本发明的一个方面是化学杀生物涂料，其可以预防微生物在这样 的杀生物涂料的表面上生长。更具体地，该杀生物涂料含有氢氧化钙， 其赋予该涂料下述双重性能：(i)能杀死存在于杀生物涂料处理过的 基质上的微生物，和(ii)能预防诸如细菌、真菌、藻类和病毒等将来 在杀生物涂料上的生长。

细菌。认为细菌是原核生物的一个分部，是通常为单细胞的微生 物，不具有叶绿素，通过简单分裂进行增殖，只有使用显微镜才能看 到。细菌通常以3种主要形式存在：球形(球菌)，杆状(杆菌)，和螺旋 状(螺旋菌)。有些细菌会造成疾病，如肺炎和炭疽，其它的是发酵、 固氮等所必需的。

在“正常”生长条件下的细菌是非常有活力的生物，其能每20 分钟倍增一次。类似地，甚至在所谓的″营养状态″，细菌也是相对有 活力的生物，其具有通过多孔外膜持续利用营养物和水的代谢。当细 菌是在营养状态时，通过它们的多孔外膜，容易攻击和杀死它们。当 环境变得不利时，有些细菌可以进入″孢子状态″。孢子状态已经进化 了数十亿年，以帮助细菌度过艰难时刻，这通过将遗传物质包囊入硬 的且相对不透的膜来实现。另外，在孢子状态过程中，细菌的代谢下 降至难以觉察的水平，这使得它们非常难被杀死。

炭疽杆菌(炭疽芽孢杆菌)是被证实是病因的第一种细菌。在1877 年，Robert Koch使该生物纯培养地生长，证实了它的形成内生孢子 的能力，并通过将它注射进动物，产生了实验性炭疽。细菌炭疽杆菌 具有营养状态和孢子状态。与其它细菌孢子相比，炭疽杆菌孢子特别 难以杀死，其具有相对坚硬且不透的外膜。炭疽孢子能在干燥的休眠 状态无活性数十年后发芽。通过处理受感染的动物的产物，或通过吸 入来自受感染的动物产物(例如，羊毛)的炭疽孢子，人类会被炭疽感 染。通过食用来自受感染的动物的夹生肉，人类也会被胃肠炭疽感染。 不幸地，恐怖分子会纯化炭疽杆菌孢子，并将其用作武器来杀死美国 居民。大多数现有的杀死炭疽孢子的方法，例如辐照和用甲醛或二氧 化氯气体熏蒸，可能是有效的，但是昂贵，破坏生态，对居民危险， 且会对使用的环境造成长期破坏。美国面临着全国性危机，需要被动 地且不昂贵地杀死炭疽孢子以及其它有毒微生物的孢子(例如会造成 破伤风、坏疽、和肉毒中毒的梭菌属的孢子，以及感染性霉菌和真菌 的孢子)的新途径。

在Estrela，Bammann，Estrela，Silva，和Pecora， Antimicrobial and Chemical Study of MTA，Portland Cement. Calcium Hydroxide Paste and Sealapex and Dycal，Braz Dent J(2000) 11(1)3-9155 N0103-6440中，在琼脂扩散试验中针对不同细菌菌 株(包括枯草杆菌)测试了几种抗微生物剂。该论文的结论是，“氢 氧化钙对研究的所有微生物的抗微生物活性优于[其它抗微生物剂]”。 炭疽杆菌孢子对抗微生物活性的抗性不如枯草杆菌孢子。因而，推断 氢氧化钙可以有用地用于杀死炭疽孢子。但是，Estrela论文的实验 涉及含水孢子。原则上，完全干燥的氢氧化钙和完全干燥的炭疽孢子 可以彻底混合，且干燥的氢氧化钙不会损伤干燥的炭疽孢子，因为没 有使氢氧离子从氢氧化钙进入孢子的途径。

真菌。真菌是原植体植物的一个大门(真菌门)，包括霉菌，露菌， 蘑菇，锈菌，和黑粉菌，它们是活生物的寄生物，或以死亡的有机物为 食。真菌没有叶绿素、真根、茎和叶子，并通过孢子再生。在有些生 物分类系统中，将这些生物归入单独的领域(真菌)，不视作植物。

本发明证实，当将果实置于装有本文所述杀生物涂料的盒子中时， 会减弱真菌在果实上的生长。例如，使用了2个盒子，其涂有或没有 涂杀生物涂料。结果表明，1-7天后，在盒子的底面和侧面衬有杀生 物处理过的纸的盒子，当与没有杀生物处理的盒子相比较时，表现出 显著减少的真菌生长。

病毒。当接触杀生物处理过的表面时，本发明可有效地杀死许多 不同的病毒。通常，在接触杀生物处理过的表面后相对较短的时间内， 会杀死病毒。使用杀生物涂布的表面来控制病毒的传播，在当今世界 范围内的经济中是重要的。例如，H5N1病毒通常不会感染人类，染上 来自禽类的H5N1病毒的危险相对较小。但是，在1997年，在香港暴 发的家禽禽流感的过程中，发现了H5N1病毒从禽向人传播的第一个病 例。该病毒造成了18人严重的呼吸器官疾病，其中6人死亡。此后， 已经出现了H5N1感染人类的其它病例，具有与禽病毒有关的高死亡 率。最近，已经在泰国、越南、柬埔寨、土耳其和欧洲发生了H5N1 感染人的病例。更重要的是，这些报道的病例的死亡率是约50％。大 多数这样的病例的发生原因是，接触受感染的家禽或受污染的表面。 该特定病毒尚未突变成人-至-人传播。但是，如果出现了H5N1的人- 至-人变体，世界卫生组织预测，世界范围的流行的发生，会以数亿人 的生命为代价。本发明已经证实，在暴露和接触本发明的杀生物处理 过的表面后，会杀死与造成H5N1病毒株相同的类别中的病毒。

2001年8月28日授权给Mallow的标题为″Biocidal Coating Compositions and Method″的美国专利系列号6,280,509(′509专利)， 描述了一种杀生物油漆。′509专利的杀生物成膜组合物是一种含有熟 石灰和对熟石灰诱导的凝固和相分离有抗性的非离子型聚烯烃胶乳的 油漆。还公开了制备某些这样的组合物的方法，其中在搅拌下将熟石 灰与非离子型聚烯烃酯胶乳相混合，并持续这样的搅拌，直到酯的水 解基本上完成，且组合物的流变学稳定。

2001年5月15日授权给Mallow等的标题为″Biocidal Coating Composition″的美国专利系列号6,231,650(′650专利)，描述了 一种熟石灰油漆或涂料，其对于公共使用是安全的，且能持续得比传 统的白垩粉更久。尽管不希望受理论的约束，′650专利的发明包含特 定的粘合剂，其可以阻止二氧化碳进入涂料，防止二氧化碳与涂料本 身中的或之下基质中的石灰反应。粘合剂也令人惊奇地与熟石灰相容， 并在干燥后，使得涂料持久且粘附。

2000年3月28日授权给Mallow等的标题为″Biocidal Coating Composition″的美国专利系列号6,042,638(′638专利)，描述了油 漆或涂料中的熟石灰的长久杀生物活性，其中在油漆或涂料中使用足 够量的粘合剂来阻止二氧化碳与熟石灰反应，由于熟石灰在所述涂料 中的量，同时仍然生成在干燥后持久且粘附的涂料，且不会过脆。

2004年6月1日提交的以Mallow等为发明人、标题为 ″Stabilized Biocidal Coating Composition and Method″的美国专 利申请10/476,732(″′732申请″)，描述了一种杀生物成膜组合物， 优选油漆，其包含熟石灰，碱性钾盐，和对熟石灰诱导的凝固和相分离 有抗性的非离子型聚烯烃胶乳。在′732申请中还公开了制备某些组合 物的方法，其中在搅拌下混合熟石灰和非离子型聚烯烃酯胶乳，并持 续这样的搅拌，直到酯的水解基本上完成，且组合物的流变学稳定， 并排除胶凝的发生。

本文所述发明使用氢氧化钙作为化学涂料的一种成分，所述涂料 可以用于涂敷表面(例如建筑物墙壁，仪器，容器，桌子，等)，或可 以掺入衣服(例如手套，围裙，卫生服，等)，其可以长时间地杀死细 菌、真菌、藻类和病毒。

发明简述

本发明的氢氧化钙涂料提供了自无菌的、防腐杀菌的、自消毒的 表面，其会长时间保留该能力，并预防微生物在它的表面上繁殖和生 长。它可以有效地减少炭疽、结核菌、葡萄球菌和类似的感染性病原 体。长期需要具有该作用的被动的、不昂贵的、安全的系统，且未得 到满足。

本发明的一个方面涉及采暖通风和空调(″HVAC″)系统，其具有杀 死细菌孢子、病毒、藻类和真菌的活性。HVAC系统组件至少部分地涂 有杀生物组合物，后者具有熟石灰、可溶性粘合剂聚合物混合物；和湿 润剂。在有些方面，还包含约35％至约40％胶乳。熟石灰、可溶性粘合 剂聚合物混合物和湿润剂混合在用于涂敷HVAC系统组件的基于有机 物的或基于水的溶剂系统中。石灰与可溶性粘合剂聚合物的比例是约 1∶1至约1∶3，和湿润剂占化学涂料的15.5％-25％(重量％)。该化学 涂料可透过水，且基本上不透二氧化碳。本领域普通技术人员知道， 有几种HVAC系统组件可以涂敷杀生物涂料，例如：管工作系统的整个 内壁，回气室；新气室混合盒气室；线圈室；风罩；增湿室；除湿室； 喷雾清除器；过滤器罩；百叶窗；HVAC供风管和回风管；风门调节片； 排气管；风门；挡板；过滤器；风扇风罩；和墙地板通风装置天花板格 片。用这种杀生物涂料处理过的HVAC系统具有有效对抗广谱微生物的 能力，例如：细菌、真菌、藻类、病毒、枯草杆菌，后者是炭疽孢子的 替代品；铜绿假单胞菌；金黄色葡萄球菌；猪霍乱沙门氏菌；大肠杆 菌；streptococcus faccialis；肺炎克雷伯菌；嗜肺军团菌；互格链 格孢；曲霉属；枝孢(clodosporium)属；出芽短梗霉菌；Penicillium funicullatum；stachybotras chartarum；流感A2型；鼻病毒；轮 状病毒；腺病毒2型；呼吸道合胞体病毒；肝炎；脊髓灰质炎病毒I 型；人疱疹病毒I型；副流感病毒III型，和H5N1病毒。

本发明的第二个方面涉及具有杀死细菌孢子、病毒和真菌的活性 的服装。该服装至少部分地涂有杀生物组合物，后者具有如上所述的 熟石灰、可溶性粘合剂聚合物混合物；和湿润剂。有些可以掺入杀生物 涂料的服装包括围裙，裤子，衬衫，夹克衫，外衣，长袍，手套， 帽子，鞋子，靴子，和袜子。在一个实施方案中，服装具有第一面(包 括服装的外侧)和第二面(包括服装的内侧)。这些服装具有杀死细 菌孢子、病毒和真菌的活性，其至少对上面列出的生物是有效的。

本发明的第三个方面涉及具有杀死细菌孢子、病毒和真菌的活性 的病房物品。该病房物品至少部分地涂有杀生物组合物，后者具有如 上所述的熟石灰、可溶性粘合剂聚合物混合物；和湿润剂。熟石灰、可 溶性粘合剂聚合物混合物和湿润剂混合在用于涂敷病房物品的基于有 机物的或基于水的溶剂系统中，所述物品例如：建筑物墙壁；把手； 医疗器械；工作台；电脑键盘；电脑键盘的塑料盖；私密帘；遮光帘； 窗帘；医院家具；或门房设备(janitorial equipment)。

本发明公开了基于氢氧化钙的杀生物涂料的令人惊奇的新用途， 尽管非常需要这样的杀生物涂料和方法，以前没有介绍这样的新用途。 本领域普通技术人员会明白本文所述杀生物涂料的杀生物活性的有用 性。

已经令人惊奇地假设，如果孢子和氢氧化钙之间的接触区域适当 地含水，以提供氢氧化钙的高碱性进入孢子的介质，且被适当地保护 免受大气空气影响以保护氢氧化钙免受碳酸化，本文所述的基于氢氧 化钙的涂料可以以令人惊奇地实用的方式，有效地杀死炭疽孢子的替 代品和其它有毒孢子。

为了理解本文公开的几项发明，必须明白，不必杀死该区域的所 有炭疽孢子，(例如，包含所有其它不希望的营养或孢子状态的微生物 作为参考)，以预防该区域的人患上炭疽。如果一个人仅仅接受了数百 或数千个炭疽孢子，该人不太可能会患病，因为该人的抗体系统可能 会战胜这样相对小量的炭疽细菌。通常，只有当人的抗体免疫系统被 大量炭疽细菌战败时，该人才会患病和死亡。因此，假设本发明的被 动的且不昂贵的杀生物涂料(它会减少特定环境中的炭疽或其它有毒 微生物和孢子的数目)会大大减少该环境中的人患病或被列出的微生 物感染的可能性。

本发明的系统也可以用于杀死处于它们的营养状态的微生物，对 于某些应用，本发明的系统求助于，首先给炭疽孢子喷洒营养物，将 它们转化成营养状态，从而可更完全地、快速地且确定地杀死它们。 而且，还公开了杀死有活性的孢子的去污系统。但是，难以杀死的孢 子会产生最困难的问题。还公开了本发明在区域的完全去污中的应用。

必须理解，对于许多本文所述的涂料，预期的有用结果“仅仅” 是减少特定环境中有毒孢子的数量，使得人体可以战胜剩余的孢子。 当被动的且不昂贵的本发明系统不能杀死特定环境中的所有孢子时， 假设它可以减少微生物(例如炭疽孢子)的数目至足够安全的数目。本 发明的系统从而令人惊奇地在它的设计中不需要100％根除孢子。

本发明的杀生物涂料和处理的一个有用特征是，它们能长效地、 无毒地、非常有效地杀死广范围的微生物，且与竞争的杀生物系统相 比，对环境的毒害更少。

迄今为止，已经在试验中证实，当将基于氢氧化钙的涂料应用于 处理过的表面上时，本发明的氢氧化钙涂料可以有效地对抗至少下面 的微生物物种：铜绿假单胞菌：金黄色葡萄球菌；猪霍乱沙门氏菌； 大肠杆菌；Streptococcus faccialis；肺炎克雷伯菌；嗜肺军团菌：互 格链格孢；曲霉属；枝孢属：出芽短梗霉菌：Penicillium funicullatum：Stachybotras chartarum；流感A2型(香港)；鼻病 毒；轮状病毒；腺病毒2型；呼吸道合胞体病毒；肝炎；脊髓灰质炎 病毒I型；人疱疹病毒I型；副流感病毒III型。本领域技术人员知 道，这些结果指示着对抗其它微生物物种的有效性。

