用於醫療器械的抗感染潤滑劑及其製備方法
2023-06-11 05:56:06
專利名稱：用於醫療器械的抗感染潤滑劑及其製備方法
用於醫療器械的抗感染潤滑劑及其製備方法
發明背景
本公開一般地涉及潤滑抗菌塗層材料。特別地，本公開討論包含多種溶劑以實現材料成分的相互混溶性的矽油基抗菌塗層材料。
在醫藥和衛生保健領域中，患者的皮膚可能以多種方式和由於多種原因被刺穿。 在一個例子中，由於手術原因，用尖銳的物體例如外科手術刀切割患者的皮膚。在另一個例子中，迫使套管或靜脈內(「IV」)導管通過患者的皮膚進入內部空間，例如患者的脈管系統。在該例子中，套管或IV導管可用於將流體(例如，鹽溶液、藥物和/或全部腸外營養) 灌注到患者體內、從患者處抽取流體(例如，血液)、和/或監測患者脈管系統的多種參數。
然而，當患者的皮膚被刺穿時，患者體內感染的可能性增加。的確，據估計每年僅在美國就有幾十萬患者患上由通過或由於IV導管或其他IV進入器械例如皮下注射針傳染給患者的病原體引起的某種形式的血流感染。引起這些導管相關的血流感染的很多細菌病原體是常見的皮膚定居者(colonizer)，或是存在於患者的皮膚上的菌群，並且通常被認為是通過導管插入部位進入患者的身體。
通常，這些導管相關的血流感染引起患者生病，並且在某些情況下引起死亡。此外，因為某些感染是由耐抗生素的細菌菌株(例如耐二甲氧基苯青黴素金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) ( 「MRSA」)和耐萬古黴素腸球菌(Enterococci) ( "VRE"))引起的，所以這樣的感染可能難以治療並且流行程度可能增加。另外，因為患有血流感染的患者可能要求額外的醫療，所以導管相關的血流感染也可與增加的醫療成本相關。
在嘗試限制醫院、門診患者、家庭護理和其他衛生保健情形中的血流感染(即，導管相關的感染)中，很多已經嘗試向醫療器械和設備施加多種抗菌塗層。該抗菌塗層提供作為屏障，以防止通常與血流感染有關的病原體的生長或定居。然而，這樣的抗菌塗層不是沒有它們的缺點。例如，很多在塗層材料內的抗病原劑是水溶性的，並因此在與和患者有關的流體接觸期間容易從醫療器械洗掉。此外，當被乾燥時，某些最有效的抗病原劑留下粘性或有些粘的殘留物，由此使其難以與醫療器械一起工作用於在醫療器械和患者之間要求潤滑界面的過程。
因此，雖然目前存在用於塗布或以其他方式處理醫療器械表面以防止感染的技術，但挑戰仍然存在。因此，提高目前的技術或甚至用其他技術代替目前的技術將是本領域中的改進。發明內容
本申請涉及能夠施加到血管內器械上以殺死多種病原體或防止多種病原體生長的潤滑、抗菌塗層材料。在一些實施方式中，抗菌塗層材料包括選擇來殺死多種病原體或抑制多種病原體生長的一種或多種抗病原劑。抗病原劑通常溶於水和具有不超過兩個碳原子的低級醇中的至少一種。因此，塗層材料進一步包括用於將抗病原劑溶解在塗層材料內的溶劑。
抗菌塗層材料的進一步成分包括潤滑劑，以確保經塗布的醫療器械和患者之間的潤滑界面。在一些實施方式中，潤滑劑選自一種或多種矽油。矽油通常溶於烴、酮、滷代烴和具有至少3個碳原子的高級醇中的至少一種。因此，該塗層材料進一步包括用於將潤滑劑溶解在塗層材料內的溶劑。
本發明的重要特徵是抗菌塗層材料的多種成分的相互混溶性。因此，在本發明的一些實施方式中，提供相互混溶的抗病原劑、抗病原溶劑、潤滑劑和潤滑劑溶劑的多種組合，以確保均勻的塗層材料。在一些實施方式中，塗層材料進一步包括聚乙氧基化表面活性劑，以進一步確保塗層的多種成分的混溶性。在其他實施方式中，結合多種溶劑，以獲得相互混溶和均勻的塗層材料。
在一些實施方式中，改變抗菌塗層材料，以具有能夠實現將材料施加在期望表面上的期望的任何合適特性。例如，在一些實施方式中，以液體形式提供塗層材料，其通過浸漬或刷抹被施加在醫療器械表面上。在其他實施方式中，以凝膠、乳膏、泡沫、氣溶膠或具有期望稠度和粘度的另一種流體中的至少一種，提供塗層材料。
本發明的塗層材料可被施加到任何期望的表面上。例如，在一些實施方式中，塗層材料被直接施加到血管內醫療器械的外表面和內表面的至少一個上。在其他實施方式中， 在刺穿或以其他方式損害皮膚以進行醫療過程之前，塗層材料被直接施加到患者皮膚上。
發明詳述
