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抗微生物组合物及其制造方法
【相关申请】
本申请分别主张2013年05月02日提交的美国临时专利申请第61/854850号及2014年03月08日提交的美国临时专利申请第61/967002号的优先权。
【技术领域】
本发明大致关于包含银抗微生物的组合物及器械，且特定言之，关于用于处理伤口及灼伤的组合物及其制造方法。
【背景技术】
为促进感染伤口及灼伤较快愈合，减少生物负荷为第一步。在数量上，感染伤口的生物负荷可高达每克组织一百万个菌落形成单位(cfu)。因此，伤口迅速消毒随后维持低生物负荷尤其有吸引力。
最普遍接受的用于减少伤口生物负荷的临床实践为用灌输有抗微生物化合物的敷料覆盖伤口。伤口敷料的选择视伤口状况而定；对于严重感染的伤口，极迅速地释放抗微生物的活性物至伤口的敷料较佳致使细菌数降至可忽略的水平。此后，在最佳湿度管理下，身体免疫系统接管以加速愈合。商品为一种迅速释放致死剂量离子银的敷料。虽然该喷出的离子银杀死细菌，但其亦使皮肤着色且在短期经常延缓伤口愈合。
或者，存在随时间推移较缓慢传递抗微生物的活性物至伤口部位的产品。在该情况下生物负荷减少缓慢发生，但不干扰身体的自然愈合过程。另外，这些产品与辅助愈合且提供湿度管理的药剂混配。这种产品的实例包括抗微生物的水凝胶(及)及抗微生物的薄片敷料(及)。
然而，在这些产品(尤其水凝胶)中，活性银化合物的量保持较低以使得在外部使用(topicaluse)中，它们对皮肤细胞没有毒性。在水凝胶中，由于其 复杂的组成及高粘度，较低量银化合物经常产生不均匀的效能，因为活性物质(Ag⁺离子)有时过早地还原至对微生物无活性的元素银(Ag⁰)。过早还原经常发生在储存期间封装形式的水凝胶组合物中，归因于多种因素，诸如与封装材料相互作用及环境条件发生变化。因此，目前出售的含银组合物在新鲜制造时表现不同，且随着其接近其存放期结束可能失效。为补偿水凝胶产品接近其有效期结束活性降低，调配者经常增加活性离子银量。然而，增加水凝胶中离子银量由于先前提及的多种因素而增加过早还原的风险。水凝胶组合物中活性银化合物还原成非活性元素银伴随有不希望有的变色。在一些情况中，水凝胶经历凝胶pH值变成酸性，导致对患者皮肤的刺痛及刺激增加。此尤其为具有敏感皮肤的人们或具有灼伤的人们极其不希望有的。
虽然一些含银抗微生物产品(诸如敷料)为深色的且已可接受，但消费者偏好不允许深色或变色的水凝胶。因此，抗微生物组合物，尤其携带较大量活性银化合物且在制造时不为深色或在封装形式中过早变黑的水凝胶，可为有用的。此外，具有接近中性的pH值且稳固防止pH值偏离至酸性范围的抗微生物组合物亦可为有用的。此外，明显辅助监测愈合伤口且能够提供湿度管理的抗微生物的水凝胶组合物可在实践中提供其他效用。
为提供稳固且有效的抗微生物的水凝胶组合物，以稳固且有效的抗微生物活性剂作为起始物质。在活性物中，理论上银相当有效，因为其在治疗性用量下无毒且在临床医师中具有超过一百年的安全使用历史。此外，实际上由于银多管齐下干扰细菌生长周期而无常见病原体出现对银的耐受性的风险。相比之下，流行抗生素已随着微生物抗性株缓慢出现而变得无效，其为抗生素滥用的无心后果。其他抗微生物剂(诸如双胍及双氯苯双胍已烷化合物)可能有用，但它们具有毒性问题且因此可能不适用。
然而，尽管银有前途，但具有银的产品并未广泛使用。此是因为绝大多数银化合物易于光及热诱发变色且由此不稳固。经常具有足够耐受性的银化合物微溶于水中，例如磺胺嘧啶银。举例而言，自四十年前引入磺胺嘧啶银以来，未有任何银化学具有匹配或超过其耐变色性的报道。由于在实际上所有溶剂中 的不良溶解度，磺胺嘧啶银的成果已遭受限制。鉴于已有磺胺嘧啶银无法有效针对已显现对磺酰胺的抗性的微生物的报道，继而其较不可能为器械制造商及调配者所选的活性银化合物。另外，溶解度问题一般可导致产品品质问题，可增加用量以取得功效且因此使得制造需要技巧。虽然不与银的广谱功效匹配，但含银产品在与身体部分或皮肤接触时可引起着色。最后，含银器械中变色的不可预测性可导致不良制造产率、品质问题及存放期短暂。已开发多种稳定器械及组合物中的银的方法，但这些方法由于其器械特异性及限制性实施而具有限制性效用。因此，缺乏可提供对光及热诱发的变色大致较稳固的耐受性且相对直接地并入器械及组合物(包括水凝胶)的抗微生物的银化合物或一组化合物。
【发明内容】
本发明的发明者已认识到这些问题且在本文中描述包含迄今未作为抗微生物活性物加以研究的三聚氰酸银衍生物的抗微生物组合物。本发明亦涵盖包含所述化合物的抗微生物的器械。在一个实例中，抗微生物组合物为水凝胶。水凝胶为光滑的、黏稠的、触变性的、澄清半透明的、在外部使用中产生的剪切力下可易于涂抹。所述抗微生物组合物的特征为尽管包含较高负载的活性银化合物，但仍澄清，具有抗光及热诱发的变色的能力。本发明的一些实例水凝胶具体实例能够抵抗因日光曝露或蒸汽灭菌的高温而变色，不损害抗微生物活性。所述水凝胶组合物经受住日光及高温而不变色同时保持其抗微生物有效性的能力为本发明的区别特征。换言之，所述水凝胶的稳固热稳定性排除专门的储存条件或运送要求且转化成实际上无限的存放期。
本发明的抗微生物的水凝胶组合物不着色于皮肤且在用量下预想对人类及动物无毒。其具有针对实质上所有常见病原体的有效广谱抗菌活性：细菌(包括MRSA及VRE)、酵母及真菌，但在较高银负载下可有效针对变形虫(amoeba)、原生动物、病毒等。所述水凝胶组合物适用于治疗糖尿病患者罹患的急性及慢性伤口、一度及二度灼伤以及黏膜上的伤口。当适当混配时，其为治疗微小切伤、灼伤及擦伤同时着色风险最小的有效且安全的OTC产品。水凝胶借由减少 生物负荷且促进低至中等渗出伤口的湿度管理来促进且加速伤口愈合。
本发明还提供使用一组三聚氰酸银化合物作为抗微生物剂的方法。该化合物对热(蒸汽灭菌温度)及光(直接日晒)呈惰性，相对容易合成以及并入组合物及器械。为赋予组合物抗微生物特性，组合物借由金属三聚氰酸盐与可溶性银盐在溶液中原位简单地获得或者分别单独或以混合物形式形成且随后混配。尽管微溶于水中，但当在有效用量下混配于抗微生物的水凝胶中时，令人惊讶地其并未不利影响凝胶透明度。本发明涵盖制造适用作伤口护理产品或患者护理产品的包含所述化合物的抗微生物的器械及组合物的方法。提供非医疗器械及其应用的实例。
【附图说明】
无
【具体实施方式】
本发明描述的以上优势及其他优势以及特征应易于由以下具体实施方式而显而易见。应当了解，提供以上发明内容以便以简化形式引入经选择的具体实施方式中进一步描述的概念。其并非意指确定所请求保护主题的关键或基本特征，主题的范畴仅由具体实施方式后的权利要求定义。此外，所请求保护的主题不限于解决上述或本发明的任何部分中记录的任何缺点的实施。
涵盖包含银的抗微生物组合物。该组合物为非晶形外用制剂，其适合作为广谱抗微生物剂有效针对实质上所有常见病原体：细菌(革兰氏阳性及革兰氏阴性)、厌氧菌、酵母及真菌。尽管所述组合物预期外用，但其在人类及动物的黏膜(例如口腔)上使用属于本发明的范畴。视组合物中抗微生物的活性银化合物的量而定，该组合物亦可有效针对其他生物体，诸如病毒、变形虫、原生动物等。
抗微生物的水凝胶组合物
在一个实施例中，本发明的组合物为水凝胶，但范围介于稀悬浮液(极低粘度)或溶液至浓缩物或粘团状组合物(极高粘度)的其他形式并未超出本发明的范畴。如水凝胶，其为非晶形且因此在任何外部施用中直观使用。一方面， 该组合物为触变性凝胶且具有屈服应力。这种凝胶显示出当借由搅拌或甚至剧烈震荡干扰时，视粘度迅速减小。然而，当移除干扰时，视粘度恢复且在休止状态期间保持。屈服应力为克服自凝胶(结构态)至溶胶(流动或非结构态)的转变值且指示凝胶组合物在该屈服应力下可易于涂抹。一方面，本发明的水凝胶组合物具有在20-25℃下范围介于0至1000Pa、更优选5Pa至750Pa且最优选50Pa至400Pa的屈服应力。此外，低屈服应力允许易于自封装管施配。如本文所述，澄清外用水凝胶可包含抗微生物的化合物，该化合物包含银及s-三嗪环。在一个实施例中，澄清外用水凝胶可除三聚氰酸银活性剂之外还包含过氧化氢。在一些外部施用中，水凝胶为触变性水凝胶且可具有在0至1000Pa范围内的屈服应力。
水凝胶组合物的另一有吸引力的特性为透明性。此属性为临床医师所需，因为其允许临床医师自外部(经由薄膜透湿敷料)监测伤口愈合进程而无需借助于疼痛(对于患者)换药以检查伤口收缩。令人关注的是，尽管存在含量高达1000ppm的活性银化合物，但仍保持水凝胶中的透明性。考虑到本发明的银活性物微溶于水中，在所述水凝胶中观察到的透明性是相当显著的。
本发明的水凝胶具有低至中等吸收特征，有助于低至中等渗出伤口的湿度管理。在严重渗出伤口中，过湿可常常延缓愈合过程。某些商品与本发明的水凝胶相比具有高得多的吸收能力。本发明的一个具体实例克服本发明的抗微生物水凝胶的中等吸水能力的局限性。该具体实例利用包含抗微生物水凝胶(其可为无菌)与无菌高水容量绷带(例如亲水凝胶片或海绵)的组合的试剂盒，用于有效治疗严重渗出伤口。高吸收容量绷带有助于保持伤口湿度，而抗微生物的银水凝胶确保无细菌环境，由此加速伤口愈合。
出售的某些伤口水凝胶含有交联亲水聚合物的微粒以增强吸水能力。然而，其为颗粒状感觉且常常在皮肤上留下凝胶残余物。相比之下，本发明的水凝胶感觉光滑且可近乎于雪花膏擦入皮肤。此特征对于意欲治疗微小切伤、灼伤或擦伤的OTC产品十分相关，因为产品残余物的存在不为作为最终用户的年轻患者所需。
与出售的一些抗微生物水凝胶不同，本发明的抗微生物水凝胶具有接近中性的pH值(7-8范围)且保持其pH值合理稳定。其典型地避免与由酸性pH值所引起的皮肤刺痛相关的问题。若不正确地调配，水凝胶产品可致使pH值随时间推移偏离至酸性5-6范围。为减轻使用本发明的抗微生物水凝胶不断发生的与由酸性pH值所引起的刺痛相关的风险，添加例如来自苯佐卡因(benzocaine)家族的止痛化合物属于本发明的范畴。但视应用而定，水凝胶组合物可具有介于2与10之间的pH值。这种变化亦由本发明的发明者所预期的。举例而言，具有酸性pH值(5或5以下)的组合物在指甲真菌感染的治疗中可为较佳。
对于在破裂皮肤上的任何外用抗微生物产品，毒性值得关注。重复使用可致使活性化合物进入身体且产生无心伤害。在伤口环境中，活性物含量可干扰与愈合相关的生化过程。本发明的抗微生物水凝胶并入在意欲使用3-5天的伤口护理产品所预期的含量下相对安全的银化合物作为活性剂。此外，活性银化合物包含已在商业中使用且具有可接受的安全记录的部分。举例而言，在三聚氰酸的情况下，大鼠的LD₅₀值为每公斤体重(BW)7700mg。相比之下，数种日常生活中遇到的常见化学剂，诸如硼酸(药用)、苯甲酸或苯甲酸钠(防腐剂)及水杨酸(药用)，具有比三聚氰酸低的LD₅₀(大鼠)值，意指其更具毒性。另外，水凝胶组合物主要外部使用。此外，该组合物为粘稠凝胶，为三聚氰酸根阴离子或银阳离子经由破裂皮肤扩散进入身体提供较大阻力。以此方式，作为一个实施例，进入身体的三聚氰酸部分的量可比毒性阈值小一千倍。因此，在极端情形下(诸如灼伤患者具有40％身体覆盖了外用凝胶且持续超过数天的状况)，三聚氰酸银衍生物可视为实际上无毒，甚至在本发明所涵盖的这种用量下。作为一个实施例，确定用量相当于2000ppm或2000ppm以下的银元素当量，而额外用量小于1000ppm。作为另一实施例，水凝胶中银的量可以水凝胶的重量计介于50ppm与1000ppm之间。
每当充分需要提供抗微生物条件以维持无细菌环境，抗微生物的水凝胶组合物为合适的。在广义上，抗微生物组合物提供一层附加的针对细菌或真菌污染的保护。其尤其适用于治疗(a)慢性及急性伤口以及(b)一度及二度灼伤。 举例而言，慢性伤口特征在于长时间发炎且延迟伤口愈合及修复，其常常由微生物污染所导致。相比之下，严重感染伤口具有极高生物负荷，细菌数超过每克组织十万cfu。在两种情况中，抗微生物组合物借由迅速有效消除或降低生物负荷使得身体自然愈合过程能得以开始来提供治疗作用。
由于抗微生物的水凝胶组合物的低至中等的触变性屈服应力，所以其可较易于在由手指或手产生的剪切力下以薄层形式施用。因此，其适用于防止以1度及2度灼伤表征的新灼伤皮肤区域上的感染，而无引起个体剧痛的风险。当在所述组合物中混配至最低有效银含量时，其可用于治疗微小切伤、擦伤及灼伤。作为增加的益处，水凝胶组合物不致使皮肤着色，即使当施用区域曝露于日光中时。此方面在OTC产品中可以是有价值的，因为常常遭受这种损伤的在外面玩耍且在损伤区域上施用该组合物的孩子不会由于担忧皮肤着色而杜绝玩耍活动。在医院设置中，其适于使用而无患者衣服、床单及被褥表面着色的风险。
包含银的抗微生物的水凝胶组合物的医学应用扩展至伤口愈合以外。举例而言，具有pH值(5或5以下)的抗微生物的调配物可借由消除致病皮肤癣菌而用于治疗指甲及甲床的真菌感染(甲癣)。或者，本发明的具体实例可用于治疗皮肤病状，诸如由厌氧细菌(痤疮)、蠕形螨(红斑痤疮)及真菌(股癣及运动员脚病)所引起的痤疮、红斑痤疮、股癣及运动员脚病。抗微生物组合物的另一具体实例为作为怀孕监测所用的超声波凝胶。该组合物可致使所施用的皮肤区域在检查期间无菌且可由于使用合成黏土作为增稠剂而具有足够良好的透射率。其足可以代替当前超声波凝胶产品，因为其亦不着色。
除水凝胶之外，本发明的发明者涵盖包含活性银化合物的其他形式的非晶形组合物。合适实例为悬浮液、溶液、生物黏着或黏着组合物(US4914173)、聚合物溶液、洗涤、乳膏、o/w或w/o乳液、乳凝胶、油膏、子宫托、软膏及可喷雾液体或悬浮液(US6551577)、乳胶(US6342212)、糊剂、油性悬浮液、水溶性聚合膜、能够持续释放抗微生物剂的水不溶性膜等等。非晶形组合物的额外实例包括各种类型的墨水(例如柔版印刷、凹版印刷、用于DOD及连续喷 墨的喷墨墨水)以及水性及非水性树脂。
抗微生物的活性剂
本发明的抗微生物组合物包含抗微生物的活性银化合物。更特定言之，该活性化合物为一组包含至少一个s-三嗪环的银化合物。虽然本领域普通技术人员认识到含银化合物可具有抗微生物特性，但并非所有化合物合适，因为其可能缺乏必要的光及热稳定性。在该情形中，包含s-三嗪环的抗微生物的银化合物是适用的，因为其实际上对典型地在抗微生物组合物及器械的操作及/或制造中遇到的光及热呈惰性。包含s-三嗪环的相关活性银化合物描述于公开论文中(参见“Cyanuricacidandcyanurates”，SeiferG.B.,RussianJournalofCoordinationChemistry,第28卷，第5期，第301-324页(2002)，其全文以引用的方式并入)。在所述化合物中，实施例化合物列于下表。此后，表1中列出的银化合物应统称为“三聚氰酸银衍生物”。
表1：本发明的三聚氰酸银衍生物

序号银化合物1AgNO₃.C₃N₃(NH₂)₃2C₃N₃(NH₂)₂NAg₂3三聚氰酸二酰胺.AgNO₃4三聚氰酸一酰胺.AgNO₃5三聚氰酸单银(C₃N₃H₂O₃Ag)或其水合物6三聚氰酸二银(C₃N₃HO₃Ag₂)或其水合物7三聚氰酸三银(C₃N₃O₃Ag₃)或其水合物8钠-三聚氰酸银配体配合物Na[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]或其水合物9钾-三聚氰酸银配体配合物K[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]或其水合物10混合盐NaAgC₃N₃HO₃或其水合物11混合盐NaAg₂C₃N₃O₃或其水合物12混合盐KAgC₃N₃HO₃或其水合物13混合盐KAg₂C₃N₃O₃或其水合物
