(57)【要約】低減された病原体親和性および伝染性を有するエラストマー物品を開示する。該物品は、抗菌性ポリマーを含む外面を含み、該抗菌性ポリマーはオルガノシラン4級アンモニウム化合物から形成される。
2006517624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌性ポリマーを含む外面を含み、該抗菌性ポリマーがオルガノシラン4級アンモニウム化合物から形成されていることを特徴とする、低減された病原体親和性および伝染性を有するエラストマー物品。
【請求項２】
前記化合物が、3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドを含む、請求項１記載の物品。
【請求項３】
抗菌性ポリマーが、水不溶性シロキサン樹脂、シロキサンホモポリマーおよびこれらの組合せからなる群から選ばれる、請求項２記載の物品。
【請求項４】
物品が、約0.05質量％〜約10質量％の抗菌性ポリマーを含む、請求項１記載の物品。
【請求項５】
物品が、約2質量％〜約5質量％の抗菌性ポリマーを含む、請求項１記載の物品。
【請求項６】
抗菌性ポリマーが外面上に少なくとも部分的に共有結合されている、請求項１記載の物品。
【請求項７】
抗菌性ポリマーが非浸出性である、請求項１記載の物品。
【請求項８】
物品が手袋である、請求項１記載の物品、
【請求項９】
手袋が、天然ゴムラテックスから形成されている、請求項７記載の物品。
【請求項１０】
手袋が、合成ポリマーラテックスから形成されている、請求項７記載の物品。
【請求項１１】
外面を有する手袋を形成すること；
該外面を、抗菌性シラン4級アンモニウム化合物を含む組成物と接触させること；及び
該手袋を乾燥させて、該外面上で、該化合物を少なくとも部分的に加水分解して水不溶性シロキサン樹脂を形成させ、また少なくとも部分的にホモポリマー化させてシロキサンホモポリマーを形成させること；
を含む、低減された病原体親和性および伝染性を有するエラストマー手袋の製造方法。
【請求項１２】
化合物が、3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
樹脂が外面上に少なくとも部分的に共有結合されている、請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
手袋をリンスすることをさらに含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
生存病原体の伝染レベルを測定する方法であって、
病原体を含む接種材料を一表面に施すこと；
転移基体を前記表面に接触させること；
前記接種材料を前記転移基体から抽出すること；
抽出した接種材料をインキュベートすること；及び
前記病原体レベルを定量して回収率を測定すること；
を含む前記方法。
【請求項１６】
病原体が、黒色アスペルギルス、カンジダ・アルビカンス、A型肝炎 HM175/18f、単純ヘルペスウィルス I型 GHSV-UL46D、アシネトバクター・バウマンニー、クロストリジウム・ディフィシレ、エンテロバクター・クロアカエ、エンテロコッカス・ファエカリス、エンテロコッカス・ファエシウム、エンテロコッカス・ヒラエ、大腸菌、スメグマ菌、結核菌、緑膿菌、黄色ブドウ球菌および表皮ブドウ球菌からなる群から選ばれる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
抽出した接種材料を少なくとも約48時間インキュベートすることをさらに含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
抽出した接種材料を約33℃〜約37℃の温度でインキュベートすることをさらに含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
転移基体が手袋である、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
一表面がステンレススチール表面を含む、請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
一表面がブタの皮膚を含む、請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（背景技術）
病院内感染即ち病内感染は、毎年、何千人もの患者に発生している。無菌法の使用はこれらの感染の発生率を減少させ得るが、著しい危険性は残されている。近年、患者ケアの質の改善についての要求、とりわけ感染症および制御は、益々注目を浴びている。無生物体と患者との間または医療従事者と患者との間における伝染、即ち、接触転移(contact transfer)の可能性を低減する使い捨て手袋は、患者が院内感染に罹る可能性を有意に低減し得る。この感染率の低減は使用される抗生物質の量を減らすことができ、従って、病原体(microbe)が抗菌耐性(antimicrobial resistant)となる割合を低減し得る。感染率低減の更なる利点としては、患者の入院期間の短縮、院内感染に関連する医療コストの節減、および医療従事者に対する感染の恐れの低減が挙げられる。
従って、病原体親和性および伝染性を低減させるメカニズムに特徴を有する使い捨て手袋が求められている。また、そのような手袋の製造方法、およびそのような手袋の有効性の判定方法も求められている。
【０００２】
（発明の概要）
