CN110494421A - 含有萘嵌苯-1-酮的光敏剂组合物、萘嵌苯-1-酮化合物及其用途 - Google Patents
含有萘嵌苯-1-酮的光敏剂组合物、萘嵌苯-1-酮化合物及其用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及萘嵌苯‑1‑酮化合物,含有所述萘嵌苯‑1‑酮化合物的光敏剂组合物,含有所述萘嵌苯‑1‑酮化合物和/或光敏剂组合物的制品,及其用途。
Description
本发明涉及光敏剂组合物、萘嵌苯-1-酮化合物、制品及其用途。
病原体在宿主中的主动或被动穿透、粘附和增殖称为感染。在任何地方都有感染粒子源。因此,例如,人体被大量微生物包围,这些微生物一般处于正常新陈代谢和完好免疫系统的控制下。但是,例如当免疫系统变弱时,病原体可以急剧增殖,并且根据病原体的类型,可以导致各种疾病的症状。药品具有能抵抗许多与病原体相关的疾病的特定对抗手段,例如抗细菌的抗生素或抗真菌的抗真菌剂或抗病毒的抗病毒剂。但是,当越来越频繁地采用这些对抗手段时,观察到出现病原体抗性的情况,其中一些已经显示耐受多种对抗手段。因为出现对于这些病原体的抗性或多重抗性的情况,治疗感染性疾病变得更加困难。抗药性的临床后果表现为治疗失败,特别是免疫抑制患者。
因此,控制抗性或多重抗性病原体的新方法一方面是研究新的对抗手段,例如抗生素或抗真菌剂,另一方面是研究替代的灭活策略。
已经证明一种替代方法是微生物的光动力灭活。两种不同的光氧化过程在微生物的光动力学灭活中起决定性作用。发生光氧化灭活的条件一方面是存在足量的氧,另一方面是光敏剂的局部化,光敏剂在适当波长的光下被激发。激发的光敏剂可以引起形成活性氧(ROS),其一方面可以形成自由基,例如超氧阴离子、过氧化氢或羟基自由基,和/或另一方面形成激发的分子氧,例如单线态氧。
在这两个反应中,与活性氧(ROS)直接相邻的特定生物分子的光氧化是主要的。在这方面,特别是脂质和蛋白质被氧化,例如,它们是作为微生物细胞膜的组分存在的。进而,细胞膜的破坏导致相关微生物的灭活。类似的消除过程发生在病毒和真菌中。
例如,所有分子被单线态氧攻击。但是,在细菌膜中的不饱和脂肪酸特别容易受损。健康的内生细胞具有抵抗自由基攻击的细胞防护,这经由过氧化氢酶或超氧化物歧化酶进行。因此,健康的内生细胞能通过活性氧(ROS)例如自由基或单线态氧抵抗损伤。
现有技术中已经知道许多光敏剂,它们例如来源于以下物质类型:卟啉及其衍生物,或酞菁及其衍生物,或富勒烯及其衍生物,或具有吩噻嗪结构的衍生物,例如亚甲基蓝或甲苯胺蓝,或吩嗪系列的代表,例如Nile蓝。
WO 00/78854 A1涉及制备抗微生物表面的方法,其中此方法包括组合一种或多种聚合物与一种或多种光敏剂,从而形成具有已硬化的聚合物组合物的表面,所述聚合物组合物包含一种或多种聚合物和一种或多种非共价和非离子连接的光敏剂,其中至少一种是呫吨光敏剂。
这种情况的缺点是光敏剂从聚合物基质漏失,因此在储存较长时间的情况下导致抗微生物活性降低。
US 5 830 526公开了一种基材,在此基材上单独结合可光活化的染料,或结合可光活化的染料与其它常规抗微生物剂和/或抗病毒剂的组合。基材被具有抗微生物和/或抗病毒性能的可光活化的染料浸渍,其中阳离子或阴离子性的水溶性聚合物将染料粘合到基材上。
这种情况的缺点是光敏剂可以从基材释放出来,例如在机械应力下释放,因此导致抗微生物活性降低。
本发明的目的是提供含有光敏剂的涂料,其保证易于施用,优选施用到不同类型的表面上,和特别是同时在用适当波长和强度的电磁辐射照射后显示优良的抗微生物活性。
另外,在施用到表面上之后,含有光敏剂的涂料应当优选确保改进的光敏剂的粘合,从而优选避免光敏剂的流失。
另外优选,应当改进光敏剂的活性,特别是在用适当波长和强度的电磁辐射长时间照射时。
在这方面,含有光敏剂的涂料应当基本上不会抑制在涂料中所含的光敏剂分子被特定波长的光激发。
本发明的目的是通过提供根据权利要求1所述的光敏剂组合物实现的,所述光敏剂组合物包含:
(a)至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物:
其中残基R1至R8各自互相独立地可以是互相相同或不同的,各自表示氢,卤素,含有1-12个碳原子的烷基,含有5-20个碳原子的烷基芳基,含有5-20个碳原子的芳基,含有1-12个碳原子的*–O–烷基,含有5-20个碳原子的*–O–烷基芳基,含有5-20个碳原子的*–O–芳基,含有2-12个碳原子的醚,具有式*–O–C(=O)–R(Ia)的残基,具有式*–C(=O)–R(Ib)的残基,或含有至少一个反应性官能团的有机残基W1,前提是残基R1至R7中的至少一个、优选残基R1、R2、R5或R6中的至少一个、更优选残基R1或R2中的至少一个是有机残基W1,其中有机残基W1各自互相独立地表示具有通式(2)-(6)的残基:
*–[(C(D)(E))d–B]a–(C(D)(E))m–X (2)
*–A–[(C(D)(E))d–B]c–(C(D)(E))m–X (3)
*–(C(D)(E))d–Ar–(C(D)(E))n–X (4)
*–[(C(D)(E))d–B]b–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (5)
*–A–[(C(D)(E))d–B]f–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (6)
其中残基A各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10a)-(11a)的残基,优选氧或具有通式(10a)的残基,更优选氧:
其中*ph各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到萘嵌苯环的碳原子的键连,且*c各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到残基(C(D)(E))的碳原子的键连,和
其中残基B各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10)-(14)的残基,优选氧或具有通式(10)-(14)的残基:
其中残基R(Ia)、R(Ib)、R(11a)、R(12a)、R(13a)、R(14a)和R(14b)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,和其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自以下的一个或多个残基取代:卤素,氨基,羟基,可为直链或支化的含有1-3个碳原子的*–O–烷基,可为直链或支化的含有1-3个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个OH基团的羟基烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个卤素基团的卤代烷基,及其组合,优选氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合;其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或其组合,和
其中残基D和E各自互相独立地表示氢,卤素,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-5个碳原子和1-5个OH基团的羟基烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个卤素基团的卤代烷基,苯基,苄基,具有式*–L–R(II)的残基,具有式*–L–C(=L)–R(III)的残基,具有式*–(CH2)q–X的残基,具有式*–L–(CH2)q–X的残基,或具有式*–(CH2)s–L–(CH2)t–X的残基,其中残基L各自互相独立地表示氧或硫,优选氧,其中残基R(II)和R(III)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,和其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,和其中指数q、s和t各自互相独立地表示1-5的整数,
