[发明专利]作为广谱抗微生物剂的烷基氨基烷基低聚物

说明书

本申请要求于2011年6月23日提交的美国临时申请61/500385的35USC119(e)的权益，并且将其整体并入本文作为参考。

技术领域

本申请涉及包含用或含有通过聚合(甲基)丙烯酸氨基烷基酯或氨基烷基(甲基)丙烯酰胺单体形成的低聚物处理的材料或物质的组合物。所述的材料是例如涂料、墨汁、粘合剂、润滑剂、纺织品、膜、聚合物、塑料、橡胶、蜡、金属、玻璃、陶瓷制品、木材或纤维素底物、凝胶、纸、药物、包装材料、家庭或个人护理配制物和化妆品。低聚物使材料具有广谱抗微生物保护，包括抗真菌性质。因此，本申请不仅描述了低聚物和制备它们的方法，而且还描述了使多种材料具有抗微生物活性的方法。硅橡胶、PVC和TPU材料是特别感兴趣的。除了使材料具有广谱抗微生物活性外，低聚物还可以使底物例如毛发、皮肤和创伤具有抗微生物活性。

背景

已知细菌和真菌污垢导致损伤或引起例如医疗装置、医院手术室、牙齿和炊具表面、游泳池、工业管道、建筑结构和船体的表面的污染。这类污染会导致微生物感染并且仍是与生物材料相关的最严重问题之一。应用从整形针、板和心脏植入物到创伤敷料和尿管的医疗装置和器械的患者必须不断防止细菌感染。还已知侵入的真菌感染的数量在世界范围内不断增加。因此仍强烈需要改善的抗微生物剂，其提供不仅对抗细菌污染而且对抗真菌污染的有效性，并且易于掺入到包括生物材料的材料内或表面，以提供所需的抗微生物功效，同时对材料的物理性质(例如外观、强度和冲击抵抗力)产生很小不利作用或没有不利作用。

特别的聚合物用作抗微生物剂是本领域已知的。此外已知甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯(tBAEMA)的聚合物具有抗微生物活性。

例如，欧洲申请0204312公开了具有氨基烷基(甲基)丙烯酸单体的丙烯酸共聚物的耐久的(non-fugitive)抗微生物活性，所述的单体包括甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯(DEAEMA)和甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯(质子化形式)。

美国专利5209922公开了乙烯基内酰胺和季铵化的氨基烷基丙烯酰胺的抗真菌嵌段共聚物。

美国专利3,592,805公开了制备杀真菌化合物，其是通过复合全卤化的丙酮衍生物和胺化合物(包括tBAEMA)获得的。

美国专利5,967,714公开了通过在塑料底物上接枝共聚甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯和一种或多种脂肪族不饱和单体制备的抗微生物聚合物。美国专利6,096,800公开了通过在塑料物品的存在下进行甲基丙烯酸叔丁基氨基乙基酯(tBAEMA)聚合来制备抗微生物塑料的方法。

美国专利6,790,910公开了具有抗微生物活性的不溶于水的甲基丙烯酸氨基烷基酯(例如tBAEMA和DEAEMA)的均聚物。

然而上面的参考存在某些不足。例如，上述高分子量甲基丙烯酸氨基烷基酯聚合物不易于掺入到材料中，特别是聚合的材料中。高分子量聚合物通常很粘稠，并且因此可能需要在掺入到材料表面或其中前通过溶剂增溶。聚合物接枝到材料上需要额外的接枝步骤。接枝可能使其具有抗微生物活性并且防止浸出(leaching)时，接枝步骤可能对接枝的材料的物理性质产生不利影响。

当上面参考教导甲基丙烯酸氨基烷基酯的聚合物具有使其具有对抗细菌的抗微生物作用时，上面聚合物无法提供对抗多细胞霉菌真菌(特别是黑曲霉菌(Aspergillus niger))的有效抗真菌保护。

发明概述

发明人已经发现很多上面的困难可以通过应用聚(甲基)丙烯酸氨基烷基酯或聚氨基烷基(甲基)丙烯酰胺的低聚物来解决。发明人已经确定低分子量聚合物(低聚物)更易于掺入到材料或底物中或表面。例如，它们可以易于以熔化的混合物掺入到热塑性底物中。特别的是，低聚的聚(甲基)丙烯酸氨基烷基酯或低聚的聚氨基烷基(甲基)丙烯酰胺易于掺入到聚合物中或表面，所述的聚合物例如硅橡胶、聚氯乙烯(PVC)和热塑性聚氨基甲酸乙酯(TPU)。其意想不到之处在于硅氧烷或硅橡胶是非极性的而聚(甲基)丙烯酸氨基烷基酯或聚氨基烷基(甲基)丙烯酰胺是相对极性的，并且因此本发明的低聚物可以以相对高水平掺入。

此外，低聚物略溶于常规极性溶剂中，例如乙醇和甲醇。这提供了加工优点，该优点在于低聚物可以以溶液的形式容易地应用于表面或底物，无需均匀应用的特殊辅助剂，例如表面活性剂。