CN102215683A - 抗微生物组合物及应用 - Google Patents

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Abstract

一种试剂，所述试剂包含通式(I)的化合物，其中，R1、R2、R3和R4各自独立地为H或取代基，且其中R1、R3和R4中的至少一个为卤素、氰基、氰酸根、硫氰酸根或C1～C6卤代烷基。

Description

抗微生物组合物及应用
本发明涉及用作抗微生物剂的化合物以及包含此类化合物的聚合物，更具体而言，其用于阻断或干扰群体感应的微生物通讯和/或预防或抑制生物膜形成。
背景技术
已知微生物，特别是细菌在细菌、水分、养分和合适表面的组合条件下形成生物膜。生物膜形成和生物污损会在家用、工业和健康领域产生问题和经济损失。多种工业方法和装置，例如水下设备和船舶、多种机械工业、石油加工和制造、食品和饮料工业、制药工业、水系统、冷却塔、热交换器、链润滑系统等可能受到影响。生物膜还会引起与医疗装置和植入物有关的问题，并引发多种人和动物感染。通常必要的是使用苛刻的处理来除去并杀死已建立的生物膜。其原因是位于生物膜结构中的细菌不受已确立的抗微生物处理的影响。据信生物膜形成涉及许多基因响应通讯信号分子的活化和/或下调。与自由游动的浮游型细菌相比，生物膜中的基因表达是不同的。
US 6726898中描述了一种干扰或抑制细菌生物膜的方法。描述了治疗牙周病的组合物和方法，其采用了抑制或干扰细菌生物膜的糖萼基质的呋喃酮或呋喃酮衍生物。
在抗微生物组合物的领域外，Halvorsen等在Synthetic Communications，2007，37(7)，1167-1177中描述了具有非线性光学性质的材料中使用的低聚噻吩化合物。Jakobsen等在Tetrahedron，1963，19，1867-1882中也描述了多种噻吩酮的合成。Hornfeldt和Gronowitz在Arkiv foer Kemi，1963，21(22)，239-257中描述了另一些噻吩酮的合成而没有指明其效用。
需要发现具有抗微生物性质、特别是用于预防或干扰生物膜形成的新型试剂，该新型试剂比现有技术中描述的那些试剂更为有效。
发明内容
因此，在第一方面中，本发明提供了一种试剂，所述试剂包含通式(I)的化合物：
其中，R1、R2、R3和R4各自独立地为H或取代基，且其中R1、R2、R3和R4中的至少一个为卤素、氰基、氰酸根、硫氰酸根或C1～C6卤代烷基。在本发明的此方面中，优选的是该化合物不是：
Figure BDA0000060242360000022
例如，当R1或R2是Br时，优选的是R3和R4之一是H时另一个不是Ph。
意外地发现，与现有技术的那些试剂相比，本发明的化合物在抑制生物膜形成中表现得更为有效。
在另一方面中，本发明提供了一种在药物中使用的试剂，所述试剂包含通式(II)的化合物：
其中X为O、S、NH或NR’，其中R’为取代/未取代的C1～C6烷基；R1、R2、R3和R4各自独立地为H或取代基，且其中所述化合物能够阻断或干扰群体感应的微生物通讯。
在另一方面中，本发明提供了一种在药物中使用的试剂，所述试剂包含通式(II)的化合物：
Figure BDA0000060242360000031
其中X为O、S、NH或NR’，其中R’为取代/未取代的C1～C6烷基；R1、R2、R3和R4各自独立地为H或取代基，且其中所述化合物能够预防或抑制生物膜形成。
通过适当地选择通式(II)的化合物上的取代基，提供了能够阻断或干扰群体感应的微生物通讯、或预防或抑制生物膜形成的化合物。本文将进一步详细描述这些性质的每一个，并结合测试来揭示这些化合物是否表现出这些性质。据认为，群体感应的微生物通讯通过响应细胞密度而激活的信号传递通路来介导。在革兰氏阳性微生物和革兰氏阴性微生物中均发现了此类信号传递。细菌对群体感应信号的感知在浓度阈值时发生，据信随后细菌群对该信号作出响应。据认为，群体感应系统的信号分子具有高特异性。据认为，群体感应系统在生物膜形成中起作用。因此，通过使用本发明的试剂，群体感应信号传递可以得到阻断或干扰，从而干扰细菌群的行为。
干扰群体感应信号传递的另一优点是本发明起该作用的优选化合物并不对细菌群选择性施压。细菌并未被杀死；相反，其表型受到调节。因此，未必会导致耐药性发展。
在一种配置中，通式(II)的化合物具有的取代基X为O。此类化合物相对容易合成，并表现出对生物膜形成和群体感应的抑制活性。
通式(II)的化合物的各取代基可以独立地选自卤素、氰基、氰酸根、硫氰酸根、烷基、烷氧基、卤代烷基、烷基酯、烷基甲硅烷基、烯基、炔基、芳基或芳基烷基，这些基团可以经取代或未取代，可以可选地夹杂有一个或多个杂原子，可以是直链或支链。通常，所述取代基可具有至多6个碳原子，因此烷基通常是C1～C6烷基取代基，烷氧基取代基通常是C1～C6烷氧基取代基等。一般而言，较大的取代基可能更难以具有阻断或干扰群体感应微生物通讯、或预防或抑制生物膜形成的活性。芳基取代基优选是单环芳基，例如苯基。
优选的是，各取代基独立地选自卤素、卤代烷基、烷氧基、烷基酯、苯基或
Figure BDA0000060242360000041
其中R5、R6和R7各自独立地是H、Br、Cl、OMe或CHO。
在R4为取代基而非H时发现化合物具有较高活性。进一步优选的是，R1、R3和R4中的至少一个是卤素、氰基、氰酸根、硫氰酸根或C1～C6卤代烷基，而且更优选的是，R1和R4中的至少一个是卤素或C1～C6卤代烷基。R1也可以是-CH2-O-CO-(CH2)2-COOH或噻吩基。
在一种配置中，优选的是R1和R2各自独立地是H或卤素。
在一种配置中，优选的是R3为H、卤素、C1～C6卤代烷基或苯基。还优选的是R4为卤素、C1～C6卤代烷基或苯基。
在卤素是Br或I、特别是Br时发现化合物具有较高活性。特别优选的是R1为Br。还特别优选的是R4为Br。特别优选的是R2为H。还特别优选的是R3为H。在另一种配置中，优选的是R1和R4均是Br而R2和R3均是H。作为另一种选择，R3和R4均是Br而R1和R2均是H。在另一优选的配置中，R1、R3和R4均是Br而R2是H。在另一优选的配置中，R1是-CH2-O-CO-(CH2)2-COOH而R4是Br。在另一优选的配置中，R1是苯硫基而R4是Br。在另一优选的配置中，R3是甲基而R4是Br。在另一优选的配置中，R3是H而R4是硫氰酸根。