其中指数a、c、f、g和n各自互相独立地表示0-5、优选1-4的整数,
且其中指数b、d和m各自互相独立地表示1-5、优选2-4的整数,
其中残基Ar各自互相独立地表示取代或未取代的芳族化合物,或者取代或未取代的杂芳族化合物,和
其中残基X各自互相独立地是由*–N(R(VI))(R(VII))、*–OH、*–SH、*–NCO、*–NCS、*–Si(R(VIII))(R(IX))–[O–Si(R(X))(R(XI))]p–Z表示的反应性官能团,或具有通式(20)-(24)的残基:
其中残基R(20a)、R(20b)、R(20c)、R(21a)、R(22a)、R(22b)、R(22c)、R(23a)、R(24a)、R(24b)和R(24c)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或正戊基,优选氢、甲基或乙基,且其中指数l和k各自互相独立地表示0-4的整数,
其中残基R(VI)和R(VII)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,
其中残基R(VIII)、R(IX)、R(X)和R(XI)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代;其中残基Z各自互相独立地表示卤素,羟基,含有1-4个碳原子的烷氧基或含有1-4个碳原子的烷基羧基,优选卤素或羟基,且其中指数p各自互相独立地表示0-4的整数,和
(b)至少一种聚合物组分和/或其前体。
在权利要求2-4和9-14中提供根据本发明的光敏剂组合物的优选实施方案。
本发明的目的也通过提供根据权利要求5所述的萘嵌苯-1-酮化合物实现,其中萘嵌苯-1-酮化合物具有通式(1a):
其中残基R1a至R8a各自互相独立地可以是互相相同或不同的,各自表示氢,卤素,含有1-12个碳原子的烷基,含有5-20个碳原子的烷基芳基,含有5-20个碳原子的芳基,含有1-12个碳原子的*–O–烷基,含有5-20个碳原子的*–O–烷基芳基,含有5-20个碳原子的*–O–芳基,含有2-12个碳原子的醚,具有式*–O–C(=O)–R(Ia)的残基,具有式*–C(=O)–R(Ib)的残基,或含有至少一个反应性官能团的有机残基W1a,前提是残基R1a或R2a中的至少一个、优选R1a或R2a中的一个是有机残基W1a,其中有机残基W1a各自独立地表示具有通式(2a)-(6a)的残基:
*–[(C(D)(E))d–B]e–(C(D)(E))m–Xa (2a)
*–A–[(C(D)(E))d–B]c–(C(D)(E))m–Xa (3a)
*–(C(D)(E))d–Ar–(C(D)(E))n–Xa (4a)
*–[(C(D)(E))d–B]b–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–Xa (5a)
*–A–[(C(D)(E))d–B]f–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–Xa (6a)
其中残基A各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10a)-(11a)的残基,优选氧或具有通式(10a)的残基,更优选氧:
其中*ph各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到萘嵌苯环的碳原子的键连,且*c各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到残基(C(D)(E))的碳原子的键连,
其中残基B各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10)-(12)的残基,优选氧或具有通式(10)-(12)的残基,优选氧或具有通式(10)的残基:
和其中残基R(Ia)、R(Ib)、R(11a)和R(12a)各自互相独立地表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,和其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,和
其中残基D和E各自互相独立地表示氢,卤素,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-5个碳原子和1-5个OH基团的羟基烷基,苯基,苄基,具有式*–L–R(II)的残基,具有式*–L–C(=L)–R(III)的残基,具有式*–(CH2)q–Xa的残基,具有式*–L–(CH2)q–Xa的残基,或具有式*–(CH2)s–L–(CH2)t–Xa的残基,其中残基L各自互相独立地表示氧或硫,优选氧,其中残基R(II)和R(III)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,和其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代;指数q、s和t各自互相独立地表示1-5的整数,
其中指数c、g、f和n各自互相独立地表示0-5、优选1-4的整数,和
其中指数b、d、e和m各自互相独立地表示1-5、优选2-4的整数,
其中残基Ar各自互相独立地表示取代或未取代的芳族化合物,或者取代或未取代的不含N原子的杂芳族化合物,和
其中残基Xa各自互相独立地表示由*–OH、*–SH、*–NCO、*–NCS、*–Si(R(VIII))(R(IX))–[O–Si(R(X))(R(XI))]p–Z表示的反应性官能团,或具有通式(20)-(24)的残基:
其中残基R(20a)、R(20b)、R(20c)、R(21a)、R(22a)、R(22b)、R(22c)、R(23a)、R(24a)、R(24b)和R(24c)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或正戊基,且其中指数l和k各自互相独立地表示0-4的整数,其中残基R(VIII)、R(IX)、R(X)和R(XI)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,其中残基Z各自互相独立地表示卤素、羟基、含有1-4个碳原子的烷氧基或含有1-4个碳原子的烷基羧基,优选卤素或羟基,且其中指数p各自互相独立地表示0-4的整数。
在权利要求6-8中提供本发明萘嵌苯-1-酮化合物的优选实施方案。
本发明的目的另外通过提供根据权利要求15所述的制品实现,其中所述制品包含至少一种已硬化的聚合物组合物,其中已硬化的聚合物组合物包含:
(a)至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物:
其中残基R1至R8各自互相独立地可以是互相相同或不同的,各自表示氢,卤素,含有1-12个碳原子的烷基,含有5-20个碳原子的烷基芳基,含有5-20个碳原子的芳基,含有1-12个碳原子的*–O–烷基,含有5-20个碳原子的*–O–烷基芳基,含有5-20个碳原子的*–O–芳基,含有2-12个碳原子的醚,具有式*–O–C(=O)–R(Ia)的残基,具有式*–C(=O)–R(Ib)的残基,或含有至少一个反应性官能团的有机残基W1,前提是残基R1至R7中的至少一个、优选残基R1、R2、R5或R6中的至少一个、更优选残基R1或R2中的至少一个是有机残基W1,其中有机残基W1各自互相独立地表示具有通式(2)-(6)的残基:
*–[(C(D)(E))d–B]a–(C(D)(E))m–X (2)
*–A–[(C(D)(E))d–B]c–(C(D)(E))m–X (3)
