抗微生物牙科矫治器的制作方法

文档序号:26278398发布日期:2021-08-13 19:34阅读:108来源:国知局
抗微生物牙科矫治器的制作方法

背景技术
:正畸治疗涉及重新定位未对准的牙齿以及改善咬合构型,以改善外表外观和牙科功能。通过在延长的时间段内向牙齿施加受控的力来实现重新定位牙齿。“支撑件”包括粘结到患者牙齿的多种矫治器,诸如托槽、带、弓丝、结扎线和o形环。由正畸医生周期性地更换或调整矫治器,以向牙齿施加期望的力并重新定位它们以实现期望的对准条件。对于正畸治疗的每个治疗阶段,也可通过将聚合物增量位置调整矫治器(通常称为正畸对准器或正畸对准器托盘)放置在患者的牙齿上来重新定位牙齿。正畸对准托盘包括聚合物壳体,该聚合物壳体具有用于接纳一颗或多颗牙齿的多个腔。聚合物壳体中的各个腔被成形为对一颗或多颗牙齿施加力,以弹性地且递增地重新定位上颌或下颌中的所选择的牙齿或牙齿组。提供了一系列正畸对准器托盘以供患者在正畸治疗的每个阶段期间顺序且交替地佩戴,从而将牙齿从一个牙齿布置结构逐渐重新定位到连续牙齿布置结构以实现期望的牙齿对准条件。一旦实现期望的对准条件,对准器托盘或一系列对准器托盘可在患者的口中周期性地或连续地使用,以保持牙齿对准。此外,在初始正畸治疗之后,正畸保持器托盘可以用于延长的时间段,以保持牙齿对准。正畸治疗的阶段可需要聚合物正畸保持器或对准器托盘在数天、数周或甚至数月的延长时间段每天在患者的口中保持数小时。当正畸保持器或对准器托盘在患者口中使用时,食物或其他物质可使矫治器染色或以其他方式损坏矫治器。此外,微生物可污染矫治器的表面,这在一些情况下也可导致在表面上形成生物膜。即使周期性地清洁正畸对准器托盘,生物膜也可难以移除。正畸对准器托盘的表面上积聚的微生物或生物膜可使对准器托盘染色或以其他方式脱色,可引起不期望的味道和气味,并且甚至可导致各种牙周病。抗微生物制品或涂层已用于预防/减少医疗装置诸如矫形外科针、板和植入物、伤口敷料等上的感染。具有抗微生物特性的金属离子诸如ag、au、pt、pd、ir、cu、sn、sb、bi、zn等已被用作抗微生物化合物。各种银盐、复合物和胶体已被用于防止和控制医疗装置的表面上的感染。可溶性银盐中的游离银离子可络合或从表面移除,并且当牙科矫治器用于患者口中延长的时间段时,游离银离子可能无法提供足够长效的银离子释放来保持抗微生物效果。因此,必须定期重新施用可溶性银盐,并且重新施用可以是麻烦的或不切实际的。技术实现要素:一般来讲,本公开涉及一种牙科矫治器,该牙科矫治器包括至少一个层,所述至少一个层具有抗微生物有效量的抗微生物脂质化合物。在一些实施方案中,作为熔体添加剂添加到牙科矫治器的聚合物材料中的有效量的抗微生物脂质化合物或者一种或多种抗微生物脂质化合物(诸如甘油一月桂酸酯)的混合物可为牙科矫治器赋予防静电性、亲水性和针对细菌的抗微生物活性。在一些实施方案中,抗微生物脂质化合物可掺入单层牙科矫治器中,或者抗微生物脂质化合物可掺入多层牙科矫治器的所选层中。在各种实施方案中,其中掺入有抗微生物脂质化合物的牙科矫治器可具有清晰度、用于减轻气味的抗微生物特性、用于增强力持久性的抗水合性、以及用于使患者舒适的降低的摩擦系数(静态和/或动态)。在一些实施方案中,牙科矫治器的抗微生物特性可持续延长的时间段,甚至持续使用牙科矫治器的整个治疗时期。在一些实施方案中,牙科矫治器是被构造用于移动或保持牙齿在患者的上颌或下颌中的位置的正畸矫治器,诸如透明托盘对准器或保持器。本公开还整体涉及用于将抗微生物脂质化合物或化合物的混合物掺入正畸矫治器的一个或多个层中的方法。例如,在一个实施方案中,可使用挤出机形成包含一种或多种抗微生物脂质化合物的聚合物材料片,并且该片材随后可被热成形以具有被构造成接纳一颗或多颗牙齿的一个或多个腔的布置结构。在另一方面,本公开涉及一种牙科矫治器,该牙科矫治器包括聚合物壳体,该聚合物壳体具有被构造成接纳一颗或多颗牙齿的一个或多个腔的布置结构,其中聚合物壳体包含至少一种抗微生物脂质化合物,诸如甘油一月桂酸酯。在一些实施方案中,聚合物壳体包括具有第一主外表面的外层、具有被构造成接触一颗或多颗牙齿的第二主内表面的内层、以及介于外层与内层之间的芯层,并且抗微生物脂质化合物可掺入外层和内层中的任一者或两者中。在另一方面,本公开涉及一种方法,该方法包括将抗微生物脂质化合物诸如甘油一月桂酸酯与第一可挤出材料熔融共混以形成料流,挤出该料流以形成片材,并且使该片材成形以形成被构造成接纳一颗或多颗牙齿的一个或多个腔的布置结构。在另一方面,本公开涉及一种方法,该方法包括形成聚合物壳体,该聚合物壳体包括在其第一主表面中的多个腔,其中聚合物壳体包含抗微生物脂质化合物诸如甘油一月桂酸酯,并且其中腔被构造成接纳一颗或多颗牙齿。在另一方面,本公开涉及一种正畸治疗的方法,该方法包括围绕一颗或多颗牙齿定位牙科矫治器,其中该牙科矫治器包括聚合物壳体,该聚合物壳体具有被构造成接纳一颗或多颗牙齿的一个或多个腔的布置结构,其中聚合物壳体包含抗微生物脂质化合物或化合物的混合物,包括诸如甘油一月桂酸酯的化合物。在附图和下文的描述中示出了本公开的技术的一个或多个实施方案的细节。根据说明书和附图以及权利要求书,本公开的技术的其他特征、目标和优点将显而易见。附图说明图1为牙科对准托盘的示意性俯视透视图。图2为通过放置牙科对准托盘以覆盖牙齿来使用牙科对准托盘的方法的示意性俯视透视图。图3a至图3d为示例性正畸矫治器的示意性剖视图。在这些附图中,类似的符号表示类似的元件。具体实施方式在一方面,如图1所示的正畸矫治器100(其在本文中也被称为正畸对准器托盘)包括薄聚合物壳体102,该薄聚合物壳体具有多个腔104,该多个腔被成形为接收一颗或多颗牙齿并且将一颗或多颗牙齿从一个牙齿布置结构弹性地重新定位到连续的牙齿布置结构。或者,就保持器托盘而言,具有多个腔104的薄聚合物壳体102被成形为接收并保持先前重新对准的一颗或多颗牙齿的位置。壳体102包括腔104,该腔被构造成贴合在存在于患者的上颌或下颌中的牙齿中的一颗或多颗牙齿上。层构造110包括壳体102的第一主外表面106和壳体102的接触患者牙齿的第二主内表面108。在一些实施方案中,壳体102的层构造110可由单个聚合物层以及不同聚合物材料的多个层制成。正畸矫治器100的壳体102是大致适形于患者的牙齿的弹性聚合物材料,并且可以是透明的、半透明的或不透明的。在一些实施方案中,壳体102为透明或基本上透明的聚合物材料,该聚合物材料可包括例如无定形热塑性聚合物、半结晶热塑性聚合物和透明热塑性聚合物中的一种或多种,上述热塑性聚合物选自聚碳酸酯、热塑性聚氨酯、丙烯酸、聚砜、聚丙烯、聚丙烯/乙烯共聚物、环烯烃聚合物/共聚物、聚-4-甲基-1-戊烯或聚酯/聚碳酸酯共聚物、苯乙烯系聚合物材料、聚酰胺、聚甲基戊烯、聚醚醚酮以及它们的组合物。在另一个实施方案中,壳体102可选自透明或基本上透明的半结晶热塑性塑料、结晶热塑性塑料和复合材料,诸如聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酯/聚碳酸酯共聚物、聚烯烃、环烯烃聚合物、苯乙烯系共聚物、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对二甲苯以及它们的混合物和组合物。在一些实施方案中,壳体102为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二醇酯(petg)、乙二醇改性-聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(pctg)以及它们的混合物和组合物的聚合物材料。不旨在进行限制,适用作壳体102的弹性聚合物材料的可商购获得的材料的示例为petg、pctg、共聚酯、聚烯烃、热塑性聚氨酯(tpu)和乙烯共聚物。合适的聚合物材料可购自各个商业供应商,诸如美国田纳西州金斯波特的伊士曼化学公司(eastmanchemical,kingsport,tn);加州尔湾市的sk化学公司(skchemicals(irvine,ca));美国密歇根州米德兰的陶氏杜邦化学公司(dowdupont,midland,mi);威斯康星州奥什科什的pacur公司(pacur,oshkosh,wi);德国伊瑟隆的肖尔牙科技术公司(scheudentaltech,iserlohn,germany);日本东京的三井化学株式会社(mitsuichemicals,tokyo,japan)。