均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、星形支 化无规共聚物、星形支化嵌段共聚物、枝状共聚物、超支化共聚物、 接枝共聚物、以及它们的组合。
另一适用类别的脂族聚酯包括衍生自一种或多种链烷二醇与一种 或多种链烷二羧酸(或酰基衍生物)的反应产物的那些脂族聚酯。这 种聚酯具有如下通式：

其中R′和R”各自表示可以是具有1至20个碳原子，优选具有1 至12个碳原子的直链或支链的亚烷基部分，并且m是使该酯为聚合物 型的数，并且优选为使脂族聚酯的分子量至少为10,000、优选至少为 30,000、最优选至少为50,000道尔顿，但小于1,000,000，优选小于 500,000、最优选小于300,000道尔顿的数。每个n独立地为0或1。R′ 和R”还可以包含一个或多个链中(即在链中的)醚氧原子。
脂族聚酯的例子包括衍生自如下物质的那些均聚物和共聚物：(a) 一种或多种如下二元酸(或它们的衍生物)：琥珀酸、己二酸、1，12 二羧基十二烷、富马酸、戊二酸、二乙醇酸和马来酸；和(b)一种或多 种如下二醇：乙二醇、聚乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、 1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，6-己二醇、具有5 至12个碳原子的1，2链烷二醇、二乙二醇、分子量为300至10,000道 尔顿(优选为400至8,000道尔顿)的聚乙二醇、分子量为300至4000 道尔顿的丙二醇、衍生自环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷的嵌段或无 规共聚物、二丙二醇和聚丙二醇，以及(c)任选少量(即0.5-7.0摩尔％) 官能度大于二的多元醇，如甘油、新戊二醇和季戊四醇。
这种聚合物可包括聚琥珀酸丁二醇酯均聚物、聚己二酸丁二醇酯 均聚物、聚己二酸-琥珀酸丁二醇酯共聚物、聚琥珀酸-己二酸乙二醇酯 共聚物、聚琥珀酸乙二醇酯和聚己二酸乙二醇酯均聚物。
市售的脂族聚酯包括聚(丙交酯)、聚(乙交酯)、聚(丙交酯-共-乙交 酯)、聚(L-丙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(二氧杂环己酮)、聚(琥珀酸 丁二醇酯)和聚(己二酸丁二醇酯)。
适用的脂族聚酯包括衍生自半结晶性聚乳酸的那些。聚(乳酸)或聚 交酯的主要降解产物是乳酸，乳酸常见于自然界当中，无毒，并且广 泛应用于食品、制药和医疗行业中。可以通过乳酸二聚体(即丙交酯) 的开环聚合制备该聚合物。乳酸是光学活性的并且二聚体呈现四种不 同的形式：L，L-丙交酯、D，D-丙交酯、D，L-丙交酯(内消旋丙交酯)以 及L，L-和D，D-的外消旋混合物。通过以纯化合物或者以共混物的形式 使这些丙交酯聚合，可以得到具有不同立体化学和不同物理特性(包 括结晶性)的聚(丙交酯)聚合物。L，L-或D，D-丙交酯产生半结晶性聚(丙 交酯)，而衍生自D，L-丙交酯的聚(丙交酯)是无定形的。
聚交酯优选具有较高的对映体比例，以使聚合物的固有结晶度最 大化。聚(乳酸)的结晶程度取决于聚合物主链的规则性以及与其它聚合 物链结晶的能力。如果使相对少量的一种对映体(如D-)与相对的对 映体(如L-)进行共聚，则聚合物链呈不规则形状，并且结晶变少。 由于这些原因，当关注结晶度时，为了使结晶度最大化，希望聚(乳酸) 中至少85％、至少90％或至少95％为一种异构体。
D-聚交酯与L-聚交酯的近似等摩尔共混物也是适用的。这种共混 物形成了一种独特的晶体结构，其熔点(～210℃)高于单独的D-聚(丙交 酯)和L-(聚交酯)(～190℃)的任何一种，并且热稳定性得到了改善，参 见H.Tsuji等人，Polymer，40(1999)6699-6708。
也可以使用聚(乳酸)与其它脂族聚酯的共聚物，包括嵌段共聚物和 无规共聚物。可用的共聚单体包括乙交酯、β-丙内酯、四甲基乙交酯、 β-丁内酯、γ-丁内酯、新戊内酯、2-羟基丁酸、α-羟基异丁酸、α- 羟基戊酸、α-羟基异戊酸、α-羟基己酸、α-羟乙基丁酸、α-羟基异 己酸、α-羟基-β-甲基戊酸、α-羟基辛酸、α-羟基癸酸、α-羟基肉 豆蔻酸和α-羟基硬脂酸。
也可以使用聚(乳酸)与一种或多种其它脂族聚酯或者一种或多种 其它聚合物的共混物。可用的共混物的例子包括聚(乳酸)和聚(乙烯醇)、 聚乙二醇/聚琥珀酸酯、聚环氧乙烷、聚己内酯和聚乙交酯。
可以如如下专利中所述制备聚(丙交酯)：美国专利6,111,060 (Gruber等人)、5,997,568(Liu)、4,744,365(Kaplan等人)、5,475,063 (Kaplan等人)、6143863(Gruber等人)、6,093,792(Gross等人)、 6,075,118(Wang等人)和5,952,433(Wang等人)、WO 98/24951(Tsai 等人)、WO 00/12606(Tsai等人)、WO 84/04311(Lin)、U.S.6,117,928 (Hiltunen等人)、U.S.5,883,199(McCarthy等人)、WO 99/50345 (Kolstad等人)、WO 99/06456(Wang等人)、WO 94/07949(Gruber 等人)、WO 96/22330(Randall等人)和WO 98/50611(Ryan等人)。 也可以参考J.W.Leenslag等人，J.Appl.Polymer Science，第29卷(1984)， 第2829-2842页和H.R.Kricheldorf，Chemosphere，第43卷(2001)，第 49-54页。
应选择聚合物的分子量，以使得能对聚合物进行熔融加工或溶剂 浇注。例如对于聚交酯而言，分子量可以为约10,000至1,000,000道尔 顿，优选为约30,000至300,000道尔顿。“可熔融处理”表示该脂族 聚酯是流体，或者在用于加工制品(例如膜)的温度下可以被抽吸或 挤出，并且在这些温度下不会降解或胶化成使物理特性差到无法满足 预期应用的程度。因此，可以通过挤出、浇注、热压等方式将许多本 发明材料制成膜。可以利用诸如纺粘、吹塑微纤维、熔体纺丝等之类 的工艺将它们制成非织造品。某些实施例也可以是注射模塑的。一般 来讲，聚合物的重均分子量(Mw)高于缠结分子量，这通过粘度对数均 分子量(Mn)的log-log图确定。在缠结分子量以上，图的斜率为约3.4， 而较低分子量聚合物的斜率为1。
本公开的抗微生物组合物的脂族聚酯通常占本发明组合物的至少 50重量％、优选至少60重量％，并且最优选至少65重量％。
抗微生物组分是组合物中提供至少部分抗微生物活性的那种组 分，也就是说，它对至少一种微生物具有至少一些抗微生物活性。其 优选以足够大的量存在以便从本发明组合物中沥出并杀灭细菌。它也 可以是可生物降解的和/或由可再生资源制成，或衍生自可再生资源(例 如植物或植物产品)。可生物降解的抗微生物组分可以包含至少一种 能够被水解或酶促降解的官能键(例如酯或酰胺键)。
在某些实施例中，抗微生物组分是非离子的并且具有至多6.2、至 多5.8或至多5.5的亲水/亲油平衡值(HLB)。HLB的其它优选范围是至 少3、至少3.2或至少3.4。可以采用Surfactant Systems(表面活性剂 体系)(Attwood，Chapman and Hall，London，1983)中所示的官能团贡献 计算法(functional group contribution calculation)确定HLB。
某些抗微生物组分是不带电荷的，并且具有包含至少7个碳原子 的烷基或烯基烃链。为了进行熔融加工，优选的抗微生物组分具有低 挥发性并且在加工条件下不发生分解。优选的抗微生物组分包含少于2 重量％、更优选少于0.10重量％的水(通过Karl Fischer analysis(卡 尔费休分析法)确定)。为了防止脂族聚酯的水解和使挤出膜透明， 要保持低的含水量。对于在(例如)大于50℃-60℃的高温下干燥的 溶剂浇注膜来说，应当类似地控制水分含量。
本发明组合物(当它为即用型时)中的抗微生物组分的含量通常 为至少1重量％、2重量％、5重量％、10重量％，有时大于15重量 ％。在期望低强度的某些实施例中，抗微生物组分在组合物中为大于 20重量％、大于25重量％或甚至大于30重量％。
所述抗微生物组分可以包括一种或多种多元醇的脂肪酸酯、多元 醇的脂肪醚，或它们(酯和/或醚的任一者或两者)的烷氧基化衍生物 或它们的组合。更具体地说，抗微生物组分选自由以下物质组成的组： 多元醇的(C7-C12)饱和脂肪酸酯(优选为多元醇的(C8-C12)饱和脂肪酸 酯)、多元醇的(C8-C22)不饱和脂肪酸酯(优选为多元醇的(C12-C22) 不饱和脂肪酸酯)、多元醇的(C7-C12)饱和脂肪醚(优选为多元醇的 (C8-C12)饱和脂肪醚)、多元醇的(C8-C22)不饱和脂肪醚(优选为多元 醇的(C12-C22)不饱和脂肪醚)、它们的烷氧基化衍生物、以及它们的 组合。优选的是，所述酯和醚为单酯和单醚，除非它们是蔗糖的酯和 醚，在这种情况下它们可以为单酯、二酯、单醚或二醚。在本发明的 组合物中可以使用单酯、二酯、单醚和二醚的各种组合。
优选的是，多元醇的(C7-C12)饱和及(C8-C22)不饱和单酯和单醚是 至少80％纯度的(具有20％或更少的二酯和/或三酯或者二醚和/或三 醚)，更优选为85％纯度的，甚至更优选为90％纯度的，最优选为95 ％纯度的。不纯的酯或醚即使有抗微生物活性也是不足够的。
适用的多元醇的脂肪酸酯可以具有如下的化学式：
(R1-C(O)-O)n-R2
其中R1是(C7-C12)饱和脂肪酸(优选(C8-C12)饱和脂肪酸)或 (C8-C22)不饱和(优选为(C12-C22)不饱和，包括多不饱和)脂肪酸的 残基，R2是多元醇(通常且优选为甘油、丙二醇和蔗糖，虽然也可以 使用各种各样其它的物质，包括季戊四醇、山梨醇、甘露醇、木糖醇 等)的残基，且n＝1或2。R2基团包含至少一个游离的羟基(优选为甘 油、丙二醇或蔗糖的残基)。优选的多元醇的脂肪酸酯为衍生自C7、 C8、C9、C10、C11和C12饱和脂肪酸的酯。对于其中多元醇是甘油 或丙二醇的实施例，n＝1，但是当其为蔗糖时，n＝1或2。一般来讲， 衍生自C10至C12脂肪酸的单甘油酯是食品级材料和GRAS材料。
脂肪酸酯是用于处理食品以及暴露于食品的表面的特别有用的候 选物质，用以减少人类病原体的数目和减少食品的损坏，因为已报告 的许多单酯是食品级的，通常被公认为是安全的(GRAS)材料，并且已 有报告其作为食品防腐剂和局部药剂是有效的。例如，在Kabara，J.of Food Protection，44：633-647(1981)和Kabara，J.of Food Safety，4：13-25 (1982)中报道，一种食品级酚及螯合剂LAURICIDIN(月桂酸甘油单酯， 通常被称为甘油一月桂酸酯)可用于设计食品防腐剂体系。月桂酰精 氨酸乙酯也被FDA批准用于食品。
诸如月桂酸、辛酸、癸酸和庚酸的甘油单酯和/或月桂酸、辛酸、 癸酸和庚酸的丙二醇单酯之类的脂肪酸单酯对革兰氏阳性菌、真菌、 酵母和有脂质包被的病毒来说是有活性的，但单独使用时通常对革兰 氏阴性菌无活性。当将脂肪酸单酯与下述增强剂组合时，所述组合物 对革兰氏阴性菌有活性。