本发明的基于氢氧化钙的涂料杀死接触的试验微生物，并抑制接 触处理过的表面的微生物的生长和重新生长。将它们应用于基于氢氧 化钙的涂料表面上以后，杀死这些微生物物种的时间是5-15分钟， 这取决于微生物的种类。将这些孢子应用于基于氢氧化钙的溶剂基涂 料，需要暴露30-60分钟来彻底破坏所述生物，这取决于病毒和细菌 的种类。

附图简述

下面的附图构成本说明书的一部分，且包括在内用于进一步展实 本发明的某些方面。参考一幅或多幅附图，以及本文对特定实施方案 的详细描述，可以更好地理解本发明。

图1和图1A显示了用于杀死基于氢氧化钙的涂料表面上的微生物 的所谓BNA(Bi-中和剂)的推定作用模式。在第一个情况下，将BNA 系统涂敷在表面上。该BNA系统使用氢氧化钙、碳酸化的石灰和粘合 剂，来生成特别的半透性的、选择性透过的膜。该膜(BNA作用模式 的核心)允许水蒸气和微生物穿透膜，并达到氢氧化钙，因此被杀死。 同时，该膜会阻止透过二氧化碳，并保护氢氧化钙免受碳酸化。结果 是，杀生物的表面对微生物是致命的，但是对人和动物无害。

图2显示了BNA实验室试验结果表，一列是对特定试验的描述， 一列是对应的试验结果。

图3显示了在涂有BNA涂料的盒子和没有任何涂料的对照盒子中 的水果和植物上的真菌生长。该试验包含2个盒子，一个在盒子的底 面和侧面上衬有BNA处理过的纸。给BNA处理过的盒子覆盖未用BNA 处理的透明盖子。对照盒子没有衬有BNA处理过的纸，且也覆盖未用 BNA处理的透明盖子。图A显示了3天后衬有BNA的盒子中的水果和 植物(例如橙子，香蕉，苹果，马铃薯和梅子)；图B显示了3天时没 有BNA衬里的盒子中的水果和植物(例如橙子，香蕉，马铃薯，苹果 和梅子)；图C显示了7天后衬有BNA的盒子中的水果和植物(例如橙 子，香蕉，苹果，马铃薯和梅子)；图D显示了7天时没有BNA衬里 的盒子中的水果和植物(例如橙子，香蕉，苹果，马铃薯和梅子)。该 研究的结论是，与没有BNA衬里的盒子的水果和植物(它们表现出正 常和预期速率的水果和植物降解)相比，在衬有BNA的盒子中的所有 水果和植物表现出明显不同的延长它的原始状态的能力，表现出少得 多的天然降解的迹象。预见到，与没有BNA保护相比，在BNA保护下 的有机产物具有长得多的储存期，它可以保持新鲜度超过2倍时间。

图4显示了在室温13天后，BNA处理过的和对照未处理平板中的 黑葡萄穗霉(Stachybotras Atra)。差异是显而易见的。在对照未处理 平板上存在广泛的微生物生长，而BNA处理过的平板没有表现出真菌 生长。

图5显示了表1。通过暴露于涂有BNA和对照油漆的试验物品， 灭活脊髓灰质炎病毒1型。图A显示了使用BNA水基油漆的结果；图 B显示了使用BNA溶剂基油漆的结果；图C显示了使用非BNA对照油 漆的结果。

图6显示了表2。通过暴露于涂有BNA和对照油漆的试验物品， 灭活人疱疹病毒1型。图A显示了使用BNA水基油漆的结果；图B显 示了使用BNA溶剂基油漆的结果；图C显示了使用非BNA对照油漆的 结果。

图7显示了表3。通过暴露于涂有BNA和对照油漆的试验物品， 灭活副流感病毒3型。图A显示了使用BNA水基油漆的结果；图B显 示了使用BNA溶剂基油漆的结果；图C显示了使用非BNA对照油漆的 结果。

图8描述了进行的不同试验，表明涂有BNA的物品可以消除沙门 氏菌和假单胞菌；葡萄球菌，金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌，和选择 的病毒。

图9显示了BNA处理过的物体抗许多种微生物的有效性。

图10显示了氢氧化钙情况说明。

优选实施方案的详细描述

尽管本文公开的发明涉及从区域或表面消除或基本上消除各种微 生物，包括有毒孢子和营养型细菌，本发明更具体地参照炭疽孢子予 以描述。

术语″氢氧化钙″在本文中用于指氢氧化钙-Ca(OH)2-一种无色晶 体或白色粉末，通过使氧化钙(石灰)与水反应来制备。氢氧化钙被FDA 批准用于数十种产品，并用于药品、添加剂、奶制品、糖、明胶、烘 烤产品和牙科产业。

术语″石灰水″在本文中用于指氢氧化钙的水溶液，用于治疗酸灼 伤和用作抗酸剂。氢氧化钙也称作消石灰或熟石灰，数千年来已经在 医院用作抗微生物剂(尤其是在抗生素之前)。它的抗微生物功效源自 将pH或碱度升高至与微生物的生命不相容的水平。

术语″Caliwel′s″也称作Bi-中和剂(Bi-Neutralizing agent) (″BNA″)，它对人和动物是安全且无毒的。通常，氢氧化钙会在几天内 丧失功效，因为它在暴露于空气后会迅速分解。尽管不希望受理论的 约束，在防止二氧化碳(″CO2″)造成的氢氧化钙通常分解的微囊化制 剂中，BNA会通过增强氢氧化钙的杀死微生物能力来起作用。BNA包囊 方法允许氢氧化钙维持它的碱化能力，同时保护它免受分解，从而使 它抗降解并维持有效的抗微生物表面数年。

杀生物涂料

本发明的一个方面包括改进的2001年5月15日授权给Mallow 等的标题为″Biocidal Coating Composition″的美国专利号 6,231,650(′650专利)所述的杀生物涂料。′650专利描述了一种熟 石灰油漆或涂料，其可以杀死微生物，且对于公共使用是安全的。′650 专利所述的涂料能持续得比传统的白垩粉更久。尽管不希望受理论的 约束，′650专利的发明包含特定的粘合剂，其可以阻止二氧化碳进入 涂料，防止二氧化碳与涂料本身中的或下面基质中的石灰反应。粘合 剂也令人惊奇地与熟石灰相容，并使得涂料在干燥后持久且粘附。

本发明的杀生物涂料是无毒的，且在暴露于100％二氧化碳1个月 (其能在1-2天内完全碳酸化常规石灰涂料中的熟石灰)后，可以维 持有效地杀死微生物的碱度。如本文所使用的，术语″暴露于二氧化碳 1个月″用于指暴露于100％二氧化碳2天。实际上，杀生物涂料会维持 它们的杀生物活性无限期的时间段，甚至当在100％二氧化碳中老化 时。

杀生物涂料中的具体成分是粘合剂和石灰。杀生物涂料优选地包 含在适当溶剂中的下述材料：熟石灰；粘合剂；湿润剂；和填充剂。优 选地，该涂料还包含颜料，表面活性剂，和消泡剂。在有些实施方案 中，可能希望加入增塑剂。本发明的粘合剂会表现出意外的二氧化碳 屏障性能，UV抗性，和延长的杀生物活性。其它组分包括如′732申请 所述的减少凝固和相分离的组分。本发明的涂料是安全的，易于制备， 且含有低成本材料，使得该涂料易于由医学、农业、工业和家庭用户 等负担得起。有些优选的粘合剂或组分包括：PolyOx.TM.(聚氧化乙 烯，Union Carbide)；羟基乙基纤维素(HEC)，购自Hercules，Inc.； 羟丙基甲基纤维素(HPMC)，购自Hercules，Inc.；乙基羟基乙基纤维 素(EHEC)，购自Hercules，Inc.；羧甲基羟基乙基纤维素(CMHEC)，购 自Hercules，Inc.；羧甲基纤维素(CMC)，购自Dow Chemical [Sufynol来自Air-Products，Castament来自DeGussa，Zonyl来自 Dupont，特别级石灰来自Mississippi Lime，Kronos来自Cronos， Tylac来自Dow Richhold，Nopco来自Cognes，Foam Blast来自 Lubrizol，Culminal来自Hercules，二缩三丙二醇，Nytal来自 Vanderbuld]。

涂料材料和粘合剂的溶剂或载体可以是含水的或有机的。溶剂的 选择取决于涂敷的物品会遇到的条件。例如，如果涂料将会暴露于室 外条件，或如果涂料将会暴露于重复洗涤，则基于有机溶剂的粘合剂 是优选的。用于制备涂料的溶剂或载体的量，取决于预期的使用方法。 优选地，应当以足以使涂料成为可分散流体的量使用溶剂或载体。

杀生物组合物的粘合剂应当具有二氧化碳屏障的膜性能，但是不 能起水蒸气屏障的作用。应当基本上阻止二氧化碳与熟石灰反应形成 碳酸钙。水蒸气应当能穿透膜，以维持足以达到下述目的的含水量： (1)拉入并基本上包囊微生物和其它生物污染物，和(2)将石灰中的羟 基离子维持在离子化的、高碱性的状态，以便石灰会杀死生物污染物 或以其它方式使它们无害。

本领域普通技术人员会认识到，某些粘合剂是与熟石灰化学不相 容的，不应当用于本发明中。通常，这些不相容的粘合剂包括大多数 胶乳粘合剂，尤其是pH敏感的胶乳，它们在与石灰混合后，几乎立 即导致凝固和相分离。其它不相容的粘合剂是水溶性的成膜粘合剂， 例如某些多元醇，多元酯，蛋白，和淀粉衍生的碳水化合物。许多这样 的粘合剂在含水石灰系统中是不稳定的，通常会产生粘度随着时间稳 定变化且经常甚至固化的混合物。合适的粘合剂应当提供与熟石灰的 化学相容性，希望的粘附和涂敷性能，和要求的屏障性能。优选的粘 合剂是选自下述的纤维素衍生物：烷基衍生物，羟基衍生物，和羧基衍 生物。最优选的粘合剂是乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素。

涂料中粘合剂与石灰的比例是该涂料的一个特征。如果石灰比例 提高，涂料会具有更高的杀生物活性，但是会更脆。如果粘合剂比例 提高，涂料的脆性会更低，但是涂料的杀生物活性可能会降低。下面 给出了水基和有机基涂料的优选配方。无论溶剂的类型，使用的粘合 剂的量应当足以预防石灰的碳酸化，并维持涂料的杀生物活性至少约″ 暴露于二氧化碳1个月″，优选足以持续4年或更久的粘合剂。典型地， 石灰∶粘合剂比例范围是约1∶1至约3∶1，优选约1.5∶1。

水基涂料：适用于本发明的水溶性粘合剂包括但不限于，水溶性 聚亚烷基氧化物和羟基化的或羧化的纤维素衍生的聚合物，包括但不 限于纤维素酸的盐和纤维素的羧基烷基-衍生物，例如羧乙基纤维素， 羧甲基纤维素，和羧基羟基纤维素。优选的纤维素衍生的聚合物是羟丙 基甲基纤维素，最优选Grade E5，可从Dow Chemical Co.得到。优 选的聚亚烷基氧化物是Polyox.RTM.Grade N-80，可从Union Carbide 得到。水溶性聚乙二醇，例如CARBOWAX.TM.品种，可从Dow Chemical Co.和Union Carbide得到，也应可以用作本发明的水溶性粘合剂； 但是，聚乙二醇不是优选的粘合剂。

涂料优选地含有湿润剂，以便将水和水蒸气吸入涂料，并将涂料 的含水量稳定在足以将生物污染物拉入石灰和维持熟石灰的有效杀死 微生物的碱度的水平。水基涂料的合适的湿润剂包括但不一定限于， 水溶性二醇类，例如甘油，聚乙二醇和二缩三丙二醇。水基涂料的优 选湿润剂是甘油。

优选地，涂料应当含有增塑剂，以促进加工和增强最终产品的弹性 和韧性。认为增塑剂会″溶剂化″涂料中的聚合物分子。水基涂料的合 适的增塑剂也可以用作湿润剂，包括但不一定限于，甘油和多元醇，例 如聚乙二醇和它的衍生物。优选的水溶性增塑剂是甘油。″改性剂″也 指表面活性剂，消泡剂，增塑剂，和湿润剂，相组合。

优选的水基油漆的实例如下：

组分 重量份范围 (优选) 粘合剂 10-30 (20) 熟石灰 10-30 (30) 水 60-150 (100) 表面活性剂 0.5-2 (1) 氧化钛 10-100 (50) 碳酸钙 0-30 (0) 增塑剂(即，二醇类) 2-20 (10) 亲水增稠剂 0-2 (1) 颜料 (根据需要) 石灰∶粘合剂比例 1∶1至3∶1 (1.5∶1) 填充剂∶粘合剂比例 3.5∶1至9.5∶1 (3.5∶1)

有机基涂料。可溶于有机溶剂中的合适的粘合剂包括但不限于， 纤维素衍生的聚合物，包括但不限于：烷基纤维素；纤维素醚；纤维 素酯，例如纤维素醋酸酯和纤维素丁酸酯。用于有机溶剂中的优选的 粘合剂是乙基纤维素。某些有机可溶性聚乙二醇也可以用作有机基涂 料中的粘合剂；但是，聚乙二醇不是优选的。

有机溶剂系统应当具有可控的干燥速率，以避免收缩或裂缝。有 机基涂料优选地应包含约2-20重量％湿润剂，优选约5-15重量％湿 润剂。合适的湿润剂包括有机可溶性聚亚烷基二醇。有机基涂料的优 选的湿润剂是丙二醇。

有机基涂料的合适的增塑剂包括但不一定限于，非挥发的有机液 体和低熔点固体，例如酞酸酯，己二酸酯，和癸二酸酯，磷酸三甲苯 酯，蓖麻油，等。这种有机基涂料的优选的增塑剂是丙二醇，它也可用 作湿润剂。

优选的溶剂基油漆如下：

组分 重量份范围 (优选) 粘合剂(乙基纤维素) 10-30 (20) 熟石灰 10-30 (30) 二甲苯 50-200 (100) 甲苯 25-100 (50) 乙醇 0-50 (5) 溶剂油 0-50 (5) 氧化钛 15-100 (50) 碳酸钙 0-30 (5) 增塑剂 0-10 (5) 疏水增稠剂 2-20 (10) 颜料 (根据需要) 石灰∶粘合剂比例 1∶1至3∶1 (1.5∶1) 填充剂∶粘合剂比例 3.5∶1至11.5∶1 (3.5∶1)

随着非氧化钛的颜料(着色剂)的加入或在氧化钛之外再加入颜 料(着色剂)，填充剂比例会在该范围的高端。通常，典型地使用非常 小量(总配方的2-5重量％)的颜料(着色剂)来提供需要的色调和色度。