例如,可以商品名tritan获得的材料(购自伊士曼化学公司)可用于提供共聚酯;可以商品名neostarelastomerfn007获得的材料(购自伊士曼化学公司)可用于提供共聚酯醚;可以商品名elvaloy获得的材料(购自美国密歇根州米德兰的陶氏杜邦化学公司(dowdupont,midland,mi))可用于提供共聚物树脂,包括乙烯共聚物;可以商品名admer粘合剂树脂获得的材料(购自日本东京的三井化学株式会社)可用于提供具有官能团的改性聚烯烃;并且可以商品名versaflex获得的材料(购自美国俄亥俄州埃文莱克的普立万公司(polyone,avonlake,oh))可用于提供热塑性弹性体(tpe)。在一个实施方案中,壳体102是基本上透明的聚合物材料。在本申请中,术语“基本上透明的”是指材料使人眼敏感的波长区域(约400纳米(nm)至约750nm)中的光通过,同时排斥电磁光谱的其他区域中的光。在一些实施方案中,所选择的用于壳体102的聚合物材料的反射边缘应在约750nm以上,正好在人眼的灵敏度之外。在各种实施方案中,通过壳体102的厚度的可见光透射率为至少约50%、或约75%、或约85%、或约90%、或约95%。在本申请中,术语“有效量”意指一种或多种抗微生物脂质化合物(例如,甘油一月桂酸酯)的量(当在组合物中时)总体上提供抗微生物(包括例如抗菌、抗生素膜、抗牙斑或防腐)活性,该活性减少、预防或消除一个或多个微生物种类(例如,将微生物减少到可接受的水平或可接受的减少水平)。在一些实施方案中,抗微生物脂质化合物可将微生物减少到足够低的水平以减少来自抗微生物装置的气味,包括不可检测的微生物水平。在一些实施方案中,抗微生物脂质化合物可为牙科矫治器提供可接受水平的微生物减少,例如在24小时接触后变异链球菌(s.mutans)的1个对数级的减少或在24小时接触后变异链球菌的3个对数级的减少。本公开中所述的牙科矫治器可包含多种抗微生物脂质化合物以提供抗微生物效果。在一个特别优选的实施方案中,抗微生物脂质化合物或化合物的混合物包含抗微生物组分。本公开的技术中的抗微生物组分含量(因为其为即用型)通常为聚合物壳体的总重量的至少1重量百分比(重量%)、2重量%、5重量%、10重量%并且有时大于15重量%。抗微生物组分可包括多元醇的一种或多种脂肪酸酯、多元醇的脂肪醚、或它们的(酯和/或醚中的任一者或两者的)烷氧基化衍生物、或它们的组合物。除非另外指明,否则术语“脂肪”意指具有6至22(奇数或偶数)个碳原子的直链或支链烷基或亚烷基部分。更具体地,抗微生物组分选自由以下组成的抗微生物脂质的组:多元醇的(c7-c12)饱和脂肪酸酯(优选地,多元醇的(c8-c12)饱和脂肪酸酯)、多元醇的(c8-c22)不饱和脂肪酸酯(优选地,多元醇的(c12-c22)不饱和脂肪酸酯)、多元醇的(c7-c12)饱和脂肪醚(优选地,多元醇的(c8-c12)饱和脂肪醚)、多元醇的(c8-c22)不饱和脂肪醚(优选地,多元醇的(c12-c22)不饱和脂肪醚)、它们的烷氧基化衍生物、以及它们的组合物。优选地,酯和醚是单酯和单醚,除非它们是蔗糖的酯和醚,在这种情况下,它们可以是单酯、二酯、单醚或二醚。单酯、二酯、单醚和二醚的各种组合可用于本公开的技术的组合物中。优选地,多元醇的(c7-c12)饱和及(c8-c22)不饱和单酯和单醚的纯度可为至少80%(具有20%或更少的二酯和/或三酯或二醚和/或三醚),更优选地85%,甚至更优选地90%,最优选地95%。杂质的酯或醚应当没有足够的(如果有的话)抗微生物活性。可用的多元醇脂肪酸酯可具有下式:(r1-c(o)-o)n-r2,其中r1为(c7-c12)饱和脂肪酸(优选地,(c8-c12)饱和脂肪酸)或(c8-c22)不饱和(优选地,(c12-c22)不饱和,包括多不饱和)脂肪酸的残基,r2为多元醇(通常并优选地,甘油、丙二醇和蔗糖,但也可使用各种各样其他物质,包括季戊四醇、山梨醇、甘露糖醇、木糖醇等)的残基,并且n=1或2。r2基团包含至少一个游离羟基基团(优选地,甘油、丙二醇或蔗糖的残基)。优选的多元醇脂肪酸酯为衍生自c7、c8、c9、c10、c11和c12饱和脂肪酸的酯。对于其中多元醇为甘油或丙二醇的实施方案,n=1,但当其为蔗糖时,n=1或2。一般来讲,衍生自c10至c12脂肪酸的单甘油酯为食品级材料和gras材料。脂肪酸酯是用于处理暴露于微生物和病原体(诸如存在于口腔环境中的那些)的表面的特别有用的候选物。许多单酯已被报道为食品级的,一般被认为是安全(gras)材料。例如,kabara,《食品保护杂志》第44卷第633-647页(1981年)(kabara,j.offoodprotection.44:633-647(1981))和kabara,《食品安全杂志》第4卷第13-25页(1982年)(kabara,j.offoodsafety.4:13-25(1982))报道了lauricidin(月桂酸的甘油单酯,通常被称为甘油一月桂酸酯)、食品级酚醛树脂和螯合剂可用于设计防腐剂体系。脂肪酸单酯,例如月桂酸、辛酸、癸酸和庚酸的甘油单酯和/或月桂酸、辛酸、癸酸和庚酸的丙二醇单酯对革兰氏阳性细菌、真菌、酵母和涂有类脂的病毒(lipidcoatedviruses)有效,但自身对革兰氏阴性细菌一般无效。当脂肪酸单酯与下述的增强剂组合时,组合物对革兰氏阴性细菌有效。示例性脂肪酸单酯包括但不限于:月桂酸(甘油一月桂酸酯)、辛酸(甘油一辛酸酯)和癸酸(甘油一癸酸酯)的甘油单酯;和月桂酸、辛酸和癸酸的丙二醇单酯;以及月桂酸、辛酸,和癸酸的蔗糖单酯。其他脂肪酸单酯包括油酸(18:1)、亚油酸(18:2)、亚麻酸(18:3)和花生四烯酸(20:4)不饱和(包含多不饱和的)脂肪酸的甘油和丙二醇单酯。如通常所知,例如,18:1是指所述化合物含有18个碳原子和1个碳-碳双键。优选的不饱和链具有至少一个顺式异构体形式的不饱和基团。在某些优选的实施方案中,适用于本发明组合物的脂肪酸单酯包括已知的月桂酸、辛酸、和癸酸的单酯,例如已知为gml或商品名为lauricidin的那种(月桂酸的甘油单酯通常称为甘油一月桂酸酯或甘油单月桂酸酯)、甘油单癸酸酯、甘油单辛酸酯、丙二醇单月桂酸酯、丙二醇单癸酸酯、丙二醇单辛酸酯以及它们的组合物。示例性蔗糖脂肪酸二酯包括但不限于蔗糖的月桂酸、辛酸和癸酸二酯,以及它们的组合物。多元醇的脂肪醚可具有下式:(r3-o)n-r4,其中r3为(c7-c12)饱和脂族基团(优选地,(c8-c12)饱和脂族基团)或(c8-c22)不饱和(优选地,(c12-c22)不饱和,包括多不饱和)脂族基团,r4为多元醇的残基。优选的多元醇包括甘油、蔗糖或丙二醇。对于甘油和丙二醇,n=1,并且对于蔗糖,n=1或2。优选的脂肪醚是(c7-c12)烷基(更优选地,(c8-c12)烷基)的单醚。示例性脂肪单醚包括但不限于月桂基甘油醚、辛基甘油醚、辛酰基甘油醚、月桂基丙二醇醚、辛基丙二醇醚和辛酰基丙二醇醚。其他脂肪单醚包含油烯基(18:1)、亚油基(18:2)、亚麻基(18:3)和花生四烯基(20:4)不饱和与多不饱和脂肪醇的甘油和丙二醇单醚。在某些优选的实施方案中,适用于本发明组合物的脂肪单醚包括月桂基甘油醚、辛基甘油醚、辛酰基甘油醚、月桂基丙二醇醚、辛基丙二醇醚、辛酰基丙二醇醚以及它们的组合物。不饱和链优选地具有至少一个顺式异构体形式的不饱和键。上述脂肪酸酯和脂肪醚的烷氧基化衍生物(例如,在留下的醇基团上乙氧基化的和/或丙氧基化的那些)还具有抗微生物活性,只要总的烷氧基化物保持相对低的含量。优选的烷氧基化水平公开于美国专利5,208,257中。如果酯和醚被乙氧基化,那么环氧乙烷的总摩尔数优选地小于5,更优选地小于2。多元醇脂肪酸酯或脂肪醚可通过传统的技术被烷氧基化,优选的是乙氧基化和/或丙氧基化。烷氧基化化合物优选地选自由以下组成的组:环氧乙烷、环氧丙烷以及它们的混合物和类似的环氧乙烷化合物。