在另一方面中，本发明提供了一种包含如本文限定的化合物的聚合物。使用包含所述化合物的聚合组合物的优点在于表面可用聚合物或聚合物形成的组合物进行处理，从而抑制或预防其上形成生物膜。该化合物可作为侧链并入聚合物或处于聚合物的主链中，例如与另一共聚单体进行共聚以形成共聚物。在一种配置中，聚合物可由此包含一个或多个含有该化合物的侧链官能团，其中聚合物的骨架通常为已知的聚合骨架，例如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丁烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、丙烯腈或硅氧烷。
在一种配置中，所述聚合物可以通过使通式(III)的化合物和通式(IV)的化合物进行聚合而获得。
Figure BDA0000060242360000051
在另一配置中，所述化合物可以通过使通式(V)的化合物和通式(VI)的化合物进行聚合而获得。
Figure BDA0000060242360000052
在另一方面中，本发明提供了一种用于制造包含本文限定的化合物的聚合物的方法。
试剂或聚合物的应用
本发明的试剂或聚合物在不同领域中具有广泛的应用。
所述试剂或聚合物可以以本文描述的形式或以其可药用的盐、酯或前药的形式用于药物中。可药用的盐和酯对于药学领域的技术人员而言是公知的，其包括对受体无毒性的合适的酸加成盐、碱加成盐或酯。前药形式可包含衍生物形式的试剂或聚合物，其只在受体进行代谢时才变得有活性。可将药物组合物配制成包含所述试剂或聚合物，可选的包含药学可接受的赋形剂、稀释剂或载体，其确切特性可根据预定的施用途径而进行选择。可还包含制药领域公知的适于制药应用的其它成分，例如溶剂、缓冲液、表面活性剂和保鲜剂等。
本发明的试剂或聚合物可例如在预防或治疗微生物感染中用作抗微生物剂。微生物感染包括细菌或真菌感染，特别是涉及群体感应微生物通讯或生物膜形成的那些感染。所述试剂或聚合物可以干扰群体感应微生物通讯，从而治疗或预防由通过群体感应通讯调控的微生物介导的病症。
所述试剂或聚合物可与一种或多种另外的抗微生物剂(如抗生素或抗真菌剂)一起使用。以这种方式，本发明提供了一种组合物，所述组合物含有如本文所述的试剂或聚合物和一种或多种另外的抗微生物剂，并作为组合制剂而在微生物感染的预防或治疗中同时、分别或相续使用。组合制剂的两种组分可在同一时间或不同时间相互独立地进行施用。相续施用可包括两个以上的相继的治疗。在需要同时治疗时，该组合物可包含混合在一起或分别贮存的多个组分。该组合制剂可以以试剂盒形式提供以方便使用。
所述试剂、聚合物和组合物可用于治疗口腔病症、局部感染、呼吸道感染、眼部感染、耳部感染或局部器官感染。这些病症通常均涉及生物膜形成和/或微生物群体感应通讯。口腔病症包括牙周炎、齿龈炎和龋齿。这些病症中的至少一些并不需要使用药物组合物解决，相反可使用个人护理产品解决。例如，使用洁牙剂或漱口水可治疗或预防口腔病症。使用洗发剂、肥皂或除臭剂或化妆品组合物可治疗或预防局部感染。使用隐形眼镜药水可治疗或预防眼部感染。
本发明还提供了一种包含本文限定的试剂或聚合物的个人护理产品，所述产品是个人卫生用品、洗发剂、肥皂、除臭剂、洁牙剂、漱口水、隐形眼镜药水或化妆品组合物。所述个人护理产品可用常规方法通过将本文限定的试剂或聚合物加入到常用成分中而制得。
在另一方面中，本发明提供了一种抗微生物表面清洁剂，所述清洁剂包含本文限定的试剂或聚合物。所述抗微生物表面清洁剂可配制为在非生物性表面或在人或动物的皮肤表面上使用。所述抗微生物表面清洁剂可以是消毒剂或清洁组合物。
在动物或人的皮肤表面的情况下，通常必要的是确保皮肤完全不含有微生物，因此其向其他人或动物的传送得到了预防或抑制。
所述抗微生物表面清洁剂可施加至多种非生物性表面。此类表面包括台面、地板、食物准备工具和装备表面以及医疗装备表面。
在另一方面中，提供了一种包含本文限定的试剂或聚合物的涂层组合物。在一种配置中，所述涂层组合物能够与表面进行共价结合。所述涂层组合物可以是任意常用的涂层组合物的形式，例如涂料。在一种配置中，所述涂层组合物包含聚合物或在待处理表面上由合适的反应物形成聚合物。在一种配置中，所述涂层组合物包含共价连接有Si(OR5)3基团的试剂，其中，各个R5独立地为取代或未取代的C1～C6烃基。所述试剂可通过连接臂而共价连接有Si(OR5)3基团，所述连接臂可包含取代或未取代的烷基、烯基、炔基、烷基芳基、芳基烷基或可选地夹杂有一个或多个杂原子(如O、N或S等)的芳基连接臂。在一种配置中，所述连接臂包含-CH2-O-CO-NH-(CH2)3-。所述连接臂优选在R1位上连接至所述试剂，使得R1取代基是-连接臂-Si(OR5)3部分。R5通常是乙基。在一种配置中，所述涂层组合物包含通式(VII)的化合物。
Figure BDA0000060242360000071
所述涂层组合物可在多种应用中用作抗生物污损组合物。生物污损可发生在船舶、水下设备、管道、水管、工业机器或设备、水系统、冷却塔、热交换器、链润滑系统、油或天然气平台、养鱼设备或表面、食品生产中使用的机器、工具或装置上。生物膜形成在这些情况中是极其不利的。随时间可出现表面的生物腐蚀。通过对表面施加合适的组合物，可抑制或预防生物膜形成。所述组合物可涂覆在相关表面上，或与相关表面反应或在相关表面上聚合。可对表面进行原位处理，或在组装前进行处理。
在另一方面中，可用本发明的涂层组合物涂布医疗装置或植入物，并提供如此涂布的医疗装置或植入物。所述装置或植入物包括导管、人造心脏瓣膜、手术销、起搏器囊、人工关节、支架、分流器、气管内管或胃肠管、手术器械或牙科器械、手术缝合线、牙种植体、电极、透析装置和绷带。
具体实施方式
现将参照以下实施例和附图，仅仅通过实例的方式来进一步详细描述本发明，其中：
图1比较了呋喃酮和噻吩酮对抗表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)的生物膜抑制活性；
图2示出了比较本发明聚合物涂层的生物膜抑制活性的柱状图；
图3示出了噻吩酮涂层对钢基体上脱附的细菌的作用；
图4示出了噻吩酮涂层对钢基体上生长的生物膜的作用；
图5示出了本发明的呋喃酮和噻吩酮对AI-1群体感应的抑制；和
图6示出了本发明的呋喃酮和噻吩酮对AI-2群体感应的抑制。
实施例
实施例1
本实施例涉及噻吩酮的合成。化合物代码(例如Thio101)与表1所述相对应。