在所列举的十三种实施例化合物中，后九种(第5号至第13号)为高效实 施例化合物，其中(i)三聚氰酸单银(C₃N₃H₂O₃Ag)或其水合物、(ii)三聚氰酸二银(C₃N₃HO₃Ag₂)或其水合物、(iii)钠或钾-三聚氰酸银配体配合物Na或(K)[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]或其水合物、(iv)混合盐NaAgC₃N₃HO₃或其水合物及(v)混合盐KAgC₃N₃HO₃或其水合物尤其有吸引力用于进一步开发。
虽然已知晓一些列举的化合物超过175年，但尚未提出将那些或其他化合物用作抗微生物剂，因为本领域普通技术人员认识到绝大多数银化合物为光敏及热敏的且因此容易还原成元素银，其已知导致棕黑色变色。此外，本领域普通技术人员亦认识到不存在理论模型预测巨大数目的银化合物的光敏及热敏程度。此外，活性银化合物的光敏性及热敏性在多种其他组分存在下减弱较多，如在水性环境中。因此，对稳固的银化合物进行研究不止一项技术且可得益于较科学及系统的方法。举例而言，在过去的四十年中，仅磺胺嘧啶银、尿囊素银配合物及在一定程度上糖精银已报道为具有一些固有的光及热不敏感性的已知抗微生物的银化合物。但这些银化合物对光及热的不敏感性较高出现在损害溶解度的情况下，溶解度在水中极其低。因此，具有极高银含量的水凝胶组合物难以在使它们透明的情况下调配。
对于实施例化合物，非水合或水合形式的任一种可为合适的，对抗微生物活性无不利影响。详言之，本发明的一个方面为三聚氰酸银衍生物已观察到实际上对光及热呈惰性。或许因为这些化合物不容易还原且因此以非常方式阻挡因光或热而变色。当经受强光或极热时，该化合物呈干固体形式具有惰性且呈水性悬浮液形式或当分散于水性非晶形组合物中时亦未受影响。因此，本发明的目标为提供抗微生物的银化合物，该银化合物呈固体形式或当分散于液体中时，或呈半固体(诸如凝胶)形式或分散于诸如干燥涂层的薄固体膜中对光及热呈惰性。
本发明的另一方面为提供微溶于水性或非水性环境中的抗微生物的银化合物。这些化合物在室温下难溶于水中且因此释放缓慢。使得可在器械及组合物中延长抗微生物效应。由于低溶解度，其有效浓度实质上始终保持较低，由此减轻毒性效应。然而由于银的微动力特性，这些化合物显示出强的抗微生物效 应但对使用者保持无毒。尽管水溶性较低，但包含三聚氰酸银衍生物的水凝胶已经调配直至1000ppm的银负载，无透明度损失。举例而言，水凝胶中银的量可以水凝胶的重量计介于50ppm与1000ppm之间。
已知包含s-三嗪环的化合物(诸如单氯或二氯异三聚氰酸盐)具有抗微生物特性，且已发现作为消毒剂或灭菌剂的商业效应，但其显示出明显毒性。然而，三聚氰酸(本发明的银化合物的起始物质)视为相对无毒，且用作泳池清洁组合物中N-氯异三聚氰酸盐的稳定剂。根据互联网来源(例如参见www.wikipedia.org/wiki/Cyanuric_acid),大鼠的致死剂量LD50为每公斤体重7.70g。在治疗有效含量下与银的低毒性偶合，本发明的三聚氰酸银衍生物可视为相对安全。此外，研究已展示三聚氰酸盐并未在24小时内代谢且自人体清除。因此，本发明的另一方面为提供在预期用于抗微生物器械及组合物以便外部使用的用量下相对无毒的抗微生物的三聚氰酸银衍生物。
关于刚刚描述的三聚氰酸的无毒性质(例如硼酸在大鼠中的致死剂量LD50为每公斤体重7700mg)，亦已知用于商业应用的其他实例酸具有较高毒性。举例而言，硼酸在大鼠中的致死剂量LD50为每公斤体重3450mg，而苯甲酸在大鼠中的致死剂量LD50为每公斤体重2530mg；且水杨酸在大鼠中的致死剂量LD50为每公斤体重1250mg。由USEPA提供的准则基于物质在试验用动物(例如大鼠、鱼类、小鼠、蟑螂)内的量建立毒性分类。LD50为可以每公斤(kg)体重的物质毫克(mg)规定的急性毒性的标准量度。LD50代表杀死试验用动物群体的50％所需的单个剂量。因此，由于LD50值为标准量度，所以在多种物质中使用其相对毒性进行比较，且LD50剂量愈低，物质毒性愈大。LD50亦可分成反映化学暴露类型的额外类目(例如口服LD50、吸入LD50及皮肤LD50)。举例而言，大鼠中皮肤LD50的毒性分类(及范围)为：高毒性(LD50≤200mg/kg)；中等毒性(200mg/kg<LD50≤2000mg/kg)；低毒性(2000mg/kg<LD50≤5000mg/kg)；及极低毒性(5000mg/kg<LD50)。因此，在每公斤体重7700mg的LD50下，三聚氰酸可基于所提供的USEPA准则分类为极低毒性类目。
抗微生物的三聚氰酸银衍生物的合成
本发明的另一特征为可相对容易地合成三聚氰酸银衍生物，由此给予三聚氰酸银衍生物一个超过竞争产品的优势。典型合成条件概述于附表2中。如所述，三聚氰酸银衍生物是借由使成分的储备溶液以适当摩尔比组合而简单地获得。由于较差水溶性，化合物自溶液沉淀出(典型地呈白色固体状)，用去离子水洗涤多次以移除副产物及未使用的反应物。若需要，化合物可在干燥后以固体形式回收用于另外再调配研究。
表2：多种三聚氰酸银化合物在20-25℃下的合成详情
化合物硝酸银(0.1M)[A]三聚氰酸钠(0.1M)[B]添加顺序C₃N₃H₂O₃Ag1份1份B至ANa[Ag(C₃N₃O₃H₂)₂]0.5份1份A至BC₃N₃HO₃Ag₂1份0.5份(二钠)B至ANaAgHC₃N₃O₃1份1份A至BC₃N₃O₃Ag₃1份0.333份(三钠)B至ANaAg₂C₃N₃O₃1份1份A至B
或者，化合物可原位形成于碱性非晶形组合物中以引入抗微生物功能。其合成的不同特征为添加反应物的顺序；其决定形成何种三聚氰酸银衍生物。举例而言，当添加一等分试样的三聚氰酸单钠溶液至相同摩尔浓度的等体积硝酸银溶液时，获得三聚氰酸单银(C₃N₃H₂O₃Ag)水合物。在反顺序以及硝酸银溶液与三聚氰酸单钠的体积比为0.5的情况下，形成钠-三聚氰酸银配体配合物Na[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]。进一步使三聚氰酸根与银离子的比率自值2.0接近1.0，获得富含银但具有可变组成的固相，包括Na[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]。形成这种混合组成固相的原因并不非常清楚。但看起来是过量三聚氰酸根阴离子继续结合于已形成的银化合物Na[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]，产生可变组成。此方面发生在混合三聚氰酸单钠及硝酸银时。然而，在三聚氰酸二银或三银化合物的合成期间，未产生混合相固体。虽然三聚氰酸银衍生物全部是优选的，但本发明亦涵盖借由以1：1摩尔比添加可溶性银盐的储备溶液至三聚氰酸单钠的储备溶液衍生的具有包含银的可变组成的固体产物。类似地，借由无特定顺序混合硝酸银及三聚氰酸铵 的储备溶液所获得的包含银的固体产物亦属于本发明的范畴内。在所述合成中0.1M的储备溶液的摩尔浓度用于说明且不应视为限制。事实上，摩尔浓度可自0.001mM至5.0M变化。先前已报道三聚氰酸银衍生物的合成(参见SeiferG.B及Tarasova,Z.A.的论文,Zh.Neorg.Khim.,第34卷,第1840-43页,1989)，其采用10mM溶液。使用三聚氰酸单钠及二钠进行说明性合成研究，尽管类似步骤涉及三聚氰酸三钠。用于制造三聚氰酸三钠的替代程序另有报道(如ChemicalAbstract第70卷:第78014页中所引用且以全文引用的方式并入此处的日本专利第6829146号)。在上述合成中，在去离子水中制备硝酸银的储备溶液。因此，pH值实质上为中性(约7)。然而，储备溶液可使用酸保持弱酸性(pH值2-7范围)，其中硝酸为一个实例。类似的，碱金属三聚氰酸盐的弱碱性储备溶液亦可用于以上合成。制备三聚氰酸银化合物的这两种变化均由本发明所涵盖。
在本发明的一个方面中，表1中所列举的个别抗微生物的三聚氰酸银化合物预期用于实践。然而，其可在不悖离本发明的范畴的情况下单独或者以两种或两种以上化合物的混合物形式使用。使用在三聚氰酸根离子与银离子的比率在1与2之间时获得的混合固相化合物属于本发明范畴。事实上，在三聚氰酸盐(碱金属、碱土金属、钡、镁、铵、铜、锌及铝的单盐、二盐及三盐)的水溶液与可溶性银盐(诸如硝酸银)混合时以沉淀形式形成的所有三聚氰酸银化合物由本发明所涵盖，不考虑其是否可能为单个化学个体或多个个体的混合物。此外，应认识到，使用作为水溶性盐的硝酸银作为银来源制备三聚氰酸银衍生物仅用于说明性目的且为非限制性的。举例而言，在一个具体实例中，在20-25℃下具有>5g/l的中等至高度水溶性的银盐为合乎需要的。尽管未限制，但这种实例银盐为乙酸银、乳酸银、柠檬酸银、硫酸银及磷酸银，其中硝酸银适用于本发明的开发。
虽然预期用于本发明的抗微生物组合物的活性化合物为三聚氰酸银衍生物，但所述组合物亦可包含其他银化合物。这些银盐可能或可能不微溶于水中。举例而言，附加实例银化合物列举于公开的美国专利申请案第US2007/0254044号中，其以全文引用的方式并入此处。作为一个实施例，所述组合物亦可包括 由公开的美国专利申请案第US2007/0003603号中所揭示的方法衍生的银纳米粒子。表1中的任一种三聚氰酸银衍生物及公开的美国专利申请案第US2007/0254044号中所列举的任何其他银化合物或银纳米粒子可成对或以多种个体混合物形式用于水凝胶组合物，以提供不同模式的银离子持续释放速率用于所需治疗效应。
在本发明的另一方面中，提供使用三聚氰酸碱金属盐的方法。举例而言，尽管涵盖锂，但使用碱金属钠或钾。(单、二及三)钙、镁、钡、铜、锌及铝的其他金属三聚氰酸盐亦由本发明所涵盖。此外，三聚氰酸铵及混合二-三聚氰酸盐(其中阳离子为不同的)的使用另外由本发明的发明者所涵盖。
尽管所述金属的三聚氰酸盐为已知的，但尚未报道其商业应用。在此情形中，其作为多种三聚氰酸银衍生物的起始物质的用途变成本发明的另一方面。举例而言，本发明的一个具体实例为钙及银的混合三聚氰酸盐。这种盐可用于制造抗微生物的海藻纤维。另一具体实例为钡及银的混合三聚氰酸盐，其可并入医学器械提供抗感染及X射线不透的双重功能。
耐强光及热变色性的机制方面
不受理论的束缚，本发明的发明者相信使用包含三聚氰酸银化合物的抗微生物水凝胶所观察到的无前例的光及热变色背后的理由与水凝胶内形成的银活性化合物的结晶尺寸有关。结晶实质上为纳米尺度(关于相关的三聚氰酸银化合物的观察结果的概述参见表3)，可使得结晶本质上对光及热不敏感。另外，结晶在其形成后不容易聚结，或许归因于结晶表面上的负电荷。这些电荷归因于三聚氰酸的羟基电离。由于所有粒子携带类似电荷，故其彼此排斥，继而防止粒子聚结且形成聚集物。变色的主要原因为由自由银离子的光致还原或热诱发还原形成元素银，在水凝胶组合物或简单水溶液中为如此。银离子为有效的氧化剂，且因此倾向于迅速还原，甚至在极弱电子供体存在下。在本发明的情况下，不受理论的束缚，本发明的发明者还相信表1中任何三聚氰酸银化合物的水性悬浮液中的自由银离子浓度极低。此可由使用借由混合三聚氰酸单钠及硝酸银溶液获得的水性悬浮液取得的测试观察结果(参见实施例34)得出结论， 其中银离子与三聚氰酸根离子的起始比率高达8。在超过化学计量很多的该高比率下，预期应存在相当多的自由银离子。因此，在蒸汽灭菌后，水性悬浮液将由于自由银离子还原成Ag⁰而变色。但未观察到该变色，表明大部分银以未知结构的配体配合物形式(经由N原子)键合至三聚氰酸盐部分。同时，由于保留抗微生物活性，可推断出该键合并不强且因此为可逆的。
表3：关于三聚氰酸银化合物结晶的观察结果

抗微生物组合物中的其他活性物及成分
本发明的组合物亦可包含可辅助及/或促进伤口愈合的活性剂，诸如抗生素及生物化学化合物。非限制性实例包括生长因子、蛋白质、血管生成因子、伤口愈合剂、生长促进剂、酶、营养物、维生素、矿物质、黏多糖、来源于植物的萃取物或化学剂、除草剂、脂肪、碳水化合物、脂肪酸、核苷、血清、氨基酸、抗体及其片段、麻醉剂、凝血因子、具有活性剂的微脂粒、具有活性物(包括银)的脂质体、神经化学剂、硝酸盐、抗原、细胞受体、银、金、铜、锌的金属纳米粒子、放射性物质、抗细菌剂、抗微生物剂(双氯苯双胍己烷及相关化合物、双胍类及相关化合物)、抗病毒剂、抗寄生虫剂、抗真菌剂(唑类及相 关衍生物)、季铵化合物、pH指示剂、氧化剂(诸如过氧化氢)、聚乙烯吡咯啶酮-过氧化物复合物(K-30或K-90ISP公司，Wayne，NJ)、有机物(尿素或三聚氰胺或三聚氰酸)及过氧化氢的无机复合物(碳酸钠及多种其他盐)或过氧化苯甲酰。可在不悖离本发明范畴的情况下添加呈干固体状的碱金属三聚氰酸盐及可溶性银盐。
除抗微生物的银活性剂之外，水凝胶典型地包含保湿剂、单个或多个粘度增强剂及水作为主要组分。视情况，其可包含生物相容着色剂、皮肤增强添加剂(例如精油、香料、保湿剂、润肤剂、调色剂、表面活性剂等)，其用途为外用制剂行业普通技术人员已知。视情况，保持所需pH值的添加剂(诸如缓冲剂)亦预期用于所述水凝胶。因此，所述方法另外包含添加缓冲剂至粘稠凝胶且调节抗微生物组合物的pH值在6至8的范围。彩色水凝胶的各种选项亦为可能。颜色可借由使用传统着色剂(水溶性染料)或铜-氨基酸配合物而赋予。这种配合物已知作为由铜形成的吸附剂来源且作为膳食补充剂在动物饲料行业中获得应用(参见美国专利第4900561号及第7129375号，其以全文引用的方式并入此处)。此外，FDA核准用于食品行业的染料及亚甲基蓝可充当合适着色剂。甘油、丙二醇、不同分子量的聚丙二醇及尿素作为保湿剂为优选的，但亦可使用其他保湿剂，诸如聚乙二醇、乳酸钠等。保湿剂作用可借由使用一种物质而可能存在或者可来源于两种或两种以上。保湿剂的存在为水凝胶组合物提供极好的补水能力。因此，所述方法包括用三聚氰酸银活性剂制造抗微生物组合物。该方法包含组合粘度增强剂及基于水的溶剂以产生粘稠凝胶，以及添加金属三聚氰酸盐溶液及可溶性银盐溶液反应形成三聚氰酸银活性剂。该方法另外包含添加保湿剂至粘稠凝胶，其中该保湿剂为甘油、丙二醇、聚丙二醇、尿素、聚乙二醇及乳酸钠中的一种或多种。此外，该方法可另外包含添加着色剂至抗微生物组合物，其中该着色剂为水溶性染料、铜-氨基酸配合物及亚甲基蓝中的一种。在一个实施例中，该方法另外包括添加皮肤增强添加剂至抗微生物组合物，其中该皮肤增强添加剂包括油、香料、保湿剂、润肤剂、调色剂及表面活性剂中的一种或多种。本发明的水凝胶的凝胶特征是由合成黏土矿物而带来，合成 黏土矿物的水合物在分散于水中时导致粘度极大增加。一种该黏土为来自SouthernClayProducts,Gonzales,TX的黏土为XLG级。但其使用为用于说明且无限制。或者，天然黏土矿物或其混合物亦可包括于水凝胶中。可用于增强粘度或赋予凝胶特性的其他黏土矿物揭示于美国专利6333054的第4及第5行，该专利以全文引用的方式并入此处。
