(57)【要約】本発明は殺菌剤として幅広い有用性を有するヨウ素化樹脂粒子の新規の製造方法を提供する。本発明は従来技術において知られている樹脂よりも優れた性質を有する新規のヨウ素化デマンド殺菌性ヨウ素化樹脂も提供する。本発明の新規の製造方法は高度に有効でありかつ環境にやさしく、水の存在なしで行われる。加えて、前記製造方法は、製造された樹脂粒子中のヨウ素が高くおよび粒子同士を比較した際のヨウ素含有量の均一性が高いおかげで従来技術の方法によって製造される樹脂よりも優れた生物学的な総合性能を有するヨウ素化樹脂を製造する。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨウ素化樹脂を製造する製造方法であって：
ａ．ある量の結晶性ヨウ素を提供することと；
ｂ．ある量のミリングされた乾燥樹脂を提供することと；
ｃ．前記ヨウ素と前記ミリングされた乾燥樹脂とを均質混合物を形成するのに十分な期間にわたって容器内で混合することと；
ｄ．前記混合物を有する前記容器を前記ヨウ素を前記樹脂中に吸収させるまたは含浸させるのに十分な期間にわたって高圧／高温加熱容器内に置いておき、それによりヨウ素化樹脂を提供することと；
ｅ．前記ヨウ素化樹脂を回収することと
を含む方法。
【請求項２】
前記混合する期間は約１０分から約２０時間までである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記圧力加熱器中の前記混合物は約６５℃から約２５０℃までで約１ｐｓｉから約３００ｐｓｉまでの圧力で加熱される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記圧力加熱器中の前記混合物は約１００℃から約１３０℃までで約１０ｐｓｉから約３０ｐｓｉまでの圧力で加熱される請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ミリングされた乾燥樹脂はアニオン性樹脂である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ミリングされた乾燥樹脂は強塩基性または弱塩基性のイオン交換樹脂である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記樹脂はAmberlite IRA-401 S、Amberlite IR-400 (Cl-)、Amberlite IR-400 (OH-)、およびAmberlite IR-402 (Cl-)からなる群より選択される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ミリングされた乾燥樹脂はセルロースポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタンからなる群より選択される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
微粉砕ヨウ化物の前記ミリングされた乾燥樹脂に対する比は重量／重量基準で０．３ないし３．０である請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ヨウ素化樹脂粒子の混合物を製造する製造方法であって、
ａ．ある量のヨウ素を提供することと；
ｂ．ある量のミリングされた乾燥アニオン性樹脂を提供することと；
ｃ．微粉砕された前記ヨウ素と前記ミリングされた乾燥アニオン性樹脂とを均質混合物を形成するのに十分な期間にわたって容器内で混合することと；
ｄ．前記混合物を有する前記容器を前記ヨウ素を前記樹脂中に吸収させるまたは含浸させるのに十分な期間にわたって圧力加熱器内に置いておき、それによりヨウ素化樹脂を提供することと；
ｅ．前記ヨウ素化樹脂を回収することと
を含み、
ヨウ化樹脂粒子の前記混合物は実質的に０．１−３００ミクロンの範囲内にある粒径を有しおよび全ての前記粒子は実質的に同じヨウ素重量パーセントを有する方法。
【請求項１１】
前記粒子中のヨウ素の重量パーセントは重量／重量基準で約０．３から３．０までの範囲内にある請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
抗菌性不織布であって、前記不織布に組み込まれた押出成形可能なポリマーと複数のヨウ素化樹脂粒子とを含み、前記ヨウ素化樹脂粒子は実質的に０．１−３００ミクロンの範囲内にある粒径を有しおよびそれぞれの粒子は実質的に同じヨウ素重量パーセントを有する抗菌性不織布。
【請求項１３】
前記抗菌性フィルタは不織布または圧縮性材料である請求項１２の抗菌性フィルタ。
【請求項１４】
前記不織布または圧縮性材料はフェイスマスクの形状となるように構成されている請求項１３に記載の抗菌性フィルタ。
【請求項１５】
前記不織布または圧縮性材料はガスケットであり、前記ガスケットはフェイスマスクの周囲に設置されるように構成されている請求項１３に記載の抗菌性フィルタ。
【請求項１６】