Thio101和Thio102
(E)-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮和(Z)-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮。在0℃将乙酰溴(0.5mL)逐滴添加至5-甲酰基-2-甲氧基噻吩1(142mg)的CDCl3(1.0mL)的溶液中。混合物在0℃搅拌1.5小时，然后进行蒸发。通过快速层析法使用己烷/乙酸乙酯(5∶1)作为洗脱剂对粗产物进行提纯。(E)-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮产量：9mg。(Z)-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮产量：86mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio103
(Z)-5-氯亚甲基噻吩-2(5H)-酮。将乙酰氯(2mL)添加至5-甲酰基-2-甲氧基噻吩1(142mg)中。混合物在室温搅拌过夜然后进行蒸发。通过快速层析法使用己烷/乙酸乙酯(5∶1)作为洗脱剂对粗产物进行提纯。产量：30mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio104
(Z)-5-乙酰氧基亚甲基噻吩-2(5H)-酮。在0℃将乙酰溴(246mg)逐滴添加至5-甲酰基-2-甲氧基噻吩1(142mg)的CDCl3(1.0mL)的溶液中。混合物于室温搅拌过夜然后进行蒸发。通过快速层析法使用己烷/乙酸乙酯(5∶1)作为洗脱剂对粗产物进行提纯。产量：40mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
3-溴-5-甲酰基-2-甲氧基噻吩。于室温将-甲酰基-2-甲氧基噻吩1(2.13g)溶解在二氯甲烷(20mL)中，并添加N-溴代琥珀酸亚胺(3.20g)。将混合物搅拌过夜。反应用乙醚(50mL)进行稀释并用水进行萃取。对有机相进行干燥(MgSO4)、过滤和蒸发。通过快速层析法(梯度洗脱：0～25％EtOAc的己烷溶液)对粗产物进行提纯。产量：2.53g。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio105
(Z)-3-溴-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮。将乙酰溴(3.0mL)添加至3-溴-5-甲酰基-2-甲氧基噻吩(882mg)的二氯甲烷(5mL)的溶液中。反应进行搅拌48小时，然后用乙醚(40mL)稀释并用NaOH(1.0M，水溶液)和水进行萃取。对有机相进行干燥(MgSO4)、过滤和蒸发。通过快速层析法(梯度洗脱：0～25％EtOAc的己烷溶液)对粗产物进行提纯。产量：301mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio106和Thio108
5-二溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮和3-溴-5-二溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮。在0℃将溴(0.5mL，2M的CCl4溶液)逐滴添加至(Z)-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮(40mg)的CDCl3(1mL)溶液中。于室温搅拌混合物4小时，然后添加另一部分溴(0.2mL)。继续搅拌2小时，然后对混合物进行蒸发，并添加二异丙基乙基胺(44mg)。搅拌混合物2小时，然后添加二乙醚，并且用HCl水溶液(1M)洗涤有机相。对溶液进行干燥(MgSO4)和蒸发。通过快速层析法使用8∶1的己烷/乙酸乙酯作为洗脱剂对粗产物进行提纯。3-溴-5-二溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮产量：16g。5-二溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮产量：2mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio107
(Z)-5-(2，2-二溴亚乙基)噻吩-2(5H)-酮。在0℃将乙酰溴(1mL)逐滴添加至2-(2，2-二溴乙烯基)-5-甲氧基噻吩(230mg)的CDCl3(2.0mL)溶液中。于室温搅拌混合物5小时，然后进行蒸发。添加乙醚，并用NaHCO3水溶液和盐水洗涤溶液。对经干燥的溶液(MgSO4)进行蒸发，并通过快速层析法使用5∶1的己烷/乙酸乙酯作为洗脱剂对粗产物进行提纯。产量：105mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio109
(Z)-5-亚苄基噻吩-2(5H)-酮。在0℃将乙酰溴(0.035mL)添加至(5-甲氧基噻吩-2-基)(苯基)甲醇3(103mg)的CDCl3(1.0mL)溶液中。在0℃搅拌混合物30分钟，然后添加二乙醚并用NaHCO3水溶液洗涤溶液。通过快速层析法使用5∶1的己烷/乙酸乙酯作为洗脱剂对粗产物进行提纯。产量：44mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio110
(Z)-3-溴-5-亚苄基噻吩-2(5H)-酮。在0℃将溴(0.5mL，2M的CCl4溶液)逐滴添加至(Z)-5-亚苄基噻吩-2(5H)-酮(16mg)的CDCl3(1mL)溶液中。于室温搅拌混合物24小时，然后进行蒸发并溶解在CH2Cl2(1mL)中。添加二异丙基乙基胺(39mg)，搅拌混合物2小时，然后用HCl(1M)洗涤。通过快速层析法使用5∶1的己烷/乙酸乙酯作为洗脱剂对粗产物进行提纯。产量：16mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio111和Thio112