本発明は、病原体親和性および伝染性を低減させるメカニズムを有する物品、例えばエラストマー手袋などに関する。該物品は抗菌性(antimicrobial)ポリマーを含む外面を含み、該抗菌性ポリマーはオルガノシラン4級アンモニウム化合物から形成されている。該化合物としては、3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドを挙げることができる。該抗菌性ポリマーは、水不溶性シロキサン樹脂、シロキサンホモポリマーまたはこれらの組合せであってもよい。該物品は、約0.05質量％〜約10質量％の抗菌性ポリマーを含み得る。
さらに、本発明は、低減された病原体親和性および伝染性を有するエラストマー手袋の製造方法も企図する。該方法は、外面を有する手袋を形成すること；この表面を、抗菌性シラン4級アンモニウム化合物含む組成物と接触させること；そして、上記手袋を乾燥させて、上記化合物が、上記外面上で、少なくとも部分的に加水分解して水不溶性シロキサン樹脂を形成しさらに少なくとも部分的にホモ重合してシロキサンホモポリマーを形成するようにすること；を含む。上記化合物としては、3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドが挙げられる。
【０００３】
さらに、本発明は、生存(viable)病原体伝染レベルの測定方法も包含する。該方法は、病原体を含む接種材料(inoculum)を一表面(a first surface)に施すこと；転移基体(transfer substrate)を該表面に接触させること；転移した接種材料を上記転移基体から抽出すること；抽出した接種材料をインキュベートすること；そして、上記病原体レベルを定量して回収率を測定すること；を含む。病原体としては、例えば、黒色アスペルギルス(Aspergillus niger)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、A型肝炎 HM175/18f、単純ヘルペスウィルス I型 GHSV-UL46D、アシネトバクター・バウマンニー(Acinetobacter baumannii)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloacae)、エンテロコッカス・ファエカリス(Enterococcus faecalis)、エンテロコッカス・ファエシウム(Enterococcus faecium)、エンテロコッカス・ヒラエ(Enterococcus hirae)、大腸菌(Escherichia coli)、スメグマ菌(Mycobacterium smegmatis)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、または表皮ブドウ球菌(Staphylococcus epidermidis)が挙げられる。
【０００４】
（発明の説明）
本発明は、一般に、病原体親和性および伝染性を低減させたエラストマー物品、例えば手袋に関する。さらに、該手袋は、使用中および処分後の双方において抗菌特性を有する。本明細書において使用する“抗菌性”とは、病原体の増殖、拡散、伝播またはその他生存を阻止しまたは低減させることができる化合物、生成物、組成物または物品の特性を指す。本明細書において使用する“病原体”または“病原体類”とは、細菌類、ウィルス類、原虫類、酵母類またはかび類のような感染を引き起こす可能性のあるいずれかの生物体または生物体の組合せを称する。
本発明の手袋は、手袋の外面に耐久的に結合されている非浸出性の抗菌性ポリマーの層を含む。本明細書において使用する“非浸出性”とは、材料が施されている一表面からその自然な移動または除去を不可能にまたは出来なくするような該材料の特性を指す。上記抗菌性ポリマー層は、本明細書において定義し且つ説明するような抗菌性組成物から形成する。
抗菌性組成物は、一般に、適切な溶媒中に、シランアンモニウム4級化合物即ちオルガノシランを含む。手袋に対して対外的に(externally)結合される場合に有効である組成物の１つの例は、ミクロベシールド(Microbeshield)(登録商標)、即ち、ミシガン州ミッドランドのAegis Environments社から商業的に入手し得るオルガノシランである。
ミクロベシールド(登録商標)製品の系統商品は、メタノール中における3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドの種々の組合せを含む。製品資料によれば、例えば、AEM 5700は、メタノール中43％の3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドであり(小割合の他の不活性物を含む)；AEM 5772は、メタノール72％3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドである(小割合の他の不活性物を含む)。本明細書においてはミクロベシールド(登録商標)組成物を詳細に説明するが、本発明は、Blehm等の米国特許第4,631,273号に記載されている化合物のような、他の抗菌性組成物を形成する他のシラン4級アンモニウム化合物の使用も企図する(上記米国特許は、参照により本明細書に含まれるものとする)。
【０００５】
手袋に施され本明細書に説明するようにして処理される場合、ミクロベシールド(登録商標)組成物のような抗菌性組成物は、手袋表面上に少なくとも部分的に共有結合し、また少なくとも部分的にホモ重合して、手袋の外面上に共有結合する抗菌性ポリマー層を形成させ得る。ファンデルワールス力のような射程の短い力も、手袋上のポリマー層の耐久性に寄与し得る。上記抗菌性ポリマー層は、手袋表面上で連続または不連続であり得る。