請求項１にしたがって形成されるヨウ素化樹脂粒子を含む抗菌性コーティングまたは滅菌包帯。
【請求項１７】
エラストマー材料用の抗菌性コーティングであって、前記コーティングはポリマーと前記ポリマーに組み込まれた複数のヨウ素化樹脂粒子とを含み、前記ヨウ素化樹脂粒子は実質的に０．１−３００ミクロンの範囲内にある粒径を有しおよびそれぞれの粒子は実質的に同じヨウ素重量パーセントを有する抗菌性コーティング。
【請求項１８】
前記エラストマー材料は手袋、カテーテルまたはコンドームからなる群より選択される請求項１７に記載の抗菌性コーティング。
【請求項１９】
前記ポリマーはアクリロニトリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリアクリル、ヒドロゲルポリマーおよびポリアクリル／ポリウレタンブレンドからなる群より選択される請求項１７に記載のエラストマーコーティング。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、2008年9月22日に出願され、内容が参照により組み込まれている米国仮出願第61/192,775号の優先権の利益を主張するものである。
【０００２】
背景
デマンド殺菌性ヨウ素化樹脂（demand disinfectant iodinated resins）は様々な用途で使用されてきた。たとえば、ヨウ素化樹脂は流体たとえば水、空気、血液および他の分泌物を微生物、たとえば該流体内に存在しうる真菌、原形動物、細菌およびウィルスを失活させることによって滅菌するのに使用される場合がある。加えて、ヨウ素化樹脂は創傷包帯、殺菌剤、フィルタ、衣類、繊維、フェイスマスク、ポリマー、非ポリマー構造およびコーティングにおいて使用できる。
【０００３】
デマンド殺菌性ヨウ素化樹脂を作るための数多くの製造プロセスが従来技術において開示されている。内容が参照によりここに組み込まれているMessierへの米国特許第5639452号はヨウ素含浸イオン交換樹脂を含んだ殺菌性物質およびそれの調製方法を開示している。Messier特許はこの殺菌剤は流体を滅菌するのに有用なデマンド型の広域抗菌スペクトル樹脂−ポリヨウ化物殺菌剤であり、および特にはヨウ素が以前から知られている殺菌剤よりも頑強に樹脂に結合しており、それにより検出不能かまたはそうでなければ許容可能な残留二原子ヨウ素を処理済流体中に残すポリヨウ化物殺菌剤であることを開示している。Messierに開示されたデマンド殺菌性ヨウ素化樹脂は強塩基性のアニオン性樹脂を高い温度および圧力の条件下でヨウ素とヨウ化カリウムとの水溶液に接触させることによって一般に形成される。ヨウ素化樹脂ビーズ（Triosyn（登録商標））はTriosyn Research Inc., a division of Triosyn Corporation of Vermont, USAによって作られている。
【０００４】
また、Lundへの米国特許第5431908号は流体たとえば水を精製するのに有用なハロゲン化物含浸イオン交換樹脂を調製する方法を教示している。この方法は有効量のポリハロゲン化物塩キャリア溶液を有効量の基本的なヨウ化物と強塩基性のアニオン性交換樹脂との間で樹脂の全てがポリハロゲン化物の形態へと変換されるまで循環させることを含んでいる。
【０００５】
MessierおよびLundに開示されたプロセスは０．２ｍｍ（２００ミクロン）から０．８ｍｍ（８００ミクロン）までの範囲内にある径を有するヨウ素化樹脂の粒体またはビーズを調製するのに有用である。しかし、幾つかのフィルタ、ポリマーまたは非ポリマー押出品、創傷包帯、繊維およびコーティングの製造にはより小さな粒子が必要とされる。さらに、ヨウ素化樹脂のコーティングにおけるおよび噴霧剤における使用はより小さな粒子を必要とする。所望される大きさの小さなヨウ素化樹脂粒子はMessierに記載された方法により製造されたビーズを粉砕することによって製造することができる。加えて、内容が参照によりここに組み込まれているMooreheadへの米国特許第6562885号は０．１−３００ミクロンのスケールのより小さなヨウ素化樹脂粒子を製造する方法を開示している。MooreheadはMessierで調製されるようなヨウ素化樹脂ビーズから始め、およびそれらを粉砕してより小さな粒子にする。適切な大きさの粒子を選択したのち、これら粒子はそれらをヨウ素とヨウ化カリウムとの水溶液に高い温度および圧力の条件下で接触させることによって再ヨウ素化される場合がある。
【０００６】
上で説明した微粉化ヨウ素化樹脂粒子を製造する方法は幾つかの欠点を有する。大きなヨウ素化樹脂ビーズの粉砕のあとに形成される粒状のヨウ素化樹脂の複数の部分は、大きなビーズが該ビーズの球体の表面から芯にわたって均一にヨウ素化できないため、異なるヨウ素含有量を有する。大きなビーズでは、該ビーズの中心に該ビーズの端部よりも少量のヨウ素が存在する。結果として、それぞれの粒子は、大きな樹脂ビーズの粉砕ののち、異なる量のヨウ素を有する。粒子を再ヨウ素化することができるが、Mooreheadに記載されているように、再ヨウ素化プロセスは均一にヨウ素化された粒子を製造するものではない。最初の少量含浸粒子のヨウ素含有量が増えると、再ヨウ素化の前に既に最適であった粒子のヨウ素含有量も同様に増える。加えて、このプロセスはかなりの量のヨウ素廃棄物をもたらし、これは環境的に毒性である。