可以使用在任何溶剂系统中有用的组分。涂料的有些组分可以用 于水基或有机基涂料中。例如，填充剂反映在上述制剂中，且优选地 加入来扩展涂料，和为涂料提供内在结构，以减少收缩和剥皮，并在 水分蒸发后留下连续涂层。与任一种溶剂系统一起使用的合适的填充 剂包括但不一定限于，碳酸钙，硫酸钡，硅酸盐，玻璃球，中空微球， 二氧化硅粉末，粘土，滑石粉，火山灰，飞灰，熔渣，氧化钛等。优 选的填充剂是碳酸钙。

如果需要，可以加入颜料或遮光剂，以使涂料不透明或给涂料添 加颜色。与任一种这样的溶剂系统一起使用的合适的颜料/遮光剂包括 但不一定限于，碳酸钙，氧化钛，碳黑，氧化铬，和氧化铁。优选的 遮光剂是碳酸钙，它也可以起填充剂的作用；和氧化钛，它也可以起 增白剂的作用。颜料/遮光剂优选地应占涂料的约5-10重量份。

还可以使用润湿剂、去污剂或乳化剂类型的离子型和/或非离子型 表面活性剂，以减少表面张力和增加涂料在混合过程中润湿它的成分 的效率。与任一种这样的溶剂系统一起使用的合适的表面活性剂和去 污剂包括但不一定限于，烷基和芳基磺酸钠(阴离子型)，聚乙二醇的烷 基苯酚醚(非离子型)，和各种阳离子试剂。优选的表面活性剂是 Dupanol ME，可从Dupont得到，Tergitol TMN和Tergitol 15S70，二 者可从Union Carbide得到，或Triton X-100，可从Rohm&Haas得 到。

如果需要，也可以加入消泡剂或去沫剂，以便利加工。与任一种 这样的溶剂系统一起使用的合适的消泡剂包括但不一定限于，磺化油， 有机磷酸酯，硅油，二甲基聚硅氧烷，等。优选的消泡剂是来自 Lubrizoil的Foam Blast 383，Nopco NXZ fro Cognes，Dow Corning 消泡剂DB-31，SG-10，1510US，544化合物，DBl 10A，和类似的消泡 剂，它们都可以在商业上从Dow Corning得到。最优选的消泡剂是 SG-10，可从Dow Corning得到。

无论水基还是有机基，杀生物涂料优选地应用至约2-5mils厚， 与确保石灰的长期杀生物活性。但是，可以使用更薄的或更厚的涂层。

在油漆工业中，采用相当大的宽容度来影响不同质地、颜色和光 泽或无光外观的油漆或涂料。这样的实践可以应用于这些基本配方， 而不改变它们的抗微生物性能和它们在二氧化碳抗性方面的耐久性， 条件是，它们没有超越在说明范围内表达的关键的石灰/粘合剂比例和 颜料/粘合剂比例。前面配方中给出的范围在优选油漆、质地、颜色和 应用技术的实践中允许这样的宽容度。

掺入非水溶性粘合剂的单独的保护性涂料。存在一些担心，即水 基涂料或油漆的长时间耐受性不如有机基涂料，因为重复洗刷、擦拭 等。延长基本上任何熟石灰涂料(包括水基涂料)的寿命的一种方式是， 给涂料提供保护膜，其包含上面列出的非水溶性的或有机可溶性粘合 剂之一。

单独的保护膜中的非水溶性粘合剂应当为底下的石灰涂料提供与 将粘合剂直接掺入石灰涂料中产生的保护基本上相同的保护。保护膜 中的粘合剂应当防止二氧化碳与底下涂料中的石灰反应，并允许水分 透入涂料。

在一个优选的实施方案中，保护膜包含约5-15重量％的非水溶性 纤维素衍生的聚合物，后者溶解在约85-95重量％的适当有机溶剂中， 优选挥发性有机溶剂。保护膜优选地以细雾喷洒或者以其它方式沉积 在水基涂料上，以确保对涂料的充分覆盖和保护。

使用下面的组分，制备了含有乙基纤维素作为粘合剂的有机基涂 料：

组分 重量份范围 乙基纤维素 约5-20 (ETHOCEL.TM.，从Dow Chemical得到) 甲苯 约30 二甲苯 约50 乙醇 约20 氢氧化钙 约50 氧化钛 约50 丙二醇 约5-15

使用下面的组分范围，制备了含有不同粘合剂[例如PolyOx.TM. (聚氧化乙烯，Union Carbide)；羟基乙基纤维素(HEC)，购自 Hercules，Inc.；羟丙基甲基纤维素(HPMC)，购自Hercules，Inc.； 乙基羟基乙基纤维素(EHEC)，购自Hercules，Inc.；羧甲基羟基乙基 纤维素(CMHEC)，购自Hercules，Inc.；羧甲基纤维素(CMC)，购自 Dow Chemical]，和不同改性剂[例如表面活性剂，消泡剂，增塑剂， 和湿润剂，相组合]的其它优选的水基涂料：

组分 重量份范围 粘合剂 5，10，和15 水 100 氢氧化钙 10-50 碳酸钙 50-150 氧化钛 0-15 改性剂 5-15

将涂料涂敷到不同基质上，包括混凝土，熟石膏，铝，不锈钢， 塑料等，至约2-5mil的厚度，典型地约3mil。涂料表现出良好的 粘附。

实施例

下面的实施例用于进一步解释本发明及其实现方式。但是，应当 理解，在实施例中给出的具体细节仅仅选取用于解释目的，不应当理 解为限制本发明。因而，本领域普通技术人员会认识到，可以对本发 明作出许多改进，而不脱离本发明的精神和范围。

实施例1

加入湿润剂

如上面和′509专利、′650专利、′638专利和′732申请中所述， 如果它的高碱性可以传达到细菌、霉菌、真菌，等，则氢氧化钙具有杀 生物活性。为了提供可以持久达到该目的的有效涂料，本文所述的大 多数涂料：(1)允许来自涂料中的氢氧化钙的氢氧离子经水传达到、 或氢氧离子的碱性作用传达到涂料表面上的生物，和(2)预防大气中的 二氧化碳接触氢氧化钙，该接触会通过碳酸化将氢氧化钙转化成无用 的碳酸钙。也就是说，为了提供持久的抗微生物作用，本发明提供了 氢氧化钙，其可以与涂料表面进行实质的经水交流，但是不与涂料表 面进行实质的气体交流。尽管甘油用于该目的，可以有用地使用具有 类似作用的非甘油的纤维素涂料。

本发明的涂料中的保护层，典型地是本文所述的纤维素，可以延 长本发明的氢氧化钙涂料中的氢氧化钙的寿命，比氢氧化钙接触环境 二氧化碳时长得多，至少30天。基于试验数据，认为本发明会使基于 胶乳和溶剂的涂料制剂中的氢氧化钙保持活性至少1年，甚至超过6 年。要不是由于二氧化碳防护层，由于大气二氧化碳的碳酸化，氢氧 化钙在周围空气中通常会在几周内迅速降解，从而使它丧失它的杀生 物性能。

处于营养状态的微生物通常含有足够的水分，且具有充分透性的 外膜，以将氢氧化钙的碱度传达到生物内。如果将处于营养状态的小 生物接触氢氧化钙，它们会被杀死。但是，孢子通常不含有足够的水 分或具有充分透性的外膜以将氢氧化钙的碱度传达进孢子内。必须将 额外的水分源提供给氢氧化钙和孢子的接触表面，使氢氧化钙杀死孢 子。

尽管本文讨论了孢子向它们的营养状态的转化，本发明也预见到， 仅仅使孢子水合作为杀死它们的一个步骤。需要水合来允许氢氧化钙 的碱度具有杀死作用地传达进孢子。尽管孢子向营养状态的转化是有 用的，因为处于它们的营养状态的微生物更容易杀死，实现本发明不 一定必然需要这样做。实现本文公开的发明经常只需要孢子的单纯水 合，而不是转化成它的营养状态。本发明在公开的涂料、组合物和方 法中，利用了该发现。在本文的讨论中，提及的提供水分来将目标微 生物转化成营养状态，包括水合微生物孢子的中间步骤，且可以在适 当情况下以该步骤结尾。

如本文所述，根据它们的预期用途，本发明的杀生物涂料可以是 各种组成。对于墙壁油漆，杀生物涂料典型地包含聚合的液体成膜基 质。在有些组合物中，涂料包含小量的亲水增稠剂或湿润剂作为防冻 剂。在本发明中，杀死炭疽孢子的预期结果令人惊奇地启发了湿润剂 量的增加，用于供给将氢氧化钙碱度的作用传达进孢子所需的水分。 湿润剂在新发明的涂料中的份数，可以从约5％涂料扩展至超过15％。 用于有效地杀死干燥的炭疽孢子的涂料中湿润剂的最有用范围是涂料 体积的超过15％至约25％。较少量的湿润剂会提供较低的、但是仍然有 用的且仍然意外的孢子杀死能力。涂料会保持孢子杀死能力至少30 天，优选至少1年。

选择的湿润剂的类型和数量，足以从空气吸收水分，并浓缩在杀 生物涂料中，或从涂料的最初应用保留足够的水分，所以当孢子(例 如炭疽孢子)接触杀生物涂料时，通过湿润剂提供的水分，涂料中氢 氧化钙的碱度会传达进孢子。更具体地，如果需要孢子杀死能力，氢 氧化钙对孢子的杀死作用需要将足够量的水分输送到孢子和氢氧化钙 之间的接触点所需的足够类型和足够量的湿润剂。通过常规试验，可 以确定对于任何给定涂料，湿润剂的具体有效量。而且，本文描述发 明组合，公开了增加水分的雾化和增湿器或洗涤形式等，它们各自对 湿润剂的期望量具有作用。

本发明的氢氧化钙涂料的优选湿润剂为15重量％甘油。其它有用 湿润剂是：植物油，氯化铵，氯化钙，硫酸钠，硫酸铝，醋酸钠，和 水合盐。甘油和乙二醇等湿润剂与本发明的氢氧化钙涂料的烃粘合剂 不相容。有机基涂料的合适的湿润剂包括有机可溶性聚亚烷基二醇， 以及其它的。  丙二醇和聚丙二醇是有用的湿润剂，但是不象甘油一样 有力。湿润剂本身的设计是众所周知的，尤其是对于化妆品工业的普 通技术人员而言。化妆品工业经常使用湿润剂来在皮肤表面维持高水 平的水分。但是，湿润剂的促进氢氧化钙的杀死作用的用途是令人惊 奇的。

本领域技术人员会明白，使用本申请的教导，除了胶乳载体以外， 还可将基于挥发性有机溶剂的油漆或基于水溶性纤维素的油漆用于建 立抗微生物表面。而且，具有本领域和周期表知识的人员从本公开内 容会明白，可以使用其它碱度来源替代氢氧化钙，来生成本发明需要 的杀死微生物碱度的期望来源。

在有些本文所述的杀生物涂料中，不需要额外量的湿润剂。例如， 肉类包装者或食品加工者使用的手套通常会从处理的肉、产品或食品 积累足够的水分，所以不需要湿润剂，氢氧化钙的碱度就可以传达进 孢子，具有杀死作用。本发明利用了该发现。下面将讨论这样的杀生 物涂料。

另外，在有些环境中，足够的水分会从空气中吸到涂料中，从涂 料的最初涂抹保留在涂料中，或存在于施加到涂料的外表面的空气中， 所以无需特别的湿润剂，氢氧化钙的碱度就可以传达进孢子。下面将 讨论这样的杀生物涂料。

实施例2

水平表面或工作表面

′509专利、′650专利、′638专利和’732申请的氢氧化钙/纤维 素/胶乳涂料，可以如本文所教导进行改进，并置于邮寄室、邮局等的 水平表面上，以杀死炭疽孢子。这是本发明的杀生物涂料的新的且令 人惊奇的用途。′509专利、′650专利、′638专利和’732申请中的杀 生物油漆的配方，典型地用于墙壁和垂直表面，且并非特别设计用于 杀死炭疽孢子。首先，如上面所述，为了将本发明的涂料特别地设计 成能最有效地杀死炭疽孢子，将适当量的湿润剂加入杀生物涂料，以 供给所需的水分。其次，为了增加水平表面或工作表面的耐久性，杀 生物油漆或涂料的胶乳含量优选地从′509专利、′650专利、′638专 利和’732申请的约25％增加至约35％-约40％范围内的量。

由于在它上面进行工作，工作表面会随着时间浸渍油脂、灰尘、 尘垢等的外层。本发明的含有额外胶乳和额外氢氧化钙的杀生物涂料 设计成耐久的且可洗涤的，至少30天和优选地至少1年不会丧失实质 量的有效性，只要涂料没有接触连续水冲洗。而且，当表面变脏时， 可以用含有额外的氢氧化钙且能有效地一定程度上恢复表面的炭疽杀 死性能和一般的抗微生物性能的流体洗涤表面。

假设，如果根据需要以其它方式提供水分，例如喷雾或以湿抹布 定期擦拭，或在高湿度存在下，则可以减少或省略额外的湿润剂。

如本领域技术人员会明白的，可以将额外类型和量的树脂和胶乳 加入油漆，使它足够硬和耐久，以提供水平工作表面，同时仍然包含 足够量的与涂层外表面连通的氢氧化钙，在外表面上提供足够量的碱 度来杀死孢子。

公开的抗微生物的发明适用于任何表面，可以是水平的、垂直的、 机器的外表面或内表面等。机器(例如邮局的邮件分选和处理仪器和 其它物体移动设备)的内表面和外表面可以具有应用在上面的本发明 的涂料。本文所述的任何涂料和处理可以与静电相组合，用于吸引和 杀死微生物的目的。可以给这样的仪器增加额外表面，并充静电，用 于吸引和杀死附着到邮件或处理的其它物体上的孢子的目的。可以添 加仪器，其故意地使物体经受：(1)对涂敷的表面温和摩擦，(2)在 涂敷的表面上振动，(3)使空气向涂敷的表面移动，或(4)向涂敷的 表面吸引微生物的静电。可以定期测试该仪器，以确定是否捕获了目 标微生物。有些物体，例如电脑键盘的键、把手、地表面、电话、马 桶座和其它高使用率或刮擦的物体，可以包含在物体自身中掺入本发 明的材料。用本发明的涂料浸渍的特殊地垫或地毯，可以用于高危区 域，来捕获和杀死微生物。这些物体可以带静电，来吸引微生物和杀 死它们。

实施例3

杀生物容器

细菌和真菌。尽管不希望受理论的约束，在图1中显示了杀死氢 氧化钙涂敷的表面上的细菌的推定作用模式。在第一种状态，用称作 BNA系统的杀生物涂料涂敷表面。BNA系统使用氢氧化钙、碳酸化的石 灰和BNA粘合剂。通常，BNA系统与水蒸气和二氧化碳相互作用，生 成对人和动物无害的表面。细菌、真菌、病毒和藻类繁殖单位不能成 功地在BNA处理过的表面上定殖。结果，BNA系统可以破坏接触的所 有测试微生物，甚至病毒。通过用BNA清除感染的表面，空间会变得 对居住者更健康。