基于即用型装置的总重量,本公开的技术通常包含的抗微生物脂质诸如脂肪酸酯、脂肪醚、烷氧基化脂肪酸酯或烷氧基化脂肪醚的总量为至少1重量%、至少2重量%、大于5重量%、至少6重量%、至少7重量%、至少10重量%、至少15重量%或至少20重量%。术语“即用型”意指处于其预期使用形式的装置。包含一种或多种脂肪酸单酯、脂肪单醚、醇的羟基酸酯或它们的烷氧基化衍生物的用于本公开的技术中的抗微生物脂质还可包含少量的二或三脂肪酸酯(即,脂肪酸二或三酯)、二或三脂肪醚(即,脂肪二或三醚)、或它们的烷氧基化衍生物。优选地,此类组分不超过抗微生物组分总重量的10重量%、7重量%、6重量%或5重量%。因此,脂肪酸单酯、脂肪单醚、醇的羟酸酯或它们的烷氧基化衍生物的单酯纯度应超过85%、优选地90%或更优选地95%。例如,对于甘油的单酯、单醚或烷氧基化衍生物,基于组合物中存在的抗微生物(单酯或单醚)组分的总重量,优选地存在不超过10重量%、不超过7重量%、不超过6重量%或不超过5重量%的二酯、二醚、三酯、三醚或它们的烷氧基化衍生物。优选地,三酯或二酯含量保持较低,以保存抗微生物组分的抗微生物功效。附加类别的抗微生物脂质是羟基官能羧酸的脂肪醇酯,优选地具有下式:r5-o-(-c(o)-r6-o)nh,其中r5为(c7-c14)饱和烷基醇(优选地(c7-c12)饱和烷基醇,更优选地(c8-c12)饱和烷基醇)或(c8-c22)不饱和醇(包括多不饱和的醇)的残基,r6为羟基羧酸的残基,其中羟基羧酸具有下式:r7(cr8oh)p(ch2)qcooh,其中r7和r8各自独立地为h或(c1-c8)饱和的直链、支链或环状烷基基团、(c6-c12)芳基基团、或其中烷基基团为饱和的直链、支链或环状的(c6-c12)芳烷基或芳烷基基团,其中r7和r8可任选地被一个或多个羧酸基团取代;p=1或2;并且q=0-3;并且n=1、2或3。r6基团可包含一个或多个游离羟基基团,但优选地不含羟基基团。优选的羟基羧酸的脂肪醇酯是衍生自支链或直链c8、c9、c10、c11或c12烷基醇的酯。羟基酸通常具有一个羟基基团和一个羧酸基团。在一个方面,抗微生物脂质组分包括(c2-c8)羟基羧酸的(c7-c14)饱和脂肪醇单酯(优选地(c2-c8)羟基羧酸的(c7-c12)饱和脂肪醇单酯,更优选地(c2-c8)羟基羧酸的(c8-c12)饱和脂肪醇单酯)、(c2-c8)羟基羧酸的(c8-c22)单不饱和或多不饱和脂肪醇单酯、前述任一者的烷氧基化衍生物、或它们的组合物。羟基羧酸部分可包含脂族和/或芳族基团。例如,可以是水杨酸的脂肪醇酯。如本文所用,“脂肪醇”是具有偶数或奇数个碳原子的烷基单官能醇或亚烷基单官能醇。示例性的羟基羧酸的脂肪醇单酯包括但不限于乳酸的(c6-c12)脂肪醇酯,诸如乳酸辛酯、乳酸2-乙基己酯(得自美国伊利诺伊州林肯县的普拉克公司(purac,lincolnshireill.)的purasolveiil)、乳酸月桂酯(得自美国马萨诸塞州坎顿的化学实验室公司(chemiclaboratories,cantonmass.)的chrystaphyl98)、乳酸月桂基乳酰酯、乳酸2-乙基己基乳酰酯;乙醇酸、乳酸、3-羟基丁酸、扁桃酸、葡萄糖酸、酒石酸和水杨酸的(c8-c12)脂肪醇酯。羟基官能羧酸的脂肪酸酯的烷氧基化衍生物(例如,在留下的醇基团上乙氧基化的和/或丙氧基化的那些)还具有抗微生物活性,只要总的烷氧基化物保持相对低的含量。优选的烷氧基化水平为每摩尔羟基羧酸小于5摩尔、并且更优选小于2摩尔。包含酯键的上述抗微生物组分对水解敏感,并且可通过暴露于水、特别是在极端ph(小于4或大于10)下或通过可将酯以酶促方式水解为对应的酸和醇的某些细菌而降解,这在某些应用中可能是可取的。例如,可通过掺入包含至少一个酯基团的抗微生物脂质组分使制品快速降解。如果期望延长制品保存期,则可以使用不含水解敏感性基团的抗微生物脂质组分。例如,脂肪单酯在普通处理条件下对水解不敏感,并且能抵抗微生物攻击。另一类别的抗微生物组分包括阳离子胺抗微生物化合物,其包括抗微生物质子化叔胺和小分子季铵化合物。示例性的小分子季铵化合物包括苯扎氯铵及其烷基取代的衍生物、二-长链烷基(c8-c18)季铵化合物、卤化十六烷基吡啶及其衍生物、苄索氯铵及其烷基取代的衍生物、奥替尼啶以及它们的相容性组合。可用作抗微生物组分的阳离子防腐剂和消毒剂包括小分子季铵化合物,其通常包含一个或多个具有至少一个c6-c18直链或支链烷基或芳烷基链连接其上的季铵基团。合适的化合物包括《消毒、杀菌和保藏》,s.block,第4版,1991年,第13章,lea&febiger出版社(disinfection,sterilizationandpreservation,s.block,4thed.,1991,chapter13,lea&febiger)中公开的那些,并且可具有下式:r9r10nr11r12+x-,其中r9和r10为可被n、o或s取代的c1-c18直链或支链烷基、烷芳基或芳烷基链,前提条件是至少一个r9或r10为可被n、o或s取代的c8-c18直链或支链烷基、烷芳基或芳烷基部分,r11和r12为c1-c6烷基、苯基、苄基或c8-c12烷芳基基团,或者r11和r12可形成环诸如具有n个季铵基团的吡啶环,x为阴离子,优选诸如cl-或br-的卤离子,但也可能为甲基硫酸根、乙基硫酸根、磷酸根或类似阴离子。该类别内的化合物为:单烷基三甲基铵盐、单烷基二甲基苄基铵盐、二烷基二甲基铵盐、苄索氯铵、烷基取代的卤化苄乙氧铵(诸如氯化甲基苄乙氧铵)和奥替尼啶。季铵抗微生物组分的示例为:苯扎卤铵,其具有c8-c18烷基链长度、优选地c12-c16烷基链长度、更优选地这些链长度的混合物,例如具有40%c12烷基链、50%c14烷基链和10%c16链的苯扎卤铵(以商品名barquatmb-50购自瑞士巴塞尔的龙沙集团有限公司(lonzagroupltd.,basel,switzerland));苯环上被烷基基团取代的苯扎卤铵(以商品名barquat4250购自龙沙公司);具有c8-c18烷基基团的二甲基二烷基卤化铵或此类化合物的混合物(以商品名bardac2050、205m和2250购自龙沙公司);以及卤化十六烷基吡啶,诸如氯化十六烷基吡啶(以商品名cepacolchloride购自迈乐兰普斯公司(merrelllabs));苯乙铵卤化物和烷基取代的苯乙铵卤化物(以商品名hyamine1622和hyamine10×购自罗门哈斯公司(rohmandhaas))。一类可用的阳离子抗微生物剂基于质子化叔胺。优选的阳离子抗微生物质子化叔胺具有至少一个c6-c18烷基。属于此类的有:可生物降解的氨基酸衍生物,如pct公布wo01/94292、wo03/013454和wo03/034842中所述,以及它们与山梨酸钠、山梨酸钾或山梨酸的组合,参见wo02/087328。这些阳离子抗微生物组分可以在环境中或活体组织上降解。wo03/013454教导了具有下式的此类抗微生物组分:其中x可为br-、cl-或hso4-,r15可为酸(例如,饱和羟基脂肪酸)的直链c8-c14烷基链,r14为c1-c18直链或支链烷基或芳族部分;并且r13可为-nh3,并且n1可为0-4。此类材料中的一种可用材料是月桂酰精氨酸乙酯(精氨酸的乙酯和月桂酸酰胺(以商品名mirenatn购自美国新泽西州费尔菲尔德的a&b成分公司(a&bingredients,fairfield,n.j.)))。wo01/94292公开了用于制造这些组合物的方法。阳离子抗微生物组分通常以至少1.0重量%、优选地至少3重量%、更优选地大于5.0重量%、还更优选地至少6.0重量%、甚至更优选地至少10重量%并且最优选地至少20.0重量%、在一些情况下超过25重量%的浓度添加到本公开的技术的组合物中。优选的是,该浓度小于50重量%,更优选地小于40重量%,并且最优选地小于35重量%。当与某些增强剂(例如,山梨酸和/或其盐)联合使用时,较低的用量是可能的。本公开的技术的抗微生物组分可以单独使用或者结合使用,以便有效地杀灭微生物。应当避免会导致不稳定组合物或彼此不相容的抗微生物组分的组合。例如,季铵化合物与烷基羧酸或包含硫酸盐部分和/或磺酸的表面活性剂不相容,并且某些盐会造成季铵化合物的沉淀。