某些抗微生物组分(例如，脂肪酸单酯)可以塑化脂族聚酯。示 例的脂肪酸单酯包括(但不限于)月桂酸甘油单酯(甘油一月桂酸酯)、 辛酸甘油单酯(甘油一辛酸酯)和癸酸甘油单酯(甘油一癸酸酯)， 和月桂酸、辛酸及癸酸的丙二醇单酯，以及蔗糖的月桂酸、辛酸及癸 酸单酯。其它脂肪酸单酯包括油酸(18:1)、亚油酸(18:2)、亚麻酸(18:3) 和花生四烯酸(20:4)不饱和(包括多不饱和)脂肪酸的甘油及丙二醇单 酯。通常已知，比如18:1表示具有18个碳原子和1个碳-碳双键的化 合物。优选的不饱和链具有至少一个顺式异构体形式的不饱和基团。 在某些优选的实施例中，适用于本发明组合物的脂肪酸单酯包括已知 的月桂酸、辛酸和癸酸的单酯，例如已知的GML或商品名称 LAURICIDIN(月桂酸甘油单酯，通常称为甘油一月桂酸酯或单月桂酸 甘油酯)、甘油单癸酸酯、甘油单辛酸酯、单月桂酸丙二醇酯、单癸酸 丙二醇酯、单辛酸丙二醇酯、以及它们的组合。
示例性蔗糖的脂肪酸二酯包括(但不限于)蔗糖的月桂酸、辛酸 和癸酸二酯、以及它们的组合。
多元醇的脂肪醚优选由如下化学式表示：
(R3-O)n-R4，
其中R3是(C7-C12)饱和脂族基团(优选(C8-C12)饱和脂族基团) 或(C8-C22)不饱和(优选(C12-C22)不饱和，包括多不饱和)脂族基团， R4是多元醇的残基。优选的多元醇包括甘油、蔗糖或丙二醇。对于甘 油和丙二醇来说，n＝1，对于蔗糖来说，n＝1或2。优选的脂肪醚为(C7-C12) 烷基(更优选为(C8-C12)烷基)的单醚。
示例性的脂肪单醚包括(但不限于)月桂基甘油醚、辛基甘油醚、 辛酰基甘油醚、月桂基丙二醇醚、辛基丙二醇醚和辛酰基丙二醇醚。 其它脂肪单醚包括油烯基(18:1)、亚油基(18:2)、亚麻基(18:3)和花生四 烯基(20:4)不饱和及多不饱和脂肪醇的甘油及丙二醇单醚。在某些优选 的实施例中，适用于本发明组合物中的脂肪单醚包括月桂基甘油醚、 辛基甘油醚、辛酰基甘油醚、月桂基丙二醇醚、辛基丙二醇醚、辛酰 基丙二醇醚、以及它们的组合。不饱和链优选具有至少一个顺式异构 体形式的不饱和键。
上述脂肪酸酯和脂肪醚的烷氧基化衍生物(例如，在剩下的醇基 上被乙氧基化和/或丙氧基化的那些)也具有抗微生物活性，只要保持 相对低的总烷氧基化物即可。优选的烷氧基化水平在美国专利 5,208,257中有公开。如果酯和醚是乙氧基化的，则环氧乙烷的总摩尔 数优选小于5，更优选小于2。
可以通过常规技术使多元醇的脂肪酸酯或脂肪醚烷氧基化，优选 乙氧基化和/或丙氧基化。优选用于烷氧基化的化合物选自由以下物质 组成的组：环氧乙烷、环氧丙烷和它们的混合物，以及类似的环氧乙 烷化合物。
基于即用型组合物的总重量，本发明组合物包含的脂肪酸酯、脂 肪醚、烷氧基化的脂肪酸酯或烷氧基化的脂肪醚的总量通常为至少1 重量％(wt.％)、至少2重量％、大于5重量％、至少6重量％、至少7 重量％、至少10重量％、至少15重量％或至少20重量％。术语“即用 型”表示预期使用形式的组合物，通常包含不到5重量％的溶剂或可 用于制备本发明组合物的其它挥发性化合物。在优选的实施例中，基 于即用型组合物(即不包含溶剂)的总重量而言，它们的总含量不大 于60重量％、不大于50重量％、不大于40重量％或不大于35重量 ％。作为另外一种选择，可以相对于脂族聚酯为100重量份来考虑这 些比例，即，不大于150份的脂肪酸酯、不大于100份的脂肪酸酯、 不大于67份的脂肪酸酯和不大于54份的脂肪酸酯。某些成分的浓度 可以更高，如果期望将它们用作另外加工的“母料”的话。如本文所 用，术语“母料”指加入到熔融加工或溶剂浇注的组合物中的浓缩物。
包含一种或多种脂肪酸单酯、脂肪单醚、醇的羟基酸酯或它们的 烷氧基化衍生物的本发明组合物还可以包含少量的二或三脂肪酸酯 (即脂肪酸二酯或脂肪酸三酯)、二或三脂肪醚(即脂肪二醚或三醚) 或它们的烷氧基化衍生物。优选的是，这种组分的含量不超过抗微生 物组分总重量的10重量％、不超过7重量％、不超过6重量％或不超 过5重量％。因此，脂肪酸单酯、脂肪单醚、醇的羟基酸酯或它们的 烷氧基化衍生物的单酯纯度应超过85％，优选为90％，并且更优选为 95％。例如，对于甘油的单酯、单醚或烷氧基化衍生物来说，基于组 合物中存在的抗微生物(单酯或单醚)组分的总重量，优选存在不超 过10重量％、不超过7重量％、不超过6重量％或不超过5重量％的 二酯、二醚、三酯、三醚或它们的烷氧基化衍生物。优选的是，保持 低的三酯或二酯含量，从而保持抗微生物组分的抗微生物功效。
另一类抗微生物组分为羟基官能化羧酸的脂肪醇酯，优选由如下 化学式表示：
R5-O-(-C(O)-R6-O)nH，
其中R5是(C7-C14)饱和烷基醇(优选(C7-C12)饱和烷基醇，更优 选(C8-C12)饱和烷基醇)或(C8-C22)不饱和醇(包括多不饱和醇)的残 基，R6是羟基羧酸的残基，其中所述羟基羧酸具有如下化学式：
R7(CR8OH)p(CH2)qCOOH，
其中：R7和R8各自独立地为H或(C1-C8)饱和直链、支链或环状 烷基、(C6-C12)芳基或(C6-C12)芳烷基或烷芳基，其中所述烷基是饱和 直链、支链或环状的，其中R7和R8可任选地被一个或多个羧酸基团取 代；p＝1或2；q＝0-3；并且n＝1、2或3。R6基团可以包含一个或多个 游离的羟基，但优选不含羟基。优选的羟基羧酸的脂肪醇酯为衍生自 支链或直链C8、C9、C10、C11或C12烷基醇的酯。羟基酸通常具有 一个羟基和一个羧酸基团。
在一个方面，抗微生物组分包含(C2-C8)羟基羧酸的(C7-C14)饱和 脂肪醇单酯(优选(C2-C8)羟基羧酸的(C7-C12)饱和脂肪醇单酯，更优 选(C2-C8)羟基羧酸的(C8-C12)饱和脂肪醇单酯)、(C2-C8)羟基羧酸的 (C8-C22)单或多不饱和脂肪醇单酯、上述任一种烷氧基化衍生物或它们 的组合。羟基羧酸部分可以包含脂族和/或芳族基团。例如，水杨酸的 脂肪醇酯是可行的。本文中所用的“脂肪醇”是具有偶数或奇数个碳 原子的烷基或亚烷基单官能醇。
示例性的羟基羧酸的脂肪醇单酯包括(但不限于)乳酸的(C6-C 12) 脂肪醇酯，如乳酸辛酯、乳酸-2-乙基己酯(Purasolv EHL，得自Purac， Lincolnshire IL(伊利诺斯州林肯郡的Purac公司))、乳酸月桂酯 (Chrystaphyl 98，得自Chemic Laboratories，Canton MA(马萨诸塞州 坎顿的Chemic Laboratories))、缩二乳酸月桂酯、缩二乳酸-2-乙基己 酯；乙醇酸、乳酸、3-羟基丁酸、扁桃酸、葡萄糖酸、酒石酸和水杨酸 的(C8-C12)脂肪醇酯。
羟基官能化羧酸的脂肪醇酯的烷氧基化衍生物(例如，在剩下的 醇基上乙氧基化和/或丙氧基化的那种)也具有抗微生物活性，只要保 持相对低的总烷氧基化物即可。对于每摩尔的羟基羧酸，优选的烷氧 基化水平小于5摩尔，更优选小于2摩尔。
包含酯键的上述抗微生物组分是水解敏感性的，并且可以通过暴 露于水(特别是在小于4或大于10的极端pH值的情况下)或者通过 能够使酯酶促水解成相应酸和醇的某些细菌的来进行降解，后者在某 些应用中可能是期望的。例如，可以通过采用包含至少一个酯基的抗 微生物组分来使制品迅速降解。如果期望制品的长期持久性，可以使 用不含水解敏感性基团的抗微生物组分。例如，脂肪单醚在普通的加 工条件下不是水解敏感性的，可以抵御微生物的侵袭。
另一类抗微生物组分包括阳离子胺抗微生物化合物，其包括抗微 生物的质子化叔胺和小分子季铵化合物。示例性的小分子季铵化合物 包括烷基苄基二甲基氯化铵及其烷基取代的衍生物、二-长链烷基 (C8-C18)季铵化合物、卤化十六烷基吡啶鎓及其衍生物、异辛基苯氧基 乙氧基乙基苄基二甲基氯化铵及其烷基取代的衍生物、癸双辛胺啶以 及它们的相容性组合。
可用作抗微生物组分的阳离子杀菌消毒剂包括小分子季铵化合 物，通常包含一个或多个附带有至少一个C6-C18直链或支链烷基或芳 烷基链的季铵基团。合适的化合物包括在Lea&Febiger，Chapter 13in Block，S.，Disinfection，Sterilization and Preservation，4th ed.，1991中公开 的那些，并且可具有如下化学式：
R9R10NR11R12+X-
其中R9和R10是可以被N、O或S取代的C1-C18直链或支链烷 基、烷芳基或芳烷基链，前提条件是至少一个R9或R10是可以被N、O 或S取代的C8-C18直链或支链烷基、烷芳基或芳烷基部分，R11和R12 是C1-C6烷基、苯基、苄基或C8-C12烷芳基，或者R11和R12可以与 季铵基团的N形成环(如吡啶环)，X是阴离子，优选为卤化物离子， 如Cl-或Br-，但也可以是甲基硫酸根、乙基硫酸根、磷酸根或类似的阴 离子。属于这一类的化合物是：单烷基三甲基铵盐、单烷基二甲基苄 基铵盐、二烷基二甲基铵盐、异辛基苯氧基乙氧基乙基苄基二甲基氯 化铵、诸如甲基异辛基苯氧基乙氧基乙基苄基二甲基氯化铵之类的烷 基取代的异辛基苯氧基乙氧基乙基苄基二甲基卤化铵，以及癸双辛胺 啶。
季铵抗微生物组分的例子有：具有C8-C18、优选C12-C16烷基链 长度、更优选混合链长度的烷基苄基二甲基卤化铵，例如，包含40％ C12烷基链、50％C14烷基链和10％C16链的烷基苄基二甲基氯化 铵(以商品名Barquat MB-50购自Lonza Group Ltd.，Basel，Switzerland (瑞士巴塞尔的龙沙集团有限公司))；在苯环上用烷基取代的烷基苄 基二甲基卤化铵(市售的Barquat 4250)；具有C8-C18烷基的二甲基 二烷基卤化铵或此类化合物的混合物(购自Lonza的Bardac 2050、205M 和2250)；和卤化十六烷基吡啶鎓，如氯化十六烷基吡啶鎓(氯化十 六烷基吡啶，购自Merrell Labs的Cepacol Chloride)；异辛基苯氧基 乙氧基乙基苄基二甲基卤化铵以及烷基取代的异辛基苯氧基乙氧基乙 基苄基二甲基卤化铵(购自Rohm and Haas的Hyamine 1622和Hyamine 10X)。
一种可用类型的阳离子抗微生物剂是基于质子化叔胺的。优选的 阳离子抗微生物质子化叔胺具有至少一个C6-C18烷基。属于这一类的 是如PCT专利公开WO 01/94292、WO 03/013454和WO 03/034842中 所述的氨基酸的可生物降解衍生物，以及这些与山梨酸钠、山梨酸钾 或山梨酸的组合，参见WO 02/087328。这些阳离子抗微生物组分可以 在环境或活组织中降解。WO 03/013454中提出了具有如下化学式的这 种抗微生物组分：

其中X可以是Br-、Cl-或HSO4-，R15可以是酸(例如饱和脂肪羟 基酸)的直链C8-C14烷基，R14是C1-C18直链或支链烷基或芳族部分； R13可以是-NH3，

并且n1可以是0-4。
适用的一种此类材料是月桂酰精氨酸乙酯(氨基酸-精氨酸的乙基 酯和月桂酸酰胺(以商品名Mirenat N购自A&B Ingredients，Fairfield， New Jersey))。WO 01/94292中公开了这些组合物的制备方法。
通常按至少1.0重量％、优选至少3重量％、更优选大于5.0重量 ％、还更优选至少6.0重量％、甚至更优选至少10重量％、最优选至 少20.0重量％、在某些情况下超过25重量％的浓度将阳离子抗微生物 组分添加到本发明组合物中。优选的是，浓度小于50重量％，更优选 小于40重量％，最优选小于35重量％。当与诸如山梨酸和/或其盐之 类的某些增强剂组合使用时，较低的含量是可行的。