(Z)-5-溴(苯基)亚甲基噻吩-2(5H)-酮和(Z)-5-溴(苯基)亚甲基噻吩-2(5H)-酮。于室温将乙酰溴(1.5mL)逐滴添加至5-苯甲酰基-2-甲氧基噻吩2(100mg)的CH2Cl2(1mL)溶液中。混合物于室温搅拌8小时并在回流下搅拌4小时，然后进行蒸发。通过快速层析法使用8∶1的己烷/乙酸乙酯作为洗脱剂对粗产物进行提纯。(Z)-5-溴(苯基)亚甲基噻吩-2(5H)-酮产量：38mg。(E)-5-溴(苯基)亚甲基噻吩-2(5H)-酮产量：17mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
Thio113
(Z)-3-溴甲基-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮。于室温将3-氯甲基-5-甲酰基-2-甲氧基噻吩(400mg)溶解在二氯甲烷(4mL)中，并添加乙酰溴(1.6mL)。于室温搅拌混合物96小时，然后用乙醚(20mL)稀释，并用NaOH(1.0M，水溶液)和水萃取。对有机相进行干燥(MgSO4)、过滤和蒸发。通过快速层析法(梯度洗脱：0～20％EtOAc的己烷溶液)对粗产物进行提纯。产量：264mg。通过质谱法和NMR来对所述化合物进行表征。
Thio115
(Z)-3-羟基甲基-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮。于室温在以铝箔遮蔽的圆底烧瓶中将(Z)-3-溴甲基-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮(970mg)溶解在20mL丙酮/水(9∶1)中，然后添加三氟甲烷磺酸银(2.62g)。于室温搅拌混合物24小时，然后用乙醚(50mL)稀释并用盐水萃取。对有机相进行干燥(MgSO4)、过滤和蒸发。通过快速层析法(梯度洗脱：0～40％EtOAc的己烷溶液)对粗产物进行提纯。产量：550mg。通过质谱法和NMR来对所述化合物进行表征。
Thio202
2-(2，2-二溴乙烯基)-5-甲氧基噻吩：将四溴甲烷(0.70g)和三苯基膦(1.0g)相继添加至5-甲酰基-2-甲氧基噻吩1(282mg)的二氯甲烷(10mL)的溶液中。在搅拌5分钟后添加另一部分三苯基膦(0.2g)，并在0℃搅拌混合物30分钟。然后使混合物通过硅胶短垫进行过滤，并通过快速层析法使用10∶1的己烷/乙酸乙酯作为洗脱剂进行提纯。产量：230mg。通过质谱法和NMR来对所述化合物进行表征。
Thio301
(Z)-5-(噻吩-2-基亚甲基)噻吩-2(5H)-酮4
Thio302
(Z)-5-((5-溴噻吩-2-基)亚甲基)噻吩-2(5H)-酮4
Thio304
(Z)-5-((5-甲氧基噻吩-2-基)亚甲基)噻吩-2(5H)-酮4
Thio305
(Z)-5-((3，4-二溴-5-甲氧基噻吩-2-基)亚甲基)噻吩-2(5H)-酮。在0℃将溴(0.035mL，2M的CCl4溶液)添加至(Z)-5-((5-甲氧基噻吩-2-基)亚甲基)噻吩-2(5H)-酮4(12mg)的CDCl3(1mL)溶液中。在0℃搅拌混合物1小时，然后添加乙醚。有机溶液用硫代硫酸盐水溶液洗涤，进行干燥(MgSO4)和蒸发。产量：15mg。通过NMR对所述化合物进行表征。
3-氯甲基-5-甲酰基-2-甲氧基噻吩。在0℃将5-甲酰基-2-甲氧基噻吩(141mg)溶解在二氯甲烷(1mL)中，然后添加氯甲基乙醚(0.48mL)，随后添加TiCl4(0.17mL)。于室温搅拌混合物2小时，然后用二氯甲烷(20mL)稀释，并用水和盐水萃取。对有机相进行干燥(MgSO4)、过滤和蒸发。通过快速层析法(梯度洗脱：0～25％EtOAc的己烷溶液)对粗产物进行提纯。产量：83mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
(5-溴亚甲基-2-氧-2，5-二氢噻吩-3-基)甲基丙烯酸酯和(5-氯亚甲基-2-氧-2，5-二氢噻吩-3-基)甲基丙烯酸酯。将(Z)-3-羟基甲基-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮(220mg)溶解在二氯甲烷(2mL)中，然后添加丙烯酰氯(180mg)和三乙胺(0.15g)。于室温搅拌混合物1小时，然后用乙醚(25mL)稀释，并用水萃取。对有机相进行干燥(MgSO4)、过滤和蒸发。通过快速层析法(梯度洗脱：0～20％EtOAc的己烷溶液)对粗产物进行提纯。产量：213mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
苄基3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基氨基甲酸酯。向苄醇(2.16g)中加入(3-异氰酸基丙基)三乙氧基硅烷(5.2mL)，并在85℃搅拌混合物3小时。反应在真空中干燥。通过快速层析法(梯度洗脱：0～10％EtOAc的己烷溶液)对粗产物进行提纯。产量：6.53g。通过NMR对所述化合物进行表征。
(Z)-(5-溴亚甲基-2-氧-2，5-二氢噻吩-3-基)甲基3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基氨基甲酸酯。将(Z)-3-羟基甲基-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮(44mg)和三乙氧基(3-异氰酸基丙基)硅烷(248mg)在干燥甲苯(1mL)中的混合物在60℃加热过夜。蒸除溶剂，并通过快速层析法使用2∶1的己烷/乙酸乙酯作为洗脱剂对粗产物进行提纯。产量：40mg。通过NMR对所述化合物进行表征。
参考文献
1)Profft，Elmar，Justus Liebigs Annalen der Chemie(1959)，622，196-200.
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3)Lavrushin，V.F.；Nikitchenko，V.M.；Trusevich，N.D.；Pedchenko，N.F.；Kanate，B.；Pivnenko，N.S.；Pogonina，R.I.Khar′k.Gos.Univ.im.Gor′kogo，Kharkov，USSR.Editor(s)：Gal′pern，G.D.Tezisy Dokl.Nauchn.Sess.Khim.Tekhnol.Org.Soedin.SerySernistykh Neftei，13th(1974)，182-183.