*–(C(D)(E))d–Ar–(C(D)(E))n–X (4)
*–[(C(D)(E))d–B]b–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (5)
*–A–[(C(D)(E))d–B]f–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (6)
其中残基A各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10a)-(11a)的残基,优选氧或具有通式(10a)的残基,优选氧:
其中*ph各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到萘嵌苯环的碳原子的键连,和*c各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到残基(C(D)(E))的碳原子的键连,
其中残基B各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10)-(14)的残基,优选氧或具有通式(10)的残基,更优选氧:
和其中残基R(Ia)、R(Ib)、R(11a)、R(12a)、R(13a)、R(14a)和R(14b)各自互相独立地表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自以下的一个或多个残基取代:卤素,氨基,羟基,可为直链或支化的含有1-3个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子的和1-3个OH基团的羟基烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个卤素基团的卤代烷基,及其组合,优选氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合;其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,和
其中残基D和E各自互相独立地表示氢,卤素,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-5个碳原子和1-5个OH基团的羟基烷基,苯基,苄基,具有式*–L–R(II)的残基,具有式*–L–C(=L)–R(III)的残基,具有式*–(CH2)q–X的残基,具有式*–L–(CH2)q–X的残基,或具有式*–(CH2)s–L–(CH2)t–X的残基,其中残基L各自互相独立地表示氧或硫,优选氧,其中残基R(II)和R(III)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,指数q、s和t各自互相独立地表示1-5的整数,
其中指数a、c、f、g和n各自互相独立地表示0-5、优选1-4的整数,和
其中指数b、d和m各自互相独立地表示1-5、优选2-4的整数,
其中残基Ar各自互相独立地表示取代或未取代的芳族化合物,或者取代或未取代的杂芳族化合物,和
其中残基X各自互相独立地是由*–N(R(VI))(R(VII))、*–OH、*–SH、*–NCO、*–NCS、*–Si(R(VIII))(R(IX))–[O–Si(R(X))(R(XI))]p–Z表示的反应性官能团,或具有通式(20)-(24)的残基:
其中残基R(20a)、R(20b)、R(20c)、R(21a)、R(22a)、R(22b)、R(22c)、R(23a)、R(24a)、R(24b)和R(24c)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或正戊基,优选氢、甲基或乙基,且其中指数l和k各自互相独立地表示0-4的整数,其中残基R(VI)、R(VII)、R(VIII)、R(IX)、R(X)和R(XI)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,其中残基Z各自互相独立地表示卤素、羟基、含有1-4个碳原子的烷氧基或含有1-4个碳原子的烷基羧基,优选卤素或羟基,且其中指数p各自互相独立地表示0-4的整数,和
(b)至少一种已硬化的聚合物组分,
其中至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物是共价和/或静电结合到至少一种已硬化的聚合物组分,优选共价结合到至少一种已硬化的聚合物组分。
根据本发明的制品的优选实施方案如权利要求16-17中所定义。
本发明的目的也通过提供根据权利要求18所述的用途实现,其中根据权利要求1-4或9-14中任一项所述的光敏剂组合物和/或根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物和/或根据权利要求15-17中任一项所述的制品用于微生物的灭活,优选用于微生物的光动力灭活,所述微生物优选选自病毒、古生菌、细菌、细菌孢子、真菌、真菌孢子、原生动物、藻类和血源性寄生虫,和/或其生物膜。
在权利要求19-20中提供根据本发明的用途的优选实施方案。
术语“生物膜”应当优选理解为表示从细胞外聚合物(EPS)形成的基质,其优选由微生物形成和由它们释放到与中间环境邻近的细胞中,其中在与中间环境邻近的细胞中至少部分地布置或包埋微生物,优选细菌、藻类、真菌、原生动物或其组合。
本发明的目的也通过提供灭活微生物的方法实现,优选光动力灭活微生物的方法,所述微生物优选包括如权利要求21中所述的病毒、古生菌、细菌、细菌孢子、真菌、真菌孢子、原生动物、藻类、血源性寄生虫或其组合和/或其生物膜,其中此方法包括以下步骤:
(A)使微生物和/或其生物膜与通过根据权利要求1-4或9-14中任一项所述的光敏剂组合物和/或含有至少一种根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物的光敏剂组合物进行硬化制得的至少一种涂料接触,和/或与至少一种根据权利要求15-17中任一项所述的制品接触,和
(B)用适当波长和能量密度的电磁辐射照射微生物和/或其生物膜以及在涂料和/或制品中所含的至少一种萘嵌苯-1-酮化合物。
术语“硬化”或“固定”应当优选理解为表示物质或物质混合物在标准条件(温度:25℃,压力:1013mbar)下从液体或可塑性变形的状态转变成固态。
硬化或固定的方法可以优选通过冷却进行,即:使温度降低到低于物质或物质混合物的冰点和/或玻璃化转变温度;通过物理干燥进行,即除去至少一种液体组分,例如溶剂;和/或通过化学反应进行,例如通过链聚合、加聚和/或缩聚反应进行。
术语“聚合物组分和/或其前体”应当优选理解为表示物质或物质混合物,其包含至少一种聚合物、优选有机聚合物和/或至少一种其前体。
术语“聚合物”应当优选理解为表示这样的物质:其优选从至少10个结构单元形成,称为结构重复单元,这些结构重复单元可以是互相相同或不同的,并通过化学反应、优选链聚合、加聚和/或缩聚反应形成至少一种有机聚合物。优选,结构重复单元(CRU)是在聚合物内的原子的最小重复基团。
在本发明中,“聚合物”可以是未支化或支化的。
术语“聚合物组分的前体”应当优选理解为表示单体或单体混合物,以及它们的低聚物和混合物,其可以各自组合以形成相应的未支化或支化的聚合物,优选通过化学反应,更优选通过链聚合、加聚和/或缩聚反应。
术语“反应性官能团”应优选理解为表示官能团,其可以用于通过化学反应,更优选通过链聚合、加聚和/或缩聚反应形成相应的未支化或支化的聚合物。
在本发明中,单体或单体混合物优选是低分子量的反应性分子或反应性分子的混合物,它们各自可以组合以通过化学反应、更优选通过链聚合、加聚和/或缩聚反应形成相应的未支化或支化的聚合物,从而形成聚合物的结构重复单元。优选,反应性分子,例如单体、低聚物和任选地聚合物,包含至少一个反应性官能团。