为了有效地杀灭微生物，可以单独或组合使用本发明的抗微生物 组分。应该避免能导致组合物不稳定或彼此不相容的抗微生物组分的 组合。例如，季铵化合物可能与烷基羧酸或包含硫酸根部分和/或磺酸 的表面活性剂不相容，而某些盐可能会导致季铵化合物沉淀。
本文中所用的术语“杀菌剂”指能抑制致病微生物的生长和繁殖 的物质，特别是能接触诸如皮肤、伤口、粘膜组织等之类的哺乳动物 组织的那些物质。在大多数情况下，当用于控制哺乳动物病原体时， “杀菌剂”与抗微生物剂的意思相同。本文中所述的杀菌剂和抗微生 物组分可单独使用、组合使用，或者与其它抗微生物组分联用。用于 与那些已经描述过的物质联用的另外的抗微生物组分包括过氧化物、 C6-C14烷基羧酸和烷基酯羧酸、抗微生物天然油、聚合物型双胍(如 聚六亚甲基双胍)和二双胍(如氯己定及其盐，包括葡萄糖酸氯己定) 以及它们的相容性组合，如美国专利公开20060051384中所提到的。 可以与本发明组合物组合使用用于表面的其它相容性杀菌剂有碘、碘 伏、抗微生物金属及金属盐，例如银盐和氧化银、铜和锌盐。此外， 可以将某些抗生素共混到本发明组合物中，或者涂布到包含本发明组 合物的制品的表面上，它们包括新斯波灵软膏、多粘菌素、杆菌肽、 莫匹罗星、利福平、米诺环素、四环素、β内酰胺类抗生素，如青霉 素、甲氧西林和阿莫西林、氟喹诺酮、克林霉素、头孢菌素、大环内 酯类和氨基糖苷类。
本发明的组合物可以包含增强剂(优选增效剂)以增强抗微生物 活性，特别是针对革兰氏阴性菌，如大肠杆菌(E.coli)和假单胞菌属 (Psuedomonas)物种的活性。所选择的增强剂优选能影响细菌的胞外 被膜。虽然不受理论的束缚，但目前认为，增强剂通过使抗微生物组 分更容易进入细胞的细胞质和/或促进胞外被膜的破裂而起作用。增强 剂组分可以包括α-羟基酸、β-羟基酸、其它羧酸、(C2-C6)饱和或不 饱和烷基羧酸、(C6-C16)芳基羧酸、(C6-C16)芳烷基羧酸、(C6-C12)烷 芳基羧酸、酚类化合物(如某些抗氧化剂和对羟基苯甲酸酯)、(C5-C10) 单羟基醇、螯合剂、二醇醚(即，醚二醇)，或能降解释放上述增强 剂之一的低聚物。这种低聚物的例子有乙醇酸、乳酸或这二者的低聚 物，具有至少6个重复单元。如果需要，可以使用增强剂的多种组合。
α-羟基酸、β-羟基酸和其它羧酸增强剂优选以其质子化的游离酸 形式存在。没有必要使所有的酸性增强剂以游离酸的形式存在；然而， 下面列出的优选浓度指的是以游离酸形式存在的量。另外，为了酸化 制剂或在保持抗微生物活性的pH值下对其进行缓冲，可以添加非α羟 基酸、β羟基酸或其它羧酸增强剂。优选的是，为了避免脂族聚酯组 分的水解，使用的酸的pKa值大于约2.5，优选大于约3，最优选大于 约3.5。此外，包含羧酸基团的螯合增强剂优选以具有至少一个、更优 选至少两个羧酸基团的它们的游离酸形式存在。下面给出的浓度就是 假定为这种情况。据认为，质子化酸形式的增强剂在掺入脂族聚酯组 分中时不仅能提高抗微生物功效，而且还能改善相容性。
一种或多种增强剂可以以能产生所需结果的适当含量用于本发明 组合物中。基于即用型组合物的总重量，增强剂通常以大于0.1重量％， 优选大于0.25重量％，更优选大于0.5重量％，甚至更优选大于1.0重 量％，最优选大于1.5重量％的量存在。在优选的实施例中，基于即用 型组合物的总重量，它们的总含量不大于10重量％。这种浓度通常适 用于α-羟基酸、β-羟基酸、其它羧酸、螯合剂、酚类、醚二醇和(C5-C10) 单羟基醇。
增强剂组分相对于抗微生物组分的总浓度的比例按重量计优选在 10∶1至1∶300的范围内，更优选在5∶1至1∶10的范围内。
α-羟基酸通常是由如下化学式表示的化合物：
R16(CR17OH)n2COOH
其中：R16和R17各自独立地为H或(C1-C8)烷基(直链、支链或 环状的)、(C6-C12)芳基或(C6-C12)芳烷基或烷芳基(其中烷基是直链、 支链或环状的)，R16和R17可任选被一个或多个羧酸基团取代；并且 n2＝1-3，优选n2＝1-2。
示例性的α-羟基酸包括(但不限于)乳酸、苹果酸、柠檬酸、2- 羟基丁酸、3-羟基丁酸、扁桃酸、葡萄糖酸、乙醇酸、酒石酸、α-羟 基乙酸、抗坏血酸、α-羟基辛酸和羟基辛酸，以及它们的衍生物(例 如用羟基、苯基、羟苯基、烷基、卤素、以及它们的组合)取代的化 合物。优选的α-羟基酸包括乳酸、苹果酸和扁桃酸。这些酸可以是D、 L或DL形式的，可以以游离酸、内酯或其部分盐的形式存在。所有上 述的形式用术语“酸”涵盖。优选的是，酸以游离酸的形式存在。在 某些优选的实施例中，适用于本发明组合物的α-羟基酸选自由乳酸、 扁桃酸、苹果酸以及它们的混合物组成的组。其它合适的α-羟基酸在 美国专利No.5,665,776(Yu)中有描述。
可以按能产生所需结果的量将一种或多种α-羟基酸掺入本发明 的组合物中，和/或施加至包含本发明组合物的制品的表面上。基于即 用型组合物的总重量，它们的总含量可以为至少0.25重量％、至少0.5 重量％和至少1重量％。基于即用型组合物的总重量，它们的总含量 可以不大于10重量％、不大于5重量％或不大于3重量％。
α-羟基酸增强剂与总的抗微生物组分的重量比为至多50∶1、至多 30∶1、至多20∶1、至多10∶1、至多5∶1或至多1∶1。α-羟基酸增强剂与 总抗微生物组分之比可以为至少1∶120、至少1∶80或至少1∶60。α-羟 基酸增强剂与总抗微生物组分的优选比例在1∶60至2∶1的范围内。
β-羟基酸增强剂通常是由如下化学式表示的化合物：
R18(CR19OH)n3(CHR20)mCOOH或
其中：R18、R19和R20各自独立地为H或(C1-C8)烷基(饱和的直 链、支链或环状基团)、(C6-C12)芳基或(C6-C12)芳烷基或烷芳基(其 中烷基是直链、支链或环状的)，R18和R19可任选地被一个或多个羧 酸基团取代；m＝0或1；n3＝1-3(优选n3＝1-2)；并且R21是H、(C1-C4) 烷基或卤素。
示例性的β-羟基酸包括(但不限于)水杨酸、β-羟基丁酸、托品 酸和曲索卡酸。在某些优选的实施例中，适用于本发明组合物的β-羟 基酸选自由水杨酸、β-羟基丁酸以及它们的混合物组成的组。其它合 适的β-羟基酸在美国专利No.5,665,776中有描述。
可以按能产生所需结果的适当含量将一种或多种β-羟基酸用于 本发明组合物中。基于即用型组合物的总重量，它们的总含量可以为 至少0.1重量％、至少0.25重量％或至少0.5重量％。基于即用型组合 物的总重量，它们的总含量也可以不大于10重量％、不大于5重量％、 不大于3重量％。较高的浓度可能会刺激组织。作为另外一种选择， 可以将β-羟基酸施加至包含本发明组合物的制品的表面上。当存在于 表面上时，其含量可以为制品的0.05重量％、优选为0.1重量％、更 优选为0.25重量％、最优选为0.5重量％。
β-羟基酸增强剂与总抗微生物组分的重量比优选为至多50∶1、至 多30∶1、至多20∶1、至多10∶1、至多5∶1或至多1∶1。β-羟基酸增强剂 与总抗微生物组分之比优选为至少1∶120、至少1∶80或至少1∶60。优选 β-羟基酸增强剂与总抗微生物组分之比在1∶60至2∶1的范围内，更优 选为1∶15至1∶1。
在水的浓度低或基本上不含水的系统中，酯交换反应可能是脂肪 酸单酯以及这些活性成分的烷氧基化衍生物损失的主要途径，并且可 能会由于酯化作用出现含羧酸的增强剂的损失。因此，某些α-羟基酸 (AHA)和β-羟基酸(BHA)是特别优选的，因为这些被认为不大可能会通 过AHA或BHA的羟基的反应而使抗微生物酯或其它酯发生酯交换。 例如，水杨酸在某些制剂中是特别优选的，因为酚羟基是酸性大得多 的醇，因此不太可能发生反应。在无水或低水含量制剂中的其它特别 优选的化合物包括乳酸、扁桃酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸和乙醇酸。 不包含羟基的苯甲酸和经取代的苯甲酸虽然不是羟基酸，但由于其形 成酯基团的倾向减小，因此也是优选的。这对可熔融及溶剂浇注加工 的系统或组合物均适用。
非α-和β-羧酸的羧酸是合适的增强剂。它们包括通常具有等于或 少于12个碳原子的烷基羧酸、芳基羧酸、芳烷基羧酸或烷芳基羧酸。 这些当中的一优选类别可以由如下化学式表示：
R22(CR232)n2COOH
其中：R22和R23各自独立地为H或(C1-C4)烷基(可以是直链、 支链或环状基团)、(C6-C12)芳基、含有芳基与烷基的(C6-C12)基团(可 以是直链、支链或环状基团)，R22和R23可任选地被一个或多个羧酸 基团取代；并且n2＝0-3，优选n2＝0-2。羧酸可以是(C2-C6)烷基羧酸、 (C6-C16)芳烷基羧酸或(C6-C16)烷芳基羧酸。示例性的酸包括(但不限 于)乙酸、丙酸、山梨酸、苯甲酸、苄基酸和壬基苯甲酸。
可以以足以产生所需结果的量将一种或多种此类羧酸用于本发明 组合物中。在某些实施例中，基于即用型组合物的总重量，它们的总 含量不大于5重量％，优选不大于3重量％。
作为另外一种选择，羧酸增强剂可存在于由本发明组合物制成的 制品的表面上。当存在于表面上时，用量可以为制品的0.05重量％， 优选为0.1重量％，更优选为0.25重量％，最优选为0.5重量％。
羧酸(非α-或β-羟基酸)的总浓度与抗微生物组分的总浓度之重 量比优选在10∶1至1∶100的范围内，并且优选为2∶1至1∶10。
螯合试剂(即螯合剂)通常是能够在溶液中与金属离子多点配位 的有机化合物。通常这些螯合剂是多阴离子型化合物，能与多价金属 离子最佳配位。示例性的螯合剂包括(但不限于)乙二胺四乙酸(EDTA) 及其盐(例如，EDTA(Na)2、EDTA(Na)4、EDTA(Ca)、EDTA(K)2)、 酸式焦磷酸钠、酸式六偏磷酸钠、己二酸、琥珀酸、多磷酸、酸式焦 磷酸钠、六偏磷酸钠、酸化的六偏磷酸钠、次氮基(亚甲基膦酸)、二亚 乙基三胺五醋酸、1-羟基乙烯-1，1-二膦酸和二亚乙基三胺五(亚甲基膦 酸)。某些羧酸，尤其是α-羟基酸和β-羟基酸，也可以起螯合剂的作 用，例如苹果酸和酒石酸。
作为螯合剂还包括用于结合亚铁和/或铁离子的高度特异性化合 物，例如铁载体和铁结合蛋白。铁结合蛋白包括(例如)乳铁蛋白和 转铁蛋白。铁载体包括(例如)肠螯合素、肠杆菌素、弧菌素、鳗弧 菌素、绿脓菌素、绿脓菌荧光素和气杆菌素。
在某些实施例中，适用于本发明组合物的螯合剂包括选自由乙二 胺四乙酸及其盐、琥珀酸组成的组的那些，以及它们的混合物。优选 的是，使用游离酸或者单或二盐形式的EDTA。
可以以能产生所需结果的适当含量将一种或多种螯合剂用于本发 明组合物中。它们的用量可类似于上述的羧酸。
按重量计，螯合剂的总浓度(非α-或β-羟基酸)与抗微生物组分 的总浓度的比率优选在10∶1至1∶100的范围内，更优选为1∶1至1∶10。
酚类化合物增强剂通常是具有如下一般结构的化合物：

其中：m2是0至3(特别是1至3)，n4是1至3(特别是1至 2)，每个R24独立地为最多12个碳原子(特别是最多8个碳原子)的 烷基或烯基，任选在链中或链上被O取代(例如羰基)或者在链上被 OH取代，并且每个R25独立地为H或最多8个碳原子(特别是最多6 个碳原子)的烷基或烯基，任选在链中或链上被O取代(例如羰基) 或者在链上被OH取代，但如果R25是H，则n4优选为1或2。