如本文所用,术语“防腐剂”是指抑制致病微生物的生长和繁殖的物质,尤其是可接触诸如皮肤、伤口、粘膜组织等哺乳动物组织的物质。在大多数情况下,当用于控制哺乳动物病原体时,“防腐剂”是与“抗微生物剂”同义的。本文描述的防腐剂和抗微生物组分可以单独使用、结合使用、或与其他抗微生物组分一起使用。与已描述的那些一起使用的另外的抗微生物组分包括过氧化物、c6-c14烷基羧酸和烷基酯羧酸、抗微生物天然油、聚合双胍(诸如聚六亚甲基双胍)和二双胍(诸如氯己定及其盐,包括葡糖酸氯己定)以及它们的相容组合,如美国专利公布2006/0051384中所提及。可在表面上与本公开技术的组合物结合使用的其他相容性防腐剂是碘、碘伏、抗微生物金属和金属盐,诸如银盐和氧化银、铜盐和锌盐。此外,某些抗生素可共混到本公开的技术的组合物中或涂覆在包含它们的制品的表面上,并且包括以商品名neosporin获得的抗生素(购自美国新泽西州新不伦瑞克的强生公司(johnson&johnson,newbrunswick,nj))、多粘菌素、杆菌肽、莫匹罗星、利福平、米诺环素、四环素、β-内酰胺抗生素如青霉素、甲氧西林和阿莫西林、氟喹诺酮、克林霉素、先锋霉素、大环内酯和氨基糖苷。术语“增强剂”表示提高抗微生物组分的有效性的组分,使得没有增强剂的组合物在单独使用时不提供与使用包含增强剂的组合物相同的抗微生物活性水平。在不存在抗微生物组分的情况下,增强剂可能不提供任何可测量的抗微生物活性。增强功效可以是有关杀灭水平、杀灭速度和/或被杀灭的微生物的范围,并且可不被看成是针对所有的微生物。事实上,增强的杀灭水平最常见于革兰氏阴性菌,诸如大肠杆菌(escherichiacoli)。增强剂可以是增效剂,以便当其与组合物的其余部分结合时,组合的抗微生物活性大于在没有增强剂组分情况下组合物的活性和没有抗微生物组分的情况下组合物活性的总和。本公开的技术的组合物可包含增强剂(优选增效剂)以增强抗微生物活性,尤其是针对革兰氏阴性菌,例如大肠杆菌和假单胞菌属(psuedomonassp.)。所选增强剂优选地影响细菌的细胞外被膜。不受理论的束缚,但目前据信,增强剂通过允许抗微生物组分更容易地进入细胞的细胞质和/或通过促进细胞外被膜分裂而起作用。增强剂组分可以包含α-羟基酸、β-羟基酸、其他羧酸、(c2-c6)饱和或不饱和烷基羧酸、(c6-c16)芳基羧酸、(c6-c16)芳烷基羧酸、(c6-c12)烷芳基羧酸、酚类化合物(例如,某些抗氧化剂和对羟基苯甲酸酯)、(c5-c10)一羟基醇、螯合剂、乙二醇醚(如,醚二醇)、或在降解时释放上述增强剂中的一者的低聚物。这类低聚物的实例是具有至少6个重复单元的乙醇酸、乳酸或这两者的低聚物。如果需要,可使用增强剂的各种组合。α-羟基酸、β-羟基酸及其他羧酸增强剂优选地以质子化游离酸的形式存在。不一定所有酸性增强剂都以游离酸形式存在;但是,下面列出的优选浓度是指以游离酸形式存在的量。另外,为了酸化制剂或将其缓冲在保持抗微生物活性的ph值下,可以添加非α-羟基酸、β-羟基酸或其他羧酸增强剂。优选地,使用pka大于约2.5、优选地大于约3并且最优选地大于约3.5的酸,以便避免使脂族聚酯组分水解。此外,包含羧酸基团的螯合剂增强剂优选地具有至少一个、更优选地至少两个处于其游离酸形式的羧酸基团。下面给出的浓度假定是这种情况。当被掺入脂族聚酯组分中时,据信质子化酸形式的增强剂不仅能提高抗微生物功效,而且还能提高相容性。一种或多种增强剂可以合适的水平用于本公开技术的组合物中以产生期望的结果。基于即用型组合物的总重量,增强剂通常以大于0.1重量%的量、优选地以大于0.25重量%的量、更优选地以大于0.5重量%的量、甚至更优选地以大于1.0重量%的量、并且最优选地以大于1.5重量%的量存在。在一个优选的实施方案中,基于即用型组合物的总重量,它们以不大于10重量%的总量存在。这种浓度通常适用于α-羟基酸、β-羟基酸、其他羧酸、螯合剂、酚醛树脂、醚二醇和(c5-c10)一羟基醇。按重量计,增强剂组分与抗微生物组分总浓度的比例优选地在10:1至1:300的范围内并且更优选在5:1至1:10的范围内。α-羟基酸通常为由下列化学式表示的化合物:r16(cr17oh)n2cooh,其中:r16和r17各自独立地为h或(c1-c8)烷基基团(直链的、支链的或环状的)、(c6-c12)芳基或(c6-c12)芳烷基或烷芳基基团(其中烷基基团为直链的、支链的或环状的),r16和r17可任选地被一个或多个羧酸基团取代;并且n2=1-3,优选地n2=1-2。示例性α-羟基酸包括但不限于乳酸、苹果酸、柠檬酸、2-羟基丁酸、3-羟基丁酸、扁桃酸、葡糖酸、乙醇酸、酒石酸、α-羟基乙酸、抗坏血酸、α-羟基辛酸和羟基辛酸以及它们的衍生物(例如,被羟基、苯基基团、羟苯基基团、烷基基团、卤素以及它们的组合物取代的化合物)。优选的α-羟基酸包括乳酸、苹果酸和扁桃酸。这些酸可以是d、l或dl形式,并且可以游离酸、内酯或其偏盐的形式存在。所有此类形式均被术语“酸”涵盖。优选地,酸以游离酸的形式存在。在某些优选的实施方案中,可用于本公开技术的组合物中的α-羟基酸选自由以下组成的组:乳酸、扁桃酸、苹果酸以及它们的混合物。其他合适的α-羟基酸在美国专利5,665,776(yu)中有所描述。一种或多种α-羟基酸可以一定量掺入本公开技术的组合物中并且/或者施加到包括本公开的装置的制品的表面,以产生期望的结果。基于即用型组合物的总重量,它们可以至少0.25重量%、至少0.5重量%和至少1重量%的总量存在。基于即用型组合物的总重量,它们可以不大于10重量%、不大于5重量%或不大于3重量%的总量存在。α-羟基酸增强剂与总抗微生物脂质组分的重量比为至多50:1、至多30:1、至多20:1、至多10:1、至多5:1或至多1:1。α-羟基酸增强剂与总抗微生物组分的比率可为至少1:120、至少1:80或至少1:60。优选地,α-羟基酸增强剂与总抗微生物组分的比率在1:60至2:1的范围内。β-羟基酸增强剂通常为由下式表示的化合物:r18(cr19oh)n3(chr20)mcooh或其中r18、r19和r20各自独立地为h或(c1-c8)烷基基团(饱和的直链、支链或环状基团)、(c6-c12)芳基或(c6-c12)芳烷基或烷芳基基团(其中烷基基团为直链的、支链的或环状的),r18和r19可任选地被一个或多个羧酸基团取代;m=0或1;n3=1-3(优选地,n3=1-2);并且r21为h、(c1-c4)烷基或卤素。示例性β-羟基酸包括但不限于水杨酸、β-羟基丁酸、托品酸和曲索卡酸。在某些优选的实施方案中,可用于本公开技术的组合物中的β-羟基酸选自由以下组成的组:水杨酸、β-羟基丁酸以及它们的混合物。其他合适的β-羟基酸在美国专利5,665,776中有所描述。一种或多种β-羟基酸可以合适的水平用于本公开技术的装置的组合物中以产生期望的结果。基于即用型组合物的总重量,它们可以至少0.1重量%、至少0.25重量%或至少0.5重量%的总量存在。基于即用型组合物的总重量,它们还可以不大于10重量%、不大于5重量%和不大于3重量%的总量存在。较高的浓度可能变得对组织有刺激。另选地,β-羟基酸可施加到包含本公开技术的组合物的制品的表面。当存在于表面上时,其用量可以是牙科矫治器的0.05重量%、优选地0.1重量%、更优选地0.25重量%并且最优选地0.5重量%。β-羟基酸增强剂与总抗微生物脂质组分的重量比优选地为至多50:1、至多30:1、至多20:1、至多10:1、至多5:1或至多1:1。β-羟基酸增强剂与总抗微生物组分的比率优选地为至少1:120、至少1:80或至少1:60。优选地,β-羟基酸增强剂与总抗微生物组分的比率在1:60至2:1、更优选地1:15至1:1的范围内。在水浓度较低的体系中,或者在基本不含水的体系中,酯交换反应可能是造成这些活性成分的脂肪酸单酯和烷氧基化衍生物损失的主要途径,而包含增强剂的羧酸损失可能是由于酯化作用而发生的。因此,某些α-羟基酸(aha)和β-羟基酸(bha)是特别优选的,因为据信不太可能通过aha或bha的羟基基团反应而使抗微生物酯或其他酯发生酯交换反应。例如,在某些配方中水杨酸可能是特别优选的,因为酚羟基的酸性比醇强得多,因此更不大可能发生反应。