【０００７】
樹脂のヨウ素含有率はその毒性および殺菌性を決定するので、このような不均一性はそれぞれの粒子の殺菌性能の大きなゆらぎとなる。結果として、これら粒子がたとえばフィルタ、ポリマー押出品またはコーティングに組み込まれる場合、得られる製品（たとえば、フィルタ、創傷包帯またはワイプ）は均一に作用しないであろう。結果的に、ヨウ素化樹脂粒子がフィルタに組み込まれる場合、材料のうち低ヨウ素含有量の粒子を含有する領域を通って移動する微生物は失活されない一方でフィルタのうち高ヨウ素含有量の領域を含有する領域を通って移動する微生物は失活されるであろう。さらに、これら粒子はヨウ素化樹脂粒子よりも非常に大きな領域を有する媒体中に分散させられるので、媒体の異なる領域は異なる毒性を有するであろう。
【０００８】
前の段落で説明した不均一性に関する問題に加えて、Messier、LundおよびMooreheadに記載された方法は時間がかかり、技術的に挑戦的でありかつ費用がかかるものである。たとえば、MessierおよびMooreheadに記載された方法は、水もしくは他の液体、またはバッチブレンドを必要とするヨウ素含浸の工程の使用を必要とする。特には、従来技術の方法はヨウ素とヨウ化カリウムとの水性スラッジの使用を必要とする。このようなスラッジを用いる作業は小さな樹脂粒子を取り扱う場合に特に複雑となる。さらに、フィルタ、コーティング、ポリマーおよび非ポリマー押出品において使用されるべき乾燥ヨウ素化粉末を得るには、含まれている水を乾燥させる追加工程が必要とされる。より小さな粒子を作り出すことは特に挑戦的である。Mooreheadプロセスを使用することは、たとえば、２つのヨウ素化工程を必要とし、１つは大きなビーズを製造するものでありおよび１つは粉砕後の小さな粒子を再ヨウ素化させるものである。したがって、バッチプロセスおよび乾燥工程は２度行わなければならない。特定の範囲の粒径が必要とされる場合篩い分け工程も必要とされる。したがって、この多数の製造工程は大規模でありかつ桁違いに費用がかかる。
【０００９】
さらに、従来技術の製造プロセスは環境へのヨウ素の損失のために負の環境的結果を有するであろう。多数のヨウ素化工程を必要とするプロセスは環境に特にやさしくない。加えて、従来技術のプロセスにおける水の使用はヨウ素を含有する流体が生じるのでかなりの毒性廃棄物を作り出す。
【００１０】
したがって、ヨウ素化樹脂を作り出す新しい製造プロセスであって、技術的により単純であり、あまり費用がかからず、生物学的により有効でありかつより環境にやさしい樹脂を産するプロセスを開発する必要性が存在する。加えて、均一なヨウ素含有量を有しおよびそれによりフィルタ、コーティングおよび創傷包帯などの抗菌性製品に適用できる小さなヨウ素化樹脂粒子を作り出す必要性が存在する。
【００１１】
発明の概要
これらの目的にしたがって、ハロゲン化（たとえばヨウ素化）樹脂粒子（たとえばビーズおよび粉末）を作り出す新しい製造プロセスが開発された。新規の製造方法は原料（ヨウ素）をあまり使用せず、最終製品の費用を削減し、環境にやさしくおよび、より優れた抗菌性能となる、従来技術に記載されたプロセスよりも優れたヨウ素含有量を有するヨウ素化樹脂を製造するものである。
【００１２】
本発明の１つの態様はヨウ素化樹脂を製造する製造方法であって、ある量のヨウ素を提供する工程と、ある量のミリングされたアニオン性乾燥樹脂を提供する工程と、微粉化ヨウ素とミリングされたアニオン性乾燥樹脂とを均質混合物を形成するのに好適な期間にわたって容器内で混合する工程と、前記混合物を有する容器をヨウ素を前記樹脂中に吸収させるまたは含浸させるのに十分な期間にわたって高温／高圧加熱容器内に置いておく工程と、ヨウ素化樹脂を回収する工程とを含む方法である。
【００１３】
本発明のもう１つの態様は液体を使用することなくヨウ素化樹脂粒子を形成する方法である。
【００１４】
本発明のもう１つの態様は改良ヨウ素化樹脂であって、ある量のヨウ素を提供することと、ある量のミリングされたアニオン性乾燥樹脂を提供することと、微粉化ヨウ素とミリングされたアニオン性乾燥樹脂とを均質混合物を形成するのに好適な期間にわたってある容器内で混合することと、前記混合物を有する容器をヨウ素を前記樹脂中に吸収させるまたは含浸させるのに十分な期間にわたって高温／高圧加熱容器内に置いておくことと、ヨウ素化樹脂を単離することとによって製造される樹脂である。
【００１５】
本発明のさらにもう１つの態様は実質的に０．１−３００ミクロンの範囲内にある粒径を有するヨウ素化樹脂粒子の混合物であって、全ての前記粒子が実質的に同じヨウ素担持量を有する混合物である。
【００１６】