在图2中显示了杀生物涂料BNA实验室试验结果的表。图2的表 含有一列关于特定试验的描述和一列对应的试验结果。

如所示，图3显示了在涂有BNA涂料的盒子和没有任何涂料的对 照盒子中的水果和植物上的真菌生长。该试验包含2个盒子，一个在 盒子的底面和侧面上衬有BNA处理过的纸。给BNA处理过的盒子覆盖 未用BNA处理的透明盖子。对照盒子不衬有BNA处理过的纸，且也覆 盖未用BNA处理的透明盖子。图A显示了3天后衬有BNA的盒子中的 水果和植物(例如橙子，香蕉，苹果，马铃薯和梅子)；图B显示了3 天时没有BNA衬里的盒子中的水果和植物(例如橙子，香蕉，马铃薯， 苹果和梅子)；图C显示了7天后衬有BNA的盒子中的水果和植物(例 如橙子，香蕉，苹果，马铃薯和梅子)；图D显示了7天时没有BNA 衬里的盒子中的水果和植物(例如橙子，香蕉，苹果，马铃薯和梅 子)。该研究的结论是，与没有BNA衬里的盒子的水果和植物(它们表 现出正常和预期速率的水果和植物降解)相比，在衬有BNA的盒子中 的所有水果和植物表现出明显不同的延长它的原始状态的能力，表现 出少得多的天然降解的迹象。预见到，与没有BNA保护相比，在BNA 保护下的有机产物具有长得多的储存期，它可以保持新鲜度超过2倍 时间。

实施例4

杀生物手套。

邮政工作人员、医学工作人员、和包装工厂、食品加工厂、杂货 店的工作人员等，会从廉价的无毒的抗微生物手套获益。邮政工作人 员、医生、护士、其它保健工作人员等，已经使用一次性胶乳手套。 通过用足够的根据本发明的氢氧化钙浸渍这些手套，手套可以杀死炭 疽孢子并具有一般的抗微生物活性。通常，如本领域技术人员已知的， 通过从前述杀生物胶乳油漆配方中删除各种油漆特异性的组分，例如 颜料、填充剂等，并加入增塑剂、橡胶化剂等，可以制备本发明的杀 生物胶乳手套。在一个实施方案中，如果手套是一次性手套，即预期 具有碳酸化参数内的寿命，建立所述抗氢氧化钙碳酸化的保护涂料不 需要纤维素(在长效杀生物油漆中需要)。这样的杀生物氢氧化钙浸渍 的一次性胶乳手套可以从工作场所的气密容器中得到，以便在使用前 预防碳酸化。这样的预包装是医学领域的一次性胶乳手套常见的。工 作人员打开气密容器，去取出手套，戴上手套，在工作人员值班过程 中使用手套，并在值班结束时丢弃手套。这种手套的寿命足够短，使 得周围环境中的二氧化碳不会具有足够的时间来将手套中足够的氢氧 化钙转化成碳酸钙而极大地减少手套在12小时周期内的杀生物有效 性。

这与本发明的杀生物油漆相反，后者需要纤维素粘合剂来长时间 保护氢氧化钙免于二氧化碳影响，至少超过30天，且优选地超过6年。 因而，在最简单的这种一次性手套中，胶乳本身是唯一的粘合剂。手 套含有约90至约95％胶乳和约5至约10％氢氧化钙。合成的或天然的 橡胶组合物，可能包括溶剂和橡胶化组分，虽然添加氢氧化钙，仍会 保持足够的柔性以构成有用的杀生物一次性手套。增塑剂可以加入胶 乳中，以制备足够柔性的一次性手套。这种一次性手套的实例组成是 约100份胶乳液体，约25份分散于其中的氢氧化钙粉末，以及适当量 的增塑剂。这种手套含有约331/3％氢氧化钙(基于干燥固体测量)。

这会生成柔性的胶乳手套，其在有水分存在下，会具有抗微生物 活性和孢子杀死活性。如果工作环境不能提供足够的水分，则将适当 量的湿润剂加入一次性胶乳手套的组成中，使它具有预期的抗微生物 效果。对于希望具有长久有效性的其它类型的手套，必须包含二氧化 碳屏障(例如纤维素)作为组分。这会影响其它成分的比例。

应当理解，如果当手套接触人的皮肤时，人难以耐受浸渍了水合 氢氧化钙的单层手套的碱性，可以在手套中使用多层，保持碱度远离 人的皮肤。如果证实氢氧化钙层的碱度令穿戴者不适或有刺激，可以 给胶乳手套添加内层，该内层包含没有氢氧化钙的胶乳。例如，外层 可以具有大量的水合的氢氧化钙，而内层完全没有水合的氢氧化钙， 或具有小量得多的水合的氢氧化钙。这些层会使外层的杀生物效果最 大化，同时使内层对皮肤造成的不良作用最小化。

实施例5

杀生物工作服。

杀生物的围裙、裤子、衬衫和其它衣服对于邮政工作人员、医学 工作人员、食品加工工作人员、肉类包装者等是有用的。对能有效杀 死炭疽和其它有毒孢子的这些工作人员的这类衣服的需求仍未得到满 足。

本领域技术人员会明白，与本发明的用于水平表面上的涂料相比， 在一次性手套中或衣服上使用的杀生物胶乳具有这样的溶剂、橡胶化 剂，或使手套或衣服对于它们的预期目的具有足够的柔性所需的其它 成分。成本考虑可能倾向于多层涂料的应用。这种多层涂料的外层含 有用于杀生物目的的优选量的水合的氢氧化钙。内层可以提供强度、 柔性等，并用作外层的基层。

通过任意已知技术，例如喷雾、涂层等，可以将杀生物层应用于 衣服。衣服可以是一次性的，产生本文别处所讨论的多种选项。衣服 可以完全由本文别处所讨论的杀生物组合物组成。本领域技术人员会 明白，可以改变胶乳、柔性组分、湿润剂和氢氧化钙的量和比例，直 到达到希望的机械完整性和杀生物活性。通过加入本文讨论的碳酸化 屏障，可以具有长期有效性。本发明的涂料较好地结合织物，且非常 柔软和触觉良好。本领域技术人员通过常规测试，可以确定抗微生物 性质和其它品质。

实施例6

杀生物过滤器和挡板。

用本发明的杀生物涂料，可以有用地浸渍和涂敷过滤器和挡板。 这种过滤器可以具有可透过的或粗糙的基层，可以将本发明的杀生物 涂料掺入它们的表面上或它们的基质中，例如由纤维素薄条或纤维玻 璃或微网丝组成的空气过滤器。尽管这样的过滤器适用于商业HVAC 系统，平常住户也可以在他的空调系统中安装这种过滤器，所述过滤 器用本发明的氢氧化钙涂料处理过，使得居室对于空气传播的微生物 和孢子而言更安全。挡板可以用于循环气体(例如空气)中夹带的孢 子，和增加循环孢子与杀生物氢氧化钙的相互作用，二者都是通过将 杀生物涂料置于挡板上，和由于挡板将孢子引导到其它杀生物涂料。 静电可以用于将空气传播的微生物吸附到涂层上。

如果过滤器希望长期使用，例如，在建筑物的HVAC系统中，过滤 器中的杀生物涂料会需要本文所述的纤维素或纤维素类粘合剂，以保 护氢氧化钙免受二氧化碳影响。另一方面，如果例如防毒面具过滤器 希望具有仅仅短期有效性，杀生物涂料不需要纤维素或纤维素类保护 性粘合剂。

实施例7

杀生物HVAC系统.

本领域普通技术人员会认识到，采暖通风和空调(HVAC)系统组件 或衬里的和未衬里的管道系统的内表面会发生真菌和细菌生长。另外， 单独的管道清洁不能提供足够的保护，对抗真菌或细菌污染物在纤维 玻璃管道衬里(FGDL)上的重新生长。现有的关于纠正真菌或细菌污染 的管道材料的推荐规定完全去除该材料。但是，污染材料的去除可能 是非常昂贵的。因此，管道清洁业的普通实践是，在清洁后使用抗微 生物的表面涂料，其含义是，它们可以约束或限制真菌或细菌在HVAC 系统中的重新生长。几乎没有关于这些处理对更危险形式的病原体(例 如炭疽孢子)的功效的信息。

由于炭疽孢子通过建筑物采暖通风和空调(HVAC)系统组件传播， 人会感染炭疽。假设，用本发明的杀生物涂料涂敷全部或至少有效部 分的HVAC管道，会低廉地预防孢子通过HVAC系统在建筑物的区域之 间传播。

通过用本发明的杀生物涂料喷洒或以其它方式涂敷它们的内部， 来建立被动的、持久的且不昂贵的炭疽杀死系统，可以使HVAC管道翻 新改进以杀死孢子。管道内的典型的杀生物涂料具有与前述杀生物的 墙壁油漆不同的组成。它不需要颜料，它不需要美观。在生产这种杀 生物涂料时最关心的是，杀死存在于管道表面上的炭疽孢子。因而， 涂料可以包含廉价的过滤器和粗糙的填充剂等。它可以是非常多孔的。 它应当足够稳定，以粘附在HVAC管道的内表面上，不会剥落或粉化， 造成吹入建筑物室内的碎片。可以采取所有可能的措施，以廉价地建 立表面区域，来接触和杀死孢子，并破坏管道中的空气层流，使接触 涂敷表面的孢子数最大化。应用于HVAC管道内的本发明的杀生物涂料 是比所述杀生物墙壁油漆成本更低的材料。

优选地破坏HVAC管道中的层流，以更好地确保循环空气中携带的 孢子尽可能多地接触杀生物涂料。可以在管道中添加挡板来减轻层流， 这通过增加流动空气的湍流来实现。挡板本身可以涂有杀生物涂料。 大多数HVAC管道内部由金属制成。当管道是金属时，调节杀生物涂料 的组成，以最有效地然而最廉价地结合金属表面。适用于将涂料粘附 到金属上的材料，是涂料领域技术人员众所周知的。

本领域技术人员会明白，除了用于新建筑外，本发明的杀生物涂 料可以有用地用于翻新现有的HVAC系统，其中简单地取下HVAC入口 和出口栅格板，并喷洒、泡沫或以其它方式施加氢氧化钙、纤维素和 湿润剂、以及选择的粘合剂(例如，胶乳)的适当混合物通过管道。 假设，使杀生物泡沫通过HVAC管道是用杀生物涂料廉价地涂敷整个内 表面的有效方式。根据需要，可以定期地重复该处理。重新安装栅格 板后，这会提供将建筑物的现有HVAC系统翻新成孢子杀死系统的方法 和材料，这是看不见的、被动的、持久的且廉价的。本领域普通技术 人员会明白，本发明也是适用于其它HVAC系统组件的涂料，包括：回 风室；新气室混合盒气室；线圈室；风罩；冷凝扇；加湿器；去湿器； 喷雾清除器；过滤器罩；百叶窗；HVAC供风管和回风管；风门调节片； 排气管；风门；风扇风罩；和墙地板通风装置天花板格片。

实施例8

表面粗糙度和孔隙率的变化

现有的杀生物涂料和油漆设计成可洗的和有吸引力的。它们没有 设计成以具有高孔隙率、或更大的表面积或廉价作为基本目标。但是， 对于不可见的或不需要平滑和洗涤的表面有用的是，杀生物层比所述 本发明杀生物墙壁油漆更粗糙且更多孔，因为更大的粗糙度和孔隙率 会增加涂层的杀死表面积和降低它的成本。

有时有用的是，增加杀生物涂料的氢氧化钙表面的粗糙度。这会 增加能与孢子相互作用并在生物学上灭活孢子的表面积。为此，将相 对大的惰性或活性片段置于应用在管道内或其它表面上的氢氧化钙混 合物中。涂料干燥后，这些片段造成的粗糙度会提供更大的杀死表面 积和流过涂料的空气的湍动措施，以破坏层流，进一步增加孢子与杀 生物层的接触。

同时，本发明的杀生物涂料的外结合层可以设计成增加抗微生物 活性，而不限制可洗性和吸引力，或仅仅通过删除纤维素和氢氧化钙 以外的组分而更廉价。这样的更廉价的、更粗糙的、更多孔的杀生物 层的典型应用是在HVAC管道或过滤器中。

实施例9

抗微生物剂的组合

本发明的杀生物系统的杀死炭疽孢子的能力的有效性，可能依赖 于炭疽孢子与杀生物涂料表面接触的时间的量。杀生物系统中其它抗 微生物系统和炭疽杀死系统例如过氧化氢、胶体银等的微囊化，可以 用于杀死碰撞的生物。尽管不希望受理论的约束，不同的孢子杀死系 统可以与本发明的杀生物系统组合使用，例如加入过氧化氢+胶体银等， 或其一些组合，会在更短的时间段内杀死更多的炭疽孢子或其它微生 物。加速杀死作用可能是重要的，因为孢子接触杀死表面的时间段可 能是有限的。组合杀死系统可能特别适用于例如管道内的表面，这时 外观不是考虑因素。

实施例10

改善的食品保藏

通过将食品包装在具有本发明的基于石灰的杀生物涂料的包装材 料中，可以延迟该食品的腐败。附图显示的彩色照片解释了使用本发 明的基于氢氧化钙的杀生物涂料来延迟产品的腐败的有益结果。照片 中显示的产品密封在容器中，一组容器的内表面涂有本发明的石灰杀 生物涂料；对照容器的内表面未经处理。处理过的容器中的产品减少 腐败，而对照未经处理的容器内容易看到腐败。以此方式在包装材料 中使用的石灰不会对产品或人健康具有任何有害作用。使用这样的包 装来延迟食品变坏，满足了长期认识到的且长久感觉到的需要。本发 明的杀生物包装离食品越近，效果越好。假设这是因为，碱性杀死表 面能接触更大比例的空气传播细菌和存在于产品附近区域中的其它造 成腐败的因子。在一个实施方案中，将足够量的氢氧化钙掺入塑料涂 料中，后者直接应用于食品。

用本发明的杀生物涂料涂敷冰箱、冷柜、食品室或其它食品储藏 容器的内侧，会长时间地减少这些密闭空间中的细菌数。冰箱和冷柜 门上的橡胶或其它弹性密封条，以及在门、窗边缘和其它可关闭的开 口边缘的其它弹性密封条，特别需要抗微生物处理。这样的密封条经 常积累微生物，因为水分和营养物积聚在这里。本发明的基于石灰的 杀死系统特别适用于这样的密封条。氢氧化钙可以涂敷在密封条上， 或整体地生产在密封条中。在任一种情况下，本发明的组合物会提供 对动物无毒的且有弹性的、廉价的且持久的密封条。