为了增大水凝胶的粘度，不限于使用天然或合成黏土矿物。亦可使用其他粘度增强剂或增稠剂。非限制性实例包括纤维素醚(源自AshlandChemical公司或DowChemical公司或其他)，诸如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基或羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠；聚丙烯酸酯(源自LubrizolChemical公司及其他)；天然胶；经化学修饰的天然胶；经化学修饰的具有长链脂族链的纤维素醚；合成胶；聚乙烯醇；聚乙烯吡咯啶酮；聚丙烯酰胺；聚氨基酸，诸如聚天冬氨酸、聚麸胺酸及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)衍生的聚合物。作为一个实施例，聚合物可溶于水且可以不同粘度等级使用。聚合物可单独或以一种以上聚合物的混合物形式使用。此外，所述水凝胶的粘度增加可借由一起使用黏土矿物及聚合物而获得。
关于活性银的传递，本发明的组合物可包含具有流体吸收特性的水凝胶。其包含借由截留水、生理盐水或生物流体在聚合自由体积内而膨胀的亲水聚合物。其可达到范围介于1.2与300之间的平衡吸收能力(水的克数/干燥聚合物的克数)。
由于本发明所涵盖的水凝胶组合物可为中性或离子型。中性水凝胶实质上不含电荷且其pH值接近于7。该中性水凝胶可包含中等(约20,000)至高(约1,000,000)分子量PHMMA(聚羟乙基甲基丙烯酸酯)、聚乙烯吡咯啶酮、具有低乙酸酯含量的聚乙烯醇、分子量高达约5,000,000的聚氧化乙烯聚合物、聚乙烯醚聚合物；聚合度自100至200,000的纤维素醚聚合物，诸如甲基纤维素、羟基烷基烷基纤维素衍生物(乙基羟乙基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羟丁基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟基乙基纤维素；中性多糖，诸如瓜尔胶、刺槐豆胶及罗望子胶等。水凝胶可由亲水聚合物制成，诸如丙烯酰胺、甲基丙烯 酰胺、N-取代的丙烯酰胺、N-取代的甲基丙烯酰胺及聚乙二醇的单甲基丙烯酸酯。
相比之下，离子型水凝胶包含具有于水性介质中解离且变得带电的化学基团的聚合物。离子型凝胶可为阴离子型或阳离子型。非限制性实例包括衍生自羧甲基纤维素聚合物、顺丁烯二酸与苯乙烯、乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯的共聚物、N-乙烯基内酰胺聚合物、聚乙烯磺酸酯聚合物、磷酸化羟基烷基甲基丙烯酸酯、品牌聚合物、聚丙烯酸聚合物及丙烯酸与丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺的共聚物、甲基丙烯酸聚合物、角叉菜胶、琼脂、阿拉伯胶、印度胶及其类似物的阴离子型衍生物的凝胶。聚合物衍生自碱性单体，诸如甲基丙烯酸胺基烷基酯、乙烯基吡啶及其他携带包含碳、氮、硫及氧原子的5或6员环的乙烯单体。在一些实施例中，当根据本发明制备水凝胶时，应避免使阳离子型聚合物与黏土材料组合。
各种化学成分适用作本发明的抗微生物组合物中的添加剂。非限制性成分包括如美国专利第4364929号中所揭示的纤维素醚聚合物、海藻酸钠、经少量钙或镁离子修饰的海藻酸钠、海藻酸的丙二醇或甘油酯、刺梧桐胶、瓜尔胶、阿拉伯胶、黄蓍胶，该专利以全文引用的方式并入此处。成分的额外实例包括可水合的聚氨基甲酸酯聚合物(US5175229)、明胶及其衍生物、天然存在的聚合物及其衍生物(US5804213)、来源于玉米或玉蜀黍的蛋白质(诸如zain)、啵糖醛酸及衍生物(US5128326)、诸如β-1,3葡聚糖型多醣的微生物多醣(US5158772)、聚乙烯醇衍生物(US4708821)、三仙胶(US4136177)、刺槐豆胶(US4136178)及β-环糊精衍生物(US6468989)、麦芽糖糊精及糊精聚合物。
因此，该方法另外包括选自以下一种或多种的粘度增强剂：合成黏土矿物(包括)、天然黏土矿物、纤维素醚(选自由羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素及羧甲基纤维素钠组成的群)、聚丙烯酸酯、天然胶、经化学修饰的天然胶、经化学修饰的具有脂族链的纤维素醚、合成胶、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚丙烯酰胺及聚氨基酸(包括聚天冬胺酸、聚麸胺酸及AMPS衍生聚合物中的一种)。此外，金属三聚氰酸盐溶液可包 括三聚氰酸钠、三聚氰酸钾、三聚氰酸锂、三聚氰酸钙、三聚氰酸镁、三聚氰酸钡、三聚氰酸铜、三聚氰酸锌及三聚氰酸铝中的一种。可溶性银盐溶液可另外包括硝酸银、乙酸银、乳酸银、柠檬酸银、硫酸银及磷酸银中的一种。
关于活性剂，根据本发明的方法，三聚氰酸银活性剂为AgNO₃.C₃N₃(NH₂)₃、C₃N₃(NH₂)₂NAg₂、三聚氰酸二酰胺.AgNO₃、三聚氰酸一酰胺.AgNO₃、三聚氰酸单银(C₃N₃H₂O₃Ag)、三聚氰酸二银(C₃N₃HO₃Ag₂)、三聚氰酸三银(C₃N₃O₃Ag₃)、钠-三聚氰酸银配体配合物Na[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]、钾-三聚氰酸银配体配合物K[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]、NaAgC₃N₃HO₃的混合盐、NaAg₂C₃N₃O₃的混合盐、KAgC₃N₃HO₃的混合盐、KAg₂C₃N₃O₃的混合盐及其水合物。
本发明的基于水的组合物，尤其适用于医学目的的那些组合物，可包含在25℃下约1.0厘泊(cP)至约2,000,000cP及优选如布氏粘度计(BrookfieldViscometer)所测量约1cP至1,000,000cP的粘度。关于显示出触变性的那些组合物，如由频率及应变扫描数据测定的屈服应力可为在25℃下约1.0帕(Pa)至约10,000Pa。
抗微生物的银组合物(以工业用途为目标呈水性及非水性)可实际上具有在25℃下约0.0001cP至约2,000,000,000cP的粘度。
用于生产水凝胶的水可为去离子水或蒸馏水。尽管希望水为无热原的，尤其用于医学目的，但其并未要求。非水组合物包含非水溶剂作为主要成分。合适实例包括丙酮、甲基乙基酮、低碳烷基醇(C₁-C₆碳原子)及其酯、赛路苏型溶剂、THF、DMSO、DMF、丙二醇、乙二醇、甲苯及C₅-C₁₀烷烃。
虽然水凝胶组合物可为触变性的，但其亦可能或可能不为触变性的或澄清的或无色的或不透明的。本发明涵盖所有这些变化。虽然触变性特征为定性量度，但来源于已确立的流变学量度的屈服应力为定量的且因此代表较稳固的效能度量。因此，本发明的水凝胶具有在20-25℃下值介于0至1000Pa、进一步介于5至750Pa且进一步介于50至400Pa的屈服应力值。除水凝胶之外，本发明的抗微生物组合物可采用多种形式。其可为o/w乳液或w/o乳液或“乳凝胶”、油膏、子宫托、胶质、乳膏、洗剂、普通溶液及悬浮液，且可如此调配以符合不 同消费者要求。
本发明的一个具体实例为具有约540ppm的银含量的抗微生物的石油胶。其是借由将小等分试样的三聚氰酸银化合物的悬浮液掺合入普通石油胶(由本地商店获得的品牌)而得到。三聚氰酸银化合物的悬浮液是借由以1:1摩尔比添加硝酸银至三聚氰酸单钠溶液来制备，掺以少量乳化剂(例如SigmaAldrich)。所得抗微生物组合物为光滑的、不透明的白色、经受住连续曝光一周而无变色征兆，且在ZOI分析中显示出针对金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)ATCC6538的抑制带。该组合物可提供与基于酒精的手部消毒剂相比持续的消毒作用且无过度酒精诱发的干燥感觉。
本发明的抗微生物组合物的另一实施例为三聚氰酸银化合物的简单悬浮液。悬浮液是借由以1:1体积比简单混合硝酸银及三聚氰酸单钠溶液(0.1M)来制备。当溶液的摩尔浓度保持较低时，所得悬浮液实际上为澄清的且产生少许珠光。此外，这些悬浮液可经蒸汽灭菌，对光诱发的变色呈惰性，具有接近中性的pH值且考虑到其不受环境温度变化的影响而具有实际上无限的存放期。经受住蒸汽灭菌周期而不损失于水性介质中的抗微生物有效性且保留其天然白色的能力使本发明的化合物与其余银活性化合物区分开。此特性为本发明的另一特征。
在本发明的一个具体实例中，悬浮液或溶液可用作医院、ER、手术衣及伤口护理中的清洁或消毒溶液。在另一具体实例中，包含三聚氰酸银化合物的抗微生物组合物(灭菌溶液或悬浮液)可与类似于片的无菌吸收性凝胶片配对作为伤口护理试剂盒。抗微生物组合物可封装于深色玻璃安瓿(作为预防措施)中且随后蒸汽灭菌。凝胶片可装袋于箔封装中且借由e束或γ照射灭菌。当用于清洁伤口以减少生物负荷时，破开玻璃安瓿且将无菌抗微生物组合物倾倒入囊袋中，静置数分钟以吸取流体。接着自囊袋中移出目前水合的凝胶片且施用于包扎的伤口。在此处揭示的具体实例的修改中，凝胶片可被吸收性聚氨基甲酸酯片代替。这种发泡体可广泛购自例如Rynel公司及LendellManufacturing公司(Filtrona公司,St.Charles,MI的一个单位)包含多种银活性 剂(纳米银、糖精银)的聚氨基甲酸酯发泡体已揭示于专利文献(US2012/0322903，其以全文引用的方式并入此处)中。包含三聚氰酸银化合物的聚氨基甲酸酯发泡体可借由按照具有细微修改的美国公开专利申请案第2012/0322903号中所述的程序来制备。举例而言，可省略溶解步骤，因为三聚氰酸银化合物在悬浮液形式中作为极其细小的粒子近似于胶态。用于治疗耳部感染的无菌溶液代表本发明的简单液体组合物可适用的另一应用。三聚氰酸银衍生物的无菌溶液亦可用于使所有类型的矫形外科器械在植入前灭菌且可为目前采用的抗生素混合液的合适替代物。此外，包含三聚氰酸银衍生物的无菌溶液或液体亦可用于消毒牙科工具，且可适用于牙科植入物以提供抗微生物环境且预防引起恶臭的厌氧菌在难接近的间隙中生长。
三聚氰酸银化合物的液体组合物可发现用途的另一领域为在负压伤口疗法(NPWT)中，在用于NPWT之前，无菌发泡体块可用包含三聚氰酸银衍生物的无菌液体湿润。当与伤口接触时，液体中的银可迅速扩散至伤口周围，由此杀死细菌且减少生物负荷。因此，其可有助于降低生物负荷，但其可进一步帮助控制难闻的伤口气味。
在包含三聚氰酸银化合物的液体组合物的另一应用中，所述液体组合物可用于隐形眼镜保养。活性化合物的水性浓缩物或其混合物可在聚丙烯瓶中灭菌。几滴浓缩物可添加至隐形眼镜盒中的隐形眼镜保养溶液以杀死细菌且预防其生长。由于银的广谱抗微生物特性，其亦有效针对变形虫，其中一些变形虫已与隐形眼镜使用者中感染暴发有关系。在另一替代应用中，三聚氰酸银衍生物的无菌溶液可用于消毒饮用水。此应用较适于紧急情况或发展中国家。几滴包含银的水性浓缩物可添加至水以消毒水且使其可饮用。由于三聚氰酸盐部分的毒性极低，故使用者的危险性可为最小且使用其的益处可远超过由摄取脏水所引起的可能伤害。化合物可添加至包含水或非水溶剂的液体混合物、o/w或w/o或w/o/w乳液、乳凝胶、凝胶或悬浮液。流体组合物可用于墙壁、地板、柜台及桌面消毒。其可并入化妆品及手术擦洗液。
抗微生物的水性组合物的另一具体实例为水基涂料，诸如丙烯酸涂料。这 些涂料包括通常不溶于水的丙烯酸聚合物。在碱性pH值下，聚合物的丙烯酸基团转换为其铵盐。在这些涂料中，三聚氰酸银化合物可原位形成或以干燥细粉状固体形式添加以赋予抗微生物功能。令人关注的是，并非所有这些活性化合物受pH>7的影响。当用这种涂料涂刷表面时，氨流失到大气中，由此使丙烯酸聚合物恢复成抗微生物的不溶性塑料层。这种涂料可用于保持医院手术室的墙壁无芽孢。油基涂料亦可并入三聚氰酸银衍生物而不悖离本发明的范畴。
抗微生物涂料的具体实例的改进为包含三聚氰酸银化合物的抗微生物的硅酸钠组合物。在制备该组合物时，三聚氰酸银化合物的悬浮液掺合于40wt％硅酸钠水溶液中以获得乳状粘稠混合物。为模拟对平铺表面的真实生活应用，载玻片用混合物涂布，该混合物在110℃下固化形成具有活性化合物的细粉状截留粒子的不溶性玻璃。涂层在连续曝光30天后未变色且在ZOI分析中显示出抗微生物活性。
在另一具体实例中，三聚氰酸银衍生物可包括于乳膏中以治疗尿布疹。举例而言，市售尿布疹软膏以与先前制备石油胶所述类似的方式与三聚氰酸银化合物掺合。具有与不具有银的软膏样品之间不存在视差。但在ZOI分析中，具有银的软膏展示与其抗微生物效能增加相符的大抑制带。
本发明的另一方面为提供具有不同含量三聚氰酸银化合物的惰性固体物质。这种物质可为天然及合成或由无机多孔载体、陶瓷、金属、氧化物、丸粒、短纤维等制成的粉末。在制备一个该具体实例时，将滑石粉分散于水及乙醇的混合物中。向所形成的悬浮液中添加三聚氰酸单钠溶液，接着迅速添加等份试样的硝酸银溶液以均匀沉淀出细小的不溶性三聚氰酸银衍生化合物。在过滤后回收具有分散活性化合物的滑石粉，洗涤且干燥。以肉眼在具有及不具有银的干燥滑石之间观察不到差异。这种银浸渍的滑石可方便用于治疗运动员脚病或对抗由细菌所引起的脚臭。其可亦适合糖尿病患者用于预防脚部伤口感染。
抗微生物的医疗及非医疗器械
可使用包含三聚氰酸银衍生物的非晶形组合物使许多用于医疗行业及非医疗行业的器械变得抗微生物。举例而言，涂层可借由传统方式(诸如浸涂、刷 涂或喷雾)而施用于预先制得的三维物件或制品的表面。因此，抗微生物化合物可掺合于医疗器械的表面涂层中。在其他情况下，活性物可并入预混合物且随后物件或制品模制成形。可借由本发明的三聚氰酸银化合物赋予抗微生物功能的合适器械包括空气及水过滤器械、风道、风扇外罩、水族箱过滤材料、汽车通风设备、空气调节器系统、床单、被褥及床罩、缓冲垫(磨蚀及抛光)、地毯及帷帐、室内装饰的纤维填塞物、睡袋、服装等，其中纤维为纤维素(天然或再生)、天然软毛、尼龙、聚酯、人造丝、羊毛、玻璃纤维风管板、纤维软管织物、加湿器带、床垫、内衣及外衣、非织物一次性婴儿及成人尿布、棉塞、非织物聚酯、露营装备服装、PU海绵缓冲垫、家用PU海绵、工业及机构用海绵以及拖把、封装及缓冲用PU海绵、作为作物及植物生长培养基的PU海绵、预湿润的小毛巾及擦纸巾、屋顶材料(诸如屋顶板、屋顶颗粒、木瓦片、不同宽度、长度及尺寸的木板、毛毡、石料及合成外涂层、砂袋、帐篷、防水布、帆及绳)、运动、休闲及礼服用鞋、鞋垫及鞋内插入物、皮革及皮革类产品、浴帘、控制运动员脚病真菌的短袜、小毛毯、由100％棉花或聚酯或其掺合物制成的毛巾、厕所水箱、厕所清洁垫及座罩、伞、由乙酸酯、丙烯酸系物、棉花、玻璃纤维、尼龙、聚酯、PE、聚烯烃、PP、人造丝、弹性人造纤维、乙烯树脂及羊毛制成的室内装饰、真空清洁器袋及过滤器、乙烯树脂或墙纸、拂尘及洗涤家具、汽车、墙壁、窗、门、器具、器皿、柜台面等的一次性抹布、女袜及女性贴身内衣。额外行业物品包括食品包装、药物及化妆品包装、餐具、浴帘、浴垫等、对抗霉菌及霉生长的诸如灌浆、水泥及混凝土的组合物、海绵、坐便器、厨房、浴室或实验室架纸、地毯垫、可作为一个实例用于防止及/或限制花束内微生物生长的花束用防腐剂包、池盖、太阳池盖、猫砂、动物床、个人电脑键盘及置换键、门把、棉塞、卫生棉、牙科手术椅、干薄片、拖把及抹布、胶黏剂、聚硅氧烷产品(管道、塞、薄片等)以及由天然及合成聚合物及易碎珠粒制成的微珠粒。因此，抗微生物的化合物可用于非无菌以及无菌应用。
适于利用包含三聚氰酸银衍生物的组合物赋予抗微生物特性的医疗器械包括导管、血液透析线路管、金属或金属合金植入物及矫形外科器械、义肢及插 入物、温度计、绷带、外科敷料、手术服、面罩、呼吸器、伤口护理及造口术产品、橡胶手套、隐形眼镜、助听器、可植入听觉器械及撒布剂。所涵盖的纤维及编织产品实例包括(但不限于)外科纱布、伤口敷料垫、床垫套、床罩、摇篮罩、帆船帆、帐篷、吸水被单、隔间窗帘、牙刷、毛刷、编织墙布、布基、编织浴帘、浴垫、运动服(诸如内衣、衬衫、短袜、短裤、长裤、鞋)、医院衣服(诸如检查袍、医师外套及护士制服)、血压测量器械等。可使用本发明的三聚氰酸银衍生物变得抗微生物的医疗及非医疗器械的额外实例列举在美国公开专利申请案第US2007/0003603号之第[140]段中，该申请案以全文引用的方式并入此处。