本発明のさらにもう１つの態様は本発明によって製造されるヨウ素化樹脂粒子をフィルタ、コーティング、織布および不織布、創傷包帯、噴霧剤、殺菌剤、ならびに輸血デバイスにおける抗菌剤として使用することである。
【００１７】
発明の詳細な説明
本発明は様々な殺菌剤ならびに抗菌性および抗ウィルス性製品において広範な有用性を有する活性樹脂粒子を製造する新規の方法を提供する。本発明は当技術で知られている樹脂よりも優れた性質を有する新規の活性デマンド殺菌性ヨウ素化樹脂も提供する。好ましくは、ヨウ素化樹脂は１種のヨウ素化樹脂である。本発明の新規の製造方法は高度に有効でありかつ環境にやさしい。加えて、この製造方法は、製造された樹脂粒子中のヨウ素が高くおよび粒子同士を比較した際のヨウ素含有量の均一性が高いおかげで従来技術によって製造された樹脂よりも優れた総合性能を有する（より有効性が高い）抗菌性ヨウ素化樹脂を製造する。
【００１８】
製造プロセス
本発明の１つの実施形態では、ヨウ素化樹脂は概して以下のように調製できる：
ｉ．  微粉化アニオン性樹脂をジェットミル法または他の適切な方法によって得る。  
ｉｉ．  ０．１ミクロンから３００ミクロンまでの範囲内の粒径を有するある量のミリングされたアニオン性乾燥樹脂を量り分ける。  
iii．  ある量の固体ヨウ素を量り分ける。  
ｉｖ．  固体混合物を非腐食性の加熱可能容器内に入れおよびそれに栓をする。  
ｖ．  加熱可能容器を均質混合物を形成するのに好適な期間にわたってミキサー内に置いておく。  
ｖｉ．  混合が完了したら、非腐食性の加熱可能容器をヨウ素を前記樹脂中に吸収させるまたは含浸させるのに十分な期間にわたって加熱用の高温／高圧加熱容器内に置いておく。  
vii．  加熱が完了したら、非腐食性の加熱可能容器を高温／高圧加熱容器から取り出して冷ます。  
viii．  冷めたら、最終製品を包装して保管する。
【００１９】
ミリングされた乾燥アニオン性樹脂はジェットミルプロセスによって得ることができる。２種類の好ましいジェットミルシステムはHosokawa Micron Groupによって製造される400AAGおよび400TTGである。ジェットミルプロセスでは、好ましくはビーズまたは粒体の形態にあるアニオン性交換樹脂が粉砕されて適切な大きさになる。これらのジェットミルシステムは５ミクロン以下程度の大きさを正確な粒径範囲分布で有するアニオン性乾燥樹脂粒子を製造することが可能である。粒径の分布率は必要とされるニーズに合わせて調整できる。アニオン性樹脂粒子は結合水の形態にある特定の含水量を有するであろう。たとえば、アニオン性樹脂粒子は３％−４０％の間にある含水量を有してもよい。
【００２０】
出発アニオン性樹脂はヨウ素含浸、およびヨウ素の吸収が可能な任意のポリマーでよい。たとえば、この樹脂は強塩基性または弱塩基性のアニオン性交換樹脂たとえば米国特許第5639452に記載されているものでもよい。好ましい実施形態では、アニオン性樹脂は強塩基性のアニオン性交換樹脂である。強塩基性イオン交換樹脂としては強塩基性基たとえば四級アンモニウム、スルホニウムまたはホスホニウム基を含有する樹脂が挙げられる。本発明によって使用できる市販の四級アンモニウムアニオン性交換樹脂としては特に、Amberlite IRA-401 S、Amberlite IR-400 (Cl-)、Amberlite IR-400 (OH-)、Amberlite IR-402 (Cl-)など（Rohm & Hassから）が挙げられ、これらは粒状で得ることができる。これら樹脂はたとえば、スチレン−ジビニルベンゼンポリマー鎖と結合している四級アンモニウム交換基を含有していてもよい。
【００２１】
所望される量のミリングされたアニオン性乾燥樹脂を量り分けたのち、このミリングされたアニオン性乾燥樹脂は加熱可能な非腐食性容器内に入れられる。所望される量のヨウ素が次にこの非腐食性加熱可能容器内に入れられおよびこの容器に栓がされる。ヨウ素は好ましくは微粉化（予め粉砕された）ヨウ素である。ミリングされたアニオン性乾燥樹脂および微粉化ヨウ素の量は所望される最終製品の規格から重量に基づいて選択される。
【００２２】
アニオン性樹脂とヨウ素との混合物を入れた加熱可能な非腐食性容器は次にアニオン性樹脂とヨウ素との均質混合物を形成するのに十分な期間にわたってミキサー内に置かれる。たとえば、アニオン性樹脂およびヨウ素は１０分ないし２０時間の間にある、好ましくは１５ないし２５分の間にある期間にわたって回転混合物内に置かれる。混合は熱および高められた圧力の存在または非存在で成し遂げることができる。
【００２３】