耐久的に結合させた抗菌性ポリマーの使用は、手袋に対する病原体親和性および手袋からの生きた病原体の転移の双方を低下させる。先ず、手袋上の上記ポリマーの疎水性の性質が体液に対する親和性を低下させ、よって、体液中に含まれる生物体に対する親和性を低下させる。さらにまた、上記オルガノシランは、手袋と接触した生物体の生存性および伝播性を減少させ、病原体の転移を手袋の使用中および使用後の双方において低下させるような抗菌性の化学物質である。いずれか特定の理論によって拘束されることを望まないが、本発明の抗菌性ポリマーの化学構造は、病原体細胞の膜構造を崩壊させて、プロトン駆動力と細胞膜破裂との解離(unlinking)を引き起こすと信じられている。
本発明の手袋の別の有益な局面は、手袋表面上に形成された抗菌性ポリマーが、水性物質、強酸および強塩基、並びに有機溶媒の存在下において非浸出性であることである。慣習的な薬剤は、手袋のような物品の表面から浸出して、病原体によって消費されることが有効である。そのような慣習的な薬剤を使用する場合、病原体は、その投薬量が致死性である場合にのみ毒され、破壊される。投薬量が致死性よりも低い場合、病原体は、その薬剤に適応して耐性となり得る。結果として、病院は、そのような薬剤を無菌環境中に持ち込みたがらない。さらにまた、これらの抗菌剤はその処理過程において消費されるので、抗菌処理の有効性は、使用と共に低下する。
本発明に従い使用する抗菌性ポリマーは、手袋表面から浸出しないし、病原体によって消費されることもない。むしろ、上記抗菌性ポリマーは、手袋表面上に存在する病原体の膜を破壊する。上記抗菌性ポリマーは、手袋表面に結合されているので、長期にわたって抗菌性利益を提供し得る、より耐久性のある化学物質である。
【０００６】
さらに、本発明は、低減された病原体親和性および伝染性を有するエラストマー物品、例えば、手袋の製造方法も含む。該方法は、一般に、一表面を有する物品を形成すること；この一表面を、抗菌性シラン4級アンモニウム化合物含む組成物と接触させること；そして、上記物品を乾燥させて、上記化合物が、少なくとも部分的に加水分解して水不溶性シロキサン樹脂を形成し、また少なくとも部分的にホモ重合するようにし、それによって上記表面上に抗菌性ポリマー層を形成させること；を含む。本発明をより良く理解するために、該方法全体を以下に説明する。
処理するエラストマー物品、例えば、手袋は、種々の加工処理、例えば、ディッピング、噴霧、タンブリング、乾燥および硬化を使用して形成され得る。１例として、手袋を形成させるためのディッピングを本明細書で説明するが、他の加工処理を使用して異なる形状および特性を有する各種物品を形成することもできる。例えば、コンドームは実質的に同じ方法で形成され得るが、幾つかの加工処理条件が手袋を形成するのに使用される条件と異なる。本明細書ではバッチ法を説明し提示するが、セミバッチ法および連続法も本発明において使用し得ることを理解すべきである。
手袋２０(図１)は、“浸漬型(former)”と称する手形状のモールド上で形成される。浸漬型は、ガラス、金属または陶器等のようないずれか適切な材料から製造し得る。浸漬型の表面は、製造される手袋２０の表面の少なくとも一部を規定する。手袋２０は、外面２２と内面２４とを含む。内面２４は、一般に、装着者に接触する表面である。
浸漬型を予熱オーブン中に搬送して、存在し得るすべての水分を蒸発させる。その後、浸漬型を、典型的には凝固剤、粉末原料(powder source)、界面活性剤および水を含有する浴中に漬け得る。凝固剤は、ポリマーラテックスを浸漬型上に堆積させ得るカルシウムイオン(例えば、硝酸カルシウム由来の)を含有し得る。粉末は、炭酸カルシウム粉末であってもよく、浸漬型からの完成手袋の剥離を助ける。界面活性剤は、増強された湿潤性を与えて、メニスカス(meniscus)の形成と、浸漬型及び堆積されるラテックスの間とりわけ袖口領域における空気の捕捉とを回避する。しかしながら、Joungの米国特許第4,310,928号に記載されている組成物のような任意の適切な凝固剤組成物も使用し得る(上記米国特許は、参照により本明細書に含まれるものとする)。残留熱が凝固剤混合物中の水分を蒸発させて、例えば、硝酸カルシウム、炭酸カルシウム粉末および界面活性剤を浸漬型の表面上に残存させる。凝固剤法を本明細書において説明するけれども、凝固剤を必要としない他の方法を使用しても本発明の物品を形成させ得ることを理解すべきである。例えば、幾つかの実施態様においては、溶媒をベースとする方法を使用し得る。
【０００７】
次に、コーティングされている浸漬型をポリマー浴中に漬ける。前記ポリマー浴は一般的には天然ゴムラテックスまたは合成ポリマーラテックスである。この浴中に存在するポリマーは、手袋本体を構成するエラストマー材料である。幾つかの実施態様においては、エラストマー材料、即ちエラストマーは、配合天然ゴムラテックスとして供給され得る天然ゴムを含み得る。よって、前記浴は、例えば、配合天然ゴムラテックス、安定剤、酸化防止剤、硬化活性化剤、有機促進剤および加硫剤等を含有し得る。他の実施態様において、エラストマー材料は、ニトリルブタジエンゴム、とりわけ、カルボキシル化ニトリルブタジエンゴムであり得る。他の実施態様において、エラストマー材料は、スチレン-エチレン-ブチレン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-イソプレン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-ブタジエン-スチレンブロックコポリマー、スチレン-イソプレンブロックコポリマー、スチレン-ブタジエンブロックコポリマー、合成イソプレン、クロロプレンゴム、ポリ塩化ビニル、シリコーンゴム、ポリウレタンまたはこれらの組合せであり得る。