三聚氰酸银衍生物可外部施用于天然或合成纤维或在纤维制造方法期间直接并入合成纤维。纤维不限于羊毛、棉花、聚烯烃、聚酯、聚酰胺、乙酸纤维素、人造丝、聚苯乙烯、乙烯树脂、丙烯酸系物及PU。
包含本发明的三聚氰酸银化合物的抗微生物的医疗及非医疗器械可借由已知方法(诸如ETO、蒸汽灭菌、E束及γ照射)来灭菌。除蒸汽灭菌之外，甚至抗微生物的非晶形组合物可借由E束及在极低KGy剂量下的γ照射来灭菌。
制造抗微生物组合物的方法
本发明的另一方面包括制造包含三聚氰酸银化合物的抗微生物组合物的方法。一种方法包含以下步骤：使粘度增强剂或增稠剂、保湿剂与去离子水组合产生粘稠凝胶且依次原位添加金属三聚氰酸盐溶液及可溶性银盐溶液至所述凝胶以产生活性三聚氰酸银化合物。涉及可溶性银盐溶液添加的步骤在黑暗中进行，但其可在低照明条件下进行而不悖离本发明的范畴。所得组合物为pH值在生理范围(6-8)中的抗微生物水凝胶，其为触变性的、可涂抹的、光滑的、澄清或透明的且补水的。此外，水凝胶及其变化形式具有低至中度容量以吸收补给水，辅助伤口的湿度管理。在制备该水凝胶的另一方法中，活性三聚氰酸银化合物是借由混合适当体积的等摩尔三聚氰酸单钠及可溶性银盐溶液且随后掺合而预先制备为乳白色悬浮液。
用于该组合物制备的一些成分(诸如增稠剂及保湿剂)为市售的。其中化 妆品等级或FCC/NF/USP等级的使用有吸引力。关于活性银的来源，可使用ACS等级可溶性银盐，但亦可使用高纯度USP等级。使用三聚氰酸合成无市售的不同碱金属三聚氰酸盐化合物。首先，纯化商品级三聚氰酸以移除酸溶性杂质，随后使用氢氧化钠进行中和反应。当酸及碱为1:1摩尔比时，获得三聚氰酸单钠，其自水中再结晶以进一步纯化。存在额外氢氧化钠则产生三聚氰酸二钠。如公开文献中所报道，可使用较大过量的氢氧化钠获得三聚氰酸三钠。类似地，可借由简单地组合稍微摩尔过量的氢氧化铵与三聚氰酸获得三聚氰胺结晶。在碱金属三聚氰酸盐及三聚氰酸铵盐的制备中，需要加热反应混合物至80-85℃维持0.25至4小时，然后加热0.25-2小时亦可用于促使反应完成。
上述方法的多种具体实例为可能的，其各由本发明所涵盖。举例而言，在该方法的一个具体实例中，在最后一步添加保湿剂。在第二具体实例中，增稠剂或粘度增强剂及保湿剂可组合形成粘稠掺合物，接着与水一起水合且随后在最后步骤中形原位成活性化合物。在第三具体实例中，制备活性剂悬浮液且随后用水稀释。增稠剂(例如LaponiteXLG)水合于稀释的悬浮液中且最后添加保湿剂。尽管本发明的三聚氰酸银化合物中的每一种均为抗微生物的，但其原位形成于水凝胶组合物中或悬浮液中仅由试剂溶液的添加顺序及其体积比而决定。一般而言，本发明的水凝胶制剂可与广泛范围摩尔浓度的金属三聚氰酸盐或可溶性银盐溶液一起实施。因此，该溶液的摩尔浓度可介于0.001mM与5M之间，但0.001M与0.5M之间的值亦为可能的，且0.05M与0.2M之间的值为更可能的。
一般而言，本发明制造水凝胶的方法涵盖在组合物中形成一种活性三聚氰酸银化合物。然而，制造具有两种或两种以上活性三聚氰酸银化合物的水凝胶的方法并未超出本发明的范畴。举例而言，可向包含增稠剂及保湿剂于水中的基础凝胶中添加三聚氰酸单银的悬浮液及三聚氰酸二银的悬浮液，由此得到具有两种三聚氰酸银活性物的水凝胶。视情况可添加其他银盐溶液以产生不同水凝胶组合物。或者，两种或两种以上活性物可原位形成于基础水凝胶(由增稠剂、保湿剂及去离子水组成)中。对于调配行业普通技术人员而言，显然大量 活性物的排列及组合为可能的，其中每种均视为属于本发明的范畴内。
在水凝胶制备的另一本发明改进中，省略金属三聚氰酸盐的使用。在获得最终水凝胶时，该方法包含以下步骤：(i)将三聚氰酸溶解于去离子水中，(ii)使用LaponiteXLG黏土分散且水合于酸性水，(iii)添加相当于与该酸1:1摩尔比的量的可溶性银盐溶液，且最后(iv)添加保湿剂。
在制造水凝胶组合物的方法的另一具体实例中，两种增稠剂分别溶解于去离子水中且随后合并溶液，继之以保湿剂且原位沉淀活性银化合物。此具体实例的优势为最终水凝胶的不透明性降低，尤其若一种增稠剂为合成黏土LaponiteXLG。
三聚氰酸银化合物的运用不限于将抗微生物特性赋予刚才的水凝胶组合物。这些化合物可有效并入水性及非水性组合物、器械、物件及基质(诸如纸及纤维)。
水性组合物的一个具体实例包含单一活性三聚氰酸银化合物悬浮于水中。视情况，水性组合物可包括低至中等分子量(MW:20,000至200,000)的生物相容聚合物(诸如聚氧化乙烯聚合物或聚乙烯醇)以使悬浮液稳定且防止活性银化合物的密集粒子沉降。在组合物中使用表面活性剂(诸如或家族表面活性剂)增加与疏水性成分的相容性亦由本发明的发明者所涵盖。这种组合物中存在的银量可介于0.0001wt％与1.0wt％之间，但亦可介于0.002wt％与0.8wt％之间，且可进一步介于0.0025wt％与0.5wt％之间。聚合物或表面活性剂的量可介于0.001wt％与10wt％之间，但亦可介于0.005wt％与1.0wt％之间。优选的聚合物等级为USP。诸如纤维素醚聚合物或聚乙烯吡咯啶酮的其他聚合物亦可用于这种组合物且其使用在本发明的范畴内。
以下描述制造呈w/o乳液或乳膏形式的具体实例的方法，其中油相为石油胶且水相包含活性三聚氰酸银化合物。该方法包含以下步骤：(i)借由混合可溶性银盐溶液及三聚氰酸单钠溶液制备活性三聚氰酸银化合物的悬浮液，(ii)向悬浮液进一步添加乳化剂Tween20且将水性混合物分散于石油胶中以产生发白的不透明乳膏。相同方法可用于制备亦可包含氧化锌的乳膏。
在本发明的一个方面，提供一种方法以赋予纸基质抗微生物特性。亦可应用该方法以使得织物或非织物纤维材料(来源于天然或合成来源)抗微生物，尤其借由水或非水溶剂(诸如丙酮、THF及醇)与水的混合物湿润的那些纤维材料。该方法包含以下步骤：(i)添加可溶性银盐溶液至三聚氰酸单钠，其中三聚氰酸根阴离子多于银离子，(ii)用稀氨水稀释所得活性三聚氰酸银化合物的悬浮液，(iii)浸泡非织物基质足以使得基质吸收流体的时间，(iv)挤出过量流体，且最后(v)干燥基质以移除全部剩余溶剂。在以上方法的变化形式中，在步骤(ii)中，可使用非水溶剂或水可混溶的非水溶剂与水的混合物代替稀氨，其中该非水溶剂大于50体积％。
本发明的制造抗微生物组合物的方法相当多变以便实施。借由简单地调节所用可溶性银盐溶液的摩尔浓度及/或体积，可调整组合物中所需银装载量。此外，借由选择两种试剂(银盐及碱性三聚氰酸盐溶液)的添加顺序，可选择组合物中所需活性银化合物的类型。另外，可借由选择三聚氰酸单、二或三钠或任何其他金属三聚氰酸盐作为阴离子交换化合物简单地并入多种活性银化合物，所有活性银化合物均具有极好的抗微生物效应。
使用抗微生物组合物的方法
在该方法的一个具体实例中，水凝胶可用于治疗外部感染。组合物充分施用于皮肤的感染区域且适当施用于周围且随后用敷料覆盖。在该方法的改进中，具有中等银含量的水凝胶可用于治疗部分皮层的感染或深处伤口。将足以在疗法上有效的量的水凝胶施用于伤口及周围区域且用敷料覆盖。视情况可在水凝胶上施用无菌吸收性海绵片敷料以增强分泌液吸收。在该方法的另一具体实例中，水凝胶可用于治疗压迫性溃疡、部分皮层及全层伤口、糖尿病足及腿溃疡、移植及供体部位以及一度及二度灼伤。在另一具体实例中，具有高含量银内容物的水凝胶可用于减少坏疽性伤口的生物负荷，随后使用低银水凝胶以保持伤口无细菌且加速伤口愈合过程。
治疗感染伤口的方法的相关具体实例包含一种试剂盒，其包括本发明的包含三聚氰酸银化合物的无菌抗微生物的水性悬浮液(置于安瓿中)及置于囊袋 中在与感染伤口接触时能够吸收流体的无菌水凝胶片，以及使用该试剂盒治疗感染伤口的方法。治疗包含以下步骤：(i)借由灭菌方式断开安瓿及破开囊袋，(ii)借由倾倒入囊袋中组合抗微生物的水性悬浮液，(iii)保持该悬浮液与该水凝胶片之间的紧密接触，维持足以吸收部分流体及抗微生物的活性物涂布于该水凝胶片上的时间，(iv)移除部分水合的水凝胶片且将其置于感染伤口上，且最后(v)施用敷料以覆盖伤口。适于使用的水凝胶片的实例为及品牌片。在本发明中体现的方法亦可在不悖离本发明范畴的情况下利用不具有抗微生物特性的无菌非织物海藻酸盐敷料或亲水PU海绵或棉纱布。在实践中敷料更换之间的持续时间可由抗微生物效应维持多久来决定，抗微生物效应接着视水性悬浮液的银装载量而定。在一个具体实例中，银装载量为维持抗微生物效应三至七天的那些银装载量。
在银装载量较低的水凝胶组合物中，抗微生物效应可持续一或两天。这种水凝胶组合物可用于治疗微小的皮肤切伤或擦伤或极小面积灼伤。举例而言，将水凝胶珠粒施用于切伤或灼伤且随后用绷带覆盖。基于本发明的水凝胶组合物耐受光及热诱发的变色的能力，其可施用于皮肤上而无染色的风险。
在该方法的另一具体实例中，所述水凝胶组合物可用于治疗由大量微生物引起的皮肤病状，诸如痤疮、红斑痤疮、股癣、运动员脚病及甲癣(指甲真菌感染)。广谱性三聚氰酸银有效针对这些皮肤病状的病原体，亦即厌氧细菌(痤疮)、蠕形螨(红斑痤疮)、真菌(股癣及运动员脚病)及皮肤癣菌(甲癣)。用于治疗痤疮、红斑痤疮、股癣、运动员脚病及甲癣的抗微生物组合物的银含量优选介于0.01wt％与0.3wt％之间。为有效治疗这些皮肤病状，所述组合物均匀地施用于痤疮脓包或在红斑痤疮及股癣或运动员脚病情况下的感染区域。感染的甲床均匀地用以层形式涂抹的所述组合物覆盖且用敷料覆盖。在实践中的治疗持续时间可视相应病状的严重程度而定。
在本发明的另一具体实例中，提供一种防止或抑制表面上形成生物膜的方法。该方法包含以下步骤：(i)制备包含一或多种活性三聚氰酸银化合物的涂布溶液，(ii)将该涂布溶液施用于表面，且最后(iii)干燥涂层以移除溶剂残余物。 涂布溶液可为基于水的或可由非水溶剂或混合物制成，且借由溶解合适聚合物且添加活性银化合物的悬浮液或原位形成活性化合物来制备。可使用任何合适亲水聚合物，包括例如聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚丙烯酰胺、聚二甲基硅氧烷、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、亲水聚氨基甲酸酯等。亲水聚合物可为亲水聚氨基甲酸酯，诸如由例如Woburn,Mass的Thermedics销售的TECOPHILIC^TM聚氨基甲酸酯。亲脂聚合物的实例包括聚矽氧、聚氨基甲酸酯、聚乙烯、尼龙、聚氯乙烯、聚乙烯醇、纤维素聚合物、聚乙酸乙烯酯、聚酯及丙烯酸系物。对于植入物，涂层来源于本领域技术人员已知的可生物侵蚀的聚合物或可生物吸收的聚合物。
在本发明的另一方面，包含高银含量的三聚氰酸银化合物的水凝胶组合物可充当抗病毒组合物以治疗及愈合由单纯性疱疹病毒所引起的唇疱疹。组合物可少量施用以覆盖各疮。活性银可借由附着于病毒蛋白而中和病毒且由此减少其感染性。此外，其亦可借由消毒该区域而帮助疮迅速愈合。用于抗病毒应用的抗微生物的水凝胶组合物包含在0.005wt％与5.00wt％范围内的银，然而亦可使用在0.001wt％与3.00wt％范围内的银，且在0.1wt％与0.5wt％范围内的银可进一步用于一些实施例中。
在本发明方法的另一具体实例中，水凝胶组合物用于减少女性在性交期间因HIV而感染的风险。尽管已报道浓度约1000ppm的银纳米粒子可抑制HIV，但并未发现以盐形式存在的离子银有效。银纳米粒子针对HIV灭活的有效性归结于粒子的纳米尺度允许其与HIV进行较大的相互作用。相比之下，由于先前银组合物难以在合适媒剂(诸如凝胶)中保持离子银在高浓度下，因为其借由光致还原或热还原迅速去活性(可见指示为其变成黑色或灰色)，故其无效。抗微生物的水凝胶组合物消除此缺陷，因为其具有极好的抵抗去活性的稳定性。此外，已借由高解析度SEM观测到水凝胶组合物中的活性三聚氰酸银化合物具有纳米尺度，增加其与病毒的致死相互作用的概率。此外，水凝胶组合物为光滑的、黏稠的、触变性的、透明的，具有在生理范围中的pH值且可易于在外部使用中生成的剪切力下涂抹且适宜用作阴道润滑剂。因此，水凝胶组合物可施 用于未感染的个体以降低在性接触期间因HIV感染的风险。
在本发明一种相关具体实例中，所述组合物提供于适宜单次使用的一次性封包中，且可承受位于亚洲及非洲的第三世界国家的恶劣环境条件。为降低HIV在性接触期间传染至未感染的女性，在性接触之前将这种组合物以足够覆盖阴道区域(包括皱褶)的量施用。在性交期间感染的风险可减小，因为银可借由附着于病毒蛋白上存在的给电子基团而使病毒粒子灭活且因此防止病毒复制。
在另一具体实例中，本发明的三聚氰酸银化合物可为具有纳米尺寸大小的极细小的结晶物质。因此，其制备的简易性以及结晶形态的均一性及一致性可进一步使其能够作为标签剂而用于安全应用中。举例而言，化合物可为放射性的且因此衍生自金属三聚氰酸盐与放射性硝酸银(^110mAgNO₃)的组合。由于这些化合物亦对光及热呈惰性，故其可相当实用的作为安全标签或存放期指示剂用于时间敏感性产品(例如具有6至9个月存放期的产品)。
成分在抗微生物组合物及器械中的范围
本发明的水凝胶组合物中银的量可在0.005wt％与5.00wt％之间变化。然而，在一些具体实例中，亦可使用0.005wt％-2.5wt％的范围。另外，在其他具体实例中，亦可使用0.01wt％-0.50wt％的范围。因此，抗微生物的非水凝胶组合物及器械中银的量介于0.0001wt％与5.00wt％的范围。在其他具体实例中，可基于组合物测定以百万分率(或ppm)计的范围。因此，在非水凝胶中，三聚氰酸银活性剂中银的量以抗微生物组合物的重量计可介于10与5500ppm之间。此外，可基于应用类型而使用不同范围。因此，在水凝胶中，水凝胶中银的量以水凝胶的重量计可介于50ppm与1000ppm之间。
这种抗微生物的水凝胶组合物中增稠剂的量可在0.10wt％与10.00wt％之间变化，但亦可使用范围0.25wt％-7.50wt％。若使用两种增稠剂，一种增稠剂与第二增稠剂的重量比可自约1:20至约20:1变化，而总增稠剂含量受以上范围限制。所述抗微生物的水凝胶组合物中的保湿剂浓度可在1.00wt％与40.00wt％之间变化，但亦可使用范围5.00wt％-20.00wt％。若使用两种保湿剂，其重量比类似地可自约1:20至20:1变化。所述抗微生物的水凝胶组合物的总添加剂含量(包括 着色剂、皮肤增强剂等)可在0.0001wt％与5.00wt％之间变化。所述抗微生物的水凝胶组合物中水的最低量为40.00wt％且在其他成分的浓度固定后调节。此最低水量不适用于其他抗微生物的非水凝胶组合物，诸如悬浮液、o/w乳液、w/o乳液或乳凝胶、糊剂、油性悬浮液或液体或其他非水非晶形组合物。本发明的抗微生物器械中银的量以该器械的重量计可在0.0001wt％与10.00wt％之间变化。
【测试方法】
尝试多种测试方法以评估本发明的抗微生物组合物及器械的实用性。
曝光测试
(a)台灯曝光测试(TLE)
将玻璃小瓶或15mlPP试管(BDFalcon)中所含的所述组合物的样品置放于距离12至15英寸的台灯(开启)下进行连续曝露。白炽灯瓦数为60W。在所需曝露时间后，测试样品借由将其相对于白色普通纸固持来检查可见变色。相对于避光保存的对照样品检查非水凝胶样品。