酚类增强剂的例子包括(但不限于)丁基化羟基苯甲醚，例如， 3(2)-叔丁基-4-甲氧基苯酚(BHA)、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、3，5- 二叔丁基-4-羟基苄基苯酚、2，6-二叔-4-己基苯酚、2，6-二叔-4-辛基苯酚、 2，6-二叔-4-癸基苯酚、2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2，6-二叔-4-丁基苯酚、 2，5-二叔丁基苯酚、3，5-二叔丁基苯酚、4，6-二叔丁基-间苯二酚、对羟 基苯甲酸甲酯(4-羟基苯甲酸甲酯)、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲 酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、2-苯氧基乙醇、以及它们的组合。一组酚 类化合物为具有上示一般结构的苯酚物质，其中R25是H，并且其中 R24是最多8个碳原子的烷基或烯基，n4是0、1、2或者3，特别地其 中至少一个R24是丁基，特别是叔丁基，并且尤其优选的是它们中的非 毒性者。一些酚类增效剂是BHA、BHT、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基 苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯，以及这些的组 合。
可以以能产生所需结果的适当含量将一种或多种酚类化合物用于 本发明组合物中。酚类化合物的浓度可以变化很大，但基于组合物的 总重量，通常大于0.5重量％，当上述酯的含量在上面指出的范围内时 可以是有效的。在一些实施例中，基于组合物的总重量，它们的总含 量为至少0.75重量％或至少1.0重量％。在其它实施例中，基于即用 型组合物，它们的总含量不大于8重量％、不大于4重量％或不大于2 重量％。
在市售的PLA(聚(乳酸))中可以存在(例如)约0.25-0.50重量 ％的抗氧化剂。当向脂族聚酯中添加抗氧化剂时，据信抗氧化剂被均 匀地混合(也许溶解)在了所述材料中，只有最低量在表面上，用以 提高抗微生物活性。对于抗氧化剂用途，所采用的酚类物质的浓度(例 如，不大于0.1％)通常显著低于用作抗微生物组分的增强剂时所采用 的浓度(例如，大于1％)。酚类化合物可存在于组合物的表面上。当 存在于表面上时，其含量可以为施加它们的制品的至少0.05重量％， 优选至少0.1重量％，更优选至少0.25重量％，最优选至少0.5重量％。
按重量计，总酚浓度与抗微生物组分的总浓度的重量比可以在1∶1 至1∶100的范围内，或者优选在1∶1至1∶10的范围内。
除非预期的是待以后稀释的浓缩制剂，否则通常遵守上面所指出 的酚浓度。能提供抗微生物效果的酚与抗微生物组分的最低浓度根据 具体的应用而不同。
另一种增强剂为具有5-10个碳原子的单羟基醇，包括C5-C10单 羟基醇(例如，辛醇和癸醇)。在某些实施例中，适用于本发明组合 物的醇选自正戊醇、2戊醇、正己醇、2甲基戊醇、正辛醇、2-乙基已 醇、癸醇以及它们的混合物。
基于组合物，C5-C10醇的总含量可以为至少1重量％、至少2重 量％、至少3重量％或至少5重量％。基于组合物的总重量，C5-C10 醇的总含量可以不大于20重量％、不大于15重量％或不大于10重量 ％。可以将C5-C10醇施加至制品的表面上，所述制品包含聚合物与抗 微生物组分的组合物。当存在于表面上时，其量可以为施加组合物的 制品的至少0.05重量％，优选为至少0.1重量％，更优选为至少0.25 重量％，最优选为至少0.5重量％。
另外一种增强剂是醚二醇。示例性的醚二醇包括由如下化学式表 示的那些：
R″′-O-(CH2CHR″″O)n5(CH2CHR″″O)H，
其中R″′＝H、(C1-C8)烷基或(C6-C12)芳烷基或烷芳基；每个R″″独 立地＝H、甲基或乙基；并且n5＝0-5，优选为1-3。其例子包括2-苯氧 基乙醇、二丙二醇、三乙二醇、以商品名DOWANOL DB(二(乙二醇) 丁醚)、DOWANOL DPM(二(丙二醇)单甲醚)和DOWANOL TPnB (三(丙二醇)单丁醚)市售的系列产品，以及许多可购自Dow Chemical Company，Midland Michigan(美国密歇根州米德兰市道氏化学公司)的 其它物质。
基于总的即用型组合物，一种或多种醚二醇的总含量可以为至少 0.5重量％。在一个实施例中，基于即用型组合物的总重量，它们的总 含量不大于20重量％。醚二醇可存在于包含本发明组合物的制品的表 面上。当存在于表面上时，其量可以为制品的至少0.05重量％，优选 为至少0.1重量％，更优选为至少0.25重量％，最优选为至少0.5重量 ％，所述制品上施加了作为本发明组合物的一部分的二醇。
可以通过多种方法制备释放增强剂的低聚物。例如，可以通过标 准的酯化技术用α羟基酸、β羟基酸或其混合物制备低聚物。通常， 这些低聚物具有至少两个羟基酸单元、优选至少10个羟基酸单元，并 且最优选至少50个羟基酸单元。例如，可以如实例部分中所示制备乳 酸与乙醇酸的共聚物。
作为另外一种选择，可以通过标准的酯化技术制备(C2-C6)二羧酸 与二醇的低聚物。优选这些低聚物具有至少2个二羧酸单元、优选至 少10个二羧酸单元，并且最优选至少50个二羧酸单元。
所使用的释放增强剂的低聚聚酯的重均分子量通常小于10,000道 尔顿，优选小于8,000道尔顿。
这些低聚聚酯可以被水解。可以通过酸性或碱性环境加速水解， 例如在pH值小于5或大于8的情况下进行。可以通过存在于组合物或 其使用环境(例如哺乳动物组织或环境中的微生物)中的酶来对低聚 物进行酶促降解。
本发明的组合物可以包含一种或多种表面活性剂，用以促进组合 物的相容性和协助润湿表面和/或帮助接触并杀灭微生物。在此所用的 术语“表面活性剂”表示能够减小水的表面张力和/或水与不混溶液体 之间的界面张力的两亲物(具有共价键合的极性和非极性区的分子)。 这个术语的含义包括皂、清洁剂、乳化剂、表面活性试剂等。表面活 性剂可以是阳离子的、阴离子的、非离子的或两性的。在生物降解能 力很重要的应用中，期望掺入可生物降解的表面活性剂，其通常包含 可以经水解或酶裂解的酯基和/或酰胺基。可以使用多种常规的表面活 性剂；然而，某些乙氧基化的表面活性剂可能会减小或消除一些抗微 生物类脂组分的抗微生物功效。
这种效果的原因尚不清楚，而且并非所有的乙氧基化表面活性剂 都显示出这种负面效果。例如，已证实泊洛沙姆(聚环氧乙烷/聚环氧 丙烷)表面活性剂与抗微生物类脂组分是相容的，但乙氧基化的脱水 山梨糖醇脂肪酸酯是不相容的，例如由ICI以商品名TWEEN市售的那 些。应当指出的是，这些都是广泛的概括，并且活性可依赖于制剂。 本领域的技术人员可以如本文实例中所述的那样，通过制备制剂并测 试抗微生物活性来确定表面活性剂的相容性。可以使用多种表面活性 剂的组合。
某些抗微生物组分是两亲物，并且可以是表面活性的。例如，本 文中所述的某些抗微生物烷基单甘油酯是表面活性的。对于本发明的 某些实施例而言，抗微生物类脂组分被视为不同于表面活性剂组分。
HLB(即亲水-亲油平衡值)至少为4或至少为8的表面活性剂是 优选的。更优选的表面活性剂的HLB至少为12。最优选的表面活性剂 的HLB至少为15。
多种类型的表面活性剂的例子在下面有描述。在某些优选的实施 例中，适用于本发明组合物的表面活性剂选自由以下物质组成的组： 磺酸盐、硫酸盐、膦酸盐、磷酸盐、泊洛沙姆(聚环氧乙烷/聚环氧丙 烷嵌段共聚物)、烷基乳酸盐、烷基羧酸盐、芳烷基羧酸盐、乙氧基 化的烷基羧酸盐、乙氧基化的芳烷基羧酸盐、阳离子表面活性剂以及 它们的混合物。在某些更优选的实施例中，适用于本发明组合物的表 面活性剂选自磺酸盐、硫酸盐、磷酸盐以及它们的混合物。在一个方 面，表面活性剂选自(C8-C22)烷基硫酸盐(例如钠盐)、二(C8-C13烷 基)磺基琥珀酸盐、C8-C22烷基肌氨酸盐、以及它们的组合。
可以将能产生所需结果的适当含量的一种或多种表面活性剂用于 本发明组合物中和/或之上。在一些实施例中，当用于组合物中时，基 于即用型组合物的总重量，它们的总含量为至少0.1重量％、至少0.5 重量％或至少1.0重量％。在其它实施例中，基于即用型组合物的总重 量，它们的总含量不大于20重量％、不大于15重量％、不大于10重 量％或不大于5重量％。按重量计，表面活性剂总浓度与抗微生物组 分总浓度的比率可以在5∶1至1∶100、3∶1至1∶10或者2∶1至1∶3的范围 内。表面活性剂可存在于包含本发明组合物的制品的表面上。当存在 于表面上时，其量可以为施加表面活性剂的制品的0.05重量％，优选 为0.1重量％，更优选为0.25重量％，最优选为0.5重量％。
示例性的阳离子表面活性剂包括(但不限于)任选聚氧化烯化的 伯脂肪胺、仲脂肪胺或叔脂肪胺的盐；季铵盐，例如四烷基铵、烷基 氨基烷基三烷基铵、三烷基苄基铵、三烷基羟烷基铵或烷基吡啶鎓卤 化物(氯化物或溴化物)，以及其它的阴离子抗衡离子，例如(但不 限于)烷基硫酸盐，例如(但不限于)甲基硫酸盐和乙基硫酸盐；咪 唑啉衍生物；阳离子性质(例如，酸性pH值下)的氧化胺。
阳离子表面活性剂可选自由以下物质组成的组：四烷基铵、三烷 基苄基铵和烷基吡啶鎓卤化物，以及其它的阴离子抗衡离子，例如(但 不限于)C1-C4烷基硫酸盐，例如(但不限于)甲基硫酸盐和乙基硫酸 盐，以及它们的混合物。
可以使用氧化胺表面活性剂，包括由如下化学式表示的烷基和烷 基氨基烷基二烷基氧化胺：
(R26)3-N→O，
其中R26是(C1-C30)烷基(优选(C1-C14)烷基)或者是(C6-C18)芳 烷基或烷芳基，其中任何上述基团可任选在链中或链上被诸如酰胺基、 酯基、羟基等之类的含N、O或S的基团取代。每个R26可以是相同或 不同的，前提条件是至少一个R26基团包含至少八个碳。任选地，R26 基团可以与氮接合形成杂环，从而形成诸如烷基吗啉、烷基哌嗪等的 氧化胺之类的表面活性剂。在一个这样的表面活性剂中，两个R26基团 是甲基，并且一个R26基团是(C12-C16)烷基或烷基氨基丙基。氧化胺 表面活性剂的例子包括以商品名AMMONYX LO、LMDO和CO市售 的那些，它们是月桂基二甲基氧化胺、月桂基氨基丙基二甲基氧化胺 和十六烷基氧化胺，均得自Stepan公司(Northfield，IIllinois)。
示例性的阴离子表面活性剂包括(但不限于)肌氨酸盐、谷氨酸 盐、烷基硫酸盐、烷基乙基硫酸钠或烷基乙基硫酸钾、烷基乙基硫酸 铵、月桂基聚氧乙烯醚-正-硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚-正-硫酸盐、羟 乙基磺酸盐、甘油醚磺酸盐、磺基琥珀酸盐、烷基甘油醚磺酸盐、烷 基磷酸盐、芳烷基磷酸盐、烷基膦酸盐和芳烷基膦酸盐。这些阴离子 表面活性剂可以具有金属或有机铵抗衡离子。某些适用的阴离子表面 活性剂选自由以下物质组成的组：磺酸盐和硫酸盐，如烷基硫酸盐、 烷基醚硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基醚磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基苯 醚硫酸盐、烷基磺基乙酸盐、仲烷基磺酸盐、仲烷基硫酸盐等。这些 当中的许多可以用以下化学式表示：