為了提供本發明的完整理解，以下描述討論具體細節。然而，本領域技術人員將理解，不使用這些具體細節，能實施本發明。的確，本發明可以任何合適的方式修改，並且可與工業中傳統使用的任何合適的化學品、裝置和技術結合使用。因此，本發明實施方式的以下更詳細的描述不意欲限制範圍，而僅代表一些目前優選的實施方式。另外，雖然以下討論集中在衛生保健情形中使用本發明，但該抗菌材料可用於任何合適的情形中。
一般地，本發明涉及能夠施加到血管內器械上以殺死多種病原體或防止多種病原體生長的潤滑、抗菌塗層材料。如在此所用的，術語病原體和多種病原體可包括任何潛在有傳染性的微生物，例如細菌(例如，波形細菌、革蘭氏陰性細菌、革蘭氏陽性細菌、 需氧細菌、厭氧細菌、分枝桿菌、螺旋菌(spirochete)、表皮葡萄球菌Staphylococcus epidermis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大腸桿菌(Escerchia coli)、 普通變形桿菌(Proteus vulgaris)、糞鏈球菌(Staphylococcus faecalis)、克雷白氏桿菌(Klebsiella)、產氣腸桿菌(Enterobacter aerogenes)、奇異變形桿菌(Proteus mirabilis)和類似物)，真菌(例如，真菌孢子、黑麴黴(Aspergillus niger)、黃麴黴(Aspergillus flavus)、黑色根黴菌(Rhizopus nigricans)、植物標本分支孢子菌 (Cladosporium herbarium)、絮狀麥皮癬菌(Epidermophyton Floccosum)、鬚毛癬菌 (Trichophyton mentagrophytes)、莢膜組織胞菜菌(Histoplasma capsulatum)禾口類似物)，酵母菌(例如，釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、白色念珠菌(Candida albicans)和類似物)，病毒或其他潛在危險的微生物。
本發明的優選應用為將抗菌塗層材料直接施加到血管內器械例如靜脈內導管的外表面上。在一些實施方式中，塗層材料僅被施加到那些直接接觸患者的血管內器械的表面上。在其他實施方式中，塗層材料被施加到容易受到病原體定居的血管內器械的任何表面上。因此，當經塗布的血管內器械通過患者的皮膚進行放置時，塗層材料的抗菌性質殺死可潛在導致導管相關的血流感染(CRBH)的病原體或防止其生長。
抗菌塗層材料包括選擇來提供既抗感染又潤滑的塗層材料的多種相互混溶的成分。通常，用多種粘度的矽油潤滑用於患者護理的所有導管。矽油是基於碳的有機化合物的矽類似物，其基於矽而不是碳形成相對長和複雜的分子。矽油鏈由在四價矽原子處被多種其他種類取代的交替的矽氧烷原子形成。
本發明的實施方式包含用作抗菌材料內的潤滑劑的矽油。根據本發明的實施方式，針對在抗菌塗層材料內它們的潤滑性質和它們的混溶性，選擇矽油。此外，選擇矽油，以便它們通常缺少在水中和在其他與患者有關的流體如血液、汗水、水和尿中的溶解性。一旦施加到血管內器械的表面上，矽油成分防止塗層材料輕易從器械表面去除。因此，矽油通過確保塗層材料和血管外器械之間的粘合，保持塗層的抗菌性質。根據本發明使用的矽油的非限制性例子包括二甲基矽油、三氟丙基甲基矽氧烷和其組合。本領域技術人員將理解，其他矽油也可根據本發明的教導而被成功使用。
本發明的一個重要方面要求抗菌塗層材料的每種成分是相互混溶的，以便提供大體上均勻的塗層材料。因此，塗層材料包括多種易混溶地相容的成分，包括相容的溶劑，以將多種成分溶解到經混合以提供塗層材料的相互混溶的溶液中。因此，雖然某些成分在矽油中可溶，但其他成分可能不溶，因此需要額外的溶劑。另外，在一些實施方式中，需要溶劑以使矽油能夠在塗層材料內溶解。
例如，在一些實施方式中，抗菌塗層材料進一步包括能夠混溶地溶解矽油的溶劑。 期望的矽油溶劑將通常是與塗層材料的其他成分相容或混溶的。合適的溶劑可包括多種烴、酮、滷代烴、和具有至少3個碳原子的醇。符合本發明和根據本發明的矽油溶劑的非限制性例子包括甲基九氟丁基醚、乙基九氟丁基醚和反式-1，2-二氯乙烯和聚乙氧基化表面活性劑。在一些實施方式中，塗層材料包括單一矽油溶劑。在其他實施方式中，塗層材料包括矽油溶劑的混合物。