术语“低聚物”应当优选理解为表示物质,其优选由2-9个结构重复单元构成,这些结构重复单元可以是互相相同或不同的,并优选组合以通过化学反应、优选链聚合、加聚和/或缩聚反应形成未支化或支化的聚合物。
术语“已硬化的聚合物组分”应当优选理解为表示聚合物或聚合物的混合物,其在标准条件(温度:25℃,压力:1013mbar)下是固态,并且优选是不能塑性变形的。
关于以上术语的定义,可以参见Jenkins,A.D.等:“聚合物科学基础术语词汇表(IUPAC Recommendations 1996)”(Pure Appl.Chem.68(12),1996,2287-2311页,doi:10.1351/pac199668122287)。
优选,本发明的光敏剂组合物是在含有根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物和/或含有根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物的聚合物组合物硬化之后形成的。
在优选的实施方案中,当本发明的光敏剂组合物硬化时,根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物和/或根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物是在硬化的聚合物组合物中共价和/或静电结合的,优选共价结合的。更优选,当本发明的光敏剂组合物硬化时,根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物和/或根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物是共价和/或静电结合到至少一种已硬化的聚合物组分,优选共价结合到至少一种已硬化的聚合物组分。
以此方式,至少部分地、优选完全防止根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物和/或根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物从硬化的光敏剂组合物漏失。
根据本发明的具有式(1)的化合物和根据本发明的具有式(1a)的化合物各自是1H-萘嵌苯-1-酮衍生物,其也将在下文中描述。
优选,根据本发明使用的具有式(1)的化合物和根据本发明的具有式(1a)的化合物各自不含直接与萘嵌苯环连接的可被质子化的中性氮原子,例如氨基残基、甲基氨基残基或二甲基氨基残基,和不含直接与萘嵌苯环连接的带正电荷的氮原子,优选季氮原子,例如吡啶-1--1-基或三甲基胺基残基,以及不含直接与萘嵌苯环连接的带正电荷的磷原子,优选季磷原子。
这里使用的术语“直接”应当理解为表示所述氮原子和/或磷原子直接与萘嵌苯环连接。
本发明人观察到当所述氮原子和/或磷原子直接与萘嵌苯环连接时,单线态氧的量子产率显著降低。
尽可能高的单线态氧的量子产率对于在光动力治疗中或在表面的光动力清洁或光动力去污中的抗微生物活性而言是必要的。在氮原子和/或磷原子直接位于萘嵌苯环上的情况下,被吸收的能量主要是通过荧光效应发出的,这导致单线态氧的量子产率显著降低。
优选,根据本发明使用的具有式(1)的化合物和根据本发明的具有式(1a)的化合物各自不具有各自直接与萘嵌苯环连接的OH基团和/或脱质子化的OH基团。
这里使用的术语“直接”应当理解为表示OH基团和/或脱质子化的OH基团直接与萘嵌苯环连接。
本发明人观察到OH基团和/或脱质子化的OH基团直接位于萘嵌苯环上的情况导致光敏剂的光稳定性显著变差。光稳定性的变差导致更快的脱色,进而导致在用适当波长的电磁辐射照射时,光敏剂的更快速灭活。
优选,术语“光敏剂”应当理解为表示这样的化合物:其吸收电磁辐射,优选吸收可见光、UV光和/或红外光,所以从三线态氧产生反应性氧(ROS),优选自由基和/或单线态氧。
在本发明中,光敏剂优选具有通式(1)和/或通式(1a)。
术语“光动力去污”应当优选理解为表示在制品表面上,细胞或微生物和/或其生物膜的光诱导的灭活。
术语“光动力清洁”应当优选理解为表示在制品表面上,细胞或微生物和/或其生物膜的数量的光诱导的减少。
在本发明中,术语“灭活”应当理解为表示微生物的活力降低或被破坏,优选被破坏。光诱导的灭活可以例如通过在根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物和/或根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物存在下照射预定起始量的这些微生物之后微生物数量的减少来确定。
优选,生物膜的微生物的活力降低或破坏、优选其破坏可以减少或防止用于形成生物膜基质的细胞外聚合物的释放。以此方式,优选,生物膜的形成变慢或被抑制。
根据本发明,术语“活力降低”应理解为表示微生物数量,例如在生物膜中的微生物数量,减少至少90.0%,优选至少95.0%,更优选至少99.9%,更优选至少99.99%,更优选至少99.999%,再更优选至少99.9999%。最优选,微生物的数量减少超过99.9%至100%,优选减少超过99.99%至100%。
优选,根据Boyce,J.M.和Pittet,D.(“Guidelines for hand hygiene inhealthcare settings.Recommendations of the Healthcare Infection ControlPractices Advisory Committee and the HIPAC/SHEA/APIC/IDSA Hand Hygiene TaskForce”,Am.J.Infect.Control 30(8),2002,第1–46页),作为log10减少因子给出微生物数量的减少。
根据本发明,术语“log10减少因子”表示在根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物和/或根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物存在下在用电磁照射这些微生物之前的微生物数量的log10与在用电磁照射这些微生物之后的微生物数量的log10之间的差值。例如,微生物可以包含在生物膜中。
用于确定log10减少因子的合适方法的实例可以参见标准DIN EN14885:2007-01“Chemische Desinfektionsmittel和Antiseptika–Anwendung Normen für chemische Desinfektionsmittel和Antiseptika(化学消毒剂和杀菌剂–用于化学消毒剂和杀菌剂的欧洲应用标准)”或Rabenau,H.F.和Schwebke,I.(“Leitlinie derDeutschen Vereinigung zurder Viruskrankheiten e.V.and derRobert Koch-Instituts(RKI)zur Prüfung von chemischen Desinfektionsmitteln aufWirksamkeit gegen Viren in der Humanmedizin”[“德国病毒疾病控制协会指南)(DVV)和Robert Koch Institute(RKI)检测化学消毒剂在人体药物中的抗病毒效果”],Bundesgesundheitsblatt,Gesundheitsforschung,Gesundheitsschutz 51(8),(2008),第937–945页)。
优选地,在根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物和/或根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物的存在下用电磁辐射照射微生物后的log10减少因子是至少1log10,优选至少2log10,优选至少3log10,更优选至少4log10,更优选至少4.5log10,更优选至少5log10,更优选至少6log10,还更优选至少7log10。