混合が完了したら、前記混合物を入れた非腐食性容器が高温／高圧加熱容器内に入れられて加熱される。１から３００ｐｓｉまでの範囲内にある圧力および６５℃から２００℃までの範囲内にある温度が好適である。好ましい範囲は１００℃ないし約１３５℃で約１０ｐｓｉないし約３０ｐｓｉの圧力で約１０ないし２０分間である。特に好ましい実施形態は加熱が１５ｐｓｉで１０５℃から１１０℃までの範囲内にある温度で約１５分間にわたって行われることである。これら条件はミリングされたアニオン性乾燥樹脂とヨウ化物／ヨウ素との間の有効なイオン交換を可能にする。ミリングされたアニオン性乾燥樹脂がヨウ素化樹脂へと変換されるイオン交換プロセスは変換と呼ばれる。変換に続いて、二原子ヨウ素または三ヨウ化物（Ｉ3-）が樹脂中に吸収または含浸される。用語「三ヨウ化物」は３個のヨウ素原子を含有し、−１の電荷を持つ物質または錯体を指す。樹脂に吸収されたヨウ素は三ヨウ化物へと化学的に変換される場合がある。
【００２４】
二原子ヨウ素の三ヨウ化物への変換を促進するために、固体のヨウ化カリウム（ＫＩ）が、必須ではないが、混合および加圧に先立って混合物へと添加されてもよい。ヨウ化カリウムまたは物理的／化学的に生じたヨウ化物は二原子ヨウ素と反応して三ヨウ化物を作り出す。変換工程中、三ヨウ化物はアニオン性乾燥樹脂のアニオン成分と交換する。
【００２５】
ヨウ素化樹脂粒子は変換工程およびその後の冷却に続いて単離されてもよい。所望される場合には、粒子を篩い分けて特定の範囲の大きさを得てもよい。ヨウ素化樹脂粒子の大きさは約０．１ミクロンから約３００ミクロンまでの範囲内にある。好ましい大きさはヨウ素化樹脂粒子を包含するであろう最終製品の性質に依存する。たとえばメルトブロー用の不織押出品は４−５ミクロンの粒子を好むであろうし、およびスパンボンディングは１０ミクロンの粒子を好むであろう。以下に論じるように、本発明の製造プロセスから形成されるヨウ素化樹脂粒子は粒子同士で均一な量のヨウ素含有量を有する。それぞれの粒子中のヨウ素含有量は約１０％から約７０％までの間の範囲内にあってもよく抗菌ベース製品におけるそれらの究極的な使用に依存する。ヨウ素化樹脂粒子のヨウ素含有量の好ましい範囲は４５％−５５％の間にある。
【００２６】
上で説明した製造プロセスはヨウ素化樹脂を作り出すのに使用される従来技術の方法に優る重要な利点を提供する。このプロセスは従来の方法において利用される材料の非常に多数の処理を排除して全ての製造工程を１つの処理工程に集約させる。本発明の方法の１つの利点は液体たとえば水の使用が排除されることにある。背景の節で論じたように、水は、小さな粒子を取り扱う場合に特に、プロセスを複雑にする傾向がある。たとえば、粉末の形態にある小さなヨウ素化樹脂粒子は処置および処理するのが非常に難しいスラッジを作る。加えて、水を使用することは少なくとも１回の乾燥工程の実施を必要とし、プロセス時間および製造費用を増加させる。小さな粒子の乾燥も、乾燥プロセス下では粒子は凝集して塊となる傾向を有し乾燥後のさらなる粒子分離プロセスを必要とするので非常に難しい。本発明の新規の製造プロセスは、ヨウ素を含有する水が生じずおよびそのためにヨウ素を含有する廃棄物が生じないので、従来技術に記載されたプロセスによって生じる毒性廃棄物の殆どを排除する。さらに、前記プロセスは原料（たとえばヨウ素）をあまり使用せず、製造費用を削減しおよびより少ない量の危険廃棄物を製造する。
【００２７】
本発明の製造プロセスのもう１つの重要な利点は製造中のヨウ素の損失が従来技術の方法よりもかなり少ないことである。例において以下に説明するように、我々は本発明の製造プロセスの有効性を、Triosyn（登録商標）ヨウ素化樹脂粒子を同様の化学量論比で作り出すために使用される今日使用されている製造プロセスと比較した。すなわち、固体樹脂の固体ヨウ素／ヨウ化物について同じ比が使用された。製造後、ヨウ素化樹脂粒子中のヨウ素の割合が算出された。樹脂ビーズ中に組み込まれたヨウ素の量は新規の製造プロセスを使用するとTriosyn（登録商標）粒子を製造するのに使用される古い方のプロセスと比較した場合に著しく多かったことが分かった。加えて、ヨウ素の量は本発明のプロセスにおいては、古い方のプロセスよりも少なく、これは殆どのヨウ素が樹脂に組み込まれることを示している。したがって、新規の方法はより高い製品収量と最終製品におけるより高いヨウ素の割合（％回収）を与える。それ自体で、新規のプロセスは処置、材料および費用分析に関して従来技術の方法よりもかなり優れており、より低い費用、より大きな殺菌有効性およびより優れた毒性プロファイルとなる。また、以下に論じるように、本発明の製造プロセスは今日の商用プロセスを使用して製造されるTriosyn（登録商標）ヨウ素化樹脂粒子よりもかなり有効なヨウ素化樹脂粒子をもたらす。
【００２８】
本発明の製造プロセスのさらにもう１つの重要な利点はそれが均一な量のヨウ素含有量を有するヨウ素化樹脂粒子を製造することにある。Triosyn（登録商標）ヨウ素化樹脂粒子を作り出すのに使用される今日の製造プロセスは均一なヨウ素含有量を有する粒子を製造できない。我々は、ヨウ素化樹脂粒子を作り出す従来の方法によって作り出されるヨウ素化樹脂粒子の混合物においてそれぞれの粒子間でのヨウ素含有量に関する大きな不一致を見つけた。本発明において説明される新規の方法を使用すると、均一性の程度が高いヨウ素化樹脂粒子が作り出される。したがって、粒子同士を比較した際、ｗｔ／ｗｔ基準でのヨウ素含有量の違いは極僅かである。