R26-(OCH2CH2)n6(OCH(CH3)CH2)p2-(Ph)a-(OCH2CH2)m3-(O)b-SO3-M+ 和
R26-CH[SO3-M+]-R27
其中：a和b＝0或1；n6、p2和m3＝0-100(优选0-20)；R26的 定义如上，前提条件是至少一个R26或R27至少是C8；R27是(C1-C12) 烷基(饱和的直链、支链或环状基团)，可任选被N、O或S原子或 者羟基、羧基、酰胺基或胺基团取代；Ph＝苯基；并且M是阳离子抗 衡离子，如H、Na、K、Li、铵或质子化叔胺，如三乙醇胺或季铵基团。
在上述化学式中，环氧乙烷基团(即“n6”和“m3”基团)和环 氧丙烷基团(即“p2”基团)可以以颠倒的顺序出现，以及以无规、 有序或嵌段的方式排列。R26可以是诸如R28-C(O)N(CH3)CH2CH2-之类 的烷基酰胺基以及诸如-OC(O)-CH2-之类的酯基，其中R28是(C8-C22) 烷基(支链、直链或环状基团)。例子包括(但不限于)：烷基醚磺 酸盐，如月桂醚硫酸盐，如可购自Stepan公司(Northfield，IL)的 POLYSTEP B12(n＝3-4，M＝钠)和B22(n＝12，M＝铵)，以及甲基 牛磺酸钠(以商品名NIKKOL CMT30购自Nikko Chemicals Co.，Tokyo， Japan(日本东京的Nikko Chemicals公司))；仲烷基磺酸盐，如Hostapur SAS，它是(C14-C17)仲烷基磺酸钠(α-烯烃磺酸盐)，可购自Clariant Corp.，Charlotte，NC(北卡罗来纳州夏洛特的Clariant Corp.)；甲基-2- 磺烷基酯，如甲基-2-磺基(C12-16)酯钠和2-磺基(C12-C16)脂肪酸二钠， 以商品名ALPHASTEP PC-48购自Stepan公司；烷基磺基乙酸盐和烷 基磺基琥珀酸盐，可购得月桂基磺基乙酸钠(商品名LANTHANOL LAL)和月桂醚磺基琥珀酸二钠(STEPANMILD SL3)，两者均购自 Stepan公司；烷基硫酸盐，如月桂基硫酸铵，以商品名STEPANOL AM 购自Stepan公司；二烷基磺基琥珀酸盐，如二辛基磺基琥珀酸钠，以 商品名Aerosol OT购自Cytec Industries。
合适的阴离子表面活性剂还包括磷酸盐，例如烷基磷酸盐、烷基 醚磷酸盐、芳烷基磷酸盐和芳烷基醚磷酸盐。许多可以用如下化学式 表示：
[R26-(Ph)a-O(CH2CH2O)n6(CH2CH(CH3)O)p2]q2-P(O)[O-M+]r，
其中：Ph、R26、a、n6、p2和M的定义同上；r是0-2；q2＝1-3； 前提条件是当q2＝1时，r＝2，并且当q2＝2时，r＝1，而当q2＝3时，r＝0。 如上所述，环氧乙烷基团(即“n6”基团)和环氧丙烷基团(即“p2” 基团)可以以颠倒的顺序出现，以及以无规、有序或嵌段的方式排列。 例子包括单、二和三(烷基四乙二醇醚)-邻-磷酸酯的混合物，一般称为 三月桂醇聚醚-4-磷酸酯，可以商品名HOSTAPHAT 340KL购自Clariant Corp.，以及PPG-5十六烷基聚氧乙烯醚10磷酸酯，可以商品名 CRODAPHOS SG购自Croda Inc.，Parsipanny，NJ(美国新泽西州 Parsipanny的Croda Inc.)，以及它们的混合物。
两性型的表面活性剂包括具有可以被质子化的叔胺基团的表面活 性剂，以及含季铵的两性离子表面活性剂。例子包括：
羧酸铵两性表面活性剂。这类表面活性剂可以由如下化学式表示：
R29-(C(O)-NH)a-R30-N+(R31)2-R32-COO-，
其中：a＝0或1；R29是(C1-C21)烷基(饱和或不饱和的直链、支 链或环状基团)、(C6-C22)芳基或(C6-C22)芳烷基或烷芳基(饱和的直 链、支链或环烷基团)，其中R29可任选被一个或多个N、O或S原子 或者一个或多个羟基、羧基、酰胺基或胺基团取代；R31是H或(C1-C8) 烷基(饱和或不饱和的直链、支链或环状基团)，其中R31可任选被一 个或多个N、O或S原子或者一个或多个羟基、羧基、胺基团、(C6-C9) 芳基或(C6-C9)芳烷基或烷芳基取代；R30和R32各自独立地为(C1-C10) 亚烷基，它们可以是相同的或不同的，并且可任选被一个或多个N、O 或S原子或一个或多个羟基或胺基团取代。
在上述化学式中，R29可以是(C1-C18)烷基，R31可以是可能被甲 基、苄基或甲基取代的(C1-C2)烷基。当R31是H时，在较高的pH值 下，表面活性剂可以作为具有阳离子抗衡离子(例如Na、K、Li或季 铵基团)的叔胺存在。
这种两性表面活性剂的例子包括(但不限于)：某些甜菜碱，例 如椰油基甜菜碱和椰油酰胺丙基甜菜碱(以商品名MACKAM CB-35 和MACKAM L购自McIntyre Group Ltd.，University Park，IL(美国伊 利诺斯州University Park的McIntyre Group Ltd.))；单乙酸盐，例如 N-月桂酰胺基乙基-N-羟乙基乙酸钠；二乙酸盐，例如N-月桂酰胺基乙 基-N-羟乙基乙酸二钠；氨基和烷基氨基丙酸盐，例如月桂基氨基丙酸 (分别以商品名MACKAM 1L、MACKAM 2L和MACKAM 151L购自 McIntyre Group Ltd.)。
磺酸铵两性表面活性剂。这一类两性表面活性剂被称为“磺基甜 菜碱(sultaines)”或“磺基甜菜碱(sulfobetaines)”并且可以由如下化学 式表示：
R29-(C(O)-NH)a-R30-N+(R31)2-R32-SO3-，
其中R29-R32和“a”的定义同上。例子包括椰油酰胺丙基羟基磺 基甜菜碱(以商品名MACKAM 50-SB购自McIntyre Group Ltd.)。这 种磺基两性表面活性剂优于羧酸盐两性表面活性剂，因为磺酸根基团 在低得多的pH值下仍能保持离子化状态。
N-酰胺羧酸盐表面活性剂可以由如下化学式表示：
R33-C(O)-NR34CH2-COOM，
其中：R33是(C7-C21)烷基(饱和或不饱和的直链、支链或环状基 团)、(C6-C22)芳基或(C6-C22)芳烷基或烷芳基(饱和的直链、支链或 环状烷基)，其中R33可任选被一个或多个N、O或S原子或者一个或 多个羟基、羧基、酰胺基或胺基团取代；R34是H或(C1-C3)烷基(饱 和的直链或支链基团)。M的定义同上。例子包括月桂酰肌氨酸、肉 豆寇酰肌氨酸、油酰肌氨酸、月桂酰甘氨酸、N-甲基-N-(1-氧代十二烷 基)甘氨酸等。N-酰基肌氨酸盐可得自Croda Inc.Edison，New Jersey(美 国新泽西州埃迪逊市的Croda公司)。这类表面活性剂在可生物降解应 用方面特别引人注目，因为它们易于降解，特别是在碱性pH值下。
非离子表面活性剂包括(但不限于)烷基葡糖苷、烷基多葡糖苷、 多羟基脂肪酸酰胺、蔗糖酯、脂肪酸与多元醇的酯、脂肪酸烷醇酰胺、 乙氧基化脂肪酸、乙氧基化脂族酸、乙氧基化脂肪醇(例如，可以商 品名TRITON X-100购得的辛基苯氧基聚乙氧基乙醇、可以商品名 NONIDET P-40购得的壬基苯氧基聚(乙烯氧基)乙醇，两者均购自 Sigma Chemical Company，St.Louis，MO(美国密苏里州圣路易斯市的 Sigma化学药品公司))、乙氧基化和/或丙氧基化脂肪醇(BRIJ，得 自ICI，Wilmington，DE)、乙氧基化甘油酯、诸如PLURONIC和 TETRONIC表面活性剂(BASF)之类的乙氧基化/丙氧基化嵌段共聚物、 乙氧基化环醚加合物、乙氧基化酰胺和咪唑啉加合物、乙氧基化胺加 合物、乙氧基化硫醇加合物、与烷基酚的乙氧基化缩合物、乙氧基化 氮基疏水物、乙氧基化聚氧丙烯、聚合硅树脂、氟化的表面活性剂(购 自3M Company，St.Paul，Minnesota(明尼苏达州圣保罗的3M公司)的 FLUORAD-FS 300表面活性剂，和购自Dupont de Nemours Company， Wilmington，Delaware(美国特拉华州成尔明顿的杜邦公司)的ZONYL) 和可聚合的(反应性)表面活性剂(例如，以商品名MAZON购得的 SAM 211(亚烷基聚烷氧基硫酸盐)表面活性剂，适用于本发明组合物 的表面活性剂选自泊洛沙姆，如得自BASF的PLURONIC、脱水山梨 糖醇脂肪酸酯以及它们的混合物。
另外，组合物还可以包含有机和无机填冲剂。对于可植入的应用 而言，可生物降解、可再吸收或可生物蚀解的无机填冲剂可能特别有 吸引力。这些材料可有助于控制聚合物组合物的降解速率。例如，许 多钙盐和磷酸盐可能是合适的。示例性的生物相容性可再吸收填冲剂 包括碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、磷酸钙钠、磷酸钙钾、磷酸四钙、α- 磷酸三钙、β-磷酸三钙、磷酸钙磷灰石、磷酸八钙、磷酸二钙、碳酸 钙、氧化钙、氢氧化钙、二水合硫酸钙、半水合硫酸钙、氟化钙、柠 檬酸钙、氧化镁和氢氧化镁。特别合适的填冲剂是磷酸三钙(羟基磷 灰石)。
可以通过本领域中用于用聚合物树脂制备像聚合物片材这样的产 品的已知方法来制备包含本发明组合物的制品。对于许多应用而言， 可以将这种制品放入23℃的水中，浸泡2小时并干燥后，其基本上不 会丧失物理完整性(例如拉伸强度)。通常，这些制品含有少量的水 或不含水。在挤出、注射成型或溶剂浇注后，制品中的水含量通常小 于10重量％，优选小于5重量％，更优选小于1重量％，最优选小于 0.2重量％。可以通过挤出工艺使本发明的树脂组合物形成聚合物片材， 产生适用于诸如食品包装之类的应用的抗微生物聚合物片材。可由本 发明组合物制成的其它制品可包括医用消毒盖布和手术服，包括手术 单、程序消毒盖布、塑料专用消毒盖布、切口消毒盖布、屏蔽布、屏 蔽服、SMS服装等、伤口敷料、伤口吸收剂、伤口接触层、在手术期 间用于吸血液和体液的手术海绵、外科植入物、血管导管、导尿管、 气管内管、分流器、伤口引流管以及其它医疗设备。可以将由本发明 组合物制成的制品以溶剂、加热或超声的方式焊接到一起，而且可焊 接到其它相容性制品上。本发明组合物可以与其它材料联合使用，以 形成诸如皮/芯型材料、层合材料、两种或多种材料的复合结构之类的 构造，或者可用作多种医疗设备上的涂层。本发明的组合物可用于制 造手术海绵。
本发明组合物由于它们独特的性能组合而特别适用于手术单和手 术服。例如，如本文所述，聚乳酸/抗微生物组分的组合物具有异乎寻 常的抗微生物活性。包含本发明组合物的非织造幅材和片材具有良好 的拉伸强度；可热密封形成牢固的粘结，从而容许织造专用消毒盖布； 可以由可再生资源制成，这在一次性产品中很重要；可以具有高的表 面能，以使得就非织造物而言可具有可湿性和流体吸收性(当采用如 美国专利No.5,268,733中所述的半角技术，用Tantec接触角测量仪 (CAM-micro型号，Schamberg，IL)在平膜上进行测量时，与蒸馏水 的接触角往往小于50度，优选小于30度，并且最优选小于20度。为 了确定非膜材料的接触角，应通过如实例中所述的组合物的溶剂浇注 来制备完全相同组成的膜)。据信，这种幅材可以通过γ辐射或电子 束进行消毒而不会显著地降低物理强度(在暴露于钴γ辐射源的2.5 Mrad的γ辐射并在23-25℃下老化7天后，1密耳厚的膜的拉伸强度的 减小不超过20％，并且优选不超过10％。可以向组合物中添加另外的 熔融添加剂(例如含氟化合物熔融添加剂)以减小表面能(增大接触 角)和赋予排斥性。当期望有排斥性时，采用如上所述的半角技术在 平膜上测得的接触角优选大于70度，优选大于80度，并且最优选大 于90度。