实施例11

立即去污

现有的杀死受污染的建筑物中的炭疽孢子的方法是，用非常有毒 的气体二氧化氯熏蒸该建筑物。如讨论的，用干杀死剂(例如二氧化 氯气体)杀死干燥孢子(例如炭疽孢子)的尝试，使用不适当的方式 来攻击处于最高防御性状态的微生物。另外，要杀死的病原性微生物 可能已经在该区域定殖，形成块或生物膜。去污气体和甚至许多毒性 流体，可以杀死这些菌落的外层微生物，但是受保护的内层微生物仍 然存活。如果再使用相同的去污方法，残存的微生物通过自然选择和 硬的死亡的外层微生物的保护，可能更难以杀死。因而，现有的去污 方法是昂贵的，使用有毒材料，使用不适当的方法来攻击处于最高防 御性状态的微生物，且必须从去污区域彻底排出，使得该区域对将来 的污染事件或任何残存微生物的污染扩散没有防御性。

在有些情况下，可能更希望通过喷洒含有氢氧化钙的泡沫或其它 载体到一个区域，包括地板、墙壁、家具等，来将该区域去污。因为 本发明的去污混合物是基于水的，它会造成接触的孢子进入营养状态， 这时它们更容易被氢氧化钙的碱度杀死。可以将这样的去污泡沫或其 它载体压入HVAC管道，然后停留在HVAC管道中，以永久地将它们去 污。在其它情况下，也可以将包含胶乳或水稳定化的氢氧化钙的喷雾 或细雾吹入一个区域，来杀死微生物和预防疾病。

主要包含水和适当量的氢氧化钙和起泡剂的泡沫或其它载体，可 以有用地杀死与其接触的孢子。因为氢氧化钙处理通过传达它的杀伤 性碱度来起作用，它透过微生物菌落各层和生物膜都是有效的，可以 杀死菌落中的所有微生物，包括最内部的微生物。这与有些现有的去 污方法不同，后者仅仅杀死菌落的外层微生物，剩下内层受保护的微 生物重新感染该区域。去污氢氧化钙可以以泡沫、液体、雾、喷雾、 轻雾、凝胶等形式应用于要去污的区域。其它益处是，本发明的氢氧 化钙去污处理无论在何种制剂中输送，都是无毒的且无腐蚀性的。

高膨胀起泡剂与液体的的体积比为10,000∶1。因为氢氧化钙是阳 离子型的，非离子型表面活性剂或起泡剂是优选的。泡沫中的水会提 供足够有效的屏障，防止大气二氧化碳造成氢氧化钙的碳酸化，将它 的杀生物作用延长至去污建筑物或其它特定环境所需的时间。泡沫优 选地含有约10重量％的氢氧化钙。这足以使氢氧化钙覆盖气泡的几乎 整个表面。气泡是约3至约5微米或更小。表面活性剂的优选量是约 2.5重量％。表面活性剂可以是约2至约4重量％。本领域技术人员通 过试验，可以在一定程度上改变这些量。聚丙二醇是优选的湿润剂， 且纤维素是优选的粘合剂。二者都是水溶性的和烃溶性的。本领域技 术人员通过常规试验，可以确定其它适用的组合物。

用二氧化氯气体(ClO2)去污的房间，通常需要通过用水中和过滤 器，使该非常有毒的气体排出。使用本发明的去污混合物，去污混合 物干燥后的剩余粉末仅仅是无毒的纤维素/氢氧化钙粉末。房间干燥 后，可以容易地真空吸出纤维素/氢氧化钙粉末，没有对环境或对去污 人员的危险。

从去污房间完全冲洗掉二氧化氯气体后，没有剩下杀生物试剂。 本发明的去污系统剩下小量的氢氧化钙在裂缝和缝隙中，所述氢氧化 钙受到去污泡沫、流体、雾等包含的小量纤维素的保护而免于碳酸化。 因而，用本发明的系统去污的环境不仅仅是安全的，它对将来的孢子 而言比污染之前更安全。这提供了一项真实益处，且是受过恐吓的人 回到先前被污染的环境的重大诱因。

石灰会产生约.2g/100cc的饱和溶液，它具有足够的碱度(pH 12.4)来杀死大多数抗性孢子和生物。作为二氧化氯(它是一种非常有 毒的气体，且需要广泛的去污)的替代品，喷洒石灰水的饱和上清液(它 自由地上升到顶层，使得固体分开至底部，含有.185g/100cc)的水雾， 会杀死抗性孢子和生物。可以将石灰水的澄清饱和溶液(pH12.454) 应用于表面，来杀死非常抗性的孢子和生物。这会剩余小量残余氢氧 化钙在表面上，其可以在以后擦掉。该同一溶液可以用于擦拭不易用 水喷雾的橱柜和固定设备。该溶液浸湿的抹布也可以清洁表面。加入 纤维素组分，可以提供持久的抗微生物残余物。

关于纠正受微生物(例如霉菌和真菌)污染的居住和商业结构， 存在一个实质问题。本文所述的涂料、材料和处理可以用于预防这样 的问题和纠正这样的结构。

实施例12

长效去污

将一个区域去污的另一种方法是，在可能污染的表面上涂敷本发 明的氢氧化钙涂料。这可以是从医院和疗养所房间的常规预定的重新 涂刷至已知污染区域的紧急去污。用本发明的涂料涂刷或者以其它方 式涂敷一个区域，会将该区域去污。本发明的氢氧化钙涂料具有足够 的氢氧化钙和足够的水分，使氢氧化钙能杀死涂敷的表面上的任何生 物，无论所述生物是病毒，孢子，霉菌、真菌还是细菌。而且，在涂料 中的氢氧化钙没有完全杀死它们的不太可能的情况下，用基于氢氧化 钙的涂料涂刷表面会隔离涂刷的表面上的任何病原生物。去污层可以 是含有颜料的或透明的，且可以应用于墙壁、天花板、地板、家具等。 已经通过涂敷本发明的涂料去污的区域比最初污染之前更安全，因为 它现在在所有环境表面上都具有起作用的抗微生物涂料。与仅仅用有 毒的二氧化氯气体吹洗净化的区域相比，这样的去污区域更容易使迁 移的工作人员和居民在污染事件之后返回。

另外，用本发明的基于氢氧化钙的涂料涂刷一个区域后，随后可 以通过仅仅用潮湿抹布擦拭涂刷的表面来去污。潮湿抹布会带走一些 生物，病毒、细菌、霉菌、真菌等，并处理掉。但是，另外，抹布的 湿度会：(1)使基于氢氧化钙的涂敷表面上的任何生物进入它们的水 合状态，和(2)提供足够的水分，以允许氢氧离子从氢氧化钙运输进 生物，以杀死微生物。

因为本发明的基于氢氧化钙的涂料不使用昂贵的组分或有毒的组 分，可以没有负面副作用地实现用本发明的氢氧化钙涂料涂刷或重新 涂刷区域。

实施例13

去污和医用肥皂

人类早期使用的许多肥皂是基于碱液的。但是，现在化妆品产业 通常不会生产高碱性肥皂。本文公开的基于石灰的杀生物系统的一项 新用途是高石灰、高pH肥皂，其用于特别当希望杀生物肥皂能杀死真 菌、霉菌孢子或其它难以杀死的生物的情形。非离子型肥皂，例如基 于甘油的肥皂，结合适当量的表面活性剂和氢氧化钙，可以生产有用 的肥皂条，它具有约pH12或更大、优选pH12.4-12.5的碱度。甘油或 类似载体可以预防氢氧化钙因为与大气二氧化碳接触而被中和。肥皂 的杀生物贮存期限因而非常长，可持续数年。当使用肥皂时，即与水 结合并前后摩擦时，水和潮湿的氢氧化钙会提供本文讨论的提供杀生 物杀死系统所需的非常高的碱性，这足以杀死微生物，包括孢子。

假设，所述含有足够氢氧化钙的肥皂在使用时会提供约pH12或更 高的高碱性，其可以被邮政工作人员或医护人员等人在值班结束时用 于擦洗，以彻底杀死细菌和其它生物，甚至包括难以杀死的孢子，例 如炭疽。假设这样的肥皂的局部应用，可以有效地治疗疣、痤疮、足 癣、真菌和由难以杀死的外来微生物造成的其它表面和表面下疾病。 可以将这种用途的乳膏优选地应用于皮肤7-10天，尽管会使用试验来 改变pH和持续时间。

实施例14

预防感染

医院内或医院获得性感染通常定义为，患者住进医院或其它保健 场所后3天或更久首次出现的感染。在美国，大量住院患者会发生医 院获得性或医院内感染。具有受损的免疫系统的幼儿、老年人最可能 发生这样的感染。其它危险因素包括长期住院和使用长持续时间的导 管。每年，估计在美国医院有200万患者会发生医院内感染，造成超 过100,000人死亡。这些感染成本是每年约$45亿。

可能有害的藻类、细菌和真菌可以停留在干燥表面上，无论该表 面是粗糙的(例如织物)还是光滑的(例如塑料)。在医疗场所中这 样的表面包括实验服，毛巾，私密帘，服装，洗涤服，护理设备， 围裙，电脑键盘，电脑罩，医疗器械，墙壁，天花板，地板，管道， 钢笔，铅笔，电话，表图，门框，把手，和本领域技术人员显而易见 的其它表面。另外，有些病菌逐渐产生抗药性，因而在感染患者后更 难消灭。因此，对于减少医院内感染的实用方法，存在非常大的市场 需求和长期的需要。

为了最小化手术室中的空气传播污染，有时使用昂贵的方法，例 如每小时更换15-20次空气的高效颗粒空气过滤循环系统，紫外线辐 照，超滤流系统等。尽管这些系统有时用在手术室中，认为它们因为 太昂贵而难以用于整个医院或其它医疗场所。这解释了医疗界的昂贵 步骤会减小医院造成的感染的几率。

医院的所有表面都可能携带微生物，无论它们是餐盘、患者手、 私密帘、衣服、电脑键盘等。有些微生物，尤其是真菌，可以在医院 表面上存在数周，伺机转移到易感患者上。为了扩散危险的抗生素抗 性的肠球菌和葡萄球菌微生物(医院内感染的最大问题的病原体)， 微生物通常只需要静止场所和某些物体接触它们或扰乱它们，以将它 们传达给患者。认为表面是疾病的主要载体，仅次于人-人接触。

尽管已经通过减小透性，进行了一些使医院长袍和医院中的其它 织物难以携带微生物的努力，仍然需要使服装和织物更难以携带会造 成医院内感染的微生物。

如上所述，可以用本发明的基于石灰的胶乳油漆涂刷医院中的所 有表面。这包括墙壁，地板，天花板，HVAC系统。但是，另外，本发 明的涂料也可以有用地应用于把手，医疗器械，工作台，电脑键盘， 电脑键盘的塑料盖，私密帘，障蔽物，窗帘，医院家具，门房设备 和辅助材料，等。这几种医院表面以及本领域技术人员已知的表面，可 以有用地包含、涂有本发明的基于氢氧化钙或石灰的油漆、材料或清 洁液，或用它们处理过。

现有的杀死表面上的微生物的标准方法是，用10％漂白液消毒表 面。漂白剂不总是对于彩色织物、地毯、访客区域的家具等有用。本 发明的涂料和处理在实践上和美观上都比漂白液更好。

织物材料例如长袍、访客室的家具、医疗区的椅子、等，可以包 含或涂有本发明的涂料，实现长期的抗微生物效果，并随后用本发明 的处理洗涤。将漂白剂添加到建筑物表面，会增加基质的水分含量， 结果造成其它微生物群体的诱发环境，尤其是真菌(霉菌)。

在医疗场合，机会性感染的普通来源是导管和与患者身体的易感 部分保持长时间接触的其它医疗装置。这样的物体可以涂有或包含本 发明的材料，使得该物体不会携带微生物，也不会含有其它抗微生物 的涂料的毒素。

目前由塑料制成的物体，例如私密帘，障蔽物，电脑键盘，手托 盘，电脑罩，计数器顶部，把手等，可以将本发明的涂料与基质材 料整合生产，或可以将本发明的涂料在生产过程中涂敷在基质材料上 或应用于医院中。在医院中的应用可以是通过涂抹或喷雾；一次或定 期。

作为一个解释性实例，电脑监视器和键盘存在于每个重症监护室 中。对于具有更低需求的患者，电脑监视器和键盘存在于每个护士站。 每次检查或治疗患者时，通过电脑键盘从电脑调出和输入信息。经常 触摸监视屏。需要阅读纸指令和记录，在上面工作，归档，接受等。 医务人员可能在患者之间小心地更换一次性长袍和口罩，但是经常整 天使用同一支钢笔、铅笔、小手电筒、听诊器等，持续数月。这些物 体也都可以用本发明的涂料、材料和处理进行保护。

本领域技术人员会明白，用于这些装置的本发明的涂料必须设计 成不会刺激患者或医务人员，并仍然为表面提供足够的碱度，如果碱 度不足以杀死微生物，至少会抑制微生物的定殖。

这些和其它抗感染的预防措施也可以用于兽医诊所、护理室、休 息室、门诊部、和本领域普通技术人员显而易见的其它场所。

实施例15

诱导营养状态

密执安州立大学报道的工作证实，营养组合物可以应用于表面上， 造成孢子进入营养状态。当微生物处于营养型而不是孢子状态时，它 们更容易杀死。但是，密执安州立大学的技术要求，任何这样的表面 必须随后用杀生物物质或组合物进行处理，以破坏营养型细胞。但是， 本发明的杀生物涂料可以与营养物和湿润剂联合使用，来将孢子转化 成营养状态，并通过涂料的碱度来杀死它们。可以定期地应用营养组 合物和/或水分，不需要应用新的杀生物涂料。

本发明的另一个方面是，首先给上面讨论的表面覆盖本文的涂料， 随后向它应用潮湿的营养组合物。如果将营养组合物应用于其上有孢 子的本发明的涂料，该营养组合物含有足够的水分，以首先造成孢子 进入营养状态，并随后确保孢子和任何营养型细胞的破坏。这不需要 在使用营养组合物之后另外使用杀生物试剂。

在本发明的有些实施方案中，可以将水和营养物加入环境中，例 如通过喷雾器，小瀑布，等，来提高本发明的有效性。足够的水分可 以加入空气中，以充分水合杀生物层中的湿润剂到接触杀生物层的孢 子或微生物上。在其它实施方案中，例如可能在HVAC管道中，营养物 雾可以直接用于将孢子转化成细菌的营养状态。喷雾器可以例如固定 和限制在HVAC管道上。一旦细菌处于营养状态，通过接触基于氢氧化 钙的涂料的碱度，可以更容易地杀死它们。

实施例16

病毒保护

Alistagen公司已经进行了病毒研究，研究号SWRI-96-01，方案 号SWRI062096，符合GLP规程(Title 21 CFR 58)，以确定Caliwel BNA (称作Caliwel或BNA)抗生素油漆或涂料的抗病毒活性，后者涂刷在 塑料网片上，并进行干燥。结果，通过暴露于试验物BNA水基油漆和 试验物BNA溶剂基油漆，在1小时内灭活了脊髓灰质炎病毒1型、人 疱疹病毒1型和副流感病毒3型。