(b)太阳曝光测试(SLE)
测试组合物的样品含于玻璃小瓶或15mlPP试管中且曝露于直接日光。在9:00am与3:00pm.的时刻期间进行曝露，且经历年进行曝露测试。日光强度相当于在45N纬度经历的日光。
热测试
(a)加速老化测试
为评估原型水凝胶组合物的存放期，样品置于15mlPP试管中或含于市售PE或PP管中且置于设定至55℃的烘箱中。以肉眼定性检查样品的变色或物理变化(诸如粘度损失及脱水收缩)。
(b)蒸汽灭菌
将一个蒸汽灭菌周期施加于凝胶原型以评估其承受高温的能力。在灭菌后检查15ml或50mlPP试管中所含的凝胶样品或其他非水凝胶原型(在密封的箔囊袋中)有关对于其颜色、粘度、质地、相分离等的任何不利温度效应。
微生物测试
包含三聚氰酸银化合物的水凝胶组合物及多种器械原型的抗微生物活性借由本领域技术人员已知的抑制分析的标准带来验证。简言之，在此分析中，将样品置于具有专用琼脂配方(与米勒海顿琼脂(MuellerHintonAgar,MHA)类似)的平板上，接种以细菌且在37℃下培育过夜。若样品中存在抗微生物活性，其在边缘周围形成澄清带。作为阴性对照，使用无银活性化合物的样品。在一些测试中，借由使用具有银活性化合物的商业产品样品提供阳性对照，例如凝胶或主要两种微生物，一种为革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌ATCC6538且另一种为革兰氏阴性绿脓假单胞菌ATCC9027，用于该分析。为检查广谱抗微生物活性，获得多种不同类型的生物体，包括MRSA及VRE。在研究广谱活性时，ZOI分析以略微不同的方式进行。代替将样品涂于单独接种以不同类型细菌的平板，细菌接种物以平行线形式划线于平板上。在接种物以直线形式划线后，将样品以连续珠粒串形式沉积于划线的垂直方向。在样品串边缘两面形成中断时发现样品中抗微生物活性的证据。
细菌攻击分析用以验证三聚氰酸银化合物的液体组合物(悬浮液)的抗微生物活性。简言之，向液体组合物的等分试样中添加细菌接种物且样品在37℃下培育过夜。此后，具有银的测试样品用硫代乙酸纳溶液处理以中和银且涂布于琼脂平板上(注意若样品含有小于75ppm银，省略硫代乙酸纳的使用)。作为对照，将接种物添加至无银的液体等分试样且如上在37℃下培育。第二天，将对照样品涂布于琼脂平板上且在37℃下再次培育24小时至48小时以使细菌菌落生长且变得可见。由对照样品的细菌计数及测试样品的存活菌落计数计算log减少，亦即抗微生物活性的定量量度。
灭菌
本发明的大部分水凝胶原型借由使其经受一个蒸汽灭菌周期而简单地测试其承受高温的能力。测试样品经历的温度经15分钟自20℃升高至122℃，随后122℃恒温15分钟，且最后经3小时自122℃冷却至约40℃。因此，测试样品经历几乎3.5小时的不利温度条件。
物理特性
对于触变性材料，粘度并非在其开始流动之前克服特征屈服应力的良好量度。在诸如锥体及平板或平行板类型的流变仪上借由进行应变及频率扫描来测定屈服应力。此技术为物理特性表征领域普通技术人员所已知。为测量传统粘度，使用同心圆筒式粘度计(具有可变轴设置)，诸如布氏粘度计(型号LVDVE115)。
【定义】
在以下段落中，在本发明的情形中定义多种术语；
银的“低含量(Lowlevel)”意指以重量计银含量<1000ppm
银的“中等含量(Moderatelevel)”意指以重量计银含量介于1000ppm与2000ppm之间
银的“高含量(Highlevel)”意指以重量计银含量>2000ppm
“耐日光性(Sunlightresistant)”或“光稳定(lightstable)”或“对光呈惰性(inerttolight)”定义为在以下两种曝露之一后不具有可见变色征兆(在曝露后的颜色变化会增加黑色、棕色、黄色或紫色的色调)：(i)在距离12”-15”的60W白色台灯(开启)下连续30天或(ii)在45N纬度下连续日光曝露一小时。
“可蒸汽灭菌(Steamsterilizable)”或“热稳定(heatstable)”或“对热呈惰性(inerttoheat)”定义为在包括升温及最终冷却至室温(<40℃)的阶段的一个蒸汽灭菌法周期(122℃维持15分钟)后不具有可见变色征兆(在曝露后的颜色变化会增加黑色、棕色、黄色或紫色的色调)。
在本发明的三聚氰酸银的上下文中，除非上下文另外明确规定，否则词语“化合物(compounds)”及“衍生物(derivatives)”意义相同。
应注意，除非上下文另外明确规定，否则如本说明书及随附权利要求书中所使用的单数形式“一种(a、an)”及“该(the)”包括复数个指示物。
本文中包括的所有专利、专利申请案及参考文献特定以其全文引用的方式并入。
当然，应理解，上文是关于本发明的示例性具体实例，且可在不悖离如本 发明中所陈述的本发明精神及范畴的情况下，在其中进行许多改进或变化。
虽然本文提供本发明的示例性具体实例，但本发明不限于这些具体实例。存在许多可使本领域技术人员想起的修改及改变。
本发明进一步经由本文中所含的为清楚理解所提供的实施例来说明。示例性具体实例不应以任何方式视为对其范畴施加限制。相反地，应清楚地了解，在阅读本文中的描述后可对多种其他具体实例进行的手段、修改及其等效物可使本领域技术人员想起，而不悖离本发明的精神及/或随附权利要求书的范畴。
【说明性实施例】
实施例1：三聚氰酸单钠及二钠的制备
向50mlPP试管中添加去离子水(约23ml)及固体氢氧化钠丸粒(约0.0922g,Sigma-Aldrich)。使管道涡旋以溶解固体且产生约0.1M溶液。接着，向试管中添加与相对于氢氧化钠的1:1摩尔比相当的三聚氰酸粉末(约0.297g)。使内容物涡旋且在微波烘箱中加热以溶解该酸粉末，从而形成三聚氰酸钠。冷却内容物至室温且随后将试管转移至冰箱。在24小时后，检查试管，且发现含有细针状三聚氰酸钠水合物(NaH₂C₃N₃O₃.H₂O),其与公开报道一致(参见SeiferG.B.,RussianjournalofCoordinationChemistry,第28卷,第5期,第301-324页(2002))。TGA扫描证实结晶存在一分子水，在约175℃下流失。元素分析：理论：C21.30％,H2.37％,N24.85％,Na13.61％，实际：C21.26％,H2.51％,N24.51％,Na13.10％。
三聚氰酸二钠获得如下。向具有搅拌棒的400ml玻璃烧杯中添加三聚氰酸(2.58g,20mmol)、去离子水(30ml)及氢氧化钠溶液(10ml,7.5M)且加热内容物至约80℃以产生澄清溶液且维持在80-85℃下1小时。定期添加水以保持相同液体体积。在加热一小时后，冷却液体至室温。滤出存在的极少量固体。将一部分滤液(10ml)转移至第二玻璃烧杯(约250ml容量)且加热以移除大部分水。当烧杯中保留约1-2ml液体时，接着将其冷却至室温，固体出现。向固体中添加乙醇水溶液(40ml,50％v/v)且回收固体并干燥(约0.42g)。将乙醇滤液置于冰箱(约4℃)过夜以结晶更多针状固体，将该固体过滤且干燥(约0.33g)。 三聚氰酸二钠的TGA扫描展示其以单水化合物(Na₂HC₃N₃O₃.H₂O)形式存在，在约110℃下水分流失。元素分析：理论：C18.84％,H1.57％,N21.98％,Na24.08％，实际：C18.89％,H1.58％,N21.66％,Na23.60％。
实施例2：三聚氰酸铵化合物的合成
在100ml玻璃锥形瓶中，添加三聚氰酸(0.645g,5mmol,SigmaAldrich)及去离子水(10ml)。将氢氧化铵溶液(0.4ml,14.8M)移液至酸水混合物中。在微波烘箱中加热内容物数个15秒持续时间以获得澄清溶液。在几分钟内当热溶液静置冷却时，开始出现细小结晶。用包裹膜覆盖烧瓶且在冰箱中保持约4℃过夜。第二天，借由过滤回收结晶、洗涤且在45℃下干燥数个小时(0.47g,产率约64％)。TGA扫描展示氨流失与公开研究相符(理论：11.64％，实际：11.96％)。无水合作用的水与化合物有关。
实施例3：制备含有混合三聚氰酸银作为抗微生物的活性化合物的凝胶
具有混合三聚氰酸银衍生物的非晶形含水凝胶的制备如下进行。根据公开论文(SeiferG.B.及Tarasova,Z.A.,Zh.Neorg.Khim.,第34卷,第1840-43页,1989)，以1:1摩尔比添加可溶性银盐溶液至三聚氰酸单钠产生大致称为混合三聚氰酸银的可变组合物。
第一步为制备三聚氰酸单钠储备溶液。向50ml聚丙烯锥形底试管(BDFalcon)添加三聚氰酸单钠水合物(约0.169g,1mmol)，随后添加约10ml去离子水。给试管加盖且使内容物简单地涡旋。接着，在微波烘箱(Panasonic1200W)中小心加热试管内容物，同时留心内容物不会沸腾而溢出。使热内容物涡旋以溶解盐，产生包含三聚氰酸单钠的澄清溶液(0.1M)。
在100ml聚丙烯塑胶杯中，称量大量LaponiteXLG(约0.4g,SouthernClayProducts,Gonzales,TX),添加羟乙基纤维素(约0.1g,LotioncrafterInc.)及甘油(约2.0g,LotioncrafterInc.)且用SS刮勺手动混合形成糊状物。在第二类似杯中，在微波烘箱中加热去离子水(约15.5ml)至接近沸腾。将热水倾入第一杯中。此后立即用刮勺手动剧烈混合糊状物以获得粘稠的澄清凝胶，将凝胶静置冷却至室温(约15分钟)。
接着，将约1.0ml以上制得的三聚氰酸单钠溶液(且保持在约40℃下温热以防止盐自溶液消失)添加至粘稠的凝胶且掺合至均匀。最后，在低照明条件下，将约1.0ml硝酸银水溶液(0.1M)分三等分试样添加至凝胶；每次在添加后续部分之前混合于等分试样中。随着每一等分试样添加凝胶变得更不透明，但感觉令人舒适且光滑。
将小部分(约3至4g)转移至打兰小瓶且加盖。将小瓶距离白炽灯(60W)约12”置放且连续曝露于光24小时。将另一类似部分转移至第二打兰小瓶。给小瓶加盖且置放于设定至约55℃的烘箱中进行热应力测试。将剩余凝胶转移至50mlPP试管且在室温下避光保存。
在24小时后，检查曝光的凝胶样品且未展示变色。其看起来与避光保存的凝胶样品相同。热应力凝胶样品在55℃下2周后检查时与维持在室温的凝胶相比展示痕量棕色。组合结果表明所制得的非晶形凝胶具有对于光及热诱发的变色的极好抗性。以此方式将抗微生物的化合物包括在澄清含水凝胶内，且具有三聚氰酸银活性剂的澄清含水凝胶对经由光变色具有抗性。因此，澄清凝胶响应于曝光而保持透明色。
实施例4：省去作为增稠剂的羟乙基纤维素制备具有混合三聚氰酸银的凝胶
向100ml玻璃烧杯中添加约15.2ml去离子水，随后在搅拌下向水中缓慢添加约0.8gLaponiteXLG粉末。经紧接着的30分钟，将经搅拌内容物转化成澄清凝胶。配衡烧杯且添加甘油(约2.0g)，致使凝胶的粘度暂时增加。将甘油搅拌至凝胶中，此举似乎不影响凝胶澄清度。接着添加约1.0ml温热的0.1M三聚氰酸单钠溶液且混合于凝胶中至均匀。凝胶已获得少许不透明性，但其仍大部分澄清。最后，如前所述，以3个大致相等的等分试样添加约1.0ml硝酸银溶液(0.1M)至凝胶。在银盐溶液完成后，我们注意到不透明性略微增加，但其比在上述实施例中羟乙基纤维素用作增稠剂时小得多。经紧接着的几天，我们观察到不透明性减小，使得凝胶实际上看起来澄清。尽管凝胶为触变性的，但其实际上为透明的、感觉光滑且容易涂抹。凝胶的pH值为约7。
尽管凝胶样品澄清，但其在24小时连续曝光后未展示变色且外观上与避光 保存的凝胶样品类似。考虑到大多数含有银盐的凝胶在连续曝光后变色，凝胶样品的此特征是相当显著的。
当在抑制分析带中测试针对金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)ATCC25923及绿脓假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)ATCC27853的抗微生物活性时，凝胶样品展示证实其活性的澄清带。凝胶的理论银含量为约540ppm，因此其抗微生物活性为预期的。在每日连续转移ZOI分析中，凝胶样品维持针对革兰氏阳性细菌(金黄色葡萄球菌ATCC6538)、革兰氏阴性细菌(绿脓假单胞菌ATCC9027)及酵母(白色念珠菌ATCC10231)的强抗微生物活性3天。
使用流变仪(具有25mm平行板的RheometricsScientificRFSModelII)由应变及扫频测定表示屈服应力的样品凝胶触变特征。在约25℃下屈服应力的测量值为249Pa。
实施例5：比较实施例-借由方法A制备含有糖精银的凝胶
除糖精银为活性化合物以外，与实施例4中的凝胶类似地制备比较凝胶样品(保持其理论银含量实质上相同)。其耐光变色性与实施例4中的凝胶相比。
使用以下成分：甘油(2.00g)、LaponiteXLG(0.80g)、糖精(0.027g,FW183.2,相当于比关于AgNO₃的化学计量略微过量)、硝酸银(1.0ml,0.1M)及去离子(DI)水(16.2g)。
如前所述，在100ml玻璃烧杯中，将Laponite溶解于DI水中以获得澄清凝胶。在15mlPP试管中，转移糖精粉末且随后添加甘油。在微波烘箱中加热试管，以溶解糖精。将所得糖精溶液滴入澄清凝胶中且掺合至均匀。最后，添加硝酸银溶液且掺合成略微混浊的凝胶。
具有一部分制备凝胶的玻璃打兰小瓶距离12”曝露于台灯光，在16小时后变色成棕黄色。避光保存的凝胶样品亦实质上完全变色至棕黄色，表明对光诱发的变色(光致还原)的耐受性不足。
实施例6：比较实施例-借由方法B制备含有糖精银的凝胶
制备此实施例中的凝胶以与实施例4中的凝胶比较其耐变色性，但其借由与实施例5中所述不同的方法来制备。尝试不同方法以检查是否其对耐变色性 具有任何影响。
除使用约1.0ml0.1M糖精钠溶液代替三聚氰酸单钠溶液以外，以与实施例4中所述类似的方式在100mlPP杯中制备凝胶。
玻璃打兰小瓶中的一部分凝胶在曝光1小时后变色，且在相同时段中，避光样品亦变色。两种样品变成棕黄色，表明光致还原成银纳米粒子。因此，修改凝胶制备程序未增加耐变色性。
实施例7：比较实施例-制备含有氯化银的凝胶
制备凝胶作为比较实施例以检查是否基于LaponiteXLG的凝胶给作为活性化合物的氯化银提供环境，以借由可能帮助形成已知光不敏感的氯盐小结晶而增强其耐光变色性。
除使用0.2M氯化钠溶液代替三聚氰酸单钠溶液以外，借由实施例4中关于凝胶所述的相同程序制备凝胶。所得凝胶比实施例4中的凝胶稍微较不粘稠以及较不透明的白色但光滑且看起来令人舒适。凝胶的pH值为约7。
然而，在曝光后其在2小时内变色成紫黑色，但避光保存的样品保持其原始的不透明的白色不变。
实施例8：比较实施例-制备含有磷酸银的凝胶
除使用磷酸单钠溶液(0.1M)代替三聚氰酸钠溶液以外，如实施例4制备凝胶。理由为观察诸如磷酸的三官能酸(三聚氰酸亦为三官能酸)的银盐是否在凝胶环境中提供较大耐光变色性。
但曝光的凝胶样品的结果展示样品在2小时后变色成灰黑色。避光样品少许变色(凝胶样品的淡黄色调恰好已变得有点暗)。凝胶总体赋予浅黄色不透明性且感觉光滑。凝胶样品的pH值在7与8之间。
实施例9：在不同配方下制备含有混合三聚氰酸银的凝胶
使用以下成分制备约20g凝胶。成分及其括号中的量列举在此处：甘油(2.00g)、LaponiteXLG(0.40g)、羧甲基纤维素钠(0.1g,AshlandChemicalGrade9H4F)、三聚氰酸单钠溶液(1.0ml,0.1M)、硝酸银(1.0ml,0.1M)及去离子(DI)水(15.5g)。