【００２９】
本発明のプロセスによって製造されるヨウ素化樹脂粒子の均一性は重要な結果を有する。粒子が抗菌性製品たとえばフィルタ、創傷包帯、医学診断、ポリマー押出品、非ポリマー押出品または塗料／コーティングに組み込まれる場合、製品の性能は均一であろう。これとは対照的に従来技術ではヨウ素化樹脂粒子のヨウ素含有量の不均一性のせいで製品の様々な領域上に殺菌性能の著しい揺らぎが存在するであろう。加えて、本発明の前には、ヨウ素化樹脂粒子を使用して製造される各抗菌性製品（たとえばフィルタ）が一貫した性能を有することを確実にするのは難しかった。製品の有効性はそれぞれの粒子のヨウ素含有量の関数であり、従来技術の方法を使用して作り出すのは不可能であった。本発明によって作り出されるヨウ素化樹脂粒子は、様々な製品において、それぞれの製品の性能が実質的に均一であるという保証をもって使用できる。
【００３０】
我々は、Triosyn（登録商標）ヨウ素化樹脂を作るのに使用される今日の商用プロセスおよび本発明の新規のプロセスによって作られたヨウ素化樹脂粒子の抗菌性能を試験するように設計された一連の実験を行った。これら試験のうち幾つかを以下の実験の節において説明する。我々は２つの製造プロセスがヨウ素化樹脂粒子において同じ総量のヨウ素（たとえば４５％）を与えるように設計されていた場合、本願の発明のプロセスの粒子は今日の商用プロセスによって製造される粒子よりもかなり有効であったことを観察した。２つのプロセスによって製造される粒子のヨウ素の総含有量は実質的に同じであるため、我々はこの増加した有効性を新しいプロセスによって製造されるヨウ素化樹脂における粒子同士でのヨウ素含有量のより優れた均一性に帰する。
【００３１】
上で説明した製造プロセスはヨウ素化樹脂粒子の製造に使用されたが、他の樹脂粒子の製造も本発明によって開発できる。たとえば、アニオン性交換樹脂の使用に加えて、他の材料を（単独でまたは組み合わせて）使用できる。これらの材料としては以下が挙げられる：
ａ）カチオン性樹脂
ｂ）セルロース
ｃ）ポリプロピレン（ＰＰ）
ｄ）高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレンコポリマー（ＥＶＡおよびＥＭＡ）などのポリエチレン（ＰＥ）
ｅ）ナイロン（全てのタイプ）
ｆ）ポリアミド
ｇ）ポリエステル
ｈ）ポリメチルメタクリレート
ｉ）ポリウレタン（ＰＵ）
【００３２】
さらに、ヨウ素の使用に加えて、他の活性剤を単独でまたは組み合わせて本発明にしたがって使用してもよい。他の活性剤の例としては塩素、臭素、ならびに他の非固体および非昇華性の化学薬品が挙げられる。これらの活性剤を有する粒子を作り出すプロセスは、上で説明したような、ヨウ素をアニオン性樹脂と反応させることについて説明されたプロセスと類似しているであろう。
【００３３】
ヨウ素化樹脂の使用
本発明によって製造されるヨウ素化樹脂（または開示された他の化合物）は様々な用途に使用できる。たとえば、前記ヨウ素化樹脂は抗菌性および抗ウィルス性製品、除毒剤、ならびに殺菌剤において使用されてもよい。また前記ヨウ素化樹脂は微生物を含有する流体、たとえば空気および水などの流体を殺菌するのに使用されてもよい。また前記ヨウ素化樹脂は生物学的流体たとえば血液を殺菌するのに使用されてもよい。
【００３４】
加えて、本発明によって製造される活性樹脂は担持部材上に置かれてもよい。ヨウ素化樹脂を含有する担持部材は織物の、不織布の、または無菌化の包帯に組み込まれてもよい。
【００３５】
加えて、本発明により製造される活性樹脂をポリマーまたは非ポリマー構造体に埋め込んで、コーティングまたは塗料として適用できる混合物を作り出してもよい。たとえば、前記活性樹脂粒子はポリマーに組み込まれてもよくおよび得られたポリマー／ヨウ素化樹脂はエラストマー材料、たとえば手袋、カテーテルまたはコンドームの表面をコーティングするのに使用できる。コーティング材料を調製するために、活性樹脂粒子はポリマーの水性分散液へと添加される。好ましいポリマーとしてはアクリロニトリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリアクリル、ヒドロゲルポリマーおよびポリアクリル／ポリウレタンブレンドが挙げられる。ポリマー混合物を形成したのちに、エラストマー製品（たとえば手袋、コンドームまたはカテーテル）を前記混合物へと浸して乾燥させてもよい。あるいは、ヨウ素化樹脂粒子を含有するポリマー混合物をエラストマー材料上にスプレーしてもよい。
【００３６】
１つの好ましい実施形態は本発明の製造プロセスによって製造されるヨウ素化樹脂を抗菌性製品において使用すること含む。ヨウ素化樹脂は様々な微生物の大きなアレイに毒性作用を及ぼしおよびそのために、広範な有用性を有する。本発明のヨウ素化樹脂粒子は創傷包帯、輸血デバイス、噴霧剤、織物、フィルタ、ポリマー押出品、非ポリマー押出品、ワイプおよび塗料／コーティングにおいて使用されてもよい。
