[发明专利]季鏻盐涂覆的表面及其制备方法

说明书

本文公开了一种组合物，合成抗感染组合物的方法及其产生的抗菌性能，所述组合物包括具有功能化表面的基底，所述具有功能化表面的基底与抗感染剂共价结合，所述抗感染剂(例如季鏻化合物)对大范围的细菌具有抗菌活性。

相关申请的交叉引用

本申请要求了2014年10月24日提交的美国临时专利申请序列号62/068,347的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及季鏻化合物的表面连接(surface attachment)，所述季鏻化合物对大范围的细菌具有抗菌活性。特别地，提供了用于将各种基底表面与季鏻化合物连接以获得抗菌活性的方法。

背景技术

对于许多人而言，从公共卫生官员、医院管理人员和学校管理人员等到普通公民，控制感染的需要是至关重要。通常，通过将消毒剂、防腐剂、抗菌剂等局部施用于可能被传染物接触的表面可以实现控制感染。常用消毒剂包括活性氯(如次氯酸盐、氯胺、二氯异氰尿酸盐和三氯异氰尿酸盐、湿氯气、二氧化氯等)、活性氧(包括过氧化物，如过氧乙酸、过硫酸钾、过硼酸钠、过碳酸钠和过氧化氢合尿素)、碘化物(如聚碘维酮、碘酊剂、碘化非离子表面活性剂)、浓缩醇(如乙醇、正丙醇和异丙醇及其混合物；2-苯氧基乙醇以及1-苯氧基丙醇和2-苯氧基丙醇)、酚类化合物(甲酚、卤代苯酚(如六氯酚、三氯生、三氯苯酚、三溴苯酚、五氯苯酚、二溴苯酚及其盐))、阳离子表面活性剂(包括季铵盐阳离子，如苯扎氯胺、十六烷基三甲基溴化铵氯化物、双十烷基二甲基氯化铵、氯化十六烷吡啶、苄索氯铵等，以及非季铵化合物，如氯己定、葡萄糖精蛋白(glucoprotamine)、八氢萘啶二盐酸盐等)、强氧化剂(如臭氧和高锰酸盐溶液)、重金属及其盐(如胶体银、硝酸银、氯化汞、苯基汞盐、铜、硫酸铜、氧化铜-氯化物等)以及强酸(磷酸、硝酸、硫酸、氨基磺酸、甲苯磺酸)和碱(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙)。然而，这些化合物中的许多化合物对哺乳动物组织有害。此外，这些化合物仅具有短期效果，导致需要不断重新施用。

可以施用抗生素以防止个体感染。但是，这种施用并不总是有效的。许多医疗应用(包括整形、创伤、脊柱和普通手术应用，其中可能感染的是严重的问题)并不适合简单应用抗生素或采用抗生素治疗。例如，可能感染的是全关节置换术(TJA)的破坏性并发症。虽然一些感染可以单独用抗生素抑制来治疗，但是通常需要更积极的疗法，例如两级再植入(two-stage re-implantation)。1999年，关节成形术后感染(post-arthroplastyinfections)的治疗费用仅在美国就超过了2亿美元(Spangehl,M.J.,et al.,J BoneJoint Surg.Am.,1999,81(5),672-682)。当细菌定植于植入物的表面时会发生TJA感染。这些物种接着在植入物表面形成抗性生物膜，其消除了身体正常的抗体反应。

外部固定装置提供临时但必要的刚性约束以促进骨骼愈合。然而，患者在从皮肤-针管界面延伸到骨组织内的部位有被针管感染的风险。这种并发症能够导致败血症和骨髓炎，这可能需要死骨切除术进行矫正。即使最严格的针管处理和后操作方案(post-procedure protocols)也只有有限的效果。研究表明，这些方案并不会降低被感染的机会(Davies,R.,et al.J Bone Joint Surg.Br.,2005,87-B,716-719)。

在微创脊柱融合术中，首先将椎弓根螺钉植入椎骨骨骼，然后将连杆固定到螺钉的头部，以固定和稳定受影响的部分。螺钉和连杆通过插管通道穿过患者的皮肤进入脊柱空间。在外部固定中，螺钉和连杆也容易发生针管感染，由于植入物的路径穿过皮肤，接触和/或通过有害细菌的机会大大增加。

导管和分流器放置在任何数量的体腔和容器中，以便于注射、排出或更换流体。感染在导管放置中很常见，并且很大程度上取决于患者插入导管的时间。例如，Kass报道了留置的导尿管排入开放系统超过4天的患者的感染率几乎为100％(Kass,E.H.,Trans.Assoc.Am.Physicians,1956,69,56-63)。