在100PP杯中，上述固体与甘油掺合。DI水在另一杯中加热至约80℃且倾入浆液中，并在内容物冷却至室温时手动混合。接着添加三聚氰酸单钠溶液且再次手动混合。最后，添加硝酸银溶液以获得银含量约540ppm的光滑的略微不透明的白色粘稠凝胶。
凝胶的两种样品(曝光24小时及避光)展示不可辨别的差异，表明光对于样品无影响且两者自其制得的时间开始保持实质上不变，展示优越耐光变色性。随时间推移，凝胶样品似乎展示不透明性增加，但不变色。水性凝胶中的银含量>500ppm且不具有任何光变色迹象是相当非凡的。
实施例10：含有混合三聚氰酸银及不同比例增稠剂的凝胶样品
除使用以下量以外，借由实施例9中所揭示的相同程序制备银含量约540ppm的凝胶样品：甘油(2.00g)、LaponiteXLG(0.32g)、羧甲基纤维素钠(0.08g,AshlandChemicalGrade9H4F)、三聚氰酸单钠溶液(1.0ml,0.1M)、硝酸银(1.0ml,0.1M)及去离子(DI)水(15.6g)。
凝胶为不透明的白色但光滑且可容易涂抹。两种样品(24小时曝光及避光)在几乎一个月后检查时未展示变色迹象，证明优越的耐光变色性。
实施例11：含有混合三聚氰酸银的凝胶样品(银含量约3000ppm)
使用以下成分及其列举比例，凝胶制备如下：甘油(2.00g)、LaponiteXLG(0.80g)、三聚氰酸单钠溶液(5.0ml,0.1M)、硝酸银(5.0ml,0.1M)及去离子(DI)水(5.3g)。
在100mlPP杯中，将甘油及Laponite混合成糊状物。在第2杯中，混合DI水及温热的三聚氰酸单钠溶液且一次性倾倒入糊状物中。内容物开始增稠成凝胶且用刮勺手动混合至均匀。接着，添加硝酸银溶液，每次0.5ml等分试样直至完成所有添加(注意在此测试中，作为预防措施在硝酸银添加步骤期间关闭实验室灯)。随着每一等分试样的硝酸银，不透明性增加。获得不透明白色、感觉光滑且令人舒适的凝胶，但其比实施例4中的凝胶略微较不粘稠。
24小时曝光凝胶样品外观上与避光样品类似，表明优越的耐光变色性。甚至在几乎一个月后，曝光样品不存在变色，但发现凝胶的一些脱水收缩。
实施例12：出于美观性目的制备具有颜色的含有混合三聚氰酸银的凝胶
类似于实施例4中的样品制备凝胶样品，同时增加蓝色特征以增强其美观性吸引力。蓝色是借由采用铜-谷氨酸盐配合物来显现。使用铜配合物的附带益处为其可能亦经由协同效应增加凝胶的抗真菌活性，尽管在约540ppm的目标银含量下，该凝胶对于真菌而言已经是致死的。
在凝胶调配步骤之前，制备铜-谷氨酸盐配合物溶液。简言之，将谷氨酸单钠(约0.169g，自本地民族食品商店获得的Ajinomoto品牌)溶解于10ml去离子水中。在第二PP试管中，将约0.249g硫酸铜五水合物溶解于10mlDI水中以获得带蓝色的溶液。合并两种溶液以产生澄清的海军蓝色调溶液，其维持在室温下直至备用。
借由实施例4中的程序，以所指示的比例掺合以下成分：甘油(2.00g)、LaponiteXLG(0.80g)、三聚氰酸单钠溶液(1.0ml,0.1M)、硝酸银(1.0ml,0.1M)以及去离子(DI)水(14.8g)及铜-谷氨酸盐配合物溶液(0.4ml)。
如前所述制备含有三聚氰酸银的凝胶。在最后步骤中，添加铜-谷氨酸盐配合物溶液，赋予凝胶令人喜爱的微微冰蓝色。在性质上，凝胶在粘度方面看起来与先前制得的含有LaponiteXLG及混合三聚氰酸银的凝胶样品类似，但看起来更透明。随时间推移，看起来凝胶样品已变得甚至更透明。凝胶pH值经测量为约7。
24小时曝光凝胶样品不受连续曝光影响，且看起来实质上与避光样品相同，表明铜-谷氨酸盐配合物无有害效应。在每日连续转移ZOI分析中，避光凝胶样品维持针对革兰氏阳性细菌(金黄色葡萄球菌ATCC6538)、革兰氏阴性细菌(绿脓假单胞菌ATCC9027)及酵母(白色念珠菌ATCC10231)的强抗微生物活性3天。
凝胶样品的屈服应力(在约25℃下)的测量值为251Pa。
实施例13：日光对于外部施用于人类个体皮肤的凝胶样品的效应
将实施例4的曝光凝胶样品及实施例12的避光凝胶样品以薄层形式外部施用(各约100mg)于人类个体手掌背面，且直接连续曝露于下午日光15分钟， 且随后检查施用区域。未发现皮肤区域染色，这是相当显著的。个体亦未经受刺激，符合凝胶pH值的中性，凝胶pH值在约7周围。
实施例14：大量且使用过量三聚氰酸单钠制备含有钠-三聚氰酸银配体配合物的凝胶
除一个以外，借由按比例分配实施例12中成分的数量，制备1000g规模的凝胶。亦即三聚氰酸单钠溶液量为比1:1摩尔比的三聚氰酸酯及硝酸银过量20％，导致DI水的量减少。由于相比银阳离子使用过量三聚氰酸根阴离子，故保持比率>1。在该情况下，形成混合三聚氰酸银。使用实验室搅拌器/2升容器组合件以适应较大比例。最终凝胶实质上与实施例12中制得的凝胶相同，具有约540ppm银含量。与实施例12中的凝胶相比的差异为不透明性增加。
实施例15：制备具有不同银含量的含有混合三聚氰酸银及铜-谷氨酸盐的凝胶
除改变三聚氰酸单钠、硝酸银及铜-谷氨酸盐配合物溶液的量以反映最终凝胶样品的所需银及含铜量以外，以与实施例12相同的方式制备两种凝胶样品。
一种凝胶具有分别为约110ppm及约30ppm的银及铜的理论目标值。第二凝胶样品具有分别为约220ppm及约60ppm的银及铜目标值。
在外观上，这些凝胶样品为实际上透明的、极悦目、光滑且可易于涂抹。两种中无一种在试验台上数天后检查时受环境办公室光的不利影响，因此确认其优越的耐光变色性。
具有较低银及铜含量的这些凝胶样品在OTC市场部分中更适于治疗微小的切伤及伤口。
实施例16：制备具有混合三聚氰酸银的基于海藻纤维的非织物敷料
先前实施例证明含有混合三聚氰酸银的凝胶的优越耐光变色性。为检查相同耐受性是否可扩展至其他基质，用混合三聚氰酸银处理基于海藻酸盐的非织物敷料以使其抗微生物。
在15mlPP试管中，移液约11.6ml95％乙醇，继之以约0.2ml温热的澄清0.1M三聚氰酸单钠及约0.2ml0.1M硝酸银溶液。此产生精细混合的三聚氰酸银 悬浮液，使其涡旋数次以保持细小固体均匀分散。
在单独的培养皿(4”直径,BDFalcon)中，两块约2”×2”海藻酸盐非织物敷料(来自PRC来源)用相等部分的于乙醇中的混合三聚氰酸银悬浮液滴注，以将其均匀浸泡。每一块借由使用镊子将其固持在一个角落而排干过量乙醇，且将各块转移至尼龙网眼且置放于烘箱中干燥1小时。将一个干燥样品置放在台灯下进行24小时连续曝光，且另一块避光保存。
在24小时后，曝光样品与避光样品相比已变色成略带紫色的灰色，但颜色改变并非斑点状的而是均一的。基于理论，在干燥基础上处理后海藻酸盐非织物敷料中银的量为约3500ppm。市售非织物海藻酸盐敷料()显示出可比较的光诱发变色水平。考虑到银的量如此高，有限变色表明混合三聚氰酸银具有抗微生物的活性银化合物罕有的固有耐光变色性。
实施例17：使用丙二醇作为保湿剂制备混合三聚氰酸银凝胶
除使用丙二醇代替甘油作为保湿剂以外，以与实施例4相同的方式制备凝胶。所得凝胶看起来不如实施例3的凝胶粘稠。凝胶为实际上澄清、光滑且可易于涂抹的。凝胶pH值为约7。
在台灯下曝光24小时后，凝胶样品未展示变色征兆，与先前实施例4中的凝胶的观测结果相符。结果表明丙二醇亦适用作保湿剂且未不利地影响耐光变色性。
实施例18：制备3公斤规模的具有混合三聚氰酸银的抗微生物水凝胶
此实施例证明凝胶制备为可扩展的。向较大聚丙烯烧杯(5升容量)中添加2330ml去离子水。将高剪切混合器(3”直径Cowles轮叶,IKA)浸入水中，使得轮叶在底部上方约1”。在800rpm的搅拌器速度下，将120gLaponiteXLG(RockwoodAdditives公司,SouthGonzales,TX)经由纸锥迅速引入搅拌水的涡旋中以使尘云减至最少。随着黏土矿物分散且混合物增稠，将速度增至约1100rpm。在20分钟搅拌后，获得澄清的触变性凝胶。在继续搅拌下，添加甘油USP(300g,Lotioncrafter公司WA)至简单变稀薄但粘度在10分钟内恢复的凝胶。将温热的三聚氰酸单钠溶液(150ml,0.1M)缓慢滴入浓稠的凝胶中且混 合5分钟。此致使凝胶进一步增稠，借由提高搅拌器速度至约1600rpm来抵消。最后，在继续搅拌及微光条件下，将新制备的硝酸银溶液(75ml,0.2M)滴入凝胶中，接着使用冲洗水(75ml)冲洗含有盐溶液的烧杯。将银盐溶液彻底混合30分钟以确保诸如阳离子交换的反应完成。由于粘度积聚，搅拌器停止数次且用8”长的扁平SS轮叶刮勺手动混合半固体，以产生光滑的澄清至混浊的凝胶。在等待过夜以确保不存在凝胶脱水收缩后，将一部分凝胶搁置一旁用于测试且其余封装于1.5oz聚丙烯试管中。凝胶的理论银含量为约540ppm。
所制备凝胶的蒸汽灭菌进行如下。将约20g凝胶转移至50mlPP试管(BDFalcon)，将其松散地加盖且置于高压釜中并进行蒸汽灭菌(121-122℃维持15分钟)。将目前略微翘曲的含有凝胶的PP试管自冷却的高压釜中移出且检查。除凝胶物质的不透明性稍微增加之外，未发现其变色。在后续测试中，在连续转移ZOI分析中发现蒸汽灭菌的凝胶样品针对金黄色葡萄球菌ATCC6538抗微生物3天。经受高温的含银凝胶中该抗微生物活性的维持是相当显著的。
实施例19：具有约540ppm银含量的凝胶的广谱抗微生物活性测试
在ZOI分析中针对13种不同微生物测试实施例18的凝胶的广谱抗微生物活性。简言之，将细菌培养物划线于琼脂平板上，且垂直于划线在上面以连续串形式施用凝胶样品。作为阴性对照，使用无银的凝胶。市场上销售的含银凝胶Ag(Ag约1100ppm)充当阳性对照。
测试结果列表如下。
实施例19的表：使用ZOI分析的关于具有混合三聚氰酸银的凝胶的广谱测试结果

实施例20：制备3公斤规模及约470ppm银含量的具有混合三聚氰酸银的抗微生物水凝胶
除使用此处列举的成分及其量以外，使用实施例4的相同仪器及程序制备水凝胶：去离子水(2700g)、LaponiteXLG(120g)、甘油(300g)、三聚氰酸单钠溶液(150ml,0.1M)及硝酸银溶液(150ml,0.1M)。凝胶的理论银含量为约470ppm。
将凝胶转移至白色塑胶PP桶且在环境温度下储存9个月，其中温度在约4℃与35℃之间起伏。每月检查凝胶物质的任何变化。除微小的脱水收缩以外，未 观察到物理变化(粘度、澄清度、颜色或微生物生长)。然而，在封装试管中，经相同持续时间未观察到脱水收缩。
实施例21：制备具有约440ppm理论银含量及1.2的三聚氰酸根与银离子的比率的凝胶
理由为观察比率在偏斜于阴离子三聚氰酸根时是否增加耐光变色性。由于三聚氰酸根离子与银离子的比率>1.0，所以大部分活性化合物为混合三聚氰酸银。在100mlPP烧杯中，用移液管吸移去离子水(15.4ml)且置放磁性搅拌棒。将称重量(0.8g)LaponiteXLG黏土矿物迅速添加至搅拌的水中且搅拌内容物10分钟，以使黏土水合产生粘稠凝胶。此后，相继添加甘油(2.0g)、三聚氰酸单钠溶液(0.1M,1ml)及硝酸银溶液(0.1M,0.8ml)，在每一次添加后彻底混合成分，以获得光滑但略微混浊且合意的凝胶。将少量凝胶(约2.0g)转移至15mlPP试管，加盖且置于直接日光中。当在4小时候(此时测试停止)检查时，凝胶保持澄清而无变色。在后续测试中，将凝胶(约2.0g)置于另一15mlPP试管，且在121-122℃下蒸汽灭菌15分钟，且随后冷却至室温。尽管暴露于可视为含银水性组合物的极端的高温，但凝胶保持不变，未展示变色的征兆或粘度变化。
实施例22：制备具有多种三聚氰酸银衍生物及约540ppm的理论银含量的凝胶
使用三聚氰酸单银及三聚氰酸二银作为抗微生物活性物制备凝胶。其悬浮液是借由保持相应三聚氰酸钠与硝酸银的适当摩尔比来制备，接着将其滴入基础凝胶中。借由颠倒添加顺序，使用借由添加硝酸银溶液至分别含有1:1摩尔比的三聚氰酸单、二钠的基础凝胶中原位获得的混合三聚氰酸银化合物来制备额外凝胶。基础凝胶包含甘油、LaponiteXLG及去离子水。在最终凝胶调配物中，甘油、LaponiteXLG及银的重量百分比分别为约10％、约4％及约0.054％。
所有凝胶样品为透明或混浊的，但光滑、触变且易于涂抹。所有凝胶的pH值在7与8个单位之间。凝胶甚至在连续台灯光曝露1周后不变色。当蒸汽灭菌时，四种凝胶样品中仅含有三聚氰酸二银的凝胶展示变色。单独地，当PP试管中的小凝胶样品曝露于直接日光时，仅包含三聚氰酸二银的凝胶分别展示灰 色的迹象1.5小时。仍观察到耐变色性相当强。剩余三种凝胶样品在曝露中止时经2.5小时未展示变色迹象。
实施例23：用三聚氰酸银衍生物及多种银盐制成的凝胶关于曝光的效能的比较
在20g规模上，借由混合适当量甘油、LaponiteXLG黏土及水制备凝胶样品。最后，借由掺合相应钠盐溶液(0.1M)继之以硝酸银溶液(0.1M)原位形成银盐。注意在所有凝胶制备中，在黑暗下添加硝酸银。最终凝胶含有分别在10wt％、4wt％及0.054wt％下的甘油、黏土及银。在新制得时、在24小时以及在连续曝露于距离1至1.5英尺的60W台灯后1周或30天观察最终凝胶样品的变色或其不足。结果概括于下表中。
结果展示在测试的22种银盐中，凝胶中的磺胺嘧啶银及两种三聚氰酸银衍生物在24小时未展示变色。但在1周曝露后，具有磺胺嘧啶银的凝胶展示变色的迹象。因此，包含包括s-三嗪环的银化合物的凝胶展示非凡的耐光变色性，如在4周曝光后无颜色变化所证明的那样。
实施例24：使用尿素作为保湿剂制备凝胶
如前所述，混合尿素(2.0g)、LaponiteXLG(0.8g)及去离子水(15.2ml)以获得基础凝胶。向其中添加温热的三聚氰酸单钠溶液(1.0ml,0.1M)，接着在黑暗中添加硝酸银溶液(1.0ml,0.1M)。在彻底掺合内容物后，获得透明至混浊的凝胶。当曝露于直接日光3小时时，凝胶未展示变色迹象，这是相当显著的。在蒸汽灭菌后未发现凝胶变色。
实施例23的表：关于具有不同银化合物的凝胶的曝光测试资料

实施例25：含有三聚氰酸银衍生物及磺胺嘧啶银的凝胶的热稳定性
借由实施例4中所述方法制备具有混合三聚氰酸银及钠-三聚氰酸银配体配合物的凝胶。关于磺胺嘧啶银，添加相当于约540ppm银的微米化粉末至凝胶中。凝胶样品借由对其进行蒸汽灭菌而暴露于高温。凝胶中银的理论量发生变化。结果列表如下。如本文所述，具有三聚氰酸银的水性澄清凝胶进一步耐经由热变色。
实施例25的表：具有三聚氰酸银化合物的水凝胶在蒸汽灭菌后的观察结果

实施例26：制备浸渍有三聚氰酸银衍生物(Ag约1000ppm)的滑石粉
此实施例证明抗微生物特性可易于赋予无机固体支撑基质，该基质接着可掺合于多种其他固体制品(诸如导管、塞等)中或可制成涂层用于表面应用。
将无香味的滑石粉(2.5g)转移至具有搅拌棒的塑胶烧杯(150ml容量)。在上面倾倒乙醇(5ml)以湿润粉末，且随后进一步添加去离子水(30ml)。在搅拌及黑暗条件下，添加温热的三聚氰酸单钠溶液(0.5ml,0.1M)，且接着立即添加硝酸银溶液(0.45ml,0.1M)以在滑石存在下沉淀出混合钠-三聚氰酸银配体及可变组成三聚氰酸银的混合物。在黑暗中搅拌内容物1小时。此后，离心滑石悬浮液。弃去上清液，添加新鲜乙醇(45ml)。使内容物涡旋以再悬浮固体，且随后再离心。弃去固体上方的液体且添加新鲜乙醇，且使内容物再次涡旋，且随后过滤并在烘箱中在45℃下干燥固体2-3小时。培养皿中一部分浸渍银的滑石粉连续曝露于台灯光60天。在曝露滑石粉与避光滑石粉之间未发现颜色变 化。浸渍银的滑石可用于吸收由于脚汗的多余水分，且亦可用于减轻且根除造成运动员脚病的真菌。也可使用氧化锌粉末或氧化钛粉末及多种其他无机支撑物代替滑石来生产用于医学及工业应用的抗微生物粉末。因此，抗微生物化合物可另外包括在固体基质内，其中该固体基质选自由滑石粉、氧化锌粉末及氧化钛粉末组成的群。抗微生物功能亦可借由例如单独或混合物形式真空沉积三聚氰酸银衍生物而赋予制品、物件或表面。因此，方法不限于传统制备方法，而且包括像真空沉积的方法。