安定剤は、ホスフェートタイプの界面活性剤を含み得る。酸化防止剤は、フェノール類、例えば、2,2'-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)であり得る。硬化活性化剤は、酸化亜鉛であり得る。有機促進剤は、ジチオカルバメートであり得る。加硫剤は、イオウまたはイオウ含有化合物であり得る。屑片形成を回避するためには、先ずボールミルを使用して安定剤、酸化防止剤、活性化剤、促進剤および加硫剤を水中に分散させ、次いでポリマーラテックスと混合させてもよい。
ディッピング工程中に、浸漬型上の凝固剤は、エラストマーの一部を、局所的に不安定になるようにして浸漬型の表面上で凝固せしめる。エラストマーは凝固して、凝固中のエラストマーの表面で凝固剤組成物中に存在する粒子を捕捉する。浸漬型を上記浴から取り出し、凝固層を充分に凝集せしめ、よって手袋を形成する。浸漬型は、充分な回数で１又は２以上の浴中に漬けられて、所望の手袋厚が得られる。幾つかの実施態様において、手袋は、約0.004インチ(0.102mm)〜約0.012インチ(0.305mm)の厚さを有し得る。
【０００８】
次に、浸漬型を、熱水が循環されている浸出タンクへ漬けて、天然ゴムラテックス中に含まれている残留硝酸カルシウムおよびたんぱく質類、並びに合成ポリマーラテックスに由来する過剰なプロセス化学物質などの水溶性成分を除去する。この浸出工程は、一般に、約48.9℃(120°F)の水温で約12分間続行され得る。その後、手袋を浸漬型上で乾燥させて固化し、手袋を安定化させる。種々の条件、方法および材料を使用して手袋を形成させ得ることを理解すべきである。他の層は、更なるディッピング工程を含めることによって形成させ得る。そのような層を使用して、手袋に更なる特性を持たせることができる。
その後、手袋を、エラストマーを加硫させる硬化ステーションに、典型的にはオーブン中に送る。硬化ステーションは、最初に、浸漬型上のコーティングに残存し得る水分を蒸発させ、その後、より高温の加硫へと進行する。乾燥は約85℃〜約95℃の温度で起こり、加硫は約110℃〜約120℃の温度で起こり得る。例えば、手袋は、単一オーブン内で、115℃の温度にて約20分間加硫され得る。あるいは、オーブンを４つの別個の領域に分割し、増加していく温度の領域を通して浸漬型を搬送し得る。例えば、オーブンが４つの領域を有し、第１の２つの領域は乾燥専用であり、第２の２つの領域は主として加硫用であってもよい。各領域は僅かに高めとなる温度を有し、例えば、１番目の領域が約80℃、２番目の領域が約95℃、3番目の領域が約105℃、最後の領域が約115℃であってもよい。各領域内での浸漬型の滞留時間は、約10分間であり得る。浸漬型上のラテックスコーティング中に含まれる促進剤および加硫剤が使用されて、エラストマーを架橋させる。加硫剤は別個のエラストマーセグメント間にイオウブリッジを形成させ、促進剤は急速なイオウブリッジの形成を促進させるのに使用される。
硬化させると、浸漬型は、手袋を浸漬型から剥離するストリッピングステーションに移され得る。ストリッピングステーションは、浸漬型からの自動または手動の手袋の取り外しを含み得る。例えば、１つの実施態様においては、手袋を手で剥離し、浸漬型から剥すときに裏返しにする。手袋をこの方法で裏返しにすることによって、浸漬型上の手袋の外面は、手袋の内面となる。手袋の裏返しを行わない直接エア取り外し法のような、浸漬型から手袋を取り外すいずれの方法も使用し得ることを理解すべきである。
【０００９】
固化した手袋または複数の固化した手袋は、その後、手袋の少なくとも１の表面へ１又は２以上の処理が施されるような種々の成形後加工処理に供し得る。例えば、手袋は、ハロゲン化されて内面の粘着性を減少させ得る。ハロゲン化（例えば、塩素化）は、(1)塩素ガスの水混合物中への直接注入、(2) 水中での高密度漂白用粉末と塩化アルミニウムとの混合、(3)塩素化水を生成させる塩水電気分解、および(4)酸性化漂白のような、いずれか適切な方法で実施し得る。そのような方法の例は、Kavalirの米国特許第3,411,982号、Agostinelliの米国特許第3,740,262号、Homsy等の米国特許第3,992,221号、Momoseの米国特許第4,597,108号およびMomoseの米国特許第4,851,266号、Littleton等の米国特許第5,792,531号に記載されており、これら米国特許の各々は、参照によりそのまま本明細書に含まれる。１つの実施態様においては、例えば、塩素ガスが水流中に注入され、その後、手袋を収容する塩素化器(密閉容器)へ供給される。塩素濃度を変化させて塩素化度を制御することができる。塩素濃度は、典型的には、少なくとも約100百万分率(ppm)であり得る。幾つかの実施態様においては、塩素濃度は、約200ppm〜約3500ppmであり得る。他の実施態様においては、塩素濃度は、約300ppm〜約600ppmであり得る。さらに他の実施態様においては、塩素濃度は、約400ppmであり得る。塩素化工程の時間を制御しても塩素化度を変えることができ、その時間は、例えば約1〜約10分の範囲であり得る。幾つかの実施態様においては、塩素化時間は、約4分間であり得る。
塩素化器内に存在する間に、1または複数の塩素化手袋を、およそ室温にて水道水でリンスし得る。このリンスサイクルは、必要に応じて繰返し得る。その後、手袋をタンブリングさせて過剰な水分を水切りし得る。
【００１０】