4)H.Halvorsen，H.Hope和J.Skramstad，Synth.Commun.37(2007)1167-1177
实施例2a
本实施例说明了噻吩酮对多种细菌的生物膜形成的作用。根据静态生物膜模型和振动生物膜模型测量生物膜形成，并发现测试的多种噻吩酮均可抑制或预防生物膜形成。
根据静态生物膜模型，将指定的噻吩酮200μmol/L溶解在500μl无水乙醇中，并施加在标准24孔微滴板的孔中。于室温在层流无菌工作台中从孔中蒸发出乙醇，从而在孔中留下噻吩酮的涂层。然后将细菌样品添加至孔中，进行给定时间段的温育。温育后，通过生物膜的番红染色来评估细菌残余百分数。通过乙酸释放结合的番红，并在Synergy HT Multi-Detection Microplate Reader中测量光密度，并与对照组进行比较。结果如下表1所示。
根据振动生物膜模型，在生物膜形成过程中于Minitron Incubator Shaker中振动(200rpm)该微滴板。
表1示出了本实施例中对多种噻吩结构的测试结果。与测试细菌一起给出了各噻吩的结构和名称。与温育时间一起示出了生物膜中细菌的残余百分数。
从这些结果可以得出，噻吩酮抑制了多种细菌的生物膜形成。通过经由AI-1和AI-2干扰群体感应通讯而传递噻吩酮作用。噻吩酮比呋喃酮更为有效(图1～图4)。
Figure BDA0000060242360000141
Figure BDA0000060242360000161
实施例2b
本实施例说明了另外的噻吩对多种细菌的生物膜形成和浮游生长的作用。
在其中细菌形成最少量生物膜的“低结合板”中确定浮游生长。通过600nm时的光密度测量来确定数量。
在微滴板孔中于静置培养物中测量表皮葡萄球菌(S.epidermidis)的生物膜形成，或根据Calgary法(The Calgary biofilm devices：New technology for rapid determinationof antibiotic susceptibilities of bacterial biofilms.Ceri等，J Clin Microbiol 1999：37：1771-1776)在“短桩(pegg)”上于静置培养物中测量哈氏弧菌(V.harveyi)的生物膜形成。在两种情况中，均使用番红染色法，并在530nm测量光密度以对生物膜质量定量。
Thio401
Figure BDA0000060242360000171
(Z)-4-((5-(溴亚甲基)-2-氧-2，5二氢噻吩-3-基)甲氧基)-4-氧代丁酸
按以下方式合成该化合物：
将Hünig’s碱(155mg，1.2mmol)和DMAP(催化量，约10mg)溶解于2mLDCM中，并于室温添加至琥珀酸酐(120mg，1.2mmol)和(Z)-5-(溴亚甲基)-3-(羟基甲基)噻吩-2(5H)-酮(0.22g，1.0mmol)在4mL DCM的溶液中。混合物搅拌30分钟，用25mLDCM稀释并用水洗涤3次(每次5mL)。合并的水相用乙醚萃取2次(每次10mL)。合并的有机相经MgSO4干燥，过滤，而且在真空中除去溶剂。残余物溶解在少量的THF和乙醚(1∶2)中，并通过添加戊烷使产物析出。过滤溶液，余下黄色固体。产量：220mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
使用Calgary法来测量哈氏弧菌的生物膜形成。在噻吩酮浓度为5μM时减少17％，在50μM时减少70％且在100μM时减少85％。这表明对哈氏弧菌生物膜减少有较强的作用。但是也观察到在100μM时对浮游细菌有减少18％的较弱的作用。
Thio402
Figure BDA0000060242360000181
(Z)-5-(溴亚甲基)-3-甲基噻吩-2(5H)-酮化合物与噻吩(1∶1)
2′-甲氧基-2，3′-二噻吩-5′-甲醛的合成
将4-溴-5-甲氧基噻吩-2-甲醛(0.22g，1mmol)、三丁基(噻吩-2-基)锡烷(0.75g，2mmol)、PdCl2(PhCN)2(38mg，0.1mmol)和PPh3(79mg，0.3mmol)溶解在N，N-二甲基甲酰胺(3mL)中，并在50℃搅拌24小时。将反应混合物冷却至室温，用25mL乙醚稀释，并用水洗涤3次(每次10mL)。合并的水相用10mL乙醚萃取，合并的有机相经MgSO4干燥，过滤，而且在真空中除去溶剂。通过快速柱层析法以二氧化硅(0～20％EtOAc的己烷溶液)对产物进行提纯。产量：187mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
(Z)-5-(溴亚甲基)-3-(噻吩-2-基)噻吩-2(5H)-酮的合成
在0℃将将乙酰溴(0.56mL，7.5mmol)逐滴添加至(2′-甲氧基-2，3′-二噻吩-5′-甲醛)(0.11g，0.5mmol)在6mL DCM的溶液中。将混合物加热至室温并搅拌3天。混合物用10mL乙醚稀释，用10mL NaOH(水溶液，1M)洗涤，并用水(每次5mL)洗涤2次。合并的水相用25mL DCM萃取，合并的有机相经MgSO4干燥，过滤，而且在真空中除去溶剂。通过快速柱层析法以二氧化硅(0～15％EtOAc的己烷溶液)对产物混合物进行提纯。产量：44mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
使用Calgary法，在浓度为40μM～100μM的噻吩酮的存在下观察到哈氏弧菌生物膜减少40％～50％。该化合物的效力因而比Thio401低。在100μM观察到浮游细菌减少30％。
Thio403
Figure BDA0000060242360000191
(Z)-5-(碘亚甲基)噻吩-2(5H)-酮
按以下方式合成该化合物：
将(Z)-5-(溴亚甲基)噻吩-2(5H)-酮(103mg)的丙酮(2mL)溶液添加到碘化钠(530mg)的丙酮(3mL)溶液中。于室温搅拌混合物3天，然后添加乙醚和水。水相用乙醚萃取，对合并的有机相进行干燥(MgSO4)和蒸发。通过快速层析法(己烷/EtOAc 5∶1)对粗产物进行提纯。产量：97mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
当对哈氏弧菌细菌进行测试时，该化合物在5μM表现出46％的生物膜减少，在10μM减少80％，在15μM减少95％。该化合物因而对抗生物膜形成强烈有效。其对哈氏弧菌的浮游细菌生长也有强烈作用，在15μM～100μM表现出减少70％～80％。
测试了同一化合物对表皮葡萄球菌的作用，发现效力较低。在50μM生物膜减少50％，在100μM减少64％。浮游细菌生长在50μM减少50％，在100μM减少63％。
Thio404
(E)-5-(1-溴亚乙基)噻吩-2(5H)-酮
按以下方式合成该化合物：
于室温将乙酰溴(0.017mL)添加到5-乙酰基-2-甲氧基噻吩REF(21mg)的CDCl3(1.0mL)溶液中。于室温搅拌混合物24小时，然后添加另一部分乙酰溴(0.15mL)。混合物搅拌3天，然后进行蒸发，并通过快速层析法(己烷/EtOAc 5∶1)进行提纯。E-异构体产量：11mg。Z-异构体产量：5mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