在无水或低水含量的配方中,其他特别优选的化合物包括乳酸、扁桃酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸和乙醇酸。不包含羟基基团的苯甲酸和取代的苯甲酸虽然不是羟基酸,但由于形成酯基团的趋势减小,所以也是优选的。这可以应用于熔融和溶剂浇铸可加工体系或组合物。除α-和β-羟酸以外的羧酸是适合的增强剂。它们包括通常具有等于或小于12个碳原子的烷基、芳基、芳烷基或烷芳基羧酸。这些中的优选类别可由下式表示:r22(cr232)n2cooh,其中r22和r23各自独立地为h或(c1-c4)烷基基团(其可以是直链、支链或环状基团)、(c6-c12)芳基基团、同时包含芳基基团和烷基基团的(c6-c12)基团(其可以是直链、支链或环状基团),r22和r23可任选地被一个或多个羧酸基团取代,并且n2=0-3,优选地n2=0-2。羧酸可以是(c2-c6)烷基羧酸、(c6-c16)芳烷基羧酸或(c6-c16)烷芳基羧酸。示例性的酸包括(但不限于)乙酸、丙酸、山梨酸、苯甲酸、苄基酸和壬基苯甲酸。一种或多种此类羧酸可以足以产生期望结果的量用于本申请的组合物中。在某些实施方案中,基于即用型组合物的总重量,它们以不大于5重量%、优选地不大于3重量%的总量存在。另选地,羧酸增强剂可存在于由本公开技术的组合物制成的制品的表面上。当存在于表面上时,其用量可以是制品的0.05重量%、优选地0.1重量%、更优选地0.25重量%并且最优选地0.5重量%。羧酸(除α-或β-羟基酸以外)的总浓度与抗微生物组分的总浓度的重量比优选是在10:1至1:100的范围内,优选地在2:1至1:10的范围内。螯合试剂(即螯合剂)通常是在溶液中能够有金属离子多重配位位点的有机化合物。通常,这些螯合剂为多阴离子化合物,并且与多价金属离子最佳配位。示例性螯合剂包括但不限于乙二胺四乙酸(edta)及其盐类(例如,edta(na)2、edta(na)4、edta(ca)、edta(k)2)、酸式焦磷酸钠、酸式六偏磷酸钠、己二酸、琥珀酸、多磷酸、酸式焦磷酸钠、六偏磷酸钠、酸化六偏磷酸钠、次氮基三(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五乙酸、1-羟基乙烯、1,1-二膦酸和二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)。某些羧酸,尤其是α-羟基酸和β-羟基酸也可用作螯合剂,例如苹果酸和酒石酸。同样作为螯合剂包括的是对结合亚铁和/或铁离子高度特异的化合物,诸如铁载体和铁结合蛋白。铁结合蛋白包括(例如)乳铁蛋白和运铁蛋白。铁载体包括例如肠螯素、肠菌素、弧菌素、儿茶酚类铁载体、绿脓杆菌螯铁蛋白、脓菌素和气菌素。在某些实施方案中,可用于本公开技术的组合物中的螯合剂包括选自由乙二胺四乙酸及其盐、琥珀酸以及它们的混合物所组成的组的那些。优选地,使用游离酸或单盐或二盐形式的edta。一种或多种螯合剂可以合适的水平用于本公开技术的组合物中以产生期望的结果。它们的用量可以与上述羧酸类似。按重量计,螯合剂(除α-羟基酸或β-羟基酸之外)的总浓度与抗微生物组分的总浓度的比率优选地在1.0:1至1:100并且更优选地1:1至1:10的范围内。酚类化合物增强剂通常是具有以下通式结构的化合物:其中:m2为0至3(特别是1至3),n4为1至3(特别是1至2),每个r24独立地为任选地被链(例如,羰基基团)内或链上的o或由链上的oh取代、具有至多12个碳原子(特别是至多8个碳原子)的烷基或烯基,并且每个r25独立地为h或者任选地被链(例如,羰基基团)内或链上的o或由链上的oh取代、具有至多8个碳原子(特别是至多6个碳原子)的烷基或烯基,但是如果r25为h,则n4优选地为1或2。酚类增强剂的示例包括但不限于丁基化羟基苯甲醚,例如3(2)-叔丁基-4-甲氧基苯酚(bha)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(bht)、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基苯酚、2,6-二叔丁基-4-己基苯酚、2,6-二叔丁基-4-辛基苯酚、2,6-二叔丁基-4-癸基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二叔丁基-4-丁基苯酚、2,5-二叔丁基-丁基苯酚、3,5-二叔丁基-丁基苯酚、4,6-二叔丁基-间苯二酚、对羟基苯甲酸甲酯(4-羟基苯甲酸甲酯)、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯、2-苯氧基乙醇以及它们的组合物。一组酚类化合物是具有上面所示的通式结构的苯酚系物质,其中r25为h,并且其中r24为至多8个碳原子的烷基或烯基,并且n4为0、1、2或3,具体地,其中至少一个r24为丁基,尤其是叔丁基,具体地其无毒成员是优选的。一些酚类增效剂是bha、bht、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯以及这些的组合。一种或多种酚类化合物可以合适的水平用于本公开技术的组合物中以产生期望的结果。基于组合物的总重量,酚类化合物的浓度可以差别很大,但通常大于0.5重量%,并且当上述酯以上述范围存在时可为有效的。在一些实施方案中,基于组合物的总重量,它们以至少0.75重量%或至少1.0重量%的总量存在。在其他实施方案中,基于即用型组合物,它们以不大于8重量%、不大于4重量%或不大于2重量%的总量存在。按重量计,酚类的总浓度与抗微生物组分的总浓度的重量比可以在1:1至1:100的范围内,或优选地在1:1至1:10的范围内。除非浓缩后的配方意在用于后续的稀释,否则通常观测到上述酚类的浓度。用来提供抗微生物效果的酚类和抗微生物组分的最小浓度会随着特定应用而改变。另外的增强剂是具有5-10个碳原子的一羟基醇,包括c5-c10一羟基醇类(如,辛醇和癸醇)。在某些实施方案中,可用于本公开技术的组合物中的醇选自由以下组成的组:正戊醇、2-戊醇、正己醇、2-甲基戊醇、正辛醇、2-乙基己醇、癸醇以及它们的混合物。基于组合物,c5-c10醇可以至少1重量%、至少2重量%、至少3重量%或至少5重量%的总量存在。基于组合物的总重量,c5-c10醇可以不大于20重量%、不大于15重量%或不大于10重量%的总量存在。c5-c10醇类可以应用到包含聚合物和抗微生物组分的组合物的制品的表面。当存在于表面上时,其用量可以是组合物被施加到的制品的至少0.05重量%、优选地至少0.1重量%、更优选地至少0.25重量%并且最优选地至少0.5重量%。另外的增强剂是醚二醇。示例性醚二醇包括具有下式的那些:r”'-o-(ch2chr””o)n5(ch2chr””o)h,其中r”'=h、(c1-c8)烷基或(c6-c12)芳烷基或烷芳基;并且每个r””独立地=h、甲基或乙基;并且n5=0-5,优选地1-3。示例包括2-苯氧基乙醇、双丙二醇、三乙二醇、以商品名dowanoldb(二(乙二醇)单丁基醚)、dowanoldpm(二(丙二醇)单甲醚)和dowanoltpnb(三(丙二醇)单丁基醚))获得的系列产品、以及购自美国密歇根州米德兰的陶氏化学公司(dowchemicalcompany,midlandmich)的许多其他产品。基于总即用型组合物,一种或多种醚二醇可以至少0.5重量%的总量存在。在一个实施方案中,基于即用型组合物的总重量,它们以不大于20重量%的总量存在。醚二醇可以存在于包含本公开技术的组合物的制品的表面上。当存在于表面上时,其用量可为二醇被应用作为本公开技术的组合物的一部分的制品的至少0.05重量%、优选地至少0.1重量%、更优选地至少0.25重量%并且最优选地至少0.5重量%。释放增强剂的低聚物可通过多种方法制备。例如,低聚物可通过标准酯化技术由α-羟基酸、β-羟基酸或它们的混合物制备。通常,这些低聚物具有至少两个羟基酸单元,优选地至少10个羟基酸单元,并且最优选地至少50个羟基酸单元。例如,可以如实施例部分所示制备乳酸和乙醇酸的共聚物。另选地,(c2-c6)二羧酸和二醇的低聚物可通过标准酯化技术制备,这些低聚物优选地具有至少2个二羧酸单元;优选地至少10个二羧酸单元,并且最优选地至少50个二羧酸单元。