その後、潤滑剤組成物を塩素化器内に添加し、次いで、タンブリング工程を約5分間継続する。潤滑剤は、内面の少なくとも一部分上に、手袋の装着性をさらに高めるための層を形成する。１つの実施態様においては、この潤滑剤は、シリコーンまたはシリコーンベースの成分を含有し得る。本明細書において使用する用語“シリコーン”とは、一般に、反復ケイ素-酸素主鎖を有する広範囲のグループの合成ポリマーを指し、アミノ、カルボキシル、ヒドロキシル、エーテル、ポリエーテル、アルデヒド、ケトン、アミド、エステルおよびチオール基からなる群から選ばれた水素結合性官能基を有するポリジメチルシロキサンおよびポリシロキサンが挙げられるが、これらに限定されるものではない。幾つかの実施態様においては、ポリジメチルシロキサンおよび/または修飾ポリシロキサンを本発明に従うシリコーン成分として使用し得る。例えば、本発明において使用し得る幾つかの適切な修飾ポリシロキサンとしては、フェニル改変ポリシロキサン類、ビニル改変ポリシロキサン類、メチル改変ポリシロキサン類、フルオロ改変ポリシロキサン類、アルキル改変ポリシロキサン類、アルコキシ改変ポリシロキサン類、アミノ改変ポリシロキサン類およびこれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されるものではない。本発明に従い使用し得る商業的に入手可能なシリコーン類としては、Dow Corning Corporation社(ミシガン州ミッドランド)から入手し得るDC 365およびGE Silicones社(ニューヨーク州ウォーターフォード)から入手し得るSM 2140がある。しかしながら、潤滑作用を与えるどのようなシリコーンを使用しても手袋の装着特性を高め得ることを理解すべきである。その後、潤滑剤溶液は塩素化器から排出され、必要ならば、再使用され得る。潤滑剤組成物は、成形方法の後期においても施すことができ、ディッピング、噴霧、浸漬、プリンティングまたはタンブリング等のいずれの方法を使用しても施すことができるのを理解すべきである。
コーティングされた手袋は、次いでタンブリング装置または他の乾燥機内に入れられ、約10〜約60分間(例えば、40分間)、約20℃〜約80℃(例えば、40℃)にて乾燥され得る。次に、手袋は、裏返されて外面が露出され、その後、約20〜約100分間(例えば、60分間)、約20℃〜約80℃(例えば、40℃)で乾燥させ得る。
【００１１】
上述の各種工程の後、手袋は、裏返されて(必要に応じて)、エラストマー物品、例えば、手袋の外面を露出させ得る。その後、何らかの処理または処理の組合せを手袋の外面に施し得る。個々の手袋を処理してもよく、或いは複数の手袋を同時に処理してもよい。同様に、何らかの処理または処理の組合せを手袋の内面にも施し得る。例えば、ディッピング、噴霧、浸漬、プリンティングまたはタンブリング等のような任意の適切な処理方法を使用し得る。
幾つかの実施態様においては、病原体親和性および生存伝染性を低減させる処理が使用できる。そのような使用できる１の処理は、前記で詳細に説明したミクロベシールド(登録商標)である。ミクロベシールド(登録商標)は、メタノール中に3-(トリメトキシシリル)プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロライドを含む種々の組成物として、Aegis Environments社(ミシガン州ミッドランド)から商業的に入手し得る。２種類のそのような組成物として、AEM 5700 (43％総固形分)およびAEM 5772 (72%総固形分)が挙げられる。
手袋に上記組成物を施するためには、複数の手袋を密閉容器に入れ、そこで、各手袋を上記抗菌性組成物、例えば、AEM 5700またはAEM 5772の水溶液中に浸漬する。幾つかの実施態様においては、上記抗菌性組成物を水に添加して、得られる処理剤が約0.05質量％〜約10質量％の固形分を含むようにし得る。他の実施態様においては、上記抗菌性組成物を水に添加して、得られる処理剤が約0.5質量％〜約7質量％の固形分を含むようにし得る。他の実施態様においては、上記抗菌性組成物を水に添加して、得られる処理剤が約2質量％〜約6質量％の固形分を含むようにし得る。さらにもう１つの実施態様においては、上記抗菌性組成物を水に添加して、得られる処理剤が約3質量％の固形分を含むようにし得る。手袋は、必要に応じて攪拌し得る。浸漬時間は、処理の度合を変化させるように制御することができ、例えば、約1〜約10分間であり得る。例えば、手袋を約6分間浸漬し得る。手袋は、必要に応じて複数回浸漬されて、所望の処理レベルを達成し得る。例えば、手袋は、2回の浸漬サイクルを受け得る。
その後、手袋は必要に応じてリンスされて、残存し得る過剰な抗菌性組成物が除去され得る。手袋は、必要に応じて、水道水および/または脱イオン水中でリンスされ得る。手袋を充分にリンスした後、過剰な水分を容器から抽出し、手袋をタンブリング装置または他の乾燥機に移し得る。手袋は、約20℃〜約80℃で約10〜約60分間乾燥させ得る。例えば、手袋の外面は、約65℃の温度で約40分間乾燥させ得る。その後、手袋を裏返しして内面を露出させ、その後、これを、約20℃〜約80℃で約10〜約60分間(例えば、40分間)乾燥させ得る。例えば、手袋の内面は、約40℃の温度で約40分間乾燥させ得る。
【００１２】
何ら特定の理論によって拘束することは望まないけれども、上記の浸漬および乾燥工程中に、上記抗菌性組成物、とりわけ、上記シラン4級アンモニウム化合物が、少なくとも部分的に加水分解しさらに少なくとも部分的に重合して(即ち、ホモ重合して)、手袋の外面上に、少なくとも２種の誘導体、即ち、水不溶性の高架橋シロキサン樹脂、共有結合ホモポリマーまたは双方の組合せ(以下、“抗菌性ポリマー”と称する)を形成すると信じられている。本明細書において使用する“樹脂”とは、その最終使用状態に変換した場合に固形物となる有機高分子液体を指す。