脊髓灰质炎病毒，人疱疹病毒，和副流感病毒。进行病毒研究来确 定Caliwel油漆或涂料的抗病毒活性，后者涂刷在塑料网片上，并进 行干燥。这样的抗病毒活性可以用于建筑物表面例如墙壁、地板、天 花板、加热和通风系统表面或其它这样的表面可能受到病毒污染的环 境中。选择脊髓灰质炎病毒、人疱疹病毒(单纯疱疹病毒)和副流感 病毒作为3个病毒组的代表，这3个病毒组具有不同的生物学性质和 不同的组织趋向性，导致中枢神经系统、粘膜或呼吸道感染，例如禽 流感。

研究的目的是，确定当病毒暴露于覆盖着Caliwel BNA抗生素油 漆的表面时，试验品油漆标本是否能灭活脊髓灰质炎病毒1型，和副流 感病毒3型感染性。这样的抗病毒活性适用于潜在人病原体可能污染 表面的环境中。受污染的表面是疾病(例如禽流感或H5N1病毒)的主要 载体，仅次于禽-人-人接触。本发明涉及第一种安全的、对人和动物 无害的且非侵入性的切断禽流感和H5N1病毒的交叉污染链的方式。通 过用Caliwel BNA涂料处理硬表面例如墙壁、地板、天花板和采暖通 风和空调系统的内部，可以预防或显著减少疾病的传播，并使暴露于 接触传染病毒的人最小化。

选择脊髓灰质炎病毒、人疱疹病毒(单纯疱疹病毒)和副流感病 毒作为3个病毒组的代表，这3个病毒组具有不同的生物学性质和不 同的组织趋向性，导致中枢神经系统、粘膜或呼吸道感染。

图5显示了通过暴露于涂有BNA水基油漆(图5A)、BNA溶剂基油 漆(图5B)和对照油漆(图5C)的试验物，灭活脊髓灰质炎病毒1型 (LSc 2ab)。

图6显示了通过暴露于涂有BNA水基油漆(图6A)、BNA溶剂基油 漆(图6B)和对照油漆(图6C)的试验物，灭活人疱疹病毒1型。

图7显示了通过暴露于涂有BNA水基油漆(图7A)、BNA溶剂基油 漆(图7B)和对照油漆(图7C)的试验物，灭活副流感病毒3型。

暴露于试验物Caliwel后60分钟内，灭活了脊髓灰质炎病毒1 型、人疱疹病毒1型和副流感病毒3型。尽管不希望受理论的约束， Caliwel能灭活N5H1株，且广泛用于多种形式的人和动物保护。 Caliwel的本用途是建筑涂料或油漆的形式。U.S.EPA已经允许该产 品的注册登记EPA Reg.No.73696-2，EPA Est.No.74842-NC-Ool， 用作抗微生物的建筑油漆。自2003年，该产品已经面市。

将试验物、2种油漆样品(BNA水基和BNA溶剂基油漆-即Caliwel) 应用于塑料片上，测试它们的灭活3种病毒(脊髓灰质炎病毒1型，人 疱疹病毒1型，和副流感病毒3型)的能力。将病毒的悬浮液置于涂有 2种试验物涂料的25mm方块塑料碎片上。0，5，10，15，30，和60min 后，收集病毒样品，测试是否存在感染性病毒。还将病毒置于作为对 照的没有杀生物剂(BNA对照)油漆的塑料片上。

BNA水基油漆在30分钟内灭活了108.7TCID50的脊髓灰质炎病毒， 在5分钟内灭活了IO5.7TCID50的人疱疹病毒，在30分钟内灭活了107.7 TCID50的副流感病毒。基于溶剂的油漆需要60，30，和15min来灭活 相同量的3种病毒。对照片在暴露1小时后没有产生病毒灭活。

在10-15min内洗脱进添加给试验物样品的培养基中的2种油漆 的组分，对于用于病毒研究的细胞培养物是有毒的。通过在去矿物质 的水中洗涤油漆涂刷的方块10min，可以显著降低该毒性。采用该方 法进行试验。

研究的目的是，确定当病毒暴露于覆盖着油漆的表面时，试验油 漆样本是否能灭活脊髓灰质炎病毒1型、人疱疹病毒1型和副流感病 毒3型的活性。

试验物。研究了两种试验物油漆。分别在1996年6月21日和1996 年7月10日收到试验物BNA水基油漆和BNA溶剂基油漆，涂刷在分开 的塑料片上，约40×30cm大小。在1996年6月20日收到含有BNA 对照的对照塑料片。

由发起人测定试验物的身份、强度、组成、纯度和稳定性。

将病毒的10倍病毒稀释液暴露于油漆和BNA对照塑料片。间隔取 样病毒稀释液，以确定完全灭活的点。

用裁纸刀将试验物(由应用于塑料网片上的油漆组成)切成25× 25mm方决，将方块在室温保藏在信封中备用。将塑料片对照油漆(BNA 对照)也切成25×25mm方块，在室温保藏备用。

测试油漆的抗病毒活性。在使用之前，在约100ml去离子水中洗 涤试验物和对照方块15min，以去除细胞毒性的物质。在纸巾上吸干 后，将每种试验物和对照的方块置于无菌的6孔(35mm直径孔)聚苯 乙烯细胞培养盘的每个孔中。为每种油漆的方块准备2个平板(用于用 病毒测定试验物，和用细胞培养基测定试验物——细胞毒性对照)，且 1个平板含有BNA对照油漆塑料方块(含有病毒的对照)。对于每种病 毒，重复试验物平板和对照的病毒灭活。

基于试验病毒(人疱疹病毒1型，脊髓灰质炎病毒1型和副流感 病毒3型)的预测滴定，将10倍稀释液制备成效价端点，将6种最高 稀释液各自的2.0ml等分试样置于试验物和对照平板的6个孔之一 中。毒性对照孔装入2.0ml培养基(Eagle氏最小必需培养基，含有 10％胎牛血清)。在每种情况下，通过摇动平板，将病毒悬浮液和对照 培养基分布在塑料方块的表面上。

间隔地(0，5，10，15，30，60分钟)，从每个孔取出0.2ml样 品，接种进24-孔培养板的2个孔中的易感细胞培养物(0.1ml/孔)。 对于人疱疹病毒和脊髓灰质炎病毒，使用MA104细胞，对于副流感病 毒3型，使用Vero(E6)细胞。

每2-3天检查接种的培养物的细胞病理学(CPE)或细胞毒性的证 据，持续1周。每次检查试验物和对照片的毒性(毒性对照)和每种病 毒的效价的任何证据。

使用脊髓灰质炎病毒1型(菌株LSc 2ab)制备试验病毒库，其中 将0.5ml种子病毒接种到T-25聚苯乙烯细胞培养瓶中的MA 104细胞 单层上。在37C温育烧瓶1小时，向烧瓶中加入10ml培养基(EMEM)。 将烧瓶返回37C，当细胞病理学是4+时，冻融烧瓶3次。在1500rpm 离心培养基15min，将上清液用于进行下面的效价测定。

以与制备脊髓灰质炎病毒库相同的方式，制备人疱疹病毒1型(菌 株Mayo)工作病毒库。

通过将0.5ml病毒种子接种到T-25聚苯乙烯细胞培养瓶中的 Vero(E6)细胞单层上，制备副流感病毒3型(菌株SF4)工作库。在37C 温育烧瓶1小时，向烧瓶中加入10ml培养基。将烧瓶返回37C，当 记录3+CPE时，进行收获。冻融烧瓶3次，在1500rpm离心培养基 15min，将上清液用于进行下面的效价测定。

MEME-Eagle氏极限必需培养基(cellgro，10-010-LM)含有10％胎 牛血清(Summit，S-100-65)，MA 104-猕猴肾细胞系，传代54-56次， 生长在MEME上。Vero(菌株E6)-非洲绿猴肾细胞系，传代32和33 次，生长在MEME上。

IV结果：

脊髓灰质炎病毒1型接种物具有效价107.5TCID50(50％组织培养 物感染剂量端点)/0.1ml，因此，在2.0ml应用于每种油漆样品上的 病毒中，使用108.7TCID50。该量的病毒在暴露于BNA水基油漆30min 后被灭活，在暴露于BNA溶剂基油漆1小时后被灭活，暴露于对照塑 料片没有影响病毒(图5(A-C)，表1)。

人疱疹病毒(单纯疱疹病毒)1型具有效价105.5TCID50/0.1ml 或105.7TCID50/2.0ml试验体积。该量的病毒在暴露于BNA水基油漆 5min后被灭活，在暴露于BNA溶剂基油漆30min后被灭活，暴露于 对照塑料片没有影响病毒(图6(A-C)，表2)。

副流感病毒3型具有效价106.5TCID50/0.1ml或107.7TCID50/2.0 ml试验体积。该量的病毒在暴露于BNA水基油漆30min后被灭活，在 暴露于BNA溶剂基油漆60min后被灭活，暴露于对照塑料片没有影响 病毒(图7(A-C)，表3)。

在将试验物油漆暴露于MEME 10-15min内，从油漆洗脱的有毒材 料足以杀死暴露的静止细胞。通过在约100ml去矿物质水中洗涤它们 15min，可以从油漆方块去除该明显毒性。

H5N1禽流感病毒。本发明可以扩展到其它类型的病毒，例如 H5N1禽流感病毒。根据世界卫生组织，从禽类“感染人的主要途径” 是与受感染的家禽或它们的粪便污染的表面和物体的直接接触。专家 估计，如果H5N1突变并获得在人-人之间容易地传播的能力，会使超 过数亿人严重患病，并杀死他们。在所有感染该病毒的人中，H5N1具 有55％的死亡率，相对而言，西班牙流感仅仅是6％。从2003后半年以 来，在4个亚洲国家中，禽流感已经杀死或强制破坏了数千万只家禽。 专家说，它正在稳定地突变，恐怕它最终会获得在人-人之间容易地传 播所需的变化。根据世界卫生组织的预测(2005.10)，如果这样，它会 在数月或甚至数周内扫荡整个世界，将世界人口减少1/3。上周公布 的研究证实，H1N1病毒(它造成了1918年流感大流行，在全球杀死 了至少4000万人，且根据估计可能已经杀死了更多人)是一种纯粹 的禽病毒，它获得了几个突变，这些突变使它获得了容易地感染人、 在人群间传播和造成高致命性疾病的能力。H5N1正在以类似的方式突 变，专家认为在它也容易地感染人之前，仅仅是时间问题。

当受感染的禽类在它们的唾液、鼻分泌物和粪便中流出流感病毒 时，禽流感会传播。当易感禽类接触受污染的排泄物或被排泄物污染 的表面时，它们会被感染。认为，禽流感感染人的大多数病例的原因 是接触受感染的家禽或受污染的表面。

H5N1病毒通常不感染人。但是，已经证实了人接触来自禽类的 H5N1病毒的危险。但是，在1997年，在香港暴发的家禽禽流感的过 程中，发现了从禽向人传播的第一个病例。该病毒造成了18人严重的 呼吸器官疾病，其中6人死亡。此后，已经出现了H5N1感染人类的其 它病例。最近，在H5N1的大规模家禽暴发中，已经在泰国、越南和柬 埔寨发生了H5N1感染人的病例。这些报道的病例的死亡率是约50％。 大多数这样的病例的发生原因是，接触受感染的家禽或受污染的表面。 但是，认为该特定病毒尚未突变成人-至-人传播。但是，如果出现了 H5N1的人-至-人变体，世界卫生组织预测，世界范围的流行的发生， 会以数亿人的生命为代价。

因为这些病毒通常不会感染人，在人群中对它们具有微弱的或没 有免疫保护。如果H5N1病毒能感染人，并容易地在人-人之间传播， 会开始″流感大流行″(疾病的世界性暴发)。没有人能预测何时可能发 生大流行。但是，世界范围内的专家正在密切观察亚洲的H5N1形式， 并在为该病毒开始更容易地且广泛地在人-人之间传播的可能性作准 备。

目前已经在亚洲感染禽类并已经造成人患病和死亡的H5N1病毒 能抗金刚烷胺和金刚乙胺，这是两种常用于流感的抗病毒药物。2种 其它的抗病毒药物奥塞米韦和扎那米韦可能用于治疗H5N1病毒造成 的流感。

V.结论

在暴露于试验物BNA水基油漆和试验物BNA溶剂基油漆1小时内， 灭活了脊髓灰质炎病毒1型，人疱疹病毒1型和副流感病毒3型。

VI.表

表1：通过暴露于试验物BNA水基油漆和BNA溶剂基油漆，灭活 脊髓灰质炎病毒1型(LSc 2ab)。

a.BNA水基油漆的结果

 病毒稀释度                       病毒取样时间     0时间     5min    10min    15min    30min    60min     10-1     2/2a     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-3     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-4     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-5     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-6     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     0/2

a阳性孔数/接种孔数.

b.BNA溶剂基油漆试验结果：

  病毒稀释度                          病毒取样时间   0时间     5min    10min    15min    30min    60min     10-1     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-3     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-4     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-5     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-6     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2

表2：通过暴露于试验物BNA水基油漆和BNA溶剂基油漆灭活人 疱疹病毒1型(Mayo)

a.BNA水基涂料试验结果：

  病毒稀释度                      病毒取样时间   0时间     5min    10min    15min    30min    60min     10-1     2/2a     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     10-2     2/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     10-3     2/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     10-4     2/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     10-5     2/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     10-6     1/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2

a阳性孔数/接种孔数.

b.BNA溶剂基涂料试验结果：

  病毒稀释度                       病毒取样时间    0时间     5min    10min    15min    30min    60min     10-1     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-3     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-4     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-5     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-6     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2

表3：通过暴露于试验物BNA水基油漆和BNA溶剂基油漆，灭活 副流感病毒3型(SF4).

a.BNA水基油漆试验结果：

  病毒稀释度                     病毒取样时间     0时间     5min    10min    15min    30min    60min     10-1     2/2a     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-3     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-4     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-5     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2     10-6     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     0/2

a阳性孔数/接种孔数.

b.BNA溶剂基油漆试验结果：

  病毒稀释度                     病毒取样时间     0时间     5min    10min    15min    30min    60min     10-1     2/2a     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-3     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-4     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-5     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     0/2     10-6     2/2     2/2     2/2     2/2     1/2     0/2

a阳性孔数/接种孔数.

表4：通过暴露于BNA对照油漆，灭活脊髓灰质炎病毒1型(LSc 2ab)，人疱疹病毒和副流感病毒3型(SF4)

a.脊髓灰质炎病毒1型：

    病毒稀释度                    病毒取样时间     0时间     5min    10min    15min    30min    60min     10-1     2/2a     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-3     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-4     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-5     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-6     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2

a阳性孔数/接种孔数.

b.人疱疹病毒1型：

  病毒稀释度                       病毒取样时间    0时间     5min    10min    15min    30min    60min     未稀释     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-1     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-3     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-4     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-5     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2

表4：通过暴露于BNA对照油漆，灭活脊髓灰质炎病毒1型(LSc 2ab)，人疱疹病毒和副流感病毒3型(SF4).

c.副流感病毒3型：

 病毒稀释度                       病毒取样时间   0时间     5min    10min    15min    30min    60min     10-2     2/2a     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-3     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-4     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-5     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-6     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     2/2     10-7     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2     0/2

a阳性孔数/接种孔数.