REF
Sice，Jean，Journal of the American Chemical Society(1953)，75，3697-700
测试了该化合物对哈氏弧菌的生物膜减少的作用，在50μM～100μM表现出减少70％～80％，这可被视为中等效用。观察到对浮游生长有较小的作用，在50μM～100μM减少40％～55％。
Thio405
Figure BDA0000060242360000201
(Z)-5-(硫氰酸基亚甲基)噻吩-2(5H)-酮
按以下方式合成该化合物：
将异硫氰酸铵(34mg)添加到(Z)-5-(1-溴亚甲基)噻吩-2(5H)-酮(22mg)的丙酮溶液中。于室温搅拌混合物1小时，然后添加乙醚和水。水相用乙醚萃取，对合并的有机相进行干燥(MgSO4)和蒸发。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
该化合物对表皮葡萄球菌的生物膜减少和浮游生长有强烈作用。从25μM的浓度起观察到90％～100％的生物膜减少。从25μM的噻吩酮浓度起浮游生长降低了70％。
还发现该化合物对哈氏弧菌生物膜减少有强烈作用，并在25μM表现出减少90％。在25μM时哈氏弧菌的浮游生长减少50％。
实施例2c(比较例)
本实施例遵循实施例2b的相同方法。但是，噻吩酮上的取代基不适于使该化合物具有阻断或干扰群体感应微生物通讯、或预防或抑制生物膜形成的效用。
Thio501
Figure BDA0000060242360000202
(Z)-5-((二乙基氨基)亚甲基)噻吩-2(5H)-酮
按以下方式合成该化合物：
在0℃将二乙胺(47mg)在CDCl3(1.5mL)中的混合物缓慢添加到(Z)-5-(1-溴亚甲基)噻吩-2(5H)-酮(46mg)的CDCl3(1.5mL)溶液中。混合物搅拌2.5h，然后进行蒸发。通过快速层析法(CHCl3/MeOH 5∶1)对粗产物进行提纯。产量：58mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
对哈氏弧菌生物膜或浮游生长没有作用。
Thio502
Figure BDA0000060242360000211
(Z)-5-((三乙基氨基)亚甲基)噻吩-2(5H)-酮的溴盐
按以下方式合成该化合物：
在0℃将三乙胺(10mg)在CDCl3(1mL)中的混合物缓慢添加到(Z)-5-(1-溴亚甲基)噻吩-2(5H)-酮(14mg)的CDCl3(1mL)溶液中。于室温搅拌混合物24小时，然后进行蒸发。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
对表皮葡萄球菌生物膜或浮游生长没有作用。
Thio503
Figure BDA0000060242360000212
(Z)-5-((4-硝基苯氧基)亚甲基)噻吩-2(5H)-酮
按以下方式合成该化合物：
于室温将(Z)-5-(1-溴亚甲基)噻吩-2(5H)-酮(20mg)、对硝基苯酚(58mg)和三乙胺(42mg)在CDCl3(1.5mL)中的混合物搅拌18小时，然后进行蒸发。通过快速层析法(CH2Cl2)对粗产物进行提纯。产量：21mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
对表皮葡萄球菌生物膜或浮游生长没有作用。
Thio504
Figure BDA0000060242360000221
4-(5-甲氧基噻吩-2-基)二氢噻吩-2(3H)-酮
按以下方式合成该化合物：
在0℃使干燥HCl通过2-甲氧基噻吩(224mg)的CDCl3(2Ml)溶液鼓泡约2分钟。混合物于室温静置过夜，蒸发并通过快速层析法进行提纯(己烷/EtOAc，5∶1)。产量：123mg。通过质谱法和NMR对所述化合物进行表征。
对哈氏弧菌生物膜或浮游生长没有作用。
实施例3
本实施例涉及聚合的噻吩酮和含有用于附着至表面的官能团的噻吩酮的合成。
由化合物1和苯乙烯形成共聚物
Figure BDA0000060242360000222
将320mg化合物1、2.88g苯乙烯和160mg AlBN(偶氮二异丁腈)添加至6mL甲苯中，于室温用氩气脱气30分钟。溶液在70℃搅拌24小时，冷却至室温并添加至25mL戊烷中。析出物用戊烷洗涤2次，并在高真空下于室温干燥过夜。
用这种方法形成的共聚物具有预计的以下通式：
Figure BDA0000060242360000223
其中n为整数。噻吩试剂形成端基或侧链。
聚乙烯聚合物的形成(比较例)：
将10g苯乙烯添加至10mL甲苯和100mgAIBN中。溶液在室温用氩气脱气30分钟。溶液在70℃搅拌3小时，冷却至室温并添加至40mL戊烷中。析出物用戊烷洗涤2次，并在高真空下于室温干燥过夜。
由化合物2)和丙烯酸叔丁基酯形成共聚物
Figure BDA0000060242360000231
将240mg化合物2、2.16g丙烯酸叔丁基酯和120mg AIBN添加至5mL甲苯中，于室温用氩气进行脱气30分钟。溶液在70℃搅拌24小时，冷却至室温并添加至25mL戊烷中。析出物用戊烷洗涤2次，并在高真空下于室温干燥过夜。
用这种方法形成的共聚物的单体单元可以如下所示连接在一起：
Figure BDA0000060242360000232
丙烯酸叔丁基酯聚合物的形成(比较例)：
将10g丙烯酸叔丁基酯添加至10mL甲苯和100mg AIBN中。溶液在室温用氩气脱气30分钟。溶液在70℃搅拌1小时，冷却至室温并添加至40mL戊烷中。残余物用戊烷洗涤2次，并在高真空下于室温干燥过夜。
3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基氨基甲酸苄基酯(化合物E)的形成
向苄醇(2.16g)中加入(3-异氰酸基丙基)三乙氧基硅烷(5.2mL)，并在85℃搅拌混合物3小时。反应在真空中进行干燥。通过快速层析法(梯度洗脱：0～10％EtOAc的己烷溶液)对粗产物进行提纯。产量：6.53g。通过NMR对化合物进行表征。
(Z)-(5-溴亚甲基-2-氧-2，5-二氢噻吩-3-基)甲基3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基氨基甲酸酯(化合物F)的形成：
将(Z)-3-羟基甲基-5-溴亚甲基噻吩-2(5H)-酮(44mg)和三乙氧基(3-异氰酸基丙基)硅烷(248mg)在干燥甲苯(1mL)中的混合物在60℃加热过夜。蒸发出溶剂，并通过快速层析法使用2∶1的己烷/乙酸乙酯作为洗脱剂对粗产物进行提纯。产量：40mg。通过NMR对化合物进行表征。
实施例4
本实施例涉及表面涂层对细菌引起的生物膜形成的作用。
在静态生物膜模型中按以下方式测试实施例3的材料。