上記抗菌性ポリマーは、手袋上に、所定の用途に適する任意の程度まで形成され得る。手袋上に形成されるポリマーの量は、所望の病原体親和性低減、増殖に対する抵抗性および接触転移に対する抵抗性を得るように調整することができ；そのように必要とされる量は、遭遇する病原体および物品を使用し得る用途に応じて、変動し得る。幾つかの実施態様においては、得られた抗菌性ポリマーが、得られた手袋の約0.05質量％〜約10質量％の量で存在するように、上記組成物を手袋に施すことができる。他の実施態様においては、得られた抗菌性ポリマーは、得られた手袋の約1質量％〜約7質量％の量で存在し得る。さらに他の実施態様においては、得られた抗菌性ポリマーは、得られた手袋の約2質量％〜約5質量％の量で存在し得る。
所望であれば、上記抗菌性組成物は、Elfersy等の米国特許第6,113,815号およびElfersy等の米国特許第6,120,587号にぞれぞれ記載されているように、使用前にエーテルまたはポリオールを使用して乳化させることができる。しかしながら、組成物を安定化させるのに、それぞれ、エーテルまたはポリオールの使用を必要とする上記Elfersy等の米国特許の教示に反して、本発明者等は、使用前に抗菌性組成物を乳化させる必要がないことを見出した。むしろ、本発明者等は、下記の実施例で実証されるように、安定且つ有効な水溶液処理を得るためには抗菌性組成物を水と混合させることだけが必要であることを見出した。
【００１３】
さらに、本発明は、物品の生存病原体伝染レベルの測定方法も企図する。任意の物品、例えば、手袋、カテーテル、モップ、吸取り紙、医療機器または布地等を評価し得る。該方法は、一般に、病原体を含む接種材料を一表面に施すこと；転移基体を前記一表面に接触させ；転移した接種材料を上記転移基体から抽出し；抽出した接種材料をインキュベートし；そして、上記病原体レベルを定量して回収率を測定することを含む。本明細書において使用するとき、“接種材料”とは、宿主中で感染源として作用し得る少なくとも１の病原体を含有するいずれかの材料を指す。
本発明の方法は、例えば、黒色アスペルギルス(American Type Culture Collection (ATCC No. 16404)、カンジダ・アルビカンス(ATCC No. 10231)、A型肝炎 HM175/18f(ATCC No.VR-1402)、単純ヘルペスウィルス I型 GHSV-UL46D (ATCC No. VR-1545)、アシネトバクター・バウマンニー(ATCC No. 15149)、クロストリジウム・ディフィシレ(ATCC No. 43594)、エンテロバクター・クロアカエ(ATCC No. 29249)、エンテロコッカス・ファエカリス(ATCC No.51299)、エンテロコッカス・ファエシウム(ATCC No. 700221)、エンテロコッカス・ヒラエ(ATCC No. 10541)、大腸菌(ATCC No. 13706)、大腸菌(ATCC No.31705)、スメグマ菌(ATCC No. 10143)、結核菌(ATCC No. 27294)、緑膿菌(ATCC No. 9027)、緑膿菌(ATCC No. 27853)、黄色ブドウ球菌(ATCC No.6538)、黄色ブドウ球菌(ATCC No.33592)、表皮ブドウ球菌(ATCC No. 12228)および表皮ブドウ球菌(ATCC No. 51625)のような、種々の病原体の生存接触転移を測定するのに使用し得る。
所望の病原体を選択した後、病原体の保存培養物を希釈することによって、接種材料を調製する。その培養物は、脱イオン水を使用していずれか所望のレベルまで希釈することができ、また、ある場合には、約1×106コロニー形成単位(CFU)/ml〜約3×106 CFU/mlの接種材料レベルまで希釈することができる。
評価を行う前に、後で使用するために滅菌緩衝液を調製することができる。滅菌緩衝液は、およそ2ヶ月毎に交換できる。ある場合には、緩衝液は、滅菌リン酸緩衝水であり得る。そのような緩衝液の１つは、実施例２に記載するように調製することができ、約0.3 mMの最終濃度を有し得る。
【００１４】
その後、所望の接種材料を一表面上に無菌状態でプレーティングすることができる。所望の接種材料のいずれかの量を使用することができ、幾つかの実施態様においては、約1 mlの分量を該表面に施し得る。さらにまた、接種材料は、一表面のいずれか所望の区域にわたって施し得る。ある場合には、接種材料は約7インチ(178 mm)×7インチ(178 mm)の区域にわたって施し得る。該表面は、滅菌し得るいずれかの材料から作製し得る。幾つかの実施態様においては、該表面は、ステンレススチール、ガラス、陶器、セラミック、ブタの皮膚のような合成または天然皮膜等から作製し得る。
次に、評価すべき物品、即ち、転移基体を一表面と接触させるまでの比較的短い時間、例えば約2分間、接種材料を該表面上に保持できる。
転移基体は、任意の物品でよく、ある場合には、手術用または検査用の手袋である。転移基体、例えば手袋は、無菌的に取扱わなければならない。転移基体が手袋である場合、手袋を実験者の右手と左手にはめる。次いで、１つの手袋を接種表面と接触させ、接触は確実且つ直接に行ってミスを最小限にする。その後、もう一方の手を使用して、試験手袋を直ちに引離し、所望量の滅菌緩衝液(上記で調製した)を含有するフラスコに入れ転移病原体を抽出する。ある場合には、手袋は、約100 mlの滅菌緩衝水を含有するフラスコに入れ、特定の時間量内で試験し得る。また、手袋は、適切な量のLetheen Agar Base (メリーランド州ボルチモアのAlpha Biosciences社から入手し得る)を含有するフラスコに入れて後での評価のために抗菌処理の効力を消す。その後、手袋を含むフラスコを往復シェーカー上に置き、約190サイクル/分〜約200サイクル/分の速度で攪拌する。フラスコは、任意の所望時間で振盪させ得、ある場合には、約2分間振盪させる。