例如,在根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物和/或根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物的存在下用电磁辐射照射这些微生物和/或其生物膜之后的微生物数量相对于所述微生物的起始数量计减少大约10的2次幂,即log10减少因子使2log10。
更优选地,在根据本发明的至少一种具有式(1a)的化合物和/或根据本发明使用的至少一种具有式(1)的化合物的存在下用电磁辐射照射这些微生物和/或其生物膜之后的微生物数量减少至少10的1次幂,更优选至少10的2次幂,优选至少10的4次幂,更优选至少10的5次幂,更优选至少10的6次幂,更优选至少10的7次幂,分别相对于所述微生物的起始数量计。
在本发明的上下文中使用的术语“微生物”应特别理解为表示病毒,古生菌,或原核微生物例如真菌,原生动物,真菌孢子或单细胞藻类。在这种情况下,微生物可以是单细胞或多细胞的,例如真菌菌丝体。
根据本发明,术语“卤素”应当理解为各自互相独立地表示氟、氯、溴或碘。根据本发明,术语“卤化物”应当理解为各自互相独立地表示氟化物、氯化物、溴化物或碘化物。
除非另有说明,手性中心可以是R-或S-构型。本发明涉及这两种光学纯的化合物以及按照任何比例的立体异构混合物,例如对映体混合物和非立体异构混合物。
优选,本发明还涉及具有式(1)和/或具有式(1a)的化合物的内消旋体和/或互变异构体,它们都是纯化合物以及按照任何比例的异构体混合物。
除非另有说明,在结构式中的“*”表示在两个残基之间的键连。
本发明的光敏剂组合物、优选可硬化的光敏剂组合物包含:
(a)用于本发明的至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物:
和
(b)至少一种聚合物组分和/或其前体。
用于本发明的萘嵌苯-1-酮化合物具有通式(1),其中残基R1至R8各自互相独立地可以是互相相同或不同的,各自表示氢,卤素,含有1-12个碳原子、优选2-9个碳原子的烷基,含有5-20个碳原子、优选6-9个碳原子的烷基芳基,含有5-20个碳原子、优选6-9个碳原子的芳基,含有1-12个碳原子、优选2-9个碳原子的*–O–烷基,含有5-20个碳原子、优选6-9个碳原子的*–O–烷基芳基,含有5-20个碳原子、优选6-9个碳原子的*–O–芳基,含有2-12个碳原子的醚,具有式*–O–C(=O)–R(Ia)的残基,具有式*–C(=O)–R(Ib)的残基,或含有至少一个反应性官能团有机残基W1,前提是残基R1至R7中的至少一个、优选R1、R2、R5或R6残基中的至少一个、更优选残基R1或R2中的至少一个、优选残基R1或R2中的一个是有机残基W1,其中有机残基W1各自互相独立地表示具有通式(2)-(6)的残基:
*–[(C(D)(E))d–B]a–(C(D)(E))m–X (2)
*–A–[(C(D)(E))d–B]c–(C(D)(E))m–X (3)
*–(C(D)(E))d–Ar–(C(D)(E))n–X (4)
*–[(C(D)(E))d–B]b–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (5)
*–A–[(C(D)(E))d–B]f–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (6)
其中残基A各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10a)-(11a)的残基,优选氧或具有通式(10a)-(11a)的残基,更优选氧或具有通式(10a)的残基,更优选氧:
其中*ph各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到萘嵌苯环的碳原子的键连,且*c各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到残基(C(D)(E))的碳原子的键连,
其中残基B各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10)-(14)的残基,优选氧或具有通式(10)-(14)的残基,更优选氧或具有通式(10)的残基:
其中残基R(Ia)、R(Ib)、R(11a)、R(12a)、R(13a)、R(14a)和R(14b)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自以下的一个或多个残基取代:卤素,氨基,羟基,可为直链或支化的含有1-3个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个OH基团的羟基烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个卤素基团的卤代烷基,及其组合,优选氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合;其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或其组合,和
其中残基D和E各自互相独立地表示氢,卤素,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-5个碳原子和1-5个OH基团的羟基烷基,苯基,苄基,具有式*–L–R(II)的残基,具有式*–L–C(=L)–R(III)的残基,具有式*–(CH2)q–X的残基,具有式*–L–(CH2)q–X的残基,或具有式*–(CH2)s–L–(CH2)t–X的残基,其中残基L各自互相独立地表示氧或硫,优选氧,其中残基R(II)和R(III)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,指数q、s和t各自互相独立地表示1-5的整数,
其中指数a、c、f、g和n各自互相独立地表示0-5、优选1-4的整数,
且其中指数b、d和m各自互相独立地表示1-5、优选2-4的整数,
其中残基Ar各自互相独立地表示取代或未取代的芳族化合物,或者取代或未取代的杂芳族化合物,和
其中残基X各自互相独立地是由*–N(R(VI))(R(VII))、*–OH、*–SH、*–NCO、*–NCS、*–Si(R(VIII))(R(IX))–[O–Si(R(X))(R(XI))]p–Z表示的反应性官能团,或具有通式(20)-(24)的残基:
其中残基R(20a)、R(20b)、R(20c)、R(21a)、R(22a)、R(22b)、R(22c)、R(23a)、R(24a)、R(24b)和R(24c)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或正戊基,优选氢、甲基或乙基,且其中指数l和k各自互相独立地表示0-4的整数,其中残基R(VI)、R(VII)、R(VIII)、R(IX)、R(X)和R(XI)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,其中残基Z各自互相独立地表示卤素、羟基、含有1-4个碳原子的烷氧基或含有1-4个碳原子的烷基羧基,且其中指数p各自互相独立地表示0-4的整数。
优选,在根据本发明使用的至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物中,残基R1至R7中的至少一个,更优选R1、R2、R5或R6残基中的至少一个,更优选残基R1或R2中的至少一个,优选残基R1或R2中的一个,各自互相独立地表示有机残基W1,其中至少一个有机残基W1各自互相独立地表示具有通式(2)-(6)的残基,和其中残基Ar各自互相独立地表示未取代的或取代的苯基残基,未取代的或取代的吡啶残基,未取代的或取代的联苯基残基,未取代的或取代的二苯基丙基残基,或者未取代的或取代的联苯基磺酰基残基,优选具有通式(25a)-(31)的残基,更优选具有通式(25a)-(28b)的残基:
其中残基R25、R26、R27、R28、R29、R26a、R26b、R27a、R27b、R28a、R28b、R29a、R29b、R30a和R30b各自互相独立地表示氢,羟基,氨基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,和其中残基R30各自互相独立地表示氢或可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,和其中残基R33a和R33b各自互相独立地表示氢,羟基,氨基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的全氟烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基,苄基,或当R33a和R33b在一起时是可为直链或支化的含有4-9个碳原子的环烷基,或9H-亚芴-9-基,和
其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或其组合。
优选,在根据本发明使用的至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物中,残基R1至R7中的至少一个,更优选残基R1、R2、R5或R6中的至少一个,更优选残基R1或R2中的至少一个,更优选残基R1或R2中的一个,各自独立地是有机残基W1,其中至少一个有机残基W1各自互相独立地表示具有通式(40)-(67)或(72)-(98e)的残基,优选具有通式(40)-(67)或(72)或(97)的残基:
其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或其组合。
更优选,用于本发明的至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物各自独立地选自具有式(100)-(127)、(132)-(166)的化合物及其组合,优选选自具有式(100)-(127)、(132)-(161)的化合物及其组合:
更优选,根据本发明的光敏剂组合物包含:
(a)根据本发明的至少一种具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物,和
(b)至少一种聚合物组分和/或其前体。
本发明的萘嵌苯-1-酮化合物具有通式(1a):
其中残基R1a至R8a各自互相独立地可以是互相相同或不同的,各自表示氢,卤素,含有1-12个碳原子、优选2-9个碳原子的烷基,含有5-20个碳原子、优选6-9个碳原子的烷基芳基,含有5-20个碳原子、优选6-9个碳原子的芳基,含有1-12个碳原子、优选2-9个碳原子的*–O–烷基,含有5-20个碳原子、优选6-9个碳原子的*–O–烷基芳基,含有5-20个碳原子、优选6-9个碳原子的*–O–芳基,含有2-12个碳原子的醚,具有式*–O–C(=O)–R(Ia)的残基,具有式*–C(=O)–R(Ib)的残基,或含有至少一个反应性官能团的有机残基W1a,前提是残基R1a或R2a中的至少一个、优选残基R1a或R2a中的一个是有机残基W1a,其中有机残基W1a各自互相独立地表示具有通式(2a)-(6a)的残基,
*–[(C(D)(E))d–B]e–(C(D)(E))m–Xa (2a)
*–A–[(C(D)(E))d–B]c–(C(D)(E))m–Xa (3a)
*–(C(D)(E))d–Ar–(C(D)(E))n–Xa (4a)
*–[(C(D)(E))d–B]b–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–Xa (5a)
*–A–[(C(D)(E))d–B]f–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–Xa (6a)
其中残基A各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10a)-(11a)的残基,优选氧或具有通式(10a)的残基,更优选氧:
和其中*ph各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到萘嵌苯环的碳原子的键连,且*c各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到残基(C(D)(E))的碳原子的键连,
其中残基B各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10)-(12)的残基,优选氧或具有式(10)或(11)的残基,更优选氧或具有式(10)的残基:
和其中残基R(Ia)、R(Ib)、R(11a)和R(12a)各自互相独立地表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,和
其中残基D和E各自互相独立地表示氢,卤素,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-5个碳原子和1-5个OH基团的羟基烷基,苯基,苄基,具有式*–L–R(II)的残基,具有式*–L–C(=L)–R(III)的残基,具有式*–(CH2)q–X的残基,具有式*–L–(CH2)q–X的残基,或具有式*–(CH2)s–L–(CH2)t–X的残基,其中残基L各自互相独立地表示氧或硫,优选氧,其中残基R(II)和R(III)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,指数q、s和t各自互相独立地表示1-5的整数,
其中指数c、g、f和n各自互相独立地表示0-5、优选1-4的整数,
且其中指数b、d、e和m各自互相独立地表示1-5、优选2-4的整数,
其中残基Ar各自互相独立地表示取代或未取代的芳族化合物,或者取代或未取代的不含氮原子的杂芳族化合物,和
其中残基Xa各自互相独立地是由*–OH、*–SH、*–NCO、*–NCS、*–Si(R(VIII))(R(IX))–[O–Si(R(X))(R(XI))]p–Z表示的反应性官能团,或具有通式(20)-(24)的残基:
其中残基R(20a)、R(20b)、R(20c)、R(21a)、R(22a)、R(22b)、R(22c)、R(23a)、R(24a)、R(24b)和R(24c)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或正戊基,优选氢、甲基或乙基,且其中指数l和k各自互相独立地表示0-4的整数,其中残基R(VIII)、R(IX)、R(X)和R(XI)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,其中残基Z各自互相独立地表示卤素或羟基,且其中指数p各自互相独立地表示0-4的整数。
优选,在本发明的具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物中,残基R1a或R2a中的至少一个各自互相独立地是至少一个有机残基W1a,其中至少一个有机残基W1a各自互相独立地表示具有通式(2a)-(6a)的残基,其中残基Ar各自互相独立地表示未取代的或取代的苯基残基,未取代的或取代的联苯基残基,未取代的或取代的联苯基丙基残基,或者未取代的或取代的联苯基磺酰基残基,优选具有通式(25a)-(25c)、(29a)-(29c)、(30)或(31)的残基,优选具有通式(25a)-(25c)的残基:
其中残基R25、R26、R27、R28、R29、R26a、R26b、R27a、R27b、R28a、R28b、R29a、R29b、R30a和R30b各自互相独立地表示氢,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的全氟烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,和其中残基R33a和R33b各自互相独立地表示氢,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的全氟烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基,苄基,或当R33a和R33b在一起时是可为直链或支化的含有4-9个碳原子的环烷基,或是9H-亚芴-9-基。
更优选,在本发明的具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物中,至少一个有机残基W1a各自互相独立地选自具有通式(41)-(67)、(98a)-(98e)的残基及其组合,优选选自具有通式(41)-(67)的残基及其组合:
更优选,根据本发明的具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物是选自具有式(101)-(127)、(162)-(166)的化合物及其组合,优选选自具有式(101)-(127)的化合物及其组合:
在一个优选实施方案中,具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物作为盐存在,其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或它们的混合物。
含有1-15个碳原子的羧酸的羧酸根阴离子的合适实例是乙酸根,草酸根,琥珀酸根,酒石酸根,或它们的混合物。
含有1-12个碳原子的磺酸的磺酸根阴离子的合适实例是甲苯磺酸根,甲磺酸根,或它们的混合物。
在优选的实施方案中,如权利要求1-4中任一项所述的光敏剂组合物包含:
(a)至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物,其是根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物,和
(b)至少一种聚合物组分和/或其前体。
在一个优选实施方案中,根据本发明的光敏剂组合物,优选可硬化的光敏剂组合物,在该组合物硬化之后对于具有280-1000nm,更优选320-900nm、再更优选360-800nm、再更优选380-700nm的波长的电磁辐射是至少部分透明的,优选完全透明的。
优选,通过采用具有280-1000nm,更优选320-900nm、再更优选360-800nm、再更优选380-700nm的波长的电磁辐射,在组合物中所含的用于本发明的至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物和/或根据本发明的具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物被激发。
已被激发的用于本发明的至少一种具有通式(1)、优选具有式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物可以引起形成活性氧(ROS),其一方面可以形成自由基,例如超氧阴离子、过氧化氢或羟基自由基,和/或另一方面形成激发的分子氧,例如单线态氧。
因为在硬化之后,根据本发明的光敏剂组合物对于具有激发根据本发明使用的具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物和/或根据本发明的具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物所需的波长的电磁辐射是至少部分透明的,优选完全透明的,所以入射的电磁辐射仅仅部分地减弱,优选不减弱,这将导致单线态氧的量子产率显著减少。
尽可能高的单线态氧的量子产率对于在表面上的微生物的光动力灭活期间的抗微生物活性而言是必要的。
更优选,本发明的光敏剂组合物在硬化之后是至少部分地能透氧的。
优选,在硬化之后,本发明的光敏剂组合物至少部分地既能透过扩散到硬化的光敏剂组合物中的分子氧(O2),也能透过所形成的单线态氧,优选在用适当波长和能量密度的电磁辐射照射至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物、更优选至少一种具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物之后所形成的单线态氧。
本发明人观察到通过在本发明的光敏剂组合物中使用至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物、更优选至少一种具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物,在此光敏剂组合物硬化之后,可以提供这样的表面:在用适当波长和能量密度的电磁辐射照射之后,优选在氧和/或释放氧的化合物的存在下,附着在此表面上的微生物被可靠地灭活。
另外,本发明人观察到当在本发明的光敏剂组合物中使用至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物、优选至少一种具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物时,在此光敏剂组合物硬化之后,可以提供这样的表面:即使在用适当波长和能量密度的电磁辐射照射较长时间的情况下,此表面也显示基本上没有、优选没有出现表面的光动力活性的降低,并且附着于此表面上的微生物被可靠地灭活。
本发明的光敏剂组合物包含至少一种聚合物组分和/或其前体,其中至少一种聚合物组分和/或其前体是选自以下物质的聚合物和/或共聚物:丙烯酸及其酯,甲基丙烯酸及其酯,氰基丙烯酸及其酯,丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,苯乙烯,硅氧烷及其酯,蜜胺,丙烯腈,1,3-丁二烯,表氯醇,多元醇,聚异戊二烯,聚醚,聚醚酰亚胺,聚乙酸乙烯酯,聚碳酸酯,聚醚砜,羧基甲基纤维素,藻酸盐,及其组合。
优选,所述至少一种聚合物组分和/或其前体是预聚物和/或单体,更优选是树脂。优选,所述至少一种聚合物组分和/或其前体是聚氨酯树脂,环氧树脂,硅氧烷或硅氧烷树脂,聚丙烯酸系树脂,聚甲基丙烯酸系树脂,蜜胺-甲醛树脂,苯酚-甲醛树脂,ABS(丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯)树脂,醇酸树脂,聚酯树脂,醇酸树脂,聚酰胺树脂,氟橡胶树脂,乙烯基酯树脂,或其组合。优选,所述至少一种聚合物组分和/或其前体可以作为单组分(1C)树脂或双组分(2C)树脂存在。
更优选,本发明的光敏剂组合物包含至少一种聚合物组分和/或其前体,以及至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物,优选至少一种具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物,其中优选的是,在至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物、优选至少一种具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物中的残基X可以与至少一种聚合物组分和/或其前体配位。
至少一种聚合物组分和/或其前体与至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物中的至少一种残基X的优选组合的实例如下所示:
至少一种聚合物组分
至少一种聚合物组分和/或其前体与在至少一种具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物中的至少一种残基Xa的优选组合的实例如下所述:
至少一种聚合物组分
在光敏剂组合物硬化之后,可以提供在表面上的本发明光敏剂组合物,其即使在用适当波长和能量密度的电磁辐射照射长时间之后,也显示基本上没有、优选没有出现表面的光动力活性的降低,并且显示附着在此表面上的微生物被可靠地灭活。