本发明组合物的抗微生物组分的释放可以改进诸如伤口敷料和手 术敷料之类的制品，这通过有助于抑制细菌生长或附着来实现。可以 通过掺入增塑剂、表面活性剂、乳化剂、增强剂、湿润剂以及其它组 分来影响抗微生物组分从脂族聚酯中的释放速率。合适的湿润剂可以 包括多元醇，例如甘油、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、 二乙二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丁烷、 山梨醇、甘露醇、木糖醇、羟泛酸、多元醇的乙二醇加合物、多元醇 的环氧丙烷加合物、1，3-丁二醇、二丙二醇、二甘油、聚甘油、赤藓醇、 山梨糖醇、糖(例如蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、木糖、蔗糖、海 藻糖)、糖醇等。潜在适用的多元醇包括二醇(即含有两个羟基的那 些)，包括甘油和丙二醇。
可以全部或部分地由本发明组合物制成的其它医疗设备包括：缝 线、缝合紧固件、外科手术修补网、吊带、骨科针(包括骨填充增强 材料)、粘连隔层、支架、引导组织修复/再生设备、关节软骨修复设 备、神经导管、腱修复设备、房间隔缺损修复设备、心包膜片、膨化 和填充剂、静脉瓣膜、骨髓支架、半月板再生设备、韧带与肌腱移植 物、眼部细胞植入物、脊柱融合器、皮肤代用品、硬脑膜代用品、骨 移植代用品、骨销和止血器。
如果将本发明组合物用于伤口敷料背衬膜，则可以用多种粘合剂 对该膜进行部分(例如，区域或图案)涂布或完全涂布，所述粘合剂 包括(但不限于)诸如丙烯酸类的压敏粘合剂(PSA)和嵌段共聚物粘合 剂、水凝胶粘合剂、水胶体粘合剂和发泡粘合剂。PSA可以具有相对 高的水分蒸汽透过率以允许水分蒸发。合适的压敏粘合剂包括基于丙 烯酸酯的那些、聚氨酯、KRATON和其它嵌段共聚物、硅树脂、橡胶 基粘合剂以及这些粘合剂的组合。优选的PSA为施加至皮肤的标准粘 合剂，例如美国专利RE 24,906中所述的丙烯酸酯共聚物，特别是丙烯 酸异辛酯∶丙烯酰胺为97∶3的共聚物。还优选的是丙烯酸异辛酯-丙烯酸 环氧乙烷酯∶丙烯酸为70∶15∶15的三元共聚物，如美国专利No. 4,737,410(实例31)中所述。其它适用的粘合剂在美国专利3,389,827、 4,112,213、4,310,509和4,323,557中有描述。还考虑在粘合剂中添加药 物或抗微生物剂，如美国专利4,310,509和4,323,557中所述。
在制备本发明抗微生物组合物的一个方法中，混合熔融形式的相 对于抗微生物组分来说为足够量的脂族聚酯，以产生具有可测的抗微 生物活性的聚合物组合物。可以将增强剂和/或表面活性剂加入熔融聚 合物组合物中，和/或涂覆至包含所述聚合物组合物的制品的表面上， 以强化抗微生物组分。
多种设备和技术是聚合物组合物熔融加工领域中已知的。这种设 备和技术公开于(例如)美国专利No.3,565,985(Schrenk等人)、美 国专利5,427,842(Bland等人)、美国专利5,589,122和5,599,602(Leonard) 以及美国专利No.5,660,922(Henidge等人)中。熔融加工设备的例子 包括(但不限于)挤出机(单和双螺杆)、Banbury混合机和Brabender 挤出机，用于熔融加工本发明组合物。
组合物的成分可以在挤出机中混合并通过挤出机传输，产生具有 可测的抗微生物活性的聚合物组合物，优选在熔体中没有聚合物的降 解或副反应。加工温度足以混合可生物降解的脂族聚酯和抗微生物组 分，并且使组合物能被挤出成膜。可能的降解反应包括酯交换、水解、 链断裂和自由基链分解，并且工艺条件应该使这类反应最小化。对于 诸如食品包装之类的应用来说，本发明的膜具有可取的特性，例如透 明(不模糊)以及在表面上没有油性残留物(这表明抗微生物组分与 聚合物基质相分离)。
本发明的组合物可以被溶剂浇注成膜。将本发明组合物的成分溶 解或至少部分溶剂化，并且在合适的溶剂中进行彻底的混合，溶剂随 后被浇注至表面并使之蒸发，留下包含本发明抗微生物树脂组合物的 固体。
通过以下实例来对本发明进行进一步的阐述，这些实例是示例性 的，并非旨在限制本发明的范围。
实例
实例1和2
使用间歇式Brabender混合装置制备样品，其中将成颗粒状的聚乳 酸(PLA聚合物，可购自Minneapolis，Minnesota(美国明尼苏达州明 尼阿波利斯)的NatureWorks LLC，聚合物4032D和4060D)加入 Brabender混合机中，在180℃下进行共混，直到混合扭矩达到稳定。 然后向混合机中添加其它成分，对全部成分进行共混，直到它看起来 均匀为止。将混合物从Brabender装置中移出并用液压机压成片，所述 液压机的台板处于177℃。对由此压制产生的片材样品进行微生物活性 测试，采用日本工业标准测试号Z 2801：2000，使用革兰氏阳性菌(金 黄色葡萄球菌ATCC#6538)和革兰氏阴性菌(铜绿假单胞菌 (Pseudomonas aeruginosa)ATCC#9027)。在没有添加成分的聚乳酸对 照片材上进行相同的测试。此项测试的数据列于下表1中。
表1

PML表示单月桂酸丙二醇酯抗微生物组分，可作为Capmul PG12 购自Abitec Corp.，Columbus，Ohio(美国俄亥俄州哥伦布市的Abitec Corp.)。
BA表示苯甲酸增强剂
DOSS表示二辛基磺基琥珀酸钠盐表面活性剂。
PLA 4032D是半结晶性聚乳酸，可得自Natureworks LLC， Minnetonka，Minnesota(美国明尼苏达州明内通卡的Natureworks LLC)。
PLA 4060D是无定形聚乳酸，可得自Natureworks LLC， Minnetonka，Minnesota(美国明尼苏达州明内通卡的Natureworks LLC)。
以上数据示出了片材形式的本发明组合物在抑制细菌生长方面的 效力。
实例3-19
在这些实例中使用实例1和2中所用的脂族聚酯。按下表2中的 重量百分比将聚酯树脂称量到玻璃小瓶当中。每个实例的样品总重量 (不包括溶剂)为4克固体。因此，举例来说，对于90％的PLA-添加 3.6g PLA，对于80％的PLA-添加3.2g PLA，依此类推。接下来，按表 2中所示的百分比将抗微生物组分和增塑剂(如果有的话)直接加入小 瓶中。向小瓶中添加大约22.5mL至23.0mL溶剂。使聚合物4032D PLA 溶解于二氯甲烷中。使聚合物4060D PLA溶解于乙酸乙酯中。通过将 小瓶置于辊上来混合(通常过夜混合)内含物直到PLA完全溶解。将 所得组合物浇注成有机硅隔离衬片上的湿润薄膜，使用实验室涂布装 置涂成300微米的湿厚度。将该湿润薄膜在室温下干燥。
测量这些样品的水分蒸汽透过率(MVTR)。MVTR的测量方法类似 于使用水方法的ASTM E-96/E 96M-05。在没有穿孔的0.025mm厚的材 料上切下35mm直径的样品。将样品放入两个箔粘合环的涂了粘合剂 的表面之间，每个环具有2.54cm直径的孔。将每个环的孔仔细地对齐。 使用手指的压力形成箔/样品/箔组件，它是平坦无皱的，并且在暴露样 品上没有空白区域。
用蒸馏水填充4盎司(0.14kg)的玻璃广口瓶的一半。所述广口瓶装 配有螺旋帽和4.45cm直径的橡胶垫圈，所述螺旋帽在中心具有3.8cm 直径的孔，所述垫圈在其中心具有2.84cm直径的孔。将橡胶垫圈放在 广口瓶的瓶口，将箔/样品组件放在橡胶垫圈上。然后将盖子松散地拧 到广口瓶上。
将组件在40+/-1℃和20+/-2％相对湿度的室中放置4小时以进行 平衡。在室内把帽拧紧，以使得样品与帽齐平(无凸出)并且将橡胶 垫圈安置正确。
在四小时结束时，把箔/样品组件从室中取出，并立即进行精确到 0.01克的称重(初始重量W1)。然后将组件放回室内至少24-48小时， 之后取出，并立即进行精确到0.01克的称重(最终重量W2)。MVTR (24小时内每平方米样品区域所透过的水蒸气的克数)可根据下式进 行计算(其中“T”指以小时计的暴露时间)：
MVTR＝(W1-W2)(4.74x 104)/T
对每个样品进行三次测量。如果样品厚度相同(精确到2.5μ)， 则取平均值。
在像伤口敷料和外科手术敷料这样的材料中，相对高的MVTR是 可取的。结果示于下表2中。
表2
  厚度   (μ)   PLA   ％PLA   抗微生物   组分   ％抗微   生物组   分   第二抗微   生物组分   ％第二抗   微生物组   分   增塑剂   ％增塑   剂   24小时的   MVTR(g/平   方米/24小时   48小时的   MVTR(g/平   方米/24小时   13   4060D   60   PGL   25   BAC   5   PA   10   5005   5090   18   4060D   60   PGL   25   BAC   5   PA   10   5309   5348   15   4060D   60   PGL   25   BAC   5   PA   10   5460   5492   18   4060D   60   PGM   25   BAC   5   PA   10   2048   1999   25   4060D   60   PGM   25   BAC   5   PA   10   1536   1443   18   4060D   60   PGM   25   BAC   5   PA   10   1877   1803   15   4032D   60   PGL   25   BAC   5   PA   10   2598   2555   10   28   4032D   60   PGL   25   BAC   5   PA   10   3147   3133   11   15   4032D   60   PGL   25   BAC   5   PA   10   2730   2710   12   28   4032D   60   PGM   25   BAC   5   PA   10   2294   2277   13   15   4032D   60   PGM   25   BAC   5   PA   10   2180   2174   14   28   4060D   70   PGM   25   BAC   5   -   0   1157   1072   15   28   4060D   70   PGL   25   BAC   5   -   0   1289   1267   16   36   4060D   70   PGL   25   BAC   5   -   0   815   824   17   56   4060D   72   PGM   10   -   0   PA   18   533   494   18   46   4032D   90   BAC   10   -   0   -   0   257   247   19   33   4060D   95   BAC   5   -   0   -   0   1323   1027   对照   2   107   4060D   100   -   0   -   0   -   0   197   178