实施例27：制备浸渍混合钠-三聚氰酸银配体配合物的纤维基质
在此说明性实施例中，我们演示分别用约1400ppm及约500ppm的理论银装载量的抗微生物的三聚氰酸银衍生物浸渍吸水纸(品牌)及棉纱布(J&J)。如所述，抗微生物的三聚氰酸银化合物可包埋于伤口敷料、棉纱布及/或吸水纸内。
首先，含银悬浮液制备如下。在50mlPP试管中，三聚氰酸单钠溶液(5ml,0.1M)及硝酸银溶液(1ml,0.1M)以该顺序添加，以产生蓬松白色沉淀，该沉淀借由涡旋混合试管内容物而分解。之后，添加稀氢氧化铵(25ml,0.3M)且使内容物再次涡旋。使用移液管向一张4”×4”纸施用4ml悬浮液，且将纸张转移至尼龙网眼支撑物，并且在烘箱中在45℃下干燥1小时。称重2”×2”棉纱布，且随后置于培养皿中。将实质上等于其重量的悬浮液的等分试样施用于棉纱布，接着将棉纱布转移至另一尼龙网眼，并且在45℃下干燥1小时。
将浸渍银的纸及纱布样品切成两半；一部分避光保持，且剩余部分连续曝露于台灯光45天的时间，在此期间监测其变色。未观察到纸或纱布无论什么的变色。单独地，将浸渍银的纸张曝露于直接日光6小时而无任何可辨别的变色。发现ZOI分析中曝露的样品为抗微生物的且有效针对金黄色葡萄球菌ATCC6538及绿脓假单胞菌ATCC9027。过去任何含银产品未观察到该针对光的实用耐变色性。当在箔囊袋中蒸汽灭菌时，纸及棉纱布的含银样品在与相应非蒸汽灭菌样品相比时外观实际上不变。
实施例28：制备浸渍银的水玻璃涂层
此实施例说明由包埋以混合三聚氰酸银的硅酸钠制成的涂层的制备。去离子水(0.5ml)、三聚氰酸钠溶液(0.11ml,0.1M)及硝酸银溶液(0.11ml,0.033M)以该顺序添加至15mlPP试管，产生混合三聚氰酸银的蓬松白色沉淀。使试管内容物涡旋以产生均匀悬浮液。在第二PP试管中，转移约1g40％硅酸钠水溶液(RakuGoldPottery公司)。向硅酸盐溶液中添加所有混合三聚氰酸银悬浮液，及涡旋至均匀以产生珠光粘稠溶液。
在干净的玻璃载片(1”×4”,FisherScientific)上形成粘稠溶液的湿润涂层。将载玻片置于烘箱中在约80-100℃下1小时以固化包埋有银的涂层。获得具有数个裂缝(小的及大的)的混浊硬涂层。将具有涂层的载玻片置放于台灯下进行连续曝光。在60天曝露后，未观察到可见变色。此后，借由ZOI分析针对金黄色葡萄球菌ATCC6538测试经涂布的载玻片的抗微生物活性。其展示清除的抑制带，表明阳性抗微生物活性。
实施例29：制备具有硝酸银-三聚氰胺复合物及约540ppm银含量的凝胶
在100mlPP杯中，混合以下成分及溶液：甘油(2g)、LaponiteXLG(0.8g)、去离子水(15.2g)、三聚氰胺(1ml,0.1M)、硝酸银(1ml,0.1M)以产生光滑的略微混浊的触变凝胶。曝露于直接日光4小时不产生任何凝胶变色，但蒸汽灭菌使凝胶变成棕黑色。凝胶在ZOI分析中为抗微生物的。
实施例30：制备含有混合三聚氰酸银及海藻酸钠的凝胶薄片材料
作为第一步，根据实施例21的方法制备具有440ppm理论银含量的含有混合三聚氰酸银的触变凝胶(20g)。在第二步中，在PP杯中，将海藻酸钠(0.2g,SigmaAldrich)溶解于10ml热的去离子水中且手动混合成粘稠的半固体凝胶。向所得海藻酸钠溶液中添加4g具有银的凝胶且彻底混合至均匀。将约7g所得混合物倾倒入约2”直径塑胶培养皿中，并且置于室温下经2-3天干燥。自培养皿中移出重约2g的圆形可挠性凝胶薄片块；其中一半曝露于办公室光120天，且另一半密封于箔囊袋中且经高压釜处理。曝光块经四个月未经受任何颜色变化，但经高压釜处理的块均匀地变成橙棕色。凝胶薄片可适合用作抗微生物敷料。凝胶薄片的理论银含量经计算为约800ppm。
实施例31：用三聚氰酸单银化合物浸渍预先制得的凝胶薄片
将一块预先制得的重约0.5g的凝胶薄片(根据美国专利第5196190号制备)置于培养皿中。将借由混合硝酸银(0.1ml,0.1M)、去离子水(1.0ml)及稀氢氧化铵(1.0ml,0.3M)制得的溶液均匀涂抹于该凝胶块上以使其水合30分钟。接着，将三聚氰酸溶液(1.0ml,0.3M)涂抹于同一块上以吸收该酸。使凝胶块在室温下避光保存1-2小时。所得凝胶块赋予微微的不透明白色。在连续转移ZOI分析中发现该凝胶块针对金黄色葡萄球菌ATCC3528抗微生物3天。
实施例32：使用多种三聚氰酸银衍生物作为活性物质制备在540ppm的银含量下的凝胶
在20g规模上制备每一样品凝胶。首先，如实施例1中所述制备三聚氰酸单钠及二钠盐，且随后制备其0.1M溶液。接着，借由使LaponiteXLG(0.8g)于去离子水(15.2ml)中水合，然后添加甘油(2.0g)来制得基础凝胶。最后，借由以所述顺序添加硝酸银溶液及三聚氰酸盐来制得具有活性化合物的凝胶。
(a)对于三聚氰酸单银活性物，在另一PP试管中，将三聚氰酸单钠(1.0ml,0.1M)添加至硝酸银(1.0ml,0.1M)以产生白色悬浮液，接着将该悬浮液均匀地掺合至基础凝胶中，以产生光滑的不透明的白色凝胶。
(b)对于混合三聚氰酸银活性物，将三聚氰酸单钠(1.0ml,0.1M)直接添加至基础凝胶，均匀地掺合，接着添加硝酸银(1.0ml,0.1M)且混合至均匀，以获得混浊至透明的凝胶。
(c)对于钠-三聚氰酸银配体配合物作为活性物，将三聚氰酸单钠(1.0ml,0.1M)直接添加至基础凝胶，均匀地掺合，接着添加硝酸银(0.5ml,0.1M)且补足去离子水并混合至均匀，以获得混浊至透明的凝胶。
(d)对于三聚氰酸二银活性物，在另一PP试管中，将三聚氰酸二钠(0.5ml,0.1M)、去离子水(0.5ml)添加至硝酸银(1.0ml,0.1M)以产生白色悬浮液，接着将该悬浮液均匀的掺合至基础凝胶中，以产生光滑的微微不透明的白色凝胶。
(e)对于混合三聚氰酸钠银盐活性物，将三聚氰酸二钠(1.0ml,0.1M)直接添加至基础凝胶，均匀地掺合，接着添加硝酸银(1.0ml,0.1M)且进一步混 合至均匀，以获得混浊至透明的凝胶。
将各凝胶样品连续曝露于台灯光1周。未观察到变色。在SLE测试下的单独样品，除上述样品凝胶(d)在1.5小时后变色以外，曝露多至2.5小时未展示变色。在采用金黄色葡萄球菌ATCC3528及绿脓假单胞菌ATCC9027的ZOI分析中，各凝胶显示出抗微生物活性。此外，上述凝胶样品中无一种在蒸汽灭菌后展示变色，因此展示极好的热稳定性。
实施例33：多种三聚氰酸银衍生物的悬浮液的热稳定性
由于银离子的强氧化性质，所以其倾向于极迅速光致还原成元素银(且赋予灰色、棕色或黑色)，在水相环境中更是如此。因此，含有水的含银产品对因光及热而变色极敏感。在此测试中研究三聚氰酸银衍生物于水性环境中是否像绝大多数银化合物那样表现(亦即变色)。此外，进一步检查蒸汽灭菌的包含三聚氰酸银衍生物的水性组合物以观察其是否保留抗微生物特性。关于测试，各悬浮液(具有特定三聚氰酸盐衍生物)在暗光下在单独PP试管(15ml,BDFalcon)中制备如下：
(i)添加三聚氰酸单钠(1.0ml,0.1M)至硝酸银(1.0ml,0.1M)且涡旋1-2分钟得到三聚氰酸单银衍生物
(ii)添加硝酸银(1.0ml,0.1M)至三聚氰酸单钠(1.0ml,0.1M)且涡旋1-2分钟得到混合三聚氰酸银衍生物
(iii)添加三聚氰酸二钠(0.5ml,0.1M)、去离子水(0.5ml)至硝酸银(1.0ml,0.1M)且涡旋1-2分钟得到三聚氰酸二银衍生物
(iv)添加硝酸银(1.0ml,0.1M)至三聚氰酸二钠(1.0ml,0.1M)且涡旋1-2分钟得到混合三聚氰酸钠银衍生物
具有灭菌悬浮液的PP试管在其冷却至室温后加以观察。其中无一个展示变色。悬浮液(iii)具有奶油色迹象但视为可接受的。进行针对金黄色葡萄球菌ATCC6538的ZOI分析的纸盘(浸入悬浮液中且干燥)展示清楚的抑制带，确认存在抗微生物活性。因此，三聚氰酸银衍生物于水中保留其抗微生物活性，即使暴露于高温。
在后续试验中，步骤(iii)及(iv)按一个数量级比例放大。在弃去上清液液体，用温水洗涤三次以移除未反应的试剂以及在烘箱中在45℃下干燥数小时后，回收呈白色固体状的所得固体，亦即三聚氰酸二银及三聚氰酸钠银。分析回收固体的元素组成，其结果提供如下。
Ag₂C₃N₃HO₃.H₂O：理论：Ag59.8％,C9.98％,N11.64％,H0.83％，实际：Ag59.17％,C10.82％,N12.48％,H0.56％
NaAgC₃N₃HO₃.H₂O：理论：Ag39.1％,Na8.34％,C13.05％,N15.22％,H1.09％，实际：Ag38.2％,Na7.66％,C12.76％,N14.65％,H1.28％
实施例34：具有三聚氰酸根与银离子不同起始比率的含银悬浮液的耐变色性
检查水性悬浮液因热变色的耐受性。悬浮液借由保持三聚氰酸单钠(0.1M)及硝酸银(0.1M)的储备溶液的三聚氰酸根阴离子与银阳离子的不同起始比率而获得。所得悬浮液分成两部分。一部分避光保存，另一部分经蒸汽灭菌且随后经受连续台灯光曝露至少4周。测试详情及结果概述于下表中。
实施例34的表：具有三聚氰酸根与银离子不同起始比率的水性悬浮液的热稳定性及光稳定性

实施例35：制备具有0.3％过氧化氢作为活性物的水凝胶组合物
此实施例说明可用于治疗痤疮的具有0.3％过氧化氢的水凝胶组合物。在搅拌下，将合成黏土LaponiteXLG(0.8g)分散于去离子水(17g)中以产生澄清的透明凝胶。将甘油(2g)手动混合至凝胶，且最后用移液管吸移30％过氧化氢(ACS等级，FisherScientific)及均匀混合。在另一变化形式中，首先将黏土分散于氯化钠溶液(0.02于17ml去离子水中)中且如上所述使用剩余程序。每晚由人类个体将后一凝胶样品施用于脸上的痤疮脓包上，持续2-3天。这导致痤疮脓包实质上完全清除。此外，脓包部位上的黑色疤痕亦随着个体继续再使用凝胶几天而迅速减小。个体未因凝胶使用而在皮肤上遭受刺激或烧灼感。另一个体在痤疮脓包上使用实施例4的触变凝胶(具有540ppm的银含量)2-3天，且发现脓包迅速清除而无任何烧灼或刺激感觉。亦注意到归因于脓包的黑色疤痕随着继续在受影响区域上再使用凝胶几天而消退。
在凝胶调配物的改进中，包括过氧化氢(约0.3％w/w)及混合三聚氰酸银(约540ppm)作为活性物。除省去0.2ml去离子水外，如实施例4中所述制备凝胶调配物样品。在最后步骤中添加0.2ml30％w/w过氧化氢作为其替代物且手动混合至均匀。凝胶调配物看起来与实施例4中的凝胶相同。
实施例36：制备分别具有110ppm及440ppm的银含量以及0.2及0.8的Ag⁺与三聚氰酸根离子的相应比率的凝胶
制备凝胶以检查三聚氰酸根阴离子是否在影响耐光变色性的钠-三聚氰酸银配体配合物沉淀期间保持过量。因此，除使用甘油代替尿素以及据此调整硝酸银及三聚氰酸单钠溶液的体积以反映所需离子比率以外，根据实施例24的程序制备凝胶。光滑的略微混浊的凝胶(440ppmAg)曝露于直接日光4.5小时而无任何变色。在5小时后，观察到稍微变灰，如此停止日光曝露。将灰色凝胶样品带回实验室抽屉过夜且次日再检查。凝胶变灰已逆转并且凝胶已再次变澄清。相比之下，具有55ppm银含量的市售凝胶(来自MedilineIndustries的)变色成浅黄色且在黑暗中过夜后不逆转黄色变色。比较起来，具有110ppmAg及五倍Ag离子的三聚氰酸根离子的凝胶甚至在测试终止时6小时后未在日光中变色。凝胶在蒸汽灭菌后亦未变色。另外，日光曝露的蒸汽灭菌凝胶(110ppm 及440ppmAg)保留其抗微生物活性，如采用金黄色葡萄球菌ATCC6538及假单胞菌ATCC9027的ZOI分析的清楚抑制带明显可见。因此，在凝胶制备期间三聚氰酸根离子稍微过量增加光诱发变色的耐受性，而不影响极好的耐高温变色性。
在上述具有440ppmAg的凝胶组合物的变化形式中，甘油被丙二醇代替以获得光滑的混浊凝胶。凝胶甚至在日光曝露4小时后未变色。凝胶在4.5小时日光曝露后给出首次变色迹象，但在凝胶样品保持在黑暗中过夜后变色逆转。
在凝胶的另一变化形式中，银的量设定在1100ppm。获得的凝胶光滑但稍微不透明。当曝露于直接日光时，在2小时出现首次变色迹象，考虑到具有1100ppmAg的市售凝胶NormlgelAg在几分钟内变色，这是相当显著的。
比较凝胶用110ppmAg制成，但使用糖精银作为活性物，且糖精阴离子与银离子的比率为五。当曝露于日光时，凝胶在10分钟内变色。
在另一变化形式中，制得具有110ppmAg的凝胶，但三聚氰酸根离子与银离子的比率保持在一。获得的凝胶为触变性的、光滑的且略微混浊。当曝露于日光时，在4.5小时首次出现变色。令人惊讶的是，当将曝露过的样品置于黑暗中时，变色逆转过夜。凝胶样品在ZOI分析中探测到针对金黄色葡萄球菌ATCC6538及绿脓假单胞菌ATCC9027的阳性抗微生物活性。
实施例37：在三聚氰酸钠存在下制备浸渍银的棉纱布
此实施例说明三聚氰酸根阴离子对于由光诱发的变色的保护效应。包含等体积的Tween20(15g/l)、糖精钠(0.125M)、硝酸银(0.1M)及三聚氰酸单钠(0.1M)的浸渍溶液借由以列举顺序混合溶液来制备。将两块纱布(2”×2”,MedilineIndustries,USPVII型)浸泡于去离子水中15分钟并且挤压以从其制造品移除水及任何添加剂。
在15mlPP试管中，转移乙醇(11.2ml,95％)且接着添加上述浸渍溶液(0.8ml)。使内容物涡旋并且倾倒在置于培养皿中的两块纱布上，以浸泡液体数分钟。接着平缓地自器皿提起每一块以排干同样多的液体，且随后置于尼龙网眼上并置于烘箱中干燥。最终纱布以肉眼看起来与未经处理的纱布块相同。
当曝露于日光时，在3小时发现浸渍银的纱布的首次变色迹象。类似制备但省去三聚氰酸单钠的纱布块在0.5小时内变色。
实施例38：由三聚氰酸钠及硝酸银制备具有540ppmAg的凝胶
使用实施例4的凝胶组成制得500g凝胶。将凝胶封装于化妆品等级PP试管中且保持在55℃下8周进行热老化。每周检查凝胶的颜色。未观察到变色。在ZOI分析中检查老化凝胶样品针对金黄色葡萄球菌ATCC6538及绿脓假单胞菌ATCC9027的抗微生物特性，且发现为有效的。凝胶样品曝露于日光且未展示变色直至3小时后。
实施例39：制备具有540ppmAg及保湿剂混合物的凝胶
除甘油为总保湿剂含量的12.5wt％，其余为丙二醇之外，使用与实施例4中的凝胶实质上相同的组成制备凝胶样品(20g)。未观察到凝胶变色直至日光曝露3小时后。在样品保持在黑暗中过夜后，变色似乎已逆转其过程。
在凝胶组成的另一变化形式中，保湿剂均为丙二醇。当暴露于凝胶时，其未变色直至暴露时间达到3.5小时。
在凝胶组成的另一变化形式中，在不使用任何保湿剂的情况下制得凝胶。所得凝胶在测试停止时在日光中6小时不变色。然而，以成片粉末形式回收的凝胶的干燥形式(借由移除所有水分干燥凝胶)在日光中迅速变色。此为预期的，因为以LaponiteXLG的量计的银量几乎为1.8wt％。