实施例17

白蚁和昆虫

白垩粉在世界上传统地用于杀死味蝇幼虫，因为这些幼虫生长在 树皮袋中，地下约4英尺。通过用白垩粉洗涤4英尺水平，可以杀死 幼虫。根据工业来源，预期石灰洗液也可以杀死暴露的白蚁幼虫。短 时间后，通常数天和数周，石灰会从空气中吸收二氧化碳(CO2)，后 者会降低石灰的pH，将石灰转化成碳酸钙(它碳酸化)。在该天然过程 后，石灰迅速地丧失高pH和杀死幼虫或白蚁的能力。如果树要保留石 灰保护避免幼虫、白蚁和昆虫，需要经常重新应用于石灰于树上。这 样的过程是非常费力的，且经济上不可行。

将Caliwel设计成使用石灰的所有积极性能作为它们的活性成 分。但是，Caliwel含有特别地工程化的微囊化的作用模式，称作Bi- 中和剂(BNA)，其具有在液体胶乳系统中起作用的能力，以阻止CO2 的渗透，同时允许水蒸气和微生物穿透BNA半透性的、选择性透过的 膜，在这里与石灰反应，并造成微生物酶分解。

使用Caliwel来保护树免受它的天敌，被认为是非常有用的且经 济上可行的途径。石灰是源自土壤的天然产生的矿物。为了保持天然 的、生态的平衡，必须解决该问题。从已经建立的传统，没有改变涂 敷树4英尺的方法；但是，由于Caliwel保持高pH，不需要经常重复 应用。Caliwel具有初始pH12.454，它随着年数(4-6年)逐渐降低， 根据条件，会降至pH9。根据环境条件，每约4-6年需要Caliwel处 理。这样的长期保护会保持树的天然完整性，同时极大地减少成本和 劳力消耗。

实施例18

包囊的和纳米颗粒杀生物剂：

本实施例涉及熟石灰杀生物技术，它与美国专利6,042,638，美 国专利6,280,509，和美国专利6,231,650所述的杀生物涂料技术有 关，它们特别地整体以参见的方式并入本文。

已知具有pH12和以上的水合氢氧化钙(Ca(OH)2，消石灰，氢氧 化钙)的碱性足以杀死生物。但是，在周围大气中的二氧化碳会随着时 间将氢氧化钙转化成碳酸钙，后者不具有足以杀死微生物的碱度。氢 氧化钙也会起降解常规涂料粘合剂的作用。上述专利提供了涂料组合 物，其：(1)延迟因为接触大气引起的氢氧化钙的碳酸化，(2)使用不 会被熟石灰降解或受其不利影响的粘合剂，和(3)可以透过水分，但是 不能透过二氧化碳。

充分延迟氢氧化钙的碳酸化速度和不受氢氧化钙的不利影响且选 择性透过的选择性涂料粘合剂的组合，但是不能与所有粘合剂一起使 用，尤其是在油漆中使用的所有聚烯烃胶乳。

上述专利的技术使用与纤维素聚合物或某些非离子型聚烯烃胶乳 相组合的氢氧化钙。但是，这不能适用于所有的材料或功能，且仅仅 对于有些材料或功能，是达到实用杀生物产品的最佳方式。仍然需要 新的方法和组合物，其允许氢氧化钙的无毒的杀生物作用最佳地用在 其它材料和功能中。

在一个实施方案中，本发明完成了双重任务：延迟氢氧化钙的碳 酸化，和使用包含粘合剂材料的组合物，包括常被氢氧化钙降解或受 其不利影响的那些。这如下实现，将氢氧化钙制成纳米颗粒，其通常 具有0.1纳米至110纳米的大小。然后可以将这些纳米颗粒加入任何 粘合剂，不需要上面讨论的特别的粘合剂。尽管没有彻底明白确切的 理论，认为氢氧化钙的纳米化会使它具有与亲本材料不同的物理和化 学性能。更具体地，尽管它保留了它的碱度以及它的杀生物性能，它 不能降解在油漆中常用的聚烯烃胶乳粘合剂和其它粘合剂，从而不需 要给氢氧化钙预先包被纤维素聚合物，也不需要使用非离子型聚烯烃 胶乳作为粘合剂。

通过任意的制备纳米颗粒的技术，例如整体以参见的方式并入本 文的美国专利5,783,263和美国专利5,585,020中所述的方法，可 以制备有用的杀生物纳米颗粒。通过常规试验，可以选择最合适的方 法。

在另一个实施方案中，包囊氢氧化钙，以将它与粘合剂或载体物 理地分开。包囊的氢氧化钙颗粒必须足够小，以与载体或基质相混合， 而不影响希望的载体特性致使载体变得对于它的预期目的无用。包囊 的氢氧化钙颗粒主要是与载体的惰性颗粒，且不会在实质上不利地影 响载体的结构性能。在其它实施方案中，包囊的颗粒可以设计成有利 地影响载体的特性。

任一个实施方案都允许氢氧化钙的碱度充分地传达到涂料表面或 紧挨的表面下，使得涂料在有用的时间段内是杀生物的。充分延迟氢 氧化钙的碳酸化速度和促进杀生物碱度的充分传达的组合，使得上述 专利的方法和组合物可行。

包囊涉及使细颗粒成为外壳内的活性芯。包囊可以用于任意的规 模。最典型地，包囊会预防成分过早地与它们的环境反应或在加工或 保藏过程中降解。在本发明中，包囊技术用于保护氢氧化钙芯材料免 受碳酸化、传达碱度、促进处理和分散氢氧化钙，且在有些情况下， 允许持续释放氢氧化钙的碱度一段时间。包囊材料可以是有机的或无 机的。微囊可以是亲水的或疏水的，以及是固体或液体。杀生物材料 的包囊有效负载可以低至20％或高达99％。胶囊大小可以优选地为小于 1微米至高达2,000微米，尽管也可以使用更大的胶囊。可以生产包 囊的氢氧化钙的粉末。例如，如果在凝固时，通过真空退火来去除包 囊材料，得到的粉末保持未聚集。

本发明的有些纳米包囊的杀生物剂的优点是，当有些胶囊暴露于 大气时，保护核心颗粒免受氧化和/或水解。当包囊它们时，使用氢氧 化钙或其它杀生物剂作为涂料或产品的可混合组分，经常会极大地便 利生产。

在另一个实施方案中，将一层包囊的氢氧化钙置于基质表面上， 无论它是金属的还是塑料的，然后，将外涂层置于氢氧化钙层的上面。 外涂层有足够的透性，允许氢氧化钙的碱度传达到涂层的外表面，且 也足以延迟氢氧化钙免受周围大气的碳酸化实用的时间段。因而，层 压制品是可行的，其中外涂层保护氢氧化钙免受大气。在一个优选的 这种实施方案中，这种涂层保护的氢氧化钙层会传达杀生物碱度至表 面至少30天。

通过将氢氧化钙包囊在纳米颗粒中，可以增强氢氧化钙的抗氧化 的化学稳定性。认为，这样的纳米颗粒可以与上述专利的纤维素聚合 物一起使用，生产的产品具有比使用美国专利6,042,638；美国专利 6,280,509；和美国专利6,231,650的技术生产的产品更长的活性期， 且能更有效地杀生物。

可以加入包囊的氢氧化钙颗粒的载体和可以应用或添加的产品的 非限制性实例包含制备物体的基质材料例如塑料，木浆，纸，和金属； 消费品，例如化妆品，牙膏和消毒液；涂料例如油漆和磨光剂，泥浆， 和密封剂。本发明可以用于纸浆、纸包装、泡沫聚苯乙烯类容器、玻 璃纸类罩等。包囊的氢氧化钙的量必须足以使得到的终产物杀生物实 用的时间段，优选地至少30天。预期上面专利中给出的产生有用结果 的氢氧化钙的量和百分比的实例，适用于本发明，无需不适当的试验。

对于具有希望的杀生物表面的产品，例如医院帘，围裙，淋浴帘 或瓷砖或油漆，希望的杀生物寿命可以是在该产品接触大气后实质的 时间段，优选地至少30天。对于这些用途，包囊材料和载体必须一起 保护氢氧化钙免于快速的大气碳酸化和可能的与水重复接触。另一方 面，对于消耗品，例如牙膏，化妆品，牙粉，等，需要杀生物寿命的时 间段主要是产品的贮存期限，在此期间大气和所致的碳酸化可以被包 装排除。此后，当实际上使用该产品时，这种产品的实际的杀生物作 用时间相对较短。

延长产品的杀生物有效性的寿命的另一种方法是，使用恒定的或 可变的缓释胶囊。可变的递送系统是将纳米包囊的杀生物产品喷雾地 递送到要清洁微生物的区域。

因而，产品的目的用途决定了需要保护氢氧化钙免受碳酸化的程 度，和碱度优选地传达的量体积和速度，以及需要的碱度(氢氧化钙) 贮库。

对于本发明的具有杀生物表面的产品，本发明的包囊的颗粒具有 涂层，且本发明的载体具有足够的透性，以允许氢氧化钙的碱度从载 体表面下充分地传达到表面，使载体的表面杀生物。尽管在有些情况 下，包囊的氢氧化钙可以有用地包含微米大小的的颗粒，本发明优选 地包含纳米大小的包囊的氢氧化钙。认为，纳米大小的颗粒的物理性 质通常允许在载体内更好地分布，而不妨碍载体的目标用途，同时还 赋予充分的杀生物作用。

本发明的纳米颗粒和微粒的胶囊可以有用地从许多物质和水合的 氢氧化钙(Ca(OH)2，消石灰或熟石灰)来制备，或者可以以不同的物 理形式放置其它碱度来源，来增强有效性、寿命、透明度和特定产品 需要的其它性能。

通过任意的用于制备纳米尺寸颗粒的技术，例如整体以参见的方 式并入本文的美国专利5,783,263和美国专利5,585,020所述的方 法，可以生产有用的杀生物纳米颗粒。通过常规试验，可以选择最合 适的方法。制备有用微粒的方法，记载在，例如，美国专利5,922,253， 美国专利6,022,564，美国专利6,471,995，美国专利6,395,304， 和美国专利6,375,985。这样的包囊也记载在，例如，美国专利 5,194,262，美国专利5,271,934和美国专利4,874,611(止汗剂和 昆虫诱饵)。同样地，在美国专利6,406,719，美国专利6,156,245， 美国专利6,146,665，美国专利5,766,637，和美国专利6,156,245 中，已经描述了许多材料和试剂的微囊化。这些专利的相关部分就它 们所述的方法以参见的方式并入本文。

德克萨斯州San Antonio的Southwest Research Institute的 Wellinghoff和其它人已经获得专利5,914,126，6,194,481， 6,410,765，5,922,776，5,888,528，和5,668,185，它们描述了适用 于本发明的氢氧化钙的不同类型的微粒制剂，以参见的方式并入本文。 包囊技术还已经记载以参见的方式并入本文的美国专利6,291,537 (Ciminelli，等)中。

也可以用本发明的纤维素-包囊的氢氧化钙进行纳米包囊，例如， 如美国专利5,807,576和美国专利5,547,748所述，并将得到的纳米 颗粒加入美国专利6,042,638，美国专利6,280,509，和美国专利 6,231,650的纤维素涂料，来增强这些杀生物涂料的目标性能。这些 专利的相关部分以参见的方式并入本文。

这些不同技术可以将包囊的氢氧化钙或其它这样的杀生物材料掺 入基质材料中，例如塑料，木浆，和金属；消耗品例如化妆品，牙膏， 牙粉，和消毒液；和涂料例如油漆和磨光剂和许多种其它物质，包括棉 花，纸，橡胶，尼龙，木材，金属，和收获的和未收获的农产品，等。

得到的杀生物作用优选地保持活性至少5-6年，且优选地对所有 类型的微生物有效，如引用的专利以前证实的。本发明的杀生物作用 优选地至少象美国专利6,042,638、美国专利6,280,509和美国专利 6,231,658所述的氢氧化钙涂料公开的结果一样有效。

如果产品具有永久的外表面，本发明的包囊涂料和/或载体联合提 供氢氧化钙的碱度向产品外表面的传达，同时预防或实质上延迟与大 气接触造成的氢氧化钙的碳酸化。杀生物结果和持续时间等于参考专 利美国专利6,042,638，美国专利6,280,509，和美国专利6,231,650 中所述，预期达到可变材料和方式满足这些要求的程度。

但是，认为具有本发明的氢氧化钙纳米颗粒的产品和涂料比那些 专利中公开的涂料在杀生物上更有效且更持久。会预防或延迟与周围 大气接触造成的氢氧化钙碳酸化、并使用除氢氧化钙以外的碱度贮库 和纤维素层以外的包囊材料的材料和方式对氢氧化钙的微囊和纳米包 囊，是本发明的变体，且在本发明的范围内。优选地，本发明是无毒的， 且维持在暴露于100％二氧化碳周围大气(否则其会在1-2天内碳酸化 氢氧化钙，使它不能用作杀生物剂)1个月后有效地杀死微生物的碱 度。在另一个变体中，得到的本发明的产品维持它的杀生物活性5-6 年，甚至当在100％二氧化碳周围大气中老化时。

可以将包囊的颗粒设计成，通过与水分的接触来触发释放，例如 在化妆品中，这时身体水分会触发杀生物有效性。在有些制剂中，优 选地加入湿润剂。湿润剂的一个功能是，促进氢氧化钙的碱度向得到 的产品或涂层的表面的传达，使得外表面具有足以杀死大多数微生物 的杀生物活性。

尽管没有彻底明白本发明的作用和效果的确切理论，认为足够大 量的包囊的活性氢氧化钙通过透性基质向产品或涂层外表面的传达， 会传达足够的高碱性，从而对这里的微生物具有杀生物作用。而且， 因为本发明的包囊会保护氢氧化钙免于碳酸化，氢氧化钙的杀生物活 性和得到的产品的杀生物活性可以延长有用的时间段。

包囊颗粒的颗粒大小、表面电荷和组成，决定了它的性能，且可 以根据目标用途的需要而变化。具有氢氧化钙芯的纳米颗粒或微粒可 以具有设计用于吸附到目标靶物表面(例如皮肤或其它有机组织)上 的表面。可以有用地将湿润剂掺入这样的混合物中，使碱度更容易地 传达到靶物表面。本发明的氢氧化钙涂料的优选湿润剂是15％甘油(按 重量计)。其它有用的湿润剂是：植物油，氯化铵，氯化钙，硫酸钠， 硫酸铝，醋酸钠，和水合盐。甘油和乙二醇等湿润剂与母专利所述的本 发明的氢氧化钙涂料的烃粘合剂不相容。有机基涂料的合适湿润剂包 括有机可溶性聚亚烷基二醇，以及其它的。丙二醇和聚丙二醇是有用 的湿润剂，但不是象甘油一样有力。湿润剂本身的设计是众所周知的， 尤其是对于化妆品工业的普通技术人员而言。化妆品工业经常使用湿 润剂来在皮肤表面维持高水平的水分。但是，湿润剂的促进氢氧化钙 的杀死作用的用途是令人惊奇的。