【００３７】
本発明のヨウ素化樹脂粒子はフィルタにおいて使用されるのに特に有用である。参照により組み込まれている米国特許出願第2006/0144403号はヨウ素化樹脂粒子を不織布または圧縮性材料に組み込んで抗菌フィルタを作り出す様々な方法を記載している。本発明の新規のヨウ素化樹脂粒子は、フィルタに組み込まれる場合、ヨウ素化樹脂粒子の間でのヨウ素含有量の均一性のおかげでフィルタ材料の全体にわたって一貫した生物学的性能を有する。したがって、前記濾材は従来技術の解決策よりも効率的に毒素を根絶できる。本発明によって使用される濾材の例としてはフェイスマスクおよびＨＶＡＣが挙げられる。好ましくは圧縮性材料の形態にある濾材は、フェイスマスクの周囲に設置されるように構成されている圧縮性ガスケットへと形成されてもよい。使用中、圧縮性ガスケットはフェイスマスクと使用者の顔との間に設置され、通気性クロージャーを作製する。本発明による方法によって形成されるヨウ素化樹脂粒子を含有する圧縮性ガスケットはそれを通過する微生物を失活できる。
【００３８】
本発明のヨウ素化樹脂粒子を使用するフィルタは米国特許出願第2006/0144403号に記載された方法を使用して調製できる。１つのこのような方法は所望されるヨウ素化樹脂がクラウドとしてポリプロピレン繊維の押出し点に近い位置に提供されるメルトブローシステムを使用することを含む。ヨウ素化樹脂のクラウドはスピナレットから出て行く押出された繊維を覆う。したがってヨウ素化樹脂は繊維の間の集合ウェブ上に物理的にトラップされた状態になる。
【００３９】
あるいは、本発明のヨウ素化樹脂粒子は不織フィルタの繊維中に直接組み込まれてもよい。ヨウ素化樹脂を不織材料に組み込む方法も当技術において知られている。一般に、ヨウ素化樹脂は押出しの前にポリマーとブレンドされ、それによりそれは該ポリマー全体に存在する。ポリマーが凝固すると、ヨウ素化樹脂は得られた繊維全体にわたって分散している。ヨウ素は不織布の表面に拡散してもよく、そこでそれは毒性作用を微生物／毒素に及ぼす。また、前記ヨウ素化樹脂を含有する繊維を押出しとスプール上の冷却器とによって作り出すこともでき、空気絡合（air entanglement）、水絡合（water entanglement）および／またはニードルパンチによってもさらに可能である。
【００４０】
製造プロセスの例
本発明によって製造されたヨウ素化樹脂粒子とTriosyn（登録商標）ヨウ素化樹脂粒子を製造するのに今日使用されている商用プロセスによって製造されたヨウ素化樹脂粒子との性能および生物学的性能を比較する検討を行った。古い方の商用製造および本発明によって行われた新しい製造プロセスを以下に示す。
【００４１】
Ａ．）Triosyn（登録商標）ヨウ素化樹脂粒子を製造するための今日の商用製造プロセスをベースにしたプロセス
ｉ．三ヨウ化カリウム（ＫＩ3-）スラリーを作製する：
ａ．０．６４８ｋｇの元素ヨウ素（Ｉ2；小球にされたＵＳＰグレードのもの）を量り分ける
ｂ．０．２６１ｋｇのヨウ化カリウム（ＫＩ）を量り分ける
ｃ．Ｉ2をＫＩに添加する
ｄ．０．０６６ｋｇの水（鉱質除去されたもの）をＩ2／ＫＩ混合物に添加する
ｅ．全ての成分を十分ブレンドされるまで混合する
ｉｉ．０．４ｋｇのアニオン性Amberlite樹脂（乾燥重量基準で５００μｍ）を量り分ける
iii．アニオン性樹脂をＫＩ3-スラリーへと添加する。  
ｉｖ．アニオン性樹脂およびＫＩ3-スラリーを最小で３０分間にわたって混合する。  
ｖ．混合物を１０分間にわたって１５ｐｓｉの圧力で（約１０５−１１０℃で）加熱する。  
ｖｉ．加熱が完了したら、混合物を冷ます。  
vii．混合物を水でリンスして過剰なＩ2およびＫＩ3-をヨウ素化樹脂から除去する。  
viii．ヨウ素化樹脂を乾燥させる。  
ｉｘ．ヨウ素化樹脂ビーズを回収する  
ｘ．ヨウ素化樹脂を微粉化して粒径が３ミクロンから５．８３ミクロンまでの範囲内にあるヨウ素化樹脂粒子を製造する。
【００４２】
Ｂ．）Triosyn（登録商標）ヨウ素化樹脂粒子を製造するための本発明の製造プロセスをベースにしたプロセス
ｉ．微粉化アニオン性Amberlite樹脂（ヨウ素は存在していない）を微粉化のためのミリングプロセスを使用することによって得る。  
ｉｉ．大きさが約０．１から３００ミクロンまでの範囲内にある０．８５ｋｇのジェットミリングしたアニオン性樹脂（乾量湿量基準（dry wet base））を量り分ける。  
iii．１．３３ｋｇの微粉化ヨウ素を量り分ける。  
ｉｖ．固体混合物を耐腐食性容器に入れてそれに栓をする。  
ｖ．容器を回転ミキサー内に３０分間の期間にわたって置いておく。  
ｖｉ．混合が完了したら前記コンテナを加熱用の高圧／高温加熱容器に入れる。１１０℃で１５ｐｓｉの圧力で１５分間にわたって加熱する。加熱が完了したら、コンテナを加熱器（cookeer）から取り出して冷ます。
【００４３】
vii．冷めたら、最終的なヨウ素化樹脂製品を包装して保管する。
【００４４】