在凝胶组成的另一变化形式中，总保湿剂量在甘油与丙二醇之间均分。在制备方法的改进中，首先混合保湿剂及黏土且随后水合，接着分别添加三聚氰酸单钠及硝酸银。并未观察到归因于日光曝露的变色直至7小时后。此后，向PP试管中的变色样品(约2.5g)添加30％w/w过氧化氢。使内容物涡旋且置于试验台上2小时，此时变色消失且凝胶变得澄清。使样品再曝露于日光额外6小时，无可注意到的变色。但在曝露下，凝胶的不透明性增加。显然存在过氧化氢增加了耐变色性。
实施例40：制备包埋有三聚氰酸银衍生物的PVA水凝胶薄片
向10％w/wPVA(SigmaAldrich,85K-124K分子量,98+％水解)的20g溶液 中依次添加三聚氰酸单钠(1ml,0.1M)及硝酸银(1ml,0.1M)。在黑暗中添加银盐溶液。在简单涡旋后，平缓地离心(600rpm)内容物1分钟以移除气泡。将粘稠混合物倾倒于4”直径培养皿中且经受3个冻熔周期(20℃/-10℃/20℃)。所得凝胶块未展示活性银化合物沉淀出或变色。凝胶块可拉伸而不断裂，且可因其在皮肤上的安慰感觉而发现作为第一反应灼伤或伤口接触抗感染敷料的应用。凝胶块的理论银含量为约1000ppm。
实施例41：在三聚氰酸根与银离子的比率为0.5的情况下制备凝胶
制备此实施例的凝胶的理由是为了研究当三聚氰酸根与银离子的起始比率小于1.0时对耐光变色性的影响。除三聚氰酸单钠的体积为一半以外，按照实施例4的方法在20g规模上制备凝胶。借由添加去离子水补足体积不足。甚至在连续台灯光曝露72小时后，未发现凝胶变色。
实施例42：使用相等比例的LaponiteXLG及NaCMC作为增稠剂制备凝胶
在此实施例中，使用等量LaponiteXLG及CMC钠，而总增稠剂含量为凝胶的2％w/w。除使得黏土矿物首先水合且随后添加CMC钠及甘油之外，制造凝胶的方法与实施例3类似。获得不透明白色但合意的凝胶。
台灯光曝露测试揭示甚至在连续曝露72小时后样品未变色。
实施例43：呈干燥沉淀状的混合三聚氰酸银的变色测试
在15mlPP试管中，依次转移三聚氰酸单钠(1.0ml,0.1M)及硝酸银溶液(1.0ml,0.1M)以获得白色沉淀。使悬浮液简单地涡旋，且用95％乙醇洗涤三次。在第3次洗涤后，将悬浮液倾倒于培养皿中，且在37℃下干燥约4小时。起初将固体层曝露于台灯光1小时(未变色)且随后每天置于日光中，总共曝露约24小时。未观察到培养皿中的固体变色。此结果对于抗微生物银化合物而言是相当显著的。
实施例44：市售伤口护理产品的耐变色性
为进一步测试耐光变色性，购买实施例商品且曝光，以使得三聚氰酸银衍生物化合物及其产品能够如本文所述进行比较。在加盖玻璃打兰小瓶中，使约2-4g凝胶(批次0J1215S)曝露于台灯光。在4小时首次出现黄色迹 象，且在24小时后，凝胶赋予不同黄棕色变色。因此，具有约100ppm银的凝胶证明与基于三聚氰酸银衍生化合物的凝胶原型相比耐光变色性较差。
实施例45：具有约540ppm银含量的凝胶原型的耐变色性测试以及与市售银伤口凝胶的比较
除非另外说明，否则按照实施例4的程序制备所有凝胶。添加如表中所示的适量保湿剂，接着添加三聚氰酸单钠及硝酸银溶液。在凝胶样品编号3的情况下，使用稍有不同的方法。首先，将相对于硝酸银量(1ml,0.1M)1:1摩尔比的量的三聚氰酸溶解于水中。接着分散LaponiteXLG，滴入硝酸银溶液，且最后添加保湿剂丙二醇。将包括商品的凝胶样品置于15mlPP试管中且曝露于适当光照条件且检查变色。结果列表如下。
实施例45的表：具有约540ppm银含量的凝胶原型的耐变色性测试结果

TLE：台灯光曝露，SLE：日光曝露，所示持续时间为变色开始的时间
实施例46：三聚氰酸银化合物的悬浮液的抗微生物活性测试
悬浮液可能用于预防或抑制在保存于塑胶隐形眼镜盒中过夜时可污染隐形眼镜的微生物生长。该污染可归因于隐形眼镜或隐形眼镜盒或隐形眼镜清洁液的不当操作。为消除由于可能的微生物污染危害隐形眼镜佩戴者的风险，将几滴包含银的液体组合物添加至盒中含有隐形眼镜的清洁液，且静置过夜。作为 一个实施例，银将起作用以杀死可能已污染盒子或溶液的任何微生物。
为模拟此现实生活情况，在实验室中进行以下实验。在50mlPP试管中，添加10ml三聚氰酸单钠溶液(0.001M)且，随后逐滴添加10ml硝酸银溶液(0.001M)(其中三聚氰酸根与银离子的比率为约1.0，活性化合物为混合三聚氰酸银)。未立即发现沉淀。因此，将试管置于黑暗中过夜以使反应完全。第二天，当使内容物涡旋时在试管中观察到极细小的粒子。悬浮液中银的理论值为约55ppm。使用该储备悬浮液，在四个独立5mlPS试管中制备四个等体积的具有约50、约25、约10及约0ppm的银含量及5％TSB的液体组合物。向每一试管中添加相同尺寸的金黄色葡萄球菌ATCC6538接种物。试管在37℃下培育过夜。次日(经过约20小时的时间)，将试管的已知液体等分试样涂布于琼脂平板上且在37℃下培育24至48小时，以使菌落生长。借由涂布接种物且在37℃下经24至48小时培育平板来测定以cfu/ml为单位的零时接种物浓度。计数具有银的样品的存活菌落且由零计数接种物值(约le5cfu/ml)计算与具有50、25及10ppm银的液体相关的对数减少。结果展示任何含银试管中均无存活菌落，表明减少大于99.99％。
实施例47：制备具有约540ppm银含量的抗微生物的基于石油的乳膏
抗微生物的化合物可添加至基于石油的乳膏。第一步为在15mlPP试管中借由在微光条件下用移液管依次吸移三聚氰酸单钠(0.5ml,0.1M)及硝酸银(0.5ml,0.1M)的储备溶液来制备混合三聚氰酸银悬浮液。在等待15分钟后，添加约1滴Tween20乳化剂至悬浮液且涡旋至均匀。向塑胶杯(约100ml)中转移10g石油胶(来自本地商店的品牌)。接着，借助于移液管每次滴几滴悬浮液至杯中。在每次添加悬浮液等分试样后，手动剧烈混合胶质以掺合于银组合物中。最后，胶质变成不透明的白色乳膏，其感觉极光滑。在曝露于台灯光几乎4周后发现与避光乳膏样品相比乳膏未变色。在ZOI分析中发现乳膏有效针对金黄色葡萄球菌ATCC6538。
实施例48：制备具有约540ppm银含量的基于氧化锌的抗微生物软膏
用软膏代替石油胶，重复实施例47的程序。所得乳膏在曝露于灯 光1周后在曝露表面上展示呈灰色涂层形式的一些变色，但避光保存样品的颜色相比于新鲜制得时未改变。灰色涂层处于表面上，而大部分凝胶不变。考虑到软膏组合物未针对混合三聚氰酸银活性化合物的存在进行优化，归因于变灰的变色并非完全非预期的。尽管如此，但可见变色耗时超过一周，指示银活性物在软膏环境中的足够耐受性。在使用金黄色葡萄球菌ATCC6538的ZOI分析中，发现软膏为抗微生物的。
实施例49：(预示的)包含混合三聚氰酸银的粘着剂调配物
在以下修改下制备与US2009/0035342段落[206]中所揭示的实施例类似的粘着剂调配物。代替采用1M溶液，使用0.1M的三聚氰酸单钠及硝酸银的储备溶液。其余所有化学试剂的比例相同。包含原位形成的混合三聚氰酸银的所得粘着剂膜预期发挥抗微生物活性且经得起光及热变色。
实施例50：(预示的)制备涂有包含混合三聚氰酸银的涂层的聚硅氧烷导管
在如下一些修改下，根据US2009/0035342实施例23中所揭示的方法制备可固化的聚硅氧烷涂层。借由混合各0.2ml的0.1M硝酸银及三聚氰酸单钠的储备溶液来制备混合三聚氰酸银的悬浮液。悬浮液用THF(8ml)稀释且倾倒至如其中所述以相同比例制备的2份聚硅氧烷涂层混合物中。按照所述程序涂布导管主干且采用相同热分布固化，以产生涂有包含活性三聚氰酸银化合物的涂层的聚硅氧烷导管主干。预期经涂布的主干为抗微生物的且耐光及热变色。
实施例51：(预示的)制备浸渍有混合三聚氰酸银的可挠性PU海绵
用制备如下的三聚氰酸银悬浮液浸泡与US2009/0035342的实施例15中所揭示类似的可挠性医学级PU海绵块(约1”×1”正方形及约2mm厚)。在15mlPP试管中，添加三聚氰酸单钠溶液(0.25ml,0.1M),接着在黑暗条件下添加硝酸银溶液(0.25ml,0.1M)。使所得白色悬浮液简单地涡旋且借助于移液管转移至50mlPP试管。用去离子水(5ml)冲洗15mlPP试管且将内容物转移至50mlPP试管。最后添加更多去离子水至50mlPP试管中的悬浮液以达到20ml的总体积。在浅玻璃皿中，置放四个海绵块且将具有银化合物的悬浮液倾倒于海绵块上。使海绵块吸收悬浮液超过5分钟。接着将每一块单独吸印于折叠的纸上以移 除过量液体，且随后转移至尼龙网眼以便在烘箱中在45℃下经数小时干燥。预期海绵块显示出广谱抗微生物活性且预期耐光及热变色。
实施例52：制备浸渍有钠-三聚氰酸银配体配合物的纤维素/聚酯/人造丝纱布垫
将由纤维素/聚酯/人造丝掺合物制成的两块单层(约1”×1”正方形)片式医院等级纱布垫(J&JRed品牌批次2631A)置于培养皿中。制备三聚氰酸银衍生化合物的悬浮液，且借助于移液管均匀滴于各块上(每块约0.5ml)。借由添加硝酸银溶液(2ml,0.02M)至三聚氰酸单钠溶液(2ml,0.1M)且彻底使其涡旋来制得悬浮液。将各悬浮液浸泡块吸印于折叠的纸上，且在烘箱中在45℃下干燥30分钟。浸渍银的纱布片与原始纱布材料之间不存在可见差异。浸渍银的块在直接日光曝露6小时或在箔囊袋中蒸汽灭菌后未观察到变色。在外观上，其看起来与避光及避热保存的样品块相同。在ZOI分析中测试日光曝露块针对金黄色葡萄球菌ATCC6538的抗微生物活性，且发现为强有效的。
如本文所述，本发明的方法包括制造具有三聚氰酸银活性剂的抗微生物组合物的方法，其中该方法包含：组合粘度增强剂及基于水的溶剂以产生粘稠凝胶；以及添加金属三聚氰酸盐溶液及可溶性银盐溶液至该粘稠凝胶，其中该金属三聚氰酸盐与该可溶性银盐溶液反应形成三聚氰酸银活性剂。如上文进一步所述，此反应可原位发生。在一些实施例中，该方法还包含添加保湿剂至粘稠凝胶，其中该保湿剂为甘油、丙二醇、聚丙二醇、尿素、聚乙二醇及乳酸钠中的一种或多种。在其他实施例中，该方法可包含视情况添加着色剂至抗微生物组合物，其中该着色剂为水溶性染料、铜-氨基酸配合物及亚甲基蓝中的一种。在其他实施例中，该方法可包含任选添加皮肤增强添加剂至抗微生物组合物，其中该皮肤增强添加剂包括油、香料、保湿剂、润肤剂、调色剂及表面活性剂中的一种或多种。该方法可还包含视情况添加缓冲剂至粘稠凝胶及调节抗微生物组合物的pH值在6至8的范围，但其他pH值范围基于特定产品或方法的应用而可能是合乎需要的。在一些情况下，该方法可包括预先混合金属三聚氰酸盐溶液及可溶性银盐溶液，随后添加至粘稠凝胶。
关于所述方法中所用的试剂，形成粘稠凝胶的粘度增强剂可为以下一种或多种：合成黏土矿物，包括天然黏土矿物；纤维素醚，选自由羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素及羧甲基纤维素钠组成的群；聚丙烯酸酯；天然胶；经化学修饰的天然胶；经化学修饰的具有脂族链的纤维素醚；合成胶；聚乙烯醇；聚乙烯吡咯啶酮；聚丙烯酰胺；以及包括聚天冬胺酸及聚麸胺酸之一的聚氨基酸。金属三聚氰酸盐溶液可包括三聚氰酸钠、三聚氰酸钾、三聚氰酸锂、三聚氰酸钙、三聚氰酸镁、三聚氰酸钡、三聚氰酸铜、三聚氰酸锌、三聚氰酸铝及三聚氰酸铵中的一种。可溶性银盐溶液可包括硝酸银、乙酸银、乳酸银、柠檬酸银、硫酸银及磷酸银中的一种。根据本发明，三聚氰酸银活性剂可为AgNO₃.C₃N₃(NH₂)₃、C₃N₃(NH₂)₂NAg₂、三聚氰酸二酰胺.AgNO₃、三聚氰酸一酰胺.AgNO₃、三聚氰酸单银(C₃N₃H₂O₃Ag)、三聚氰酸二银(C₃N₃HO₃Ag₂)、三聚氰酸三银(C₃N₃O₃Ag₃)、钠-三聚氰酸银配体配合物Na[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]、钾-三聚氰酸银配体配合物K[Ag(C₃N₃H₂O₃)₂]、NaAgC₃N₃HO₃的混合盐、NaAg₂C₃N₃O₃的混合盐、KAgC₃N₃HO₃的混合盐、KAg₂C₃N₃O₃的混合盐及其水合物中的一种或多种，且其中该三聚氰酸银活性剂中银的量以该抗微生物组合物的重量计可介于10与5500ppm之间。
本发明还涉及基于所述银化合物的抗微生物组合物。因此，根据本发明，抗微生物化合物可包含银及s-三嗪环。抗微生物化合物可包括在水性澄清凝胶内，其中具有该抗微生物化合物的水性澄清凝胶耐由光及热中的一种或多种引起的变色。在一些实施例中，抗微生物化合物包括在固体基质内。举例而言，固体基质可选自由滑石粉、氧化锌粉末、氧化钛粉末、骨粉、无机多孔支撑物、陶瓷、金属、氧化物、丸粒、可挠性海绵及短纤维组成的群，但其他可能性亦可为可能的。在其他实施例中，抗微生物化合物掺合至医疗器械的表面涂层中。然而，抗微生物化合物亦可包埋在一种或多种织物及非织物基质内。举例而言，织物基质可包含纤维素、聚酯、人造丝及其掺合物中的一种或多种(例如包含抗微生物化合物的伤口敷料)。作为另一实施例，非织物基质可包含海藻酸盐及纤维素中的一种或多种的纤维(例如包括抗微生物化合物的棉纱布及吸水纸)。 在其他实施例中，抗微生物化合物可包括在基于石油的乳膏、悬浮液、溶液、生物粘着剂、聚合物溶液、洗剂、乳液、乳凝胶、油膏、软膏、可喷雾液体、乳胶、糊剂、油性悬浮液、水溶性聚合膜及能够持续释放抗微生物银的水不溶性膜中。
本发明的一个具体实例包括包含根据所揭示的方法产生的抗微生物的三聚氰酸银活性剂的澄清外用水凝胶。为能够外部施用，水凝胶为一种可具有在0至1000Pa范围内的屈服应力的触变性水凝胶。此外，水凝胶对光及热呈惰性。以此方式，水凝胶可耐由于曝露于光和热中的一种或多种导致的变色。包含抗微生物活性剂的水凝胶可另外使得肤色响应于水凝胶外部施用于皮肤而得以保持。作为一个实施例，水凝胶中银的量以该水凝胶的重量计介于50与1000ppm之间。
使用刚才描述的水凝胶的治疗方法也是可能的。因此，基于将包含抗微生物化合物及三聚氰酸银活性剂的澄清外用水凝胶施用于个体的方法是可能的。因此，凝胶的应用可减少在性接触期间归因于HIV的感染风险，且其中该个体确定为未感染HIV的个体。然而，其他应用为可能的，且凝胶亦可施用于个体以治疗皮肤病状，其中该皮肤病状为急性伤口、慢性伤口、一度灼伤、二度灼伤、微小切伤、位于黏膜的伤口、痤疮、红斑痤疮、股藓及运动员脚病中的一种或多种。
由本领域技术人员阅读说明书可在不悖离说明书的精神及范畴的情况下想起许多变化及改进。应了解，本文所述的组态及/或方法实际上为示例性的，且这些特定具体实例或实施例不应视为限制性意义，因为许多变化形式为可能的。所述特定例行程序或方法可表示任何数目的数据收集策略中的一种或多种。因此，所说明的多种行为可以说明顺序、其他顺序、并行进行或在一些情况下省去。同样，上述方法的顺序可变化。
应理解，本文中所揭示的组态及例行程序实际上为示例性的，且这些特定具体实例不应视为限制性意义，因为许多变化形式为可能的。本发明的主题包括本文中所揭示的多种系统及组态、以及其他特征、功能及/或特性的所有新颖 及非显而易见的组合及子组合。
以下权利要求尤其指出某些组合及子组合视为新颖及非显而易见的。这些权利要求可指代“一种”要素或“第一”要素或其等效物。这些权利要求应理解为包括一种或多种这种要素的并入，既不要求也不排除两种或两种以上这种要素。所揭示的特征、功能、要素及/或特性的其他组合及子组合可经由本发明权利要求的修改或经由本申请或相关申请中提出的新权利要求来加以主张。这些权利要求，在范围上相对于原权利要求无论是否更宽、更窄、相等或不同，亦视为包括在本发明的主题内。