根据以下给出的表2，将涂层组合物的三份样品施加至玻璃小瓶中，对各小瓶进行编号。小瓶1～12各自装有13mg指出的材料，然后添加1.0mL二氯甲烷。二氯甲烷在大气压下缓慢蒸发，从而在容器的内壁上留下涂层。小瓶13～18各自装有预溶解在1.0mL二氯甲烷中的10mg指出的材料。这些小瓶在烘箱中于125℃加热24小时。为了除去二氯甲烷溶液的任何残余物，全部小瓶于室温在高真空(0.5mmHg)下干燥2小时。
表2
图2示出了对细菌表皮葡萄球菌温育4小时时间段后的结果。如实施例2所述来评估生物膜。
这些结果表明噻吩聚合物对生物膜形成具有抑制活性。
这些结果还表明，本发明的噻吩可与表面共价结合，从而抑制生物膜形成。除了抑制生物膜形成，在C和D的共聚物的实例中还可以杀灭细菌。在下述静态生物膜模型中获得了相似的结果：其中表皮葡萄球菌细菌温育5小时的时间段。表3中示出了结果。
表3聚合物对生物膜形成的作用
Figure BDA0000060242360000251
实施例5
以化合物F涂布钢样品及其生物测试
在前一个实施例中，化合物F附着于玻璃基体上，其降低了生物膜形成。进行本实验是为了确定化合物是否能附着于钢基体上并降低生物膜形成，并因而降低水下环境中生物诱发的腐蚀。
涂层实验在来自Ole
Figure BDA0000060242360000261
Knudsen的不锈钢基体(30×40mm2)上进行。为了确定用于涂布基体的较佳工序，制备出以下样品，并通过X射线光电子光谱学(XPS)进行研究：
A)涂布以TB18210，加热至120°，清洗，120℃。
B)涂布以TB18210，清洗，加热至120℃，清洗，120℃。
C)清洗过的基体，加热至120℃，清洗，120℃。
涂布工序
所有基体于超声浴中在二氯甲烷中清洗1分钟，在丙酮中清洗1分钟，最后在异丙醇中清洗1分钟。基体于室温在20重量％的HNO3中蚀刻3分钟，然后在RO水中清洗并在环境条件下干燥。
通过在5ml甲苯中溶解0.02366g化合物F而制备化合物F的0.01M溶液。
用化合物F的溶液涂抹两个洗涤过的基体(样品A和B)1分钟。A)立即放入120℃的烘箱中，放置1小时。B)先在甲苯中清洗以除去任何过量的TB18210，然后在120℃的烘箱中放置1小时。样品C)未经涂布，只是加热至120℃并保持1小时。
冷却后，所有样品均在甲苯中进行清洗，并在120℃加热1小时。
结果
XPS显示，化合物F附着于样品A)，但未附着于样品B)上。因而未将B)类型的样品用于生物测试。
生物测试用样品
制备类型A)和C)的各三个样品用于测试水下环境中的生物膜形成。为了进行比较，使用来自Steen/Hansen Maling的“水净(aqua-net)”Cu涂料涂覆清洗过的基体，从而制备出三个Cu被覆的样品(标记为D)。经涂覆的样品在环境条件下干燥过夜。
生物测试
在海洋细菌的静态培养物中进行经涂布的不锈钢基体的生物测试。将涂层的生物膜预防效力记录为：a)附着于钢表面上的细菌总数；和b)附着的细菌的最大可能数(MPN)存活率测试。当经噻吩涂布的表面与未处理的对照物相比时，噻吩的特性(期望抑制生物膜生成而对细菌无毒性)应对总数和存活率数的抑制有贡献。
方法
如上所述制备三个不锈钢基体的样品，各样品一式三份。通过2ml海水(通过将海水供给至SINTEF Sealab(特隆赫姆)的管道系统从90m深处收集)在100ml Marine Broth 2216(MB)中的接种来制备海洋细菌的原代培养物。在连续搅拌下于20℃温育培养物，直至介质浊度有明显的增加(细胞密度约109细胞/ml)。准备好9个500ml的宽颈无菌瓶(PE)，于其中将钢表面置于200ml MB中。将原代培养物(1.0ml)接种至各瓶中，并使培养物与钢表面于20℃在细致的持续搅拌下温育14天，在第3天、第7天和第10天后更换介质。在介质更换过程中，用新鲜的MB介质替换各瓶内的75％的培养基。
在实验周期(14天)的最后，从介质中取出钢表面，并在无菌且无颗粒(通过0.2μM的无菌过滤器过滤)的海水中进行洗涤。将洗涤后的钢表面置于200ml无菌且无颗粒的海水中，并置于超声浴中15分钟以使表面上的细胞脱附。通过落射荧光显微术并通过在MB介质中的MPN数来记录脱附细菌的浓度。
对于落射荧光显微术，将10ml的脱附样品用2μg 3’5-二氨基苯基吲哚(DAPI)进行染色并温育5分钟～10分钟。染色样品通过0.2μm黑色聚碳酸酯过滤器进行过滤，并用荧光显微镜在1250x放大倍率下进行分析。对于MPN数，在无菌海水中制备出脱附样品的10倍连续稀释液，将三份0.2ml的各稀释液(未稀释至10-9稀度)接种在24孔无菌组织培养板中的2ml MB介质中。该板在20℃温育5天，并将阳性生长记录为孔中的浊度。以95％置信区间从MPN表中确定出脱附样品中存活细菌的浓度。
结果
得自落射荧光和MPN数的结果示于图3。
图3示出了从涂布有噻吩(化合物F)、未经涂布和具有Cu涂层的不锈钢表面上脱附的细菌的总数(A)和存活数(B)。将结果计算为每cm2表面的细胞浓度。
对细菌附着(总数)和生长(存活数)的抑制示于图4。
图4示出了涂布有噻吩化合物F和Cu的不锈钢表面对细菌附着(总数)和生长(存活数)的抑制。
图3和图4的结果显示出，在与Cu相当的水平，噻吩抑制细菌附着性和存活率，虽然对于存活数而言存活细菌的浓度明显不同，但是在比较中间值时显示出约80％的生物膜附着抑制和＞99％的存活附着细菌抑制。在Cu在高浓度下有毒的情况下，可将噻吩视为无毒化学物。重要的是强调周围环境中的细菌浓度远高于正常海水中的期望值，并强调实验是在远高于挪威海水正常值的温度下进行的。
实施例6
本实施例涉及本发明的噻吩对细菌间的群体感应通讯的作用。
按照以下方式在生物发光测定中测试(Z)-5-(溴亚甲基)噻吩-2(5H)-酮对由细菌引起的AI-1和AI-2群体感应的作用：
将群体感应的抑制评估为呋喃酮降低生物发光的能力，所述生物发光是由含有AI-1或AI-2信号分子的无细胞的细菌培养上清液诱发的。哈氏弧菌(Vibrio harveyi)BB886用作AI-1报告子，哈氏弧菌BB170用作AI-2通讯的报告子。
作为比较，也对相应的呋喃酮化合物进行了测试。发现噻吩酮化合物在抑制由AI-1和AI-2引起的群体感应中明显更有效。
图5和图6分别示出了对于AI-1和AI-2群体感应的结果。

Claims (50)

1.一种试剂，所述试剂包含通式(I)的化合物：
Figure FDA0000060242350000011
其中，R1、R2、R3和R4各自独立地为H或取代基，且其中R1、R2、R3和R4中的至少一个为卤素、氰基、氰酸根、硫氰酸根或C1～C6卤代烷基，条件是所述化合物不是以下两种化合物：
2.一种用于药物中的试剂，所述试剂包含通式(II)的化合物：
Figure FDA0000060242350000013
其中，X为O、S、NH或NR’，其中，所述R’为取代/未取代的C1～C6烷基；R1、R2、R3和R4各自独立地为H或取代基，且其中所述化合物能够阻断或干扰群体感应的微生物通讯。
3.一种用于药物中的试剂，所述试剂包含通式(II)的化合物：
Figure FDA0000060242350000014
其中，X为O、S、NH或NR’，其中，R’为取代/未取代的C1～C6烷基；
R1、R2、R3和R4各自独立地为H或取代基，且其中所述化合物能够预防或抑制生物膜形成。