在表2中：
PA表示聚己二酸酯，购自CP Hall公司(Bedford Park，Illinois)的 Paraplex G50。
PGL表示聚丙二醇月桂酸酯，购自Abitec Corp，Columbus，Ohio(美 国俄亥俄州哥伦布市的Abitec Corp)的Capmul PG 12。
PGM表示聚丙二醇单辛酸酯，购自Abitec的Capmul PG8。
BAC表示烷基苄基二甲基氯化铵，可购自Sigma Adrich Company， St.Louis，Missouri(美国密苏里州圣路易斯的西格玛阿尔德里奇公司)。
表2中的数据显示，本发明组合物的浇注膜在MVTR方面具有有 益的效果。
制备低聚乳酸增强剂和母料：
在实例20-31中使用低聚物增强剂，并采用以下工序制备。向18.9 升玻璃反应器(环境压力)中加入7.6升85％的乳酸水溶液(City Chemicals公司)和7.6升70％的乙醇酸水溶液(Sigma-Aldrich(西格 玛奥德里奇公司))。使反应器温度缓慢升至100℃，之后水沸腾离开 溶液，只剩下酸单体。使反应器的温度升至163℃，引发乳酸与乙醇酸 的缩聚反应。让反应进行24小时，得到两种酸的无规共聚物或低聚物， 其中一批分子量为1,000-8,000Mw，而另一批为700-1,000Mw。
采用如下工序，用Werner Pfleiderer ZSK-25双螺杆挤出机制备用 于实例20-30中的预合成颗粒。挤出机具有十个区，每个区具有带热传 递流体循环通道的圆筒段，除了第一(进料)段外，所有段都具有电 加热元件。螺杆的配置是螺旋输送的螺杆段，不同的是在第2区下半 部、第3区上半部、第5区全部、第6区上半部、第8区全部和第9 区上半部中使用捏合段。将第5区和第9区的挤出机通风孔塞塞紧。 以3.6kg/hr的速率向挤出机的第一区添加聚乳酸PLA 6251D (Natureworks LLC，Minneapolis，MN(美国明尼苏达州明尼阿波利斯 的Natureworks LLC))颗粒。使用Dynatec S-05型炉栅，将抗微生物 脂肪酸单酯以0.5kg/hr的速率抽吸进挤出机的第四区中。炉栅使用齿轮 泵通过传送管将液体单酯计量送入挤出机中。当使用单月桂酸丙二醇 酯时，泵和管的操作在室温下进行，而当使用单月桂酸甘油酯时则在 70℃下进行。在加热槽中将上述低聚物增强剂加热至120℃，并靠重力 送往计量泵，所述计量泵以0.5kg/hr的速率将其传送到挤出机的第7 区。在挤出机出料口处使用计量泵用以为具有6.35mm直径开口的股线 压模供料。在2.4米长的水槽(不断供给自来水)中冷却挤出的股线， 然后，在水浴的出口处使用Conair造粒机将其造粒成大约6.35mm长 的颗粒。让挤出机的螺杆速度保持在100RPM，采用以下圆筒温度分布： 第1区-160℃；第2区-200℃；第3区-177℃；第4至9区-160 ℃。计量泵(熔体泵)是电加热的，并且可调至设定为177℃的温度设 定点，手动调整泵的速度，从而保持对熔体泵入口的压力为约 70-140N/cm2(100-200lbs/in2)。
制备具有下列组成的三批母料。在强制通风树脂干燥器中对颗粒 进行干燥，频繁搅拌以防止颗粒凝聚。
母料#1：80％PLA 6251D、10％单月桂酸甘油酯(GML)和10％低 聚物增强剂(OLGA)。
母料#2：80％PLA 6251D、10％单月桂酸丙二醇酯(PML)和10％ 低聚物增强剂(OLGA)。
母料#3：90％PLA 6251D和10％单月桂酸甘油酯(GML)。
实例20-23
使用常规的熔吹设备，由上述母料制备吹塑微纤维非织造幅材。 使用31mm(螺杆直径)的锥形双螺杆挤出机(C.W.Brabender Instruments，South Hackensack，NJ(美国新泽西州南黑肯萨的布拉本德 仪器公司))给正位移齿轮泵供料，该泵用于计量供给和加压聚合物 熔体。使用25cm宽(每厘米宽度上有8个孔)的钻孔熔喷模具。每个 孔的直径为0.38mm。挤出机温度为185℃，模具温度为180℃，空气 加热器温度为200℃，进气歧管压为103kPa。通过模具的总聚合物流 速为大约3.6kg/hr。制备不含增强剂或抗微生物添加剂的对照样品(C3)。 对于增强剂或抗微生物添加剂低于10％的样品，向母料中添加另外的 天然PLA树脂。非织造幅材的特性在下表3中示出。
表3
  样品   GML的   ％wt   OLGA的   ％wt   基重   (g/m2)   幅材厚度   (mm)   有效纤维直径*   (μm)   C3   0   0   92   1.7   22.8   实例20   10   0   95   1.3   20.7   实例21   10   10   107   0.7   10.7   实例22   5   5   94   1.1   14.9   实例23   2.5   2.5   95   1.4   20.1
实例24-26
除了使用单月桂酸丙二醇酯(PML)作为抗微生物组分外，如实例 20-23中那样制备吹塑微纤维非织造幅材。非织造幅材的特性在下表4 中示出。
表4
  样品   PML的   ％wt   OLGA的   ％wt   基重   (g/m2)   幅材厚度   (mm)   有效纤维直径*   (μm)   实例24   10   10   103   0.8   12.5   实例25   5   5   95   1.1   15.4   实例26   2.5   2.5   94   1.1   14.9
*有效纤维直径(微米)根据Davies，C.N.(戴维斯)的“The Separation of Airborne Dust and Particles”(空气携带的灰尘和颗粒的分 离)(Institution of Mechanical Engineers，London(伦敦机械工程师学 会)，论文集1B，1952)中所述计算。
实例20-23以及C3用于测试拉伸强度和刚度特性。使用 INSTRON5544型万能拉伸测试机测定峰值力拉伸强度，夹头速度为 25.4cm/min，标距为5.1cm。样本尺寸为10.2cm长。在非织造幅材的 纵(MD)和横(CD)方向上进行测试。记录峰值力下样本的伸长百分比。 重复测试十次，对每个样品幅材取平均值。结果示于下表5中。
使用4151E型Gurley抗弯测试仪(Gurley Precision Instruments， Troy，NY(美国纽约州特洛伊市的Gurley Precision Instruments))测 定幅材的刚度特性。从幅材上切下3.8cm长、2.5cm宽的样本，长度方 向为幅材的纵向。按如下方式测试每个样本：在MD和CD两个方向 上偏转样本，计算这两个方向摆幅的平均值。测试仪用来将摆幅量度 和机器设置转换成以毫克表示的Gurley刚度读数。重复测试十次并对 每个样品幅材取平均值。结果示于下表5中。
表5
  样品   MD峰值力   (g/cm宽)   MD伸长率   (％)   CD峰值力   (g/cm宽)   CD伸长率   (％)   刚度   (mg)   C3   66   15.8   93   102.3   126   实例20   120   11.4   129   90.1   100   实例21   813   6.8   620   7.8   507   实例22   377   2.8   375   75.8   346   实例23   193   15.3   188   81.5   113
非织造样品的抗微生物测试
采用改自AATCC 100-2004(纺织材料抗菌整理的评估)的以下测 试方案来评估非织造幅材的抗微生物特性。
第1天
1.开始让金黄色葡萄球菌(ATCC#6538)和铜绿假单胞菌 (ATCC#9027)(用来代替大肠杆菌)在37℃下以250RPM于10ml来自 新划线平板的胰酶大豆肉汤(TSB)(VWR#90000-378)(预先在不到两周 前用冻存物制备)中过夜生长。
2.制备和高压釜处理：将2×100ml蒸馏的去离子水与200ul TSB 置于100ml介质瓶中，并且将一份500ml的D/E(Dey Engley)中和肉汤 (VWR#90004-038)置于500ml介质瓶中。另外，制备1000ml磷酸盐缓 冲溶液(PBS)：0.24g KH2PO4、1.44g Na2HPO4、8g NaCl、1L DDH2O， 调节pH值至7.0，在121℃下高压釜处理20分钟。
第2天
3.切下大约4×4cm的方形测试材料。对于对照材料，切下至少 有10层的相同尺寸的无菌纱布。对于两种生物体、对于每个测试材料 应进行平行测试，这样对于每一测试材料总共需4个样品方块。然而， 无菌纱布对照物应该具有6个方块，以便能对两个对照立即进行收获 来确定零时刻(t＝0)的菌落形成单位(CFU′)。将所有从材料上切下的方块 放进无菌培养皿并相应地进行标记。
4.将20ul(微升)金黄色葡萄球菌的过夜生长培养物转移至无菌 的0.2％TSB介质瓶的一个当中，对该瓶进行标记，并用第二个无菌瓶 (第1天准备的)对铜绿假单胞菌重复上述过程。
5.剧烈摇动稀释的种菌以获得均匀的细胞悬浮液。用1ml金黄色 葡萄球菌的细胞悬浮液对两份每种样品进行接种。用铜绿假单胞菌对 剩下的每种材料的两份样品重复上述过程。根据测试用生物体做好培 养皿标记。在零时刻接种无菌纱布对照物，每种生物体用一个，并置 于一旁。
6.把包含接种材料的所有培养皿(零时刻的除外)放入湿度受控 的培养器(相对湿度为70-80％或更高)中。让其在37℃下培养18-24 小时。
7.对于每个(t＝0)样品，准备一个50ml的BD Falcon离心管，所述 管装有20ml无菌Difco D/E中和肉汤(NB)。相应地进行标记。
8.使用经火焰处理灭菌的镊子，把t＝0的样品转移至相应的管中， 把材料向下推人中和肉汤中。
9.将包含NB和所述材料的管在超声波浴槽中放置60s，然后涡 旋60s(秒)(代替均质器)，以使材料中的细胞释放到NB中。
10.从每个Falcon管中移取200μl NB肉汤上清液到一个96孔平 板的第一个孔中。移取180μl无菌PBS(磷酸盐缓冲溶液)到第2-6个 孔中。
11.从第1个孔中移取20μl到第2个孔，然后再从第2个孔到第 3个孔、第3个孔到第4个孔、第4个孔到第5个孔、第5个孔到第6 个孔这样移取，由此进行10倍的连续稀释。
12.使用永久性标记笔，将两个TSB琼脂平板分成三部分，在第 一平板上标记为0、1和2，在第二平板上标记为3、4和5。对每个样 品都这样设置。
13.使用自动移液管，从最高稀释液(10-5)中移取液体并在所述板 标有相应稀释度(5)的部分上做成十个10μl的等分试样。对10-4至100 的稀释液重复上述过程，覆在4至0的部分上。在37℃下正面朝上过 夜培养。参考滴落稀释法：
第3天
14.从培养器中移出包含测试样品的培养皿，对这些材料重复步 骤7至13。
15.从培养器中移出带有稀释液系列的t＝0的琼脂平板。对包含5 至60个菌落形成单位(CFU)的稀释液进行计数和取平均值。这是每10μl 的平均CFU。乘以100后得到每ml的CFU，然后将此数乘以20ml， 从而确定每个样品的CFU。如果检测到CFU，则此项测试的灵敏度极 限确定为：200CFU/样品。通过这样计算出对数减少：对用零时刻每个 样品的CFU除以收获时每个样品的CFU而获得的商取以10为底的对 数。