有些包囊的氢氧化钙系统的另一个优点是，含有100nm颗粒的制 品可能是不透明的，含有60nm或更小颗粒的制品可以产生澄清的分 散系。它们特别适用于局部愈合处理和化妆品。在另一个实施例中， 纳米包囊的氢氧化钙可以是透明的，用于包含于透明塑料中。如果纳 米颗粒外层包含疏水材料，纳米颗粒可以使得到的产品在有水存在下 更持久。这可以产生在用水重复洗涤后仍然保留它们的杀生物活性的 产品。

人类早期使用的许多肥皂是基于碱液的。但是，现在化妆品产业 通常不会生产高碱性肥皂。本文公开的基于石灰的杀生物系统的一项 新用途是高石灰、高pH肥皂，其用于特别当希望杀生物肥皂能杀死真 菌、霉菌孢子或其它难以杀死的生物的情形。非离子型肥皂，例如基 于甘油的肥皂，结合适当量的表面活性剂和氢氧化钙，可以生产有用 的肥皂条，它具有约pH12或更大、优选pH12.4-12.5的碱度。甘油或 类似载体可以预防氢氧化钙因为与大气二氧化碳接触而被中和。肥皂 的杀生物贮存期限因而非常长，可持续数年。当使用肥皂时，即与水 接触并前后摩擦时，水和潮湿的氢氧化钙会提供本文讨论的杀生物杀 死系统所需的非常高的碱性，这足以杀死微生物，包括孢子。

假设，所述含有足够氢氧化钙的肥皂在使用时会提供约pH12或更 高的高碱性，可以被邮政工作人员或医护人员等人在值班结束时用于 擦洗，以彻底杀死细菌和其它生物，甚至包括难以杀死的孢子，例如 炭疽。假设这样的肥皂的局部应用，可以有效地治疗疣、痤疮、足癣、 真菌和由难以杀死的外来微生物造成的其它表面和表面下疾病。可以 将这种用途的乳膏优选地应用于皮肤7-10天，尽管会使用试验来改变 pH和持续时间。

氢氧化钙(一种经证实的且独特的抗微生物剂)具有独特的广谱 杀死能力，并且具有良好的安全和无毒性能，已经被掺入粘合剂中， 当用作局部涂料时，所述粘合剂可以保持氢氧化物性能多年。这种涂 料的潜在用途非常巨大，包括变应原和微生物在上面积累和增殖的所 有室内表面。熟石灰是无毒的，以致于它可以经口摄入，作为钙源， 在恢复和治疗龋洞时应用于嘴中，应用于真菌和病毒感染，例如灰指 甲，皮赘，和疣，具有令人惊讶的治疗益处。已经报道，吸入灰尘的工 作人员可以从TB恢复，且它在发展中国家中用于纯化霍乱污染的水。 它的消毒进口产品的用途也是众所周知的。

这种普遍存在的矿物具有逆转对抗疾病的战争的潜力，在该战争 中，微生物占优势，因为它们会进化、突变，并随着燃烧雨林、火山 作用和地震而出现新形式。

通过减少BNA胶乳中水载体的浓度，可以以微囊形式(通过喷雾 干燥BNA胶乳)、或以凝胶或糊剂形式递送基于熟石灰产品，或者作 为真正水溶性的、水可去除的、局部的抗微生物药物。它也可以用作 漱口剂或阴道灌洗剂，来消除局部感染，否则会需要危险的且疼痛的 药物治疗。可溶石灰(石灰水)含有一定百分比(0.15％)的氢氧化钙，但 是对皮肤温和，对于控制细菌、病毒和真菌则是有力的杀菌介质。该 碱土金属熟石灰饱和溶液具有pH12.454，定性为碱，但不是腐蚀性 矿物质，不象钠、钾、和其它碱金属氢氧化物。与高溶解度的碱金属 氢氧化物相比，低溶解度的钙、镁、钡等碱土金属氢氧化物是温和的 碱。

经口应用的石灰水冲洗可以增强牙釉质，并促进羟基磷灰石的形 成和再生，同时破坏造成口腔感染的有害细菌。

它是唯一已知的会有力地破坏微生物、但是对人和底物似乎是良 性的抗微生物剂。当应用于动物组织而不是微生物时，会迅速逆转攻 击微生物的机理(酶变性和丧失能力)。

熟石灰，无论是水溶性BNA还是作为浆剂、糊剂或胶囊，具有急 剧破坏感染性微生物的潜力。念珠菌感染已经变成普遍的，造成许多 形式的局部和全身疾病。已经证实，熟石灰会去除疣、趾和脚真菌、 皮赘，且可以通过中和毒素潜在地对抗野葛、毒葛和沼泽漆树的糜烂 作用，在作为糊剂应用于蚂蚁、蝎子、水母和疣时，中和酸性毒素(甲 酸)，停止疼痛叮咬和螫伤。

包含丙烯酸酯聚合物的假牙和牙齿修补物可以耐受高水平的作为 填充剂的石灰，且提供长期的抗微生物保护。在醒着时假牙会从食物 残渣培养细菌，如果没有彻底清洁，会继续培养过夜。熟石灰会提供 从假牙向口中的连续低水平浸沥，这足以抑制细菌传代和生长。

通过熟石灰向血管系统中的逐渐释放，可以控制但不清除病毒和 细菌水平，这允许免疫系统占优势和胜利。假牙和牙齿修补物的实例 是：

将10-50体积％氢氧化钙(小于45微米)与50-90体积％丙烯酸 单体和促进剂相混合。当应用于基质上1或2秒时，当用氨丁磺酰胺 纸测试时，固化的假牙或修补物表现出表面pH11-12。迄今为止，没 有观察到经口使用的含有石灰的丙烯酸酯的口腔刺激的迹象。

将BNA-W(水溶形式的BNA)每天应用于皮赘或疣，可以在约2 周内安全地去除二者，对周边组织没有影响。

将BAN-L应用于真菌灰趾甲，并持续7天，然后用溶剂(二甲苯 或丙酮)去除，会破坏真菌，并恢复天然颜色。如果在1周内没有达到 效果，可以重复应用BNA胶乳，长达2-3周，不得在日常淋浴或沐浴 时去除。随后的去除可以通过没有副作用的丙酮或二甲苯来实现。

氢氧化钙在蒸馏水中的0.1％悬浮液，提供了口腔和阴道冲洗剂， 用于破坏病毒，真菌，和细菌培养物。用于口腔的水冲洗剂、和/或用 于口腔和阴道灌洗剂的稀释醋冲洗剂是可选的。

总之，本发明可以总结为，识别氢氧化钙的新的且有效的用途， 通过二氧化碳抑制载体掺入用于口腔和药用用途，无论微囊化的还是 以凝胶或糊剂形式或稀释水溶液中递送。作为口腔洗剂，石灰会提供 安全的、有效的且有益的破坏造成感染或牙洞的微生物的方法。在纤 维素改良的浆剂中递送和应用于生殖器感染(阴道和别处)，然后进行 醋灌洗和水冲洗，石灰会提供有效地控制和破坏细菌、真菌和病毒感 染的可能性，否则需要更激进的和疼痛的处理。熟石灰在食品加工和 包装中会提供许多健康益处，且可以极大地提高通常面临微生物生长 和污染威胁的区域的卫生和环境。

通过加入适当量的BNA或石灰，可以使包含常规丙烯酸聚合物的 假体性植入物较好地工作。氢氧化钙向周围组织中的稳定的缓慢浸沥， 会提供微生物生长的屏障，尤其是在手术后不久，并连续地供给血清 关键的钙，以减轻骨丢失，和补充营养源。这样的假体不是限于局部 的，可以包括身体的所有区域、下颌骨、骨盆、脊椎等。

本领域技术人员会明白，纤维素以外的材料能满足这些要求。本 领域技术人员会明白，这些专利中所述的技术可以容易地用于产生所 述变体的可预测益处。当与这些专利所述知识相组合时，认为本申请 公开的内容能使本领域技术人员明白如何不经过度试验而制备杀生物 的包囊的或未包囊的氢氧化钙纳米颗粒和微粒。

在利用本发明使某些产品例如牙填料、牙粉和局部软膏具有杀生 物性质时，可以利用现有的常规配方，并在其中掺入纳米大小的氢氧 化钙颗粒，其量足以使它们产生延长的杀生物活性。通过测试组合物 对已知试验微生物的功效的常规试验，和已知的加速老化试验，可以 容易地确定任何特定组合物的最佳量。用于这些目的的与测试涂料有 关的上述现有专利，提供了其它指导。

作为其它实施例，将其中已经加入不同水平的纳米大小氢氧化钙 颗粒来产生杀生物活性的局部软膏置于容器中，例如常规用于这样的 目的的罐或管道。然后，将它们涂敷在试验表面上，达到常规非杀生 物软膏和已知试验微生物使用的厚度，以确定使用纳米大小氢氧化钙 的最佳杀生物量。这些罐和管道也可以进行加速老化试验，并如上所 述定期测试，以确定组合物能维持希望的杀生物活性水平多久。显然， 这些相同的试验可以用于确定纳米大小的操作范围和本发明的所有杀 生物组合物的最佳大小。本实施例的一个方面包括上述的杀生物包囊 颗粒和方法。在一个优选的实施方案中，本文公开了杀生物组合物， 其含有杀生物有效量的有效的熟石灰纳米颗粒。另外，本文公开了制 备杀生物组合物的方法，所述杀生物组合物包含能有效地发挥杀生物 活性的量的熟石灰纳米颗粒。

实施例19

其它实施方案

本发明的氢氧化钙材料可以包含在去污剂、液体肥皂、牙膏、洗 发剂和皮肤乳膏中，其中它们在身体上的局部应用可以杀死该处的微 生物。

在农业中，霉菌会造成收获的作物的大量损失。一个具体的有用 的用途是保藏收获的作物的密封区域。例如，玉米和其它谷物经常保 藏在密封的筒仓中，其中抽出空气并替换为氮气。本发明的保护收获 的作物免受霉菌、真菌和其它微生物的方法是，随着作为经隧道进入 筒仓，给作物喷洒石灰和水的薄雾。因为氮气替代了含有二氧化碳的 空气，石灰会保持杀生物活性足够的时间，以阻碍霉菌、真菌和其它 不希望的微生物在保藏的作物中的传播。

本发明的涂料的另一种用途是，在田地作物上喷洒它们的薄层， 以抑制微生物害虫。本发明的薄纤维素涂层会预防石灰与二氧化碳化 合，从而保护石灰的碱度。

环境法律现在要求补救铅基油漆的房间和建筑物，为了健康利益， 尤其是儿童的健康，要使其稳定化或去除。其原因是，铅基油漆颗粒 的粉尘会漂浮到空气中，被吸入，以及小孩会舔咬甜味的油漆表面。 铅基油漆的补救是复杂的，有害环境和健康的，并且是昂贵的提议。 要求将所有废物存放在危险的废物垃圾中。使用Caliwel来覆盖铅基 油漆，可以密封表面，并还可以与任何游离铅反应，将它转化成不溶 化合物高铅酸钙，随后变成无毒的表面。

尽管已经结合优选实施方案描述了本发明，无意将本发明的范围 限制为所述具体形式，但是相反地，意在涵盖可以包含在所附权利要 求书确定的本发明精神和范围内的这样的替代方案、修改和等同方案。

总结

试验1的描述。使用稀释试验-将一式10份猪霍乱沙门氏菌和铜 绿假单胞菌暴露于BNA-处理过的试验材料10分钟；将一式10份金黄 色葡萄球菌暴露20分钟。试验1的结果，10分钟后，消除了沙门氏 菌和假单胞菌，10/10阳性载体。20分钟后，消除了葡萄球菌，10/10 阳性载体。

试验2的描述。将湿的和干的金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌接 种物暴露于BNA1小时(每种一式10份)。试验2的结果。葡萄球菌； 干的->99.91％平均减少；湿的-99.93％平均减少；假单胞菌，干的 和湿的->99.99％平均减少。

试验3的描述。将BNA应用于塑料片，并测试它灭活3种病毒(脊 髓灰质炎病毒1型，人疱疹病毒1型和副流感病毒3型)的能力；暴 露于BNA 0，5，10，15，30和60分钟后，收集病毒样品，并测试 存在的感染性病毒的量。试验3的结果，脊髓灰质炎病毒-在15分钟 内灭活。人疱疹病毒-在10分钟内灭活(在5分钟内灭活90％)。副流 感病毒-在60分钟内灭活。

试验4的描述。将3块在所有侧面涂有BNA的松木板暴露于3种 真菌(出芽短梗霉菌，曲霉和青霉菌)，并温育4周。试验4的结果。 3块板中的2块没有真菌生长。一块具有分离斑点的真菌生长。

试验5的描述。将3片涂有BNA的滤纸片样品暴露于铜绿假单胞 菌，并温育4周。试验5的结果，在每个样品上或下面，没有看到细 菌生长。

试验6的描述。给纸板试样涂敷BNA，并暴露于Stachybotras chartarum，温育28天。涂料侧向上和涂料侧向下地温育试样。试验 6的结果，没有观察到任何种类的真菌生长，甚至那些涂料侧向下的 试样亦然。

现场有效性试验。加速老化试验证实了有效的抗微生物表面活性 超过6年。至少60％杀生物剂保持活性，同时保持原始pH。例如，暴 露7天后，有78.1％残余杀生物剂；暴露1个月后，有77.5％残余杀 生物剂；暴露6个月后，有71.3％残余杀生物剂；暴露10个月后，有 70.3％残余杀生物剂；暴露42个月后，有69.8％残余杀生物剂。另外 的研究证实了对枯草芽孢杆菌和炭疽的有效性。

相关申请

本申请要求享有2004年11月4日提交的美国临时专利申请系列 号60/624,991的优先权，其标题为″Novel Uses of Calcium Hydroxide″，发明人为Mallow W(已故)，Sigalos J.L.，Glynson， B.C.G和Yeterian A.A.，其所有内容以参见的方式并入本文。

关于在联邦政府资助研究下作出的发明的权利的声明

本发明没有得到联邦政府资助研究的支持。

背景

引用文献

下面的文献特别地以参见方式并入本文，其程度是，它们提供了 补充本文所述内容的示例性的程序上的或其它的细节。

美国专利文件

2001年8月28日授权给Mallow的标题为″Biocidal Coating Compositions and Method″的美国专利系列号6,280,509

2001年5月15日授权给Mallow等的标题为″Biocidal Coating Composition″的美国专利系列号6,231,650

2000年3月28日授权给Mallow等的标题为″Biocidal Coating Composition″的美国专利系列号6,042,638

2004年6月1日提交的以Mallow等为发明人、标题为 ″Stabilized Biocidal Coating Composition and Method″的美国专 利申请10/476,732