4.如权利要求2或3所述的试剂，其中X为O。
5.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，各取代基独立地为卤素、氰基、氰酸根、硫氰酸根、烷基、烷氧基、卤代烷基、烷基酯、烷基甲硅烷基、烯基、炔基、芳基或芳基烷基，这些基团经取代或未取代，可选地夹杂有一个或多个杂原子，是直链或支链。
6.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，各取代基独立地为卤素、卤代烷基、烷氧基、烷基酯、苯基或其中R5、R6和R7各自独立地是H、Br、Cl、OMe或CHO。
7.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R4为取代基。
8.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R1、R3和R4中的至少一个为卤素或C1～C6卤代烷基。
9.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R1和R4中的至少一个为卤素或C1～C6卤代烷基。
10.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R1和R2各自独立地是H或卤素。
11.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R3是H、卤素、C1～C6卤代烷基或苯基。
12.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R4是卤素、C1～C6卤代烷基或苯基。
13.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，所述卤素是Br。
14.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R1是Br。
15.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R4是Br。
16.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R2是H。
17.如前述权利要求中任一项所述的试剂，其中，R3是H。
18.如权利要求1～13中任一项所述的试剂，其中，R1和R4均是Br且R2和R3均是H。
19.如权利要求1～13中任一项所述的试剂，其中，R3和R4均是Br且R1和R2均是H。
20.如权利要求1～13中任一项所述的试剂，其中，R1、R3和R4均是Br且R2是H。
21.如权利要求1～13中任一项所述的试剂，其中，R1是-CH2-O-CO-(CH2)2-COOH且R4是Br。
22.如权利要求1～13中任一项所述的试剂，其中，R1是噻吩基且R4是Br。
23.如权利要求1～13中任一项所述的试剂，其中，R3是甲基且R4是Br。
24.如权利要求5所述的试剂，其中，R3是H且R4是硫氰酸根。
25.一种聚合物，所述聚合物包含前述权利要求中任一项所述的化合物。
26.如权利要求25所述的聚合物，所述聚合物包含含有所述化合物的一个或多个侧链官能团。
27.如权利要求25或26所述的聚合物，所述聚合物包含聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丁烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、丙烯腈或硅氧烷。
28.如权利要求25～27中任一项所述的聚合物，所述聚合物通过使通式(III)的化合物和通式(IV)的化合物聚合而获得：
Figure FDA0000060242350000031
29.如权利要求25～27中任一项所述的聚合物，所述聚合物通过使通式(V)的化合物和通式(VI)的化合物聚合而获得：
Figure FDA0000060242350000032
30.一种用于药物中的试剂或聚合物，所述试剂或聚合物包含前述权利要求中任一项所述的化合物或其可药用的盐、酯或前药。
31.如前述权利要求中任一项所述的试剂或聚合物，所述试剂或聚合物用作抗微生物剂。
32.如权利要求31所述的试剂或聚合物，所述试剂或聚合物用于预防或治疗微生物感染。
33.如权利要求32所述的试剂或聚合物，其中，所述微生物感染是细菌感染或真菌感染。
34.如权利要求31～33中任一项所述的试剂或聚合物，所述试剂或聚合物干扰群体感应微生物通讯，从而治疗或预防由通过群体感应通讯调控的微生物介导的病症。
35.一种组合物，所述组合物包含前述权利要求中任一项所述的试剂或聚合物以及一种或多种另外的抗微生物剂，并作为组合制剂而在微生物感染的预防或治疗中同时、分别或相续使用。
36.如权利要求35所述的组合物，其中，所述抗微生物剂是抗生素或抗真菌剂。
37.如权利要求31～36中任一项所述的试剂、聚合物或组合物，所述试剂、聚合物和组合物用于治疗牙周炎、齿龈炎、龋齿、局部感染、呼吸道感染、眼部感染、耳部感染或局部器官感染。
38.一种涂层组合物，所述涂层组合物包含前述权利要求中任一项所述的试剂或聚合物。
39.如权利要求38所述的涂层组合物，所述涂层组合物能够共价结合至表面。
40.如权利要求38或39所述的涂层组合物，所述涂层组合物包含共价连接有Si(OR5)3基团的试剂，其中，各R5独立地为取代或未取代的C1～C6烃基。
41.如权利要求40所述的涂层组合物，所述涂层组合物包含通式(VII)的化合物：
Figure FDA0000060242350000041
42.一种抗微生物表面清洁剂，所述抗微生物表面清洁剂包含前述权利要求中任一项所述的试剂或聚合物。
43.如权利要求42所述的抗微生物表面清洁剂，所述抗微生物表面清洁剂是消毒剂或清洁组合物。
44.如权利要求42或43所述的抗微生物表面清洁剂，其中，所述表面是非生物性表面。
45.如权利要求42或44所述的抗微生物表面清洁剂，其中，所述表面是人或动物的皮肤。
46.一种抗生物污损组合物或涂层，所述抗生物污损组合物或涂层包含前述权利要求中任一项所述的试剂或聚合物。
47.如权利要求46所述的抗生物污损组合物，其中，所述生物污损发生在船舶、水下设备、管道、水管、工业机器或设备、水系统、冷却塔、热交换器、链润滑系统、石油或天然气平台、养鱼设备或表面、食品生产中使用的机器、工具或装置上。
48.一种包含前述权利要求中任一项所述的试剂或聚合物的个人护理产品，所述个人护理产品是个人卫生用品、洗发剂、肥皂、除臭剂、洁牙剂、漱口水、隐形眼镜药水或化妆品组合物。
49.一种医疗装置或植入物，所述医疗装置或植入物涂布有权利要求38～41中任一项所述的涂层组合物。
50.如权利要求49所述的医疗装置或植入物，所述医疗装置或植入物是导管、人造心脏瓣膜、手术销、起搏器囊、人工关节、支架、分流器、气管内管或胃肠管、手术器械或牙科器械、手术缝合线、牙种植体、电极、透析装置或绷带。
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