抗菌塗層材料的重要成分為選擇來殺死多種病原體或防止多種病原體生長的抗病原劑。通常基於其抑制病原體活性的能力和結合塗層材料的其他成分的混溶性選擇期望的抗病原劑。相容、高效的抗病原劑的非限制性例子包括雙醋酸洗必泰、葡萄糖酸洗必泰、 三氯生、苯扎氯銨、對氯間二甲苯酚(PCMX)和其他已知抑制細菌生長的藥劑。
最高效抗病原劑溶於水或低級醇，例如具有不超過兩個碳原子的醇。然而，這些藥劑通常不溶於矽油，由此使其難以在矽油中溶解某些抗病原劑，例如雙醋酸洗必泰和三氯生。因此，在本發明的一些實施方式中，期望在塗層材料內包括能夠混溶地溶解抗病原劑的溶劑。相容的抗病原劑溶劑的非限制性例子包括水和低級醇，例如甲醇和乙醇。
抗菌塗層材料可包括提供能夠施加到血管內器械上的相互混溶的抗感染塗層所需的任何合適濃度的前述成分。現在參考表1，其顯示了根據本發明代表性實施方式的多種抗菌塗層材料的九種製劑。
表 權利要求
1.一種抗菌組合物，包括 抗病原劑；能夠溶解所述抗病原劑的第一溶劑，所述溶劑選自水、Cl醇和C2醇； 潤滑劑；和能夠溶解所述潤滑劑的第二溶劑，其中所述第一溶劑和所述第二溶劑是相互混溶的。
2.根據權利要求1所述的組合物，其中所述潤滑劑為矽油。
3.根據權利要求1所述的組合物，其中所述第二溶劑為烴、酮、滷代烴和具有至少3個碳原子的醇中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的組合物，其中所述第二溶劑為聚乙氧基化表面活性劑。
5.根據權利要求1所述的組合物，其中所述抗病原劑為雙醋酸洗必泰、葡萄糖酸洗必泰、三氯生、苯扎氯銨和對氯間二甲苯酚(PCMX)中的至少一種。
6.根據權利要求2所述的組合物，其中所述矽油為二甲基矽氧烷和三氟丙基甲基矽氧烷中的至少一種。
7.根據權利要求3所述的組合物，其中所述第二溶劑包括兩種或更多種烴、酮、滷代烴、具有至少三個碳原子的醇，和其組合。
8.—種製造抗菌組合物的方法，所述方法包括 選擇抗病原劑；選擇能夠溶解所述抗病原劑的第一溶劑，所述溶劑選自水、Cl醇和C2醇； 將所述抗病原劑溶解在所述第一溶劑中，以提供第一混溶的溶液； 選擇潤滑劑；選擇能夠溶解所述潤滑劑的第二溶劑；將所述潤滑劑溶解在所述第二溶劑中，以提供第二混溶的溶液；和均勻混合所述第一和第二混溶的溶液。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述潤滑劑為矽油。
10.根據權利要求8所述的方法，其中所述第二溶劑為烴、酮、滷代烴和具有至少3個碳原子的醇中的至少一種。
11.根據權利要求8所述的方法，其中所述第二溶劑為聚乙氧基化表面活性劑。
12.根據權利要求8所述的方法，其中所述抗病原劑為雙醋酸洗必泰、葡萄糖酸洗必泰、三氯生、苯扎氯銨和對氯間二甲苯酚(PCMX)中的至少一種。
13.根據權利要求9所述的方法，其中所述矽油為二甲基矽氧烷和三氟丙基甲基矽氧烷中的至少一種。
14.根據權利要求10所述的方法，其中所述第二溶劑包括兩種或更多種烴、酮、滷代烴、具有至少三個碳原子的醇，和其組合。
15.一種用於防止導管相關血流感染的血管內系統，所述系統包括 具有外表面的血管進入器械；和施加至所述外表面的抗菌塗層，所述抗菌塗層包括 抗病原劑；能夠溶解所述抗病原劑的第一溶劑，所述溶劑選自水、Cl醇和C2醇； 潤滑劑；和能夠溶解所述潤滑劑的第二溶劑，其中所述第一溶劑和所述第二溶劑是相互混溶的。
16.根據權利要求15所述的系統，其中所述潤滑劑為矽油。
17.根據權利要求15所述的系統，其中所述血管進入器械進一步包括注射器。
18.根據權利要求15所述的系統，其中所述第二溶劑為烴、酮、滷代烴和具有至少3個碳原子的醇中的至少一種。
19.根據權利要求15所述的系統，其中所述第二溶劑為聚乙氧基化表面活性劑。
20.根據權利要求16所述的系統，其中所述矽油為二甲基矽氧烷和三氟丙基甲基矽氧烷中的至少一種。
全文摘要
包含多種溶劑的潤滑抗菌塗層材料，其實現了相互混溶並提供大體上均勻的產品。提供了具有抗病原劑和用於溶解該抗病原劑的溶劑的塗層材料。塗層進一步包括潤滑劑和用於溶解該潤滑劑的溶劑。因此，塗層材料包含適於施加到期望表面的抗菌和潤滑性質，以殺死已知引起導管相關血流感染的病原體或抑制其生長。
文檔編號A61L29/16GK102497894SQ201080041331
公開日2012年6月13日 申請日期2010年8月16日 優先權日2009年9月17日
發明者M·A·卡恩, M·Q·霍安格 申請人:貝克頓·迪金森公司