その後、手袋をフラスコから取り出し、溶液を必要に応じて希釈する。次いで、所望量の溶液を少なくとも１本の寒天サンプルプレート上に載せる。ある場合には、約0.1mlの溶液を各サンプルプレート上に載せ得る。
次に、サンプルプレート上の溶液を所望の時間までインキュベートして病原体を増殖させる。ある場合には、溶液は、少なくとも約48時間インキュベートし得る。インキュベーションは、任意の最適温度で行われて病原体を増殖させ、ある場合には、約33℃〜約37℃で行われ得る。ある場合には、インキュベーションは、約35℃で行われ得る。
インキュベーションを終えた後、存在する病原体を計数し、結果をCFU/mlとして記録する。その場合、回収率は、抽出病原体数のCFU/mlを接種材料中に存在する数のCFU/mlで割り、その値に100を掛けることによって算出し得る。
本発明の種々の局面は、以下の実施例を参照することによってより良好に理解し得るであろう。
【００１５】
実施例１
手袋の外面の疎水性を改変させる能力を実証した。Safeskin Corporation社から商品名PFE Powder-Free Examとして商業的に入手し得るパウダーフリーの天然ゴム試験用手袋を、約5％のAEM 5700 (43%総固形分)水溶液中に、溶液を攪拌しながら約1分間浸漬した。その後、手袋を約80℃のオーブン中に約20分間置いた。次いで、手袋を、約25℃の温度を有する脱イオン水で2回リンスした。次いで、手袋を再裏返しして内面を露出させ、約55℃で約20分間タンブリング乾燥させた。その後、手袋を約55℃で約20分間タンブリング乾燥させた。その後、手袋を再度裏返して外側面を露出させた。
その後、上記手袋の外面に対する脱イオン水の静止接触角(static contact angle)を、Hitachi CCDカメラを備えたRame-Hart社のNRL C.A．ゴニオメーターを使用して測定した。水は、Gradient A10 MilliQ水精製装置から得た。
処理手袋の外面に対する接触角は、103°と測定された。同じ計測器を使用して対照(未処理)手袋に対する脱イオン水の接触角を測定した。接触角は0°と測定された。このように、上記手袋の疎水性は、手袋表面上の抗菌性ポリマーの存在によって増大していた。即ち、上記処理手袋は、水溶性物質に対する低減された親和性を示しており、よって、体液および体液中に含まれる病原体に対する低減された親和性の見込みを反映していた。
【００１６】
実施例２
未処理(非抗菌性)手袋を経由しての病原体伝染の可能性を実証した。本発明によって企図された以下の接触転移試験方法を使用して、Safeskin Corporation社から商品名PFE Powder-Free Examとして商業的に入手し得るパウダーフリーの天然ゴム試験用手袋を評価した。
〔緩衝液の調製〕
0.25M KH2PO4の緩衝原液を、約34gのリン酸二水素カリウム(KH2PO4)を約500mlの脱イオン水に添加することによって調製した。その後、pHを、NaOH希溶液により約7.2に調整した。次いで、溶液を、脱イオン水を添加することによって約1000mlに希釈した。その後、希釈溶液をフラスコに移し、約4℃で保存した。
その後、約1mlの緩衝原液を滅菌ピペットにより約800mlの脱イオン水を含有するフラスコに移すことによって、約0.3 mM KH2PO4の作業用緩衝原液を調製した。この溶液を混合し、250mlのエーレンマイヤーフラスコ中に100ml容量で分配した。各フラスコをスポンジとホイルで封をし、約121℃および約124.1〜151.7 kPa (約18〜22 psig)で約20分間、液体滅菌サイクルを使用して滅菌した。
試験プロトコール
黄色ブドウ球菌(S. aureus)の保存培養物を、1：9の連続希釈を使用して3回希釈して、約1×106〜約3×106 CFU/mlの各種の最終所望試験接種材料レベルを達成させた。次いで、9mlの容量を有する希釈用ブランクを、滅菌脱イオン水を使用して調製した。
上記で調製した接種材料各々の1mlを、ステンレススチール表面(ステンレススチール計測器トレーの裏面)上に、約7インチ(178mm)×約7インチ(178mm)の区域にわたって滅菌綿チップ型アプリケーターを使用して無菌的に広げた。各接種材料を約2分間上記表面上に保持させた(上記表面は、試験手袋と接触させる前に脱イオン水で再湿潤させた)。
試験手袋を左手と右手に無菌的にはめた。その後、右手上の手袋を、前記表面に、前記接種領域と接触している全ての指と親指により強く接触させた。手袋をはめた左手を使用して、右手の手袋を直ちに取り外し、約100mlの上記で調製した滅菌リン酸緩衝水を含む250mlエーレンマイヤーフラスコ中に無菌的に入れた。その後、フラスコを往復シェーカー上に置き、約195サイクル/分で約2分間攪拌した。
次に、1：9の連続希釈を、上記9ml滅菌脱イオン水ブランクを使用して、フラスコ溶液に対して実施した。その後、希釈フラスコ溶液を、インキュベーション用の寒天サンプルプレート上に載せた(プレート当り約0.1ml)。各サンプルプレートを約35℃で約48時間インキュベートして細菌を増殖させた。インキュベーション後、各プレート上に存在する病原体を計数して回収率を決定した。結果をCFU/mlとして記録し、回収率(％)を決定して、表１に示している。
【００１７】