所用的释放增强剂的低聚聚酯的重均分子量通常为小于10,000道尔顿并且优选小于8,000道尔顿。这些低聚聚酯可被水解。水解可通过酸性或碱性环境例如在小于5或大于8的ph下加速。低聚物可被组合物中或其使用环境中存在的酶以酶促方式降解,例如从哺乳动物组织或从环境中的微生物降解。本公开技术的组合物还可包含其他添加剂,包括表面活性剂和风味剂以及风味掩蔽剂。对于包含大量在室温下为液体的抗微生物脂质的那些组合物,抗微生物脂质可用作活性抗微生物剂和抗微生物组合物的其他组分的媒介物。本公开所述的牙科矫治器可包含多种抗微生物脂质化合物以提供抗微生物效果。在一个特别优选的实施方案中,抗微生物脂质化合物或化合物的混合物包括被称为甘油一月桂酸酯的抗微生物脂质(其为美国食品药品监督管理局(fda)批准的食品添加剂)和具有生物活性的抗微生物化合物。甘油一月桂酸酯已被用于各种食物产品中,并且也已被用作对人免疫系统具有积极效果的饮食补充剂。甘油一月桂酸酯也已被用作消毒和涂覆或局部处理中的成分以用于医疗保健。甘油一月桂酸酯具有式i的通式结构:合适的甘油一月桂酸酯化合物包括但不限于1-甘油一月桂酸酯;(±)-十二酸2,3-二羟基丙酯;(±)-甘油基1-单十二酸酯;1-甘油基月桂酸酯;1-单十二烷酰基甘油;1-甘油一月桂酸酯;1-单月桂酰基-rac-甘油;1-月桂酰基-甘油;单月桂酰基甘油;3-十二烷酰基氧基-1,2-丙二醇;十二烷酸α-单甘油酯;甘油1-单月桂酸酯;甘油1-月桂酸酯;甘油1-单十二酸酯;丙三醇1-单月桂酸酯;甘油α-单月桂酸酯;单月桂酸甘油酯月桂酸甘油酯;单十二酸甘油酯;月桂酸1-单甘油酯;月桂酸α-单甘油酯;lauricidin;luaricidin;nsc698570;α-甘油一月桂酸酯,以及它们的混合物和组合物。在一些实施方案中,甘油一月桂酸酯可与另外的抗微生物化合物一起使用以提供增强的抗微生物效果。在并非旨在进行限制的各种实施方案中,可与甘油一月桂酸酯一起使用的另外的抗微生物化合物包括金属、金属氧化物、不含芳族基团的阳离子表面活性剂、阳离子抗微生物聚合物、抗微生物脂质、以及烷基羧酸和烷基羧酸酯羧酸。在一些实施方案中,另外的抗微生物化合物可通过暴露于紫外(uv)光而原位生成。金属和金属氧化物也已被证明具有抗微生物效果。在一个示例中,银、具体地离子ag+可以是有效的防腐剂并且已被用于霜剂中以治疗伤口和其他局部感染。银离子可由多种盐和络合物递送,包括银沸石;无机银盐(例如硝酸银、氯化银、硫酸银、硫代硫酸银;磷酸银、烷基银、芳基银和芳烷基羧酸银(示例性羧酸根阴离子具有少于约8个碳原子(例如乙酸盐、乳酸盐、水杨酸盐和葡糖酸盐));氧化银、胶态银、纳米晶银、银涂覆的微球、与各种聚合物络合的银以及由树枝状体递送的银,如例如美国专利6,579,906和6,224,898中所述,这些专利的公开内容以引用方式并入本文;以及银抗微生物络合物(例如,磺胺嘧啶银)。银可与伯胺、仲胺、叔胺和季胺、以及它们的聚合物形式和银蛋白复合物复合。其他抗微生物金属包括但不限于铜(cu2+)和锌(zn2+),并且上文提及的用于银的相同类型的盐和络合物也可用于递送铜离子和锌离子以提供抗微生物效果。可例如真空沉积的此类化合物可涂覆在装置的外表面上,如美国专利9,393,350所述,该专利的公开内容以引用方式并入本文。在其他实施方案中,包含季胺或质子化伯胺、仲胺或叔胺基团的抗微生物聚合物可用于提供抗微生物或防腐特性。在一个实施方案中,为了进一步提供uv稳定性,阳离子抗微生物聚合物可以是聚季胺,其具有含至少一个烷基或芳烷基链的季胺基团,所述烷基或芳烷基链具有至少6个碳原子、优选地至少8个碳原子。聚合物可以是直链的、支链的、高支化的或树枝状体。示例性抗微生物聚合季胺聚合物包括美国专利6,440,405、5,408,022和5,084,096;pct公布wo/02102244;以及《消毒、杀菌和保藏》,s.block,第4版,1991年,第13章,lea&febiger出版社中描述的那些,这些文献的公开内容以引用方式并入本文。在另一个实施方案中,可用于牙科矫治器中的一类聚合质子化胺防腐剂化合物是聚双胍。此类化合物由下式表示:x-r1-nh-c(nh)-nh-c(nh)-nh-r2-nhc(nh)-nh-c(nh)-nh-r3-x,其中r1、r2和r3为桥连基团,诸如聚亚甲基基团(在一些实施方案中,具有2至10个、4至8个或6个亚甲基基团)。亚甲基基团可在可用的位置上被卤素、羟基或苯基基团取代。x为端基,并且可以是胺、胺盐或双氰胺基团。该类别中的一种化合物为聚六亚甲基双胍(phmb)(例如以商品名cosmocilcq购自美国特拉华州威明顿的avecia公司(avecia,wilmington,de))。在一些实施方案中,抗微生物阳离子表面活性剂也可与抗微生物化合物一起使用。此类化合物可包含至少一个季铵基团,其中连接至季铵基团的是至少一个c6-c18直链或支链烷基链。合适的化合物包括但不限于《消毒、杀菌和保藏》,s.block,第4版,1991年,第13章,lea&febiger出版社中公开的那些。此类化合物具有一个或两个c8-c18烷基或芳烷基链,并且可由下式表示:r1r2nr3r4+x-,其中r1和r2为可在可用位置上被n、o或s取代的c1-c18直链或支链烷基、烷芳基链,前提条件是至少一个r1或r2为可在可用位置上被n、o或s取代的c8-c18直链或支链烷基链。r3和r4为c1-c6烷基基团。r3和r4还可以形成环(例如,与季铵基团的氮形成吡啶环)。x可为阴离子,例如卤离子,并且可为cl-或br-。其他阴离子可包括甲基硫酸根、乙基硫酸根和磷酸根。此类化合物包括单烷基三甲基铵盐、单烷基二甲基苄基铵盐、二烷基二甲基铵盐、苄索氯铵和奥替尼啶。再次参见图1,在一个实施方案中,壳体102可通过在包含抗微生物化合物或化合物的混合物的聚合物膜中形成一颗或多颗牙齿的保持腔而制成。在一些实施方案中,膜可由在挤出机中制备的反应性混合物容易且有成本效益地制成。合适挤出机的示例包括双螺杆挤出机或行星式挤出机。合适的双螺杆挤出机包括同向旋转双螺杆挤出机或反向旋转双螺杆挤出机。反应性混合物的组分诸如用于壳体102的基体聚合物以及抗微生物化合物或化合物的混合物(例如,甘油一月桂酸酯和petg)可单独地或同时地进料到挤出机中。通过挤出,形成熔融聚合物材料流并通过模头挤出以形成均匀的层。合适模头的一个示例包括涂层吊架模头。均匀层可任选地被冷轧辊进一步压制,该冷轧辊热淬灭使聚合物材料成形的反应,从而固化聚合物材料以获得将形成正畸矫治器(诸如正畸矫治器100)的片材。可以用多个双螺杆挤出机形成多个熔融聚合物材料流。料流中的可挤出材料可包含甘油一月桂酸酯和/或另外的抗微生物化合物。作为形成多层片材的方法的一部分,可在进料块内组合多个料流。料流可包含基本上相同的材料或者可具有基本上不同的材料。例如,仅一些料流可包含抗微生物化合物,诸如甘油一月桂酸酯。在一些示例中,该方法可包括经由三个双螺杆挤出机熔融共混可挤出材料以形成三个单独的可挤出材料流。可在进料块内将这三种单独的料流合并到模头中,以使片材形成为多层片材。一个或多个料流可包含甘油一月桂酸酯和/或另外的抗微生物化合物。例如,第一料流和第二料流可基本上类似,并且可任选地包含甘油一月桂酸酯。当混合多个料流时,可以在下游方向、横流方向以及它们的组合中的至少一者上连续或不连续地施加料流。例如,具有抗微生物化合物(诸如甘油一月桂酸酯)的连续料流可在不连续料流的任一侧上与非抗微生物化合物合并。挤出可在任何合适的温度下发生。例如,温度可在约40℃至约230℃或约90℃至约200℃的范围内。挤出可发生任何合适的时间量。例如,挤出可进行约0.5小时至约17小时或约1小时至约6小时范围内的时间段。在一些实施方案中,可将纯形式的抗微生物化合物诸如抗微生物脂质(例如,甘油一月桂酸酯)注入熔融聚合物料流中以在挤出成期望形状之前形成共混物。在挤出之后,可进行退火步骤以增强亲水性。退火可在足以增加抗微生物化合物在牙科矫治器的表面处的量的温度和时间下进行。在一些实施方案中,在挤出之前,可将抗微生物化合物诸如抗微生物脂质(例如,甘油一月桂酸酯)与粒状或粉末状聚合物共混或以其他方式均匀混合,随后进行熔融挤出。