第4天
16.对包含测试材料和对照物的稀释液系列的琼脂平板重复步骤 15。
表6(使用金黄色葡萄球菌进行的AATCC 100-2004抗菌测试)
  样品   CFU/ml   CFU/样品   t＝0   80000   1600000   C3   42000   840000   20   0   0   21   0   0   22   0   0   23   230   4600
表6-11中的0值表示结果低于测试的检测极限：大约200CFU/样 品。
表7(使用铜绿假单胞菌的AATCC 100-2004抗菌测试)
  样品   CFU/ml   CFU/样品   t＝0   34000   680000   C3   2600000   52000000   20   2200   44000   21   0   0   22   0   0   23   330000   6600000
表8(相对于t＝0时的对数减少)
  样品   金黄色葡萄球菌   铜绿假单胞菌   C3   0.5   -1.6   20   3.9   1.2   21   3.9   3.5   22   3.9   3.5   23   2.5   -1.0
表9(使用金黄色葡萄球菌的AATCC 100-2004抗菌测试)
  样品   CFU/ml   CFU/样品   t＝0   130000   2600000   C3   42000   840000   24   0   0   25   0   0   26   15   300
表10(使用铜绿假单胞菌的AATCC 100-2004抗菌测试)
  样品   CFU/ml   CFU/样品   t＝0   70000   1400000   C3   2600000   52000000   24   0   0   25   0   0   26   25   500
表11(相对于t＝0时的对数减少)
  样品   金黄色葡萄球菌   铜绿假单胞菌   C3   0.5   -1.6   24   4.1   3.8   25   4.1   3.8   26   3.9   3.4
实例27-29
采用以下工序制备抗微生物挤出膜。将如上所述用于混配母料颗 粒的共旋转双螺杆挤出机用于对聚合物和添加剂进行熔融、共混和进 料。在第2、第4和第6区的螺杆部分设置捏合块。挤出机具有9个可 控制温度的圆筒区，在第1区有干燥颗粒的输入口，在第3和第5区 有液体注入口。在第1区使用失重式计重进料器(K-tron，Pitman NJ)提 供干燥颗粒。首先在60℃的树脂干燥器中对4032D半结晶性聚乳酸 (PLA)(Natureworks LLC)颗粒进行过夜干燥以移除水分。使用炉栅 (Dynatec，Hendersonville TN)熔化单月桂酸丙二醇酯(PML)(Capmul PG-12，Abitec，Janesville WI)，并将其进料至挤出机的第3区。使用 计量泵(Zenith pump，Sanford，NC)将低聚物增强剂(OLGA)进料至挤出 机的第5区。增强剂是在泵正上方的加热罐中靠重力供料的。来自挤 出机的熔体被送往计量泵，然后进入15.24cm宽的衣架式模具中。挤 出物被横向挤出到15.24cm直径的可控制温度的辊上。以270°的包裹 角绕着辊拉所得幅材。然后绕着第二个15.2cm直径的可控制温度的辊 以180°包裹角包裹幅材。然后用钳拉幅材并包裹到芯上。用测微器测 量膜厚度并精确到2.5微米。使用模具调节螺栓将膜厚度保持在+/-15 微米。膜的组成示于下表12中。
表12
  样品   PLA％   PML％   OLGA％   C4   100   0   0   27   80   10   10   28   90   10   0   29   90   0   10
实例30
除了使用聚己内酯(PCL，FB 100型，Solvay Chemicals，Houston， TX(美国得克萨斯州休斯顿的Solvay Chemicals))为基体聚合物外， 如实例27-29那样制备挤出膜。膜的组成示于下表13中。
表13
  样品   PCL％   PML％   OLGA％   C5   100   0   0   30   90   5   5
膜样品的抗微生物测试
采用改自JIS Z2801(日本工业标准-抗微生物活性测试)的以下 测试方案来评估挤出或压膜的抗微生物特性。
第1天
1.通过这样对铜绿假单胞菌(ATCC#9027)和金黄色葡萄球菌 (ATCC#6538)开始进行37℃下250RPM的过夜生长培养：从新划线的 琼脂平板(不到两周)茎环接种到包含10ml胰酶大豆肉汤(VWR #90000-378)的无菌培养管中。让其在使用前生长18-24小时。
2.制备和高压釜处理500ml的D/E中和肉汤(VWR cat #90004-038)，在121℃下进行15分钟(用作JISZ2801方案中定义的 SCDLP肉汤的替代形式)。
3.制备和高压釜处理在蒸馏的去离子水中的2×100ml 0.2％ TSB，在121℃下进行15分钟。
第2天
4.从每个测试材料和聚对苯二甲酸乙二醇酯对照物(3-4密耳厚) 上切下四个4×4cm的样片。切出两个额外的聚酯膜对照物的4×4cm 样片用于确定“零时刻”的计数。每个材料的四个样片中的两个用金 黄色葡萄球菌进行接种，另外两个用铜绿假单胞菌接种。
5.将材料放入标记了材料、平行测定数和生物体的无菌培养皿中。 应该有两个另外的对照物。指定一个用于金黄色葡萄球菌，另一个用 于铜绿假单胞菌，两者均标上“t＝0”。为了灭菌，使用经异丙醇或70 ％乙醇润湿的纸巾擦拭每种材料的两侧并使之干燥。
6.为每个测试材料的4×4cm样片切出2×2cm的覆盖膜(聚酯， 3-4密耳厚)，放在一旁。为灭菌，用异丙醇或70％乙醇擦拭盖片并使 之干燥。这些盖片的目的是，通过使种菌夹在它与材料表面之间来增 大材料与种菌之间的表面积接触。
7.通过这样准备上述两种生物体的种菌：从过夜培养物中移取20 μl到第1天制备的100ml的0.2％TSB中，作为约106细胞/ml的最终 悬浮液。根据生物体进行标记。
8.移取400μl细胞悬浮液到培养皿中的材料上。将覆盖膜放到种 菌上。要确保生物体标记正确。
9.将两个t＝0的培养皿放在一旁，然后将其它培养皿在37℃和 70-80％相对湿度的可控环境的培养器中放置18-24小时。
10.使用经火焰灭菌的镊子，从t＝0的金黄色葡萄球菌培养皿中移 出接种的材料。把它放入装有10ml D/E中和肉汤的带标记的50ml Falcon管中，并将其在超声波浴槽中放置1分钟。从超声波浴槽中移 出样品，然后涡旋1分钟(用以代替均质器)。对于t＝0的铜绿假单胞 菌，重复上述过程。
11.从Falcon管中移取200μl肉汤到96孔平板的第一个孔中。移 取180μl无菌PBS到第2-6孔中。
12.从第1个孔移取20μl到第2个孔，然后再从第2个孔到第3 个孔、第3个孔到第4个孔、第4个孔到第5个孔、第5个孔到第6 个孔这样移取，由此进行10倍的连续稀释。
13.使用永久性标记笔，将两个TSB琼脂平板分成三部分，在第 一平板上的各部分标成0、1和2，第二板上标成3、4和5。
14.使用自动移液管，从最高稀释液(10-5)中移取液体并在所述板 标有相应稀释度(5)的部分上做成十个10μl的等分试样。对10-4至100 的稀释液重复上述过程，覆在4至0的部分上。在37℃下正面朝上过 夜培养。
第3天
15.在t＝0的稀释液板的每个部分上进行计数、记录和对菌落形成 单位(CFU)数进行平均。确定CFU/ml和CFU/ml的标准偏差，然后由 每个稀释液系列汇总最可靠的计数，并针对每种材料上的每个菌种对 CFU/ml进行平均。将此数乘以10以确定CFU/样品。如果计数为零， 则这归因于这项测试的灵敏度限制：100CFU/样品。通过这样计算出对 数减少：对用零时刻每个样品的CFU除以收获时每个样品的CFU获得 的商取以10为底的对数。
16.从培养器中移出接种材料，按照与t＝0时的收获中所采取的相 同步骤(10-14)从每个样品收获种菌。
第4天
17.重复步骤15。
挤出膜的抗微生物特性示于下表14、15和16中。
表14(使用金黄色葡萄球菌的抗菌测试)
  样品   CFU/ml   CFU/样品   t＝0   39000   390000   C4   4950   49500   27   0   0   28   1150   11500   29   4500   45000   C5   490000   4900000   30   0   0
表14-15中的0值表示结果低于测试的检测极限：大约100CFU/ 样品。
这些结果显示，添加PML(实例28)比对照(C4)更多地减少了革 兰氏阳性菌的计数。添加OLGA没有什么抗微生物效果(实例29)。 然而添加PML和OLGA两者时，产生的组合物具有异乎寻常的抗微生 物活性，细菌计数减少到了不可检测的程度。
表15(使用铜绿假单胞菌的抗菌测试)
  样品   CFU/ml   CFU/样品   t＝0   72000   720000   C4   1650000   16500000   27   0   0   28   8000000   80000000   29   1262500   12625000   C5   3700000   37000000   30   0   0
这些结果显示，与对照的(C4)相比，添加PML(实例28)并未减 少革兰氏阴性菌的计数。添加OLGA没有什么抗微生物效果(实例29)。 添加PML和OLGA(实例27和30)产生的组合物具有异乎寻常的抗 微生物活性，细菌减少到不可检测的程度。
表16(相对于t＝0时的对数减少)
  样品   金黄色葡萄球菌   铜绿假单胞菌   C4   -0.1   -1.4   27   3.6   3.9   28   1.5   -2.0   29   0.9   -1.2   C5   -1.1   -1.7   30   3.6   3.9
表16的计算方式是，对零时刻CFU/样品计数与最终的CFU/样品 计数的商取以10为底的对数。零计数的对数减少通过用零时刻CFU/ 样品除以检测极限(100CFU/样品)算得。
实例31
采用单腔体、单热门注塑粘合带分配器，模具保持在70℃的温度 下。使用80％3051D PLA(Natureworks LLC)、10％PML和10％OLGA 的树脂组合物。模制成品的重量为24克。使用配备有25mm 28∶1L/D 注塑螺杆的Engel ES 100TL成型机，在16kN/cm2的最大注射压力下 提供45克的最大注入量，最大注射速率为67cm3/sec。注入树脂的熔融 温度为大约204℃。
数据已经表明，对于PML(单月桂酸丙二醇酯)和OLGA(低聚 物增强剂，上述乳酸与乙醇酸的反应产物)，当与聚乳酸或聚己内酯 组合使用时，往往会提高由这些聚合物制成的制品的润湿能力(减小 水接触角)。这种润湿性的提高在像手术单这样的应用中是有利的。
虽然为了例示本发明，上文已经讨论了某些代表性的实施例和细 节，但在不偏离由以下权利要求书确定的本发明真实范围的情况下可 以对其作出多种修改。