表１
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評価した各サンプルにおいて、幾らかの量の黄色ブドウ球菌がステンレススチール表面から手袋に転移していた。即ち、未処理天然ゴム試験用手袋は、生存黄色ブドウ球菌の接触転移における潜在的供給源である。他の病原体も黄色ブドウ球菌と同様に挙動するとすれば、未処理天然ゴム試験用手袋は、各種病原体の接触転移における潜在的供給源である。
【００１８】
実施例３〜５
抗菌性ポリマーの非浸出性を実証した。さらにまた、本発明の手袋の病原体伝染性の低減も実証した。
実施例３〜５において使用するサンプルを調製するために、Safeskin Corporation社から入手し得るPFE Powder-Free Exam手袋を、先ず、1500 Lの水道水中で、各リンスを約6分で2回リンスした(露出している手袋外面において)。その後、各手袋を、少量の界面活性剤(溶液質量の0.1質量％未満)を添加した水中AEM 5700 (43%総固形分)の各種水溶液の約750 L中に浸漬した。評価した各溶液の総固形分含有量は、下記に提示している。その後、各手袋を、約1500 Lの水道水中で各リンスを約6分で3回リンスし、次いで、約1500 Lの脱イオン水中で各リンスを約6分で2回リンスした。次に、各手袋を約65℃のオーブン中で約40分間乾燥させ、裏返しにして内面を露出させ、約55℃で約40分間乾燥させた。各種の試験を以下に説明するようにして実施した。
【００１９】
実施例３
手袋上の抗菌性ポリマーの非浸出性を、“Standard Test Method for Determining the Antimicrobial Activity of Immobilized Antimicrobial Agents Under Dynamic Contact Conditions”と題するASTM E2149-01のSection 12に従う抑制領域(zone of inhibition)試験を使用して実証した。該抑制領域は、抗菌性が有効な抗菌剤供給源からのミリメートルでの距離として示される。結果を下記に示す。
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評価した各濃度において、抑制領域は存在しなかった。即ち、結果は、手袋の外面上に形成された抗菌性ポリマーが非浸出性であることを実証している。
【００２０】
実施例４
次に、実施例２に記載した接触転移試験を使用して黄色ブドウ球菌接種材料の回収率を測定した。結果を下記に要約する。
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結果は、約3.34％の総固形分含有量レベルにおいては、試験手袋を経由する生存黄色ブドウ球菌の接触転移の有意な減少があり、そして、約3.80％の総固形分含有量レベルにおいては、試験手袋を経由する接触転移が起こらないことを実証している。総固形分含有量レベルを調節して、各種病原体および各種用途についての接触転移に対し必要な抵抗性を得ることができることを理解すべきである。
【００２１】
実施例５
動的接触条件下での病原体の増殖に対する本発明の手袋の抵抗性を、“Standard Test Method for Determining the Antimicrobial Activity of Immobilized Antimicrobial Agents Under Dynamic Contact Conditions”と題されるASTM E2149-01を使用して評価した。低減率は、約3分後および約5分後に測定した。結果を下記に要約する。
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評価した全ての総固形分含有量レベルにおいて、3分後および5分後の黄色ブドウ球菌の存在が幾らか減少した。約2.89％以上の総固形分含有量レベルにおいては、病原体の存在に有意な低減があり、そのようなレベルにおいては、本発明の手袋が病原体増殖に対し高度に抵抗性であることを示唆していた。総固形分含有量レベルを調節して、各種病原体および各種用途における病原体増殖に対して必要な抵抗性を得ることができることを理解すべきである。
【００２２】
要するに、本発明の手袋は、手袋の外面上に形成された抗菌性ポリマー層の存在に基づく増大された疎水性を示す。疎水性の増大は、体液および病原体の手袋に対する親和性を低下させる。上記抗菌性ポリマーは、非浸出性で且つ病原体の存在を低減することにおいて有効であることがさらに実証された。病原体の接触転移を測定する上記方法は、他の試験方法と一致した結果を生ずることが証明され、上記方法が未処理物品上での転移の可能性および処理物品の有効性の双方を判定する有効な手段であることも実証している。
本発明は、本発明の特長の範囲および意図を逸脱することなしに、他の態様で具現化し得る。従って、上記の各実施態様は、全ての点において、例示的であって限定されるものではないとみなすべきであり、本発明の範囲は上述の説明より、むしろ特許請求の範囲によって示されており、また特許請求の範囲の意味および等価な範囲に属する全ての変更点は、本発明の範囲に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に使用し得るエラストマー物品、即ち、手袋を示す。
【図１】
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【国際調査報告】
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