包含至少一种抗微生物化合物的液体组合物可通过例如浸渍、喷涂、填充或者通过刷子或海绵来施加,以在壳体102的整个外表面的至少一部分上形成组合物层。在一些实施方案中,用于施加液体组合物的方法包括在热成形之前将液体组合物喷涂在聚合物材料上。在一些实施方案中,可在壳体102热成形以具有腔104之后施加液体组合物,所述腔被构造成接纳一颗或多颗牙齿。另外,可在热成形之前和之后向壳体施加液体组合物,并且壳体102可部分地或完全地涂覆有液体组合物。现在参见图2,正畸矫治器100的壳体102是弹性聚合物材料,该弹性聚合物材料大致适形于患者的牙齿200,但与患者的初始牙齿构型略微不对准。在一些实施方案中,壳体102可为一组或一系列壳体中的一个,这些壳体具有基本上相同的形状或模具,但由不同的材料形成,以根据需要提供不同的刚度或弹性来移动患者的牙齿。这样,在一个实施方案中,根据患者的优选使用时间或每个治疗阶段的期望治疗时间段,患者或用户可另选地在每个治疗阶段期间使用正畸矫治器中的一个。可以不提供用于将壳体102保持在牙齿200上的线材或其他部件,但是在一些实施方案中,可期望或有必要在牙齿上提供单独的锚定件,其中在壳体102中具有对应的容座或孔,使得壳体102可以在牙齿上施加保持力或其他方向的正畸力,如果没有此类锚定件,这是不可能的。壳体102可例如针对白天使用和夜间使用、在功能或非功能(咀嚼或非咀嚼)期间、在社交场合(其中外观可更重要)和非社交场合(其中美学外观可不是重要因素)期间,或基于患者加速牙齿移动的期望(通过在每个治疗阶段任选地使用刚度更大的矫治器至更长的时间段,而不是用刚度更小的矫治器)定制。例如,在一方面,可为患者提供可主要用于保持牙齿位置的透明正畸矫治器,以及可主要用于针对每个治疗阶段移动牙齿的不透明正畸矫治器。因此,在白天期间,在社交场合中,或换句话讲在患者更加敏锐地意识到身体外观的环境中,患者可使用透明矫治器。此外,在傍晚或夜间期间,在非社交场合中,或换句话讲当在身体外观不太重要的环境中时,患者可使用不透明矫治器,该不透明矫治器被构造成在每个治疗阶段期间施加不同量的力或以其他方式具有更硬的构型,以加速牙齿移动。可重复该方法,使得该对矫治器中的每个在每个治疗阶段期间交替使用。参见图2,对于正畸治疗的每个治疗阶段,根据本公开技术的各种实施方案的系统和方法包括多个增量位置调整矫治器,每个增量位置调整矫治器由相同或不同的材料形成。正畸矫治器可被构造成在患者的上颌或下颌202中增量地重新定位单颗牙齿200。在一些实施方案中,腔104被构造成使得所选择的牙齿将被重新定位,而其他牙齿将被指定为基部或锚定区域,以用于在重新定位的矫治器将弹性重新定位力施加到待重新定位的一颗或多颗牙齿上时将重新定位的矫治器保持在适当位置。将弹性壳体102放置在牙齿200上会在特定位置处施加受控的力,以将牙齿逐渐移动到新构型中。用具有不同构型的连续矫治器重复该过程最终将患者的牙齿通过一系列中间构型移动到最终期望的构型。如图3a所示,可形成至牙科矫治器100(图1)中的多层聚合物膜构造具有两层,即外层112和内层114。外层112可热成形以形成壳体102的第一主外表面106(图1),并且内层114可随后形成壳体102的第二主内表面108。在一些示例中,仅内层114或外层112和内层114的组合具有共混在其中的抗微生物化合物或化合物的混合物,诸如甘油一月桂酸酯。在一些示例中,当牙科矫治器的壳体102具有多层构造时,每层可具有均匀共混在其中的抗微生物化合物或化合物的混合物、具有抗微生物化合物浓度梯度、不具有抗微生物化合物、或它们的组合物。例如,当壳体102具有包括四层的层构造110时,可存在不具有抗微生物化合物的一层、具有抗微生物化合物(诸如在整个层中均匀共混的甘油一月桂酸酯)的一层、具有抗微生物化合物(诸如一定浓度梯度的甘油一月桂酸酯(即,甘油一月桂酸酯从该层的一个表面到另一个表面一致地增加))的另一层、或它们的任何组合。一般来讲,在体液诸如唾液、血浆、血清或尿液中以小于10ppm的浓度实现抗微生物效果。在一些实施方案中,ag+从制品的释放浓度可为0.1ppm、0.5ppm、1ppm、2ppm、2.5ppm、3ppm、4ppm、5ppm、6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、20ppm、40ppm或这些值中任意两个值之间并且包括这两个值的范围。在一些实施方案中,具有甘油一月桂酸酯的壳体102的层可具有小于一定重量%的甘油一月桂酸酯,包括0.1重量%、0.5重量%、1重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%、9重量%、10重量%、20重量%、40重量%或这些值中的任意两个值之间并且包括这两个值的范围(例如,介于1重量%和3重量%之间的甘油一月桂酸酯或介于0.7重量%与7.5重量%之间)。在一些实施方案中,壳体102的层可具有有效量的甘油一月桂酸酯,以在24小时接触后表现出变异链球菌、金黄色葡萄球菌(s.aureus)、绿脓杆菌(p.aeruginaosa)以及它们的组合物中的至少一者的至少所选对数减少。在一些实施方案中,对数减少可为至少0.1、0.5、1、2、2.5、3、4、5、6、7、8、9、10或介于这些值中的任意两个值之间并且包括这两个值的范围。抗微生物化合物诸如甘油一月桂酸酯可具有变化的浓度梯度,包括如以下实施例中所述。例如,甘油一月桂酸酯浓度梯度可从一个表面到另一个表面连续或不连续地增加或减少。从层的中间到层的表面,甘油一月桂酸酯浓度梯度也可以连续或不连续地增加或减少。在一些示例中,壳体102可具有以各种图案(例如,连续或不连续的结构或材料条带)施加的层构造110的一个或多个层。例如,层构造110可包括以不连续条带的形式施加在不具有甘油一月桂酸酯的层上的含有甘油一月桂酸酯的聚合物材料层,或者以不连续带的形式施加在具有共混的甘油一月桂酸酯的两个层之间的不具有甘油一月桂酸酯的层。壳体102的层的条带或结构可具有以一致或不一致的图案布置的不同形状和尺寸。各种形状包括但不限于三角形、圆形、透镜状、椭圆形、圆锥形、不规则形、以及它们的组合物。在一些实施方案中,壳体102可包含染料或颜料以提供期望的颜色,该颜色可为例如装饰性的或者被选择为改善患者的牙齿的外观。在各种实施方案中,壳体102可具有抗微生物效果、抗菌效果或抗生物膜效果中的至少一种。除了甘油一月桂酸酯之外,壳体102还可包含多种抗微生物化合物,只要壳体110在24小时接触后对金黄色葡萄球菌和变异链球菌表现出至少1个对数级的微生物减少即可。在一些实施方案中,在24小时接触后,壳体102具有对金黄色葡萄球菌和变异链球菌的至少2个对数级的微生物减少。在一些实施方案中,在24小时接触后,壳体102具有对金黄色葡萄球菌和变异链球菌的至少3个对数级的微生物减少。对数减少量是在根据iso测试方法iso22196:2011“塑料和其他无孔表面上的抗菌活性的测量”(measurementofantibacterialactivityonplasticsandothernon-poroussurfaces)进行测试之后测量的,其中对测试方法进行了适当修改以适应测试材料,如下所述。如图3b所示,层构造210可为单层212并且可类似于层构造110,不同的是具有本文所述的差异。例如,单层212包含甘油一月桂酸酯并且可包含另外的抗微生物化合物。单层212包括第一主外表面206和接触患者牙齿的第二主内表面208。在一些示例中,层构造210包括千分之30英寸(密耳)(0.762毫米(mm))的层,该层包含甘油一月桂酸酯以及tritan、petg、pctg、neostarelastomerfn007或tpu中的至少一种。如图3c所示,层构造310可包括外层312、芯层314和内层316。层构造310可类似于层构造110,不同的是具有本文所述的差异。外层312包括壳体102的第一主外表面306,并且内层316包括壳体102的第二主内表面308。外层312和内层316可包含甘油一月桂酸酯,并且芯层可基本上不含甘油一月桂酸酯。