上で説明した２つのプロセスについての成分の比較の概要を以下の表１に示す。最初に添加された％Ｉ2はプロセスで最初に使用されたヨウ素の量をプロセスで使用されたヨウ素とミリングされた乾燥アニオン性樹脂との総量（乾量基準）で割ることによって算出された。最終製品中の％Ｉ2は回収率法（the percent recovery method）を使用して決定された。回収率法はTriosyn樹脂または粒子中の元素ヨウ素（Ｉ2）の濃度を決定する。樹脂／粒子中に含有されたヨウ素は０．１Ｎのチオ硫酸ナトリウムの添加によって以下の反応：
Ｉ2    ＋    ２Ｓ2Ｏ3-2    →    ２Ｉ-    ＋    Ｓ4Ｏ6-2
で中和される。
【００４５】
反応が完了したのち、溶液中の過剰なチオ硫酸ナトリウムは０．１Ｎのヨウ素液を使用して滴定される。逆滴定で使用されるヨウ素液の量は数学計算による樹脂／粒子中のヨウ素含有量の決定を可能にする。
【表１】
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【００４６】
表１は新しい本発明のプロセスが、ヨウ素のヨウ素化樹脂に対する比を今日の商用プロセス（古いプロセス）と同様にして始めたにも関わらず、より高い割合のヨウ素をヨウ素化樹脂中に提供することを表している。加えて、新しいプロセスにおける最終的なヨウ素化樹脂製品の総収率は古いプロセスよりも大きい。さらに、古い商用プロセスはかなりの量のヨウ素を浪費する一方で、新しい本発明のプロセスは極小のヨウ化物のみを損失する。そのため、新しいプロセスは今日の商用プロセスよりもかなり環境にやさしい。
【００４７】
生物学的試験
本発明によって製造されたヨウ素化樹脂を生物学的活性について試験した。グラム陰性微生物である肺炎杆菌を供試生物として使用した。ＡＳＴＭの生物学的方法をヨウ素化樹脂の微生物を失活させる能力を定量的に決定するのに使用した。
【００４８】
ＡＡＴＣＣ生物学的方法：
ｉ．供試物品（１''×１''）をそれぞれの無菌の５０ｍｍペトリ皿に入れる。  
ｉｉ．微生物懸濁液を、ｍｌあたりそれぞれ約１０８ＰＦＵまたはＣＦＵの滴定量を提供するように無菌寒天スラリー（８．５ｇ／Ｌ ＮａＣｌ、３ｇ／Ｌ 寒天）中で調製する。
【００４９】
iii．寒天スラリー微生物懸濁液を接種の直前にボルテックスで攪拌してチャレンジ微生物の均一な分布を確実にする。
【００５０】
ｉｖ．各スワッチに０．１ｍｌの微生物懸濁液を接種する。ペトリ皿を予め定められた接触時間にわたって室温でインキュベートする。
【００５１】
ｖ．規定の接触時間ののち、各スワッチを１０ｍｌの無菌ＰＢＳ−ＴＴ（０．５％のツィーン（Tween）および０．１％のチオ硫酸ナトリウム）を入れた無菌５０ｍｌコニカル管へと無菌的に移しおよびこの管をボルテックスで攪拌して抗菌性成分の中和を完了させかつ微生物を供試物品から放出する。
【００５２】
ｖｉ．溶液を次に収集して、段階希釈したものを適切な増殖培地を入れたペトリ皿上で標準的な微生物学的技術を使用して平板培養する。
【００５３】
vii．％減少で表されるある材料の規定の接触時間にわたる抗菌活性の程度を以下のように算出する。
【００５４】
％減少  ＝  １００（Ｃ−Ａ）／Ｃ
ここで：
Ｃ＝接種直後の（Ｔ＝０の接触時間での）接種を受けた処理されていないコントロール検体スワッチから回収された細菌の数
Ａ＝規定の接触期間にわたってインキュベートされた接種を受けた処理済の供試検体スワッチから回収された細菌の数
【００５５】
ヨウ素化樹脂の調製を上に説明したものと同様に行った。新しい本発明のプロセスによって作られたヨウ素化樹脂粉末は最初の製造調製におけるヨウ素の割合を６５．７％とした固体樹脂および固体ヨウ素を使用した。古い商用プロセスによって作られたヨウ素化樹脂の粉末は初期混合物中に約６２％のヨウ素を含有していた。表２に示した結果は、クエブシエラ属に対する微生物学的性能の結果が新しい製造方法およびそれが作り出す製品の場合に非常に優れていることだけでなく、同様の重量対重量の初期化学混合物の調製により我々が優れたヨウ素含有最終製品を新しい製造方法を用いて得られることも示している。
【表２】
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【００５６】
初期混合物においてより少量のヨウ素を使用した以外、同様の実験を行った。再び、結果は我々に優れた％ヨウ素（新しいプロセスの場合４７％）および４４％（古いプロセスの場合）を示した。クエブシエラ属に対する試験を７分の接触時間で行った際、新規の製造方法によって作り出されたヨウ素化樹脂は７分の接触時間で約２．５対数（approximately 2.5 Logs）だけ優れた微生物学的性能をもたらした。
【表３】
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【国際調査報告】
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