在一个示例中,外层312和内层316可包含甘油一月桂酸酯以及tritan、pctg或petg;并且芯层314可包含neostarelastomerfn007、elvaloy树脂、admer粘合剂树脂、tpu或versaflextpe。在另一个示例中,外层312和内层316可包含甘油一月桂酸酯以及neostarelastomerfn007、elvaloy树脂、admer粘合剂树脂或tpu;并且芯层314可包含tritan、pctg或petg。外层312、芯层314和内层316可具有不同的尺寸,包括介于0.5密耳和25密耳、1密耳和18密耳、5密耳和15密耳、7密耳和12密耳之间的不同厚度,并且可包括1密耳、5密耳、10密耳和18密耳。层构造310的厚度可包括介于15密耳和40密耳、20密耳和35密耳之间的不同厚度,并且可包括30密耳。在一些示例中,如图3d所示,壳体102可具有层构造410,其具有外层412、芯414和内层416。层构造410可类似于层构造110,不同的是具有本文所述的差异。芯414可具有一个或多个层。例如,芯414可具有外芯层414a、中芯层414b和内芯层414c。外层412包括壳体102的第一主外表面406,并且内层416包括壳体102的接触牙齿表面的第二主内表面408。在一些示例中,壳体102的仅两个层可具有共混于其中的甘油一月桂酸酯:外层412和内层416。芯414的层数可以是变化的。例如,芯414可仅具有类似于图3c所示的示例的一个层。该芯还可具有多于三个层。根据壳体102的材料和壳体102的性能,芯414可具有所需的层数。在一个示例中,外层412和内层416可包含甘油一月桂酸酯以及tritan、pctg或petg;外芯层414a和内芯层414c可包含neostarelastomerfn007、elvaloy树脂、admer粘合剂树脂或tpu;并且中间芯层414b可包含tritan、pctg或petg。外层312、芯层314和内层316可具有不同尺寸,包括介于0.5密耳和25密耳、1密耳和18密耳、5密耳和15密耳、7密耳和12密耳之间的不同厚度,并且可包括1密耳、5密耳、10密耳和18密耳。层构造410的厚度可包括介于15密耳和40密耳、20密耳和35密耳之间的不同厚度,并且可包括30密耳。现在将在以下的非限制性实施例中进一步描述本公开的设备。实施例测试工序汇总挠曲测试根据美国公布2013/0078593(andreiko)的段落0023-0025中大体描述的测试方法在干燥和润湿条件下进行挠曲测试。将膜样品切割成0.5英寸(12.5mm)宽的条带,并且在5个共线的0.125英寸(3.175mm)直径的栓之间织造,其中中心至中心间距为0.67英寸(17mm)。因此,样品呈现波浪状或正弦曲线状。样品的挠曲被定义为该波形的振幅,即中心峰的外表面与相邻峰的外表面之间所画的线之间的距离。当安装在栓板上时,假设膜条带紧紧地围住栓,则挠曲理想地等于栓直径加上两倍的样品厚度或0.185英寸(4.7mm)。实际上,样品可能不会完全遵循栓表面轮廓,并且峰间挠曲可略大于0.185英寸(4.7mm)。将样品安装在栓板保持器中,并在烘箱中于37℃保持在适当位置7天。对于干燥测试,将样品暴露于烘箱空气中。对于润湿测试,将样品在烘箱中浸泡于水中整整7天。7天后,将样品从栓板移出,并测量挠曲以定量塑性变形的程度。对于湿-干挠曲测试,在处于烘箱期间,一半样品保持干燥,并且一半样品被浸泡。湿-干结果是在湿样品中测得的平均挠曲度与在干样品中测得的平均挠曲度之间的差值。较低的值可为有利的,因为其可指示被水水合的影响减小或最小化。雾度、透射率和清晰度雾度、透射率和清晰度可使用被设计为符合astmd1003-13标准的购自美国马里兰州银泉的byk-加德纳公司(byk-gardnerinc.,silversprings,md)的haze-gardplus计量仪来确定。用透射光垂直照射样本表面,该透射光用积分球(0°/漫射几何形状)测量。在具有2°观察器的照明体c下,光谱灵敏度符合cie标准光谱值函数“y”。摩擦系数(cof)根据astmd1894测量静态和动态摩擦系数。所有测量均在纵向上进行-不进行横向测量。动态摩擦系数计算基于在20mm和40mm位移之间收集的负载数据。对数减少测试方法使用改进的iso22196:2011,“塑料和其他无孔表面上的抗菌活性的测量”来评估涂层的抗微生物活性。在butterfield缓冲液中以e8cfu/ml的浓度制备种菌。将一部分细菌悬浮液(1ml)置于9.0ml人工唾液(根据下表1制备)中。然后,将一部分细菌悬浮液(150ul)置于制品的表面(1平方英寸)上并将所接种的制品在37+/-1℃处温育规定的接触时间。温育后,将制品置于45mld/e中和发酵液(购自美国密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(sigma-aldrichcorp.,st.louis,mo))中。通过使用3mpetrifilm(购自美国明尼苏达州圣保罗的3m公司(3mcompany,saintpaul,mn))来测定中和发酵液中的存活细菌数。表1:人工唾液的组成:充分混合。用naoh溶液将ph调节至7.0。比较例1:千分之30英寸(密耳)(0.762毫米(mm))petg片材购自美国威斯康星州奥什科什的pacur公司(pacur,oshkosh,wi)。使用petg片材作为单层片材。实施例1:使用三个双螺杆挤出机通过共挤出制备千分之30英寸(密耳)(0.762毫米(mm))的三层片材。三层片材的芯层为10密耳(0.254mm)100%petg层(eastargn071,购自美国田纳西州金斯波特的伊士曼化学公司,并且表层(内层和外层)为由2重量%甘油一月桂酸酯和98重量%petg组成的10密耳(0.254mm)层。芯层位于表层之间。经由进料块将三个熔融流从三个双螺杆挤出机挤出到18英寸(45.72厘米)单层模头中。三个挤出机的直径分别为25毫米(mm)(第1表层)、40mm(芯层)和25mm(第2表层)。通过重量分析粉末进料器将甘油一月桂酸酯定量添加到25mm挤出机料斗中。熔融温度在约480华氏度(℉)(249摄氏度(℃))下操作。表2示出了比较例1和实施例1的膜之间的差异。表2:petg片材(比较例1)与具有甘油一月桂酸酯的三层片材(实施例1)的比较特性比较例1实施例1透射率90.80%92.30%雾度1%5.10%清晰度99.60%89.20%针对变异链球菌的24小时对数减少03摩擦系数(静态)0.3810.267摩擦系数(动态)0.3220.24在37摄氏度(℃)老化七天后的栓板干挠曲度3.66mm4.91mm在37摄氏度(℃)老化七天后的栓板湿挠曲度5.2mm4.91mm在37摄氏度(℃)老化七天后的栓板(湿-干)挠曲度1.54mm0mm比较例1的膜(90.80%)和实施例1的膜(92.30%)均具有大于85%的可见光透射率。比较例1的膜(1%)和实施例1的膜(5.10%)均具有小于20%的雾度水平。比较例1的膜(99.60%)和实施例1的膜(89.20%)均显示出大于75%的清晰度。对于针对变异链球菌的24小时对数减少,比较例1的膜显示出零对数减少,而实施例1显示出3个对数级的减少。2个对数级或更大的减少可被认为能够有效减轻气味。比较例1的膜显示出无效的气味减轻,并且实施例1的膜显示出有效的气味减轻。比较例1的膜显示出0.381的摩擦系数(静态),并且实施例1的膜显示出0.267的摩擦系数(静态)。因此,与比较例1的膜相比,实施例1的膜显示出约30%的摩擦系数(静态)降低。比较例1的膜显示出0.322的摩擦系数(动态),并且实施例1的膜显示出0.240的摩擦系数(动态)。因此,与比较例1的膜相比,实施例1的膜显示出约25%的摩擦系数(动态)降低。对于比较例1的膜,在7天后,存在1.54mm的栓板(湿-干)挠曲度差值。对于实施例1的膜,在7天后,不存在拴板(湿-干)挠曲度差值。对于7天后的拴板(湿-干)挠曲度差值,较低的值可为优选的,因为这表明被水水合的影响最小化。本发明描述了各种实施例。这些实施方案以及其他实施方案均在以下权利要求书的范围内。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1