本发明的组合物包含至少一种交联剂,例如至少一种多异氰酸酯,封端的异氰酸酯,至少一种烷基二异氰酸酯或环烷基二异氰酸酯或芳基二异氰酸酯,至少一种具有通式SiZ4、(RXII)SiZ3、(RXII)2SiZ2的化合物,含有至少两个环氧基残基的化合物,含有至少两个丙烯酰胺残基的化合物,含有至少两个丙烯酸酯残基的化合物,含有至少两个醛残基的化合物,含有至少两个醇基团的化合物,含有至少两个胺残基的化合物,二乙烯基砜,及其组合,其中残基RXII各自互相独立地表示可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,苯基或苄基,优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、苯基或苄基,且其中残基Z各自互相独立地表示卤素、羟基、含有1-4个碳原子的烷氧基或含有1-4个碳原子的烷基羧基,优选卤素或羟基。
含有至少两个醇基团的化合物的合适实例是双酚,例如属于双酚的可商购的双酚A,双酚AF,双酚AP,双酚B,双酚BP,双酚C,双酚E,双酚F,双酚FL,双酚G,双酚M,双酚P,双酚PH,双酚S,双酚TMC,双酚Z以及它们的混合物,优选双酚A(CAS 80-05-7),双酚C(CAS 79-97-0),双酚F(CAS 620-92-8),双酚S(CAS 80-09-1),双酚Z(CAS 843-55-0),及其混合物。
更优选,本发明的光敏剂组合物包含至少一种具有通式(1)、优选具有式(1a)萘嵌苯-1-酮化合物,其是共价和/或静电结合到至少一种聚合物组分和/或其前体,优选共价结合到至少一种聚合物组分和/或其前体。
优选,本发明的光敏剂组合物是油漆、清漆、乳液漆、乳胶漆、硅酸盐漆或白垩漆。
更优选,本发明的光敏剂组合物是粒料。
更优选,本发明的光敏剂组合物是涂料、自支撑膜、织物或成型制品的形式。
本发明的制品包含至少一种已硬化的聚合物组合物,其中已硬化的聚合物组合物包含:
(a)至少一种所述具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物,至少一种如权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物,或其组合,更优选至少一种所述具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物,和
(b)至少一种所述已硬化的聚合物组分,其中至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物、至少一种如权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物或其组合,更优选至少一种所述具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物,是共价和/或静电结合到至少一种已硬化的聚合物组分,优选共价结合到至少一种已硬化的聚合物组分。
优选,本发明的制品是如下得到的:用本发明的光敏剂组合物涂覆、例如通过喷涂、涂清漆、涂油漆和/或浸渍所述制品,所述光敏剂组合物在施用温度下优选是可铺展的、可喷涂的或可流动的,优选是液体;并随后干燥和/或硬化。
例如,本发明的制品可以通过用织物或自支撑膜形式的本发明光敏剂组合物进行层合、覆盖、胶粘得到。
例如,本发明的制品可以如下得到:通过喷涂、熔融吹塑、挤出或其它公知方法使本发明的光敏剂组合物成型,所述光敏剂组合物在生产温度下优选是可铺展的、可喷涂的或可流动的,优选是液体;并随后干燥和/或硬化。
更优选,根据本发明的制品包含已硬化的聚合物组合物或由已硬化的聚合物组合物组成,所述已硬化的聚合物组合物包含:
(a)至少一种如权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物,和
(b)至少一种已硬化的聚合物组分,
所述组合物更优选是涂料、自支撑膜、织物或成型制品的形式,其中至少一种如权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物是共价和/或静电结合到至少一种已硬化的聚合物组分,优选共价结合到至少一种已硬化的聚合物组分。
另外,本发明的目的是通过如权利要求1-4或9-14中任一项所述的光敏剂组合物和/或如权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物和/或如权利要求15-17中任一项所述的制品用于灭活微生物的用途来实现,优选用于微生物的光动力灭活,所述微生物优选选自病毒、古生菌、细菌、细菌孢子、真菌、真菌孢子、原生动物、藻类和血源性寄生虫,和/或其生物膜。
优选,根据本发明的光敏剂组合物或根据本发明的萘嵌苯-1-酮化合物用于制品或区域的光动力表面清洁和/或表面涂覆。
优选,根据本发明的光敏剂组合物或根据本发明的萘嵌苯-1-酮化合物用于制品的表面涂覆,制品优选是医疗用品、食品包装、纺织品、建筑材料、电子器件、家具或卫生制品。
其它应用的实例是奶嘴、奶头、管和导管,窗户玻璃,在湿房间和/或盥洗室中的玻璃表面和/或瓷砖,触屏元件,个人电脑(PC)和周边装置,衣料,抹布,操作表面,在诊所和老年人居室中的处理和准备表面,卫生设备,卫生用具,肠衣,饮料容器,陶器或废料容器。
根据本发明用于微生物的灭活、优选光动力灭活的方法包括以下步骤,所述微生物优选包括病毒、古生菌、细菌、细菌孢子、真菌、真菌孢子、原生动物、藻类、血源性寄生虫或其组合,和/或其生物膜:
(A)使微生物和/或其生物膜与通过根据权利要求1-4或9-14中任一项所述的光敏剂组合物和/或含有至少一种根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物的光敏剂组合物进行硬化制得的至少一种涂料接触,和/或与至少一种根据权利要求15-17中任一项所述的制品接触,和
(B)用适当波长和能量密度的电磁辐射照射微生物和/或其生物膜以及在涂料和/或制品中所含的至少一种萘嵌苯-1-酮化合物。
例如,可以使用本发明的光敏剂组合物生产透明的、清澈的或半透明的制品,例如奶头、奶嘴、管等,和在本发明方法的帮助下清洁和/或去污。
更优选,处理具有热限制保质期的制品,例如由热塑性塑料形成的制品或受到消毒剂侵蚀的制品。
具有热限制保质期的制品可能例如不能充分消毒,这是因为它们在较高温度下失去其形状或变脆。
此外,在消毒剂的不当和/或过度使用的情况下,如果例如物质的浓度和暴露时间太小以及因此病原体减少作用太小,通过选择更强的微生物可能导致抗性的积累。
在一个优选实施方案中,上述含有1-12个碳原子、更优选2-9个碳原子的烷基残基各自互相独立地选自:甲基,乙基,丙-1-基,丙-2-基,丁-1-基,丁-2-基,2-甲基丙-1-基,2-甲基丙-2-基,戊-1-基,戊-2-基,戊-3-基,2-甲基丁-1-基,2-甲基丁-2-基,2-甲基丁-3-基,2-甲基丁-4-基,2,2-二甲基丙-1-基,己-1-基,己-2-基,己-3-基,庚-1-基,辛-1-基,2-甲基戊-1-基,2-甲基戊-2-基,2-甲基戊-3-基,2-甲基戊-4-基,2-甲基戊-5-基,3-甲基戊-1-基,3-甲基戊-2-基,3-甲基戊-3-基,2,2-二甲基丁-1-基,2,2-二甲基丁-3-基,2,2-二甲基丁-4-基,2,3-二甲基丁-1-基和2,3-二甲基丁-2-基,正戊基,正己基,正庚基和正辛基,及其组合;更优选选自甲基,乙基,正丙基,正丁基,正戊基,正己基,正庚基和正辛基,及其组合。
在一个优选实施方案中,上述含有1-12个碳原子、优选2-9个碳原子的*–O–烷基残基各自互相独立地选自甲氧基,乙氧基,正丙氧基,异丙氧基,正丁氧基,叔丁氧基,及其组合。
在一个优选实施方案中,上述含有5-20个碳原子、更优选6-9个碳原子的芳基残基各自互相独立地选自苯基、萘基、蒽基、菲基和芘基。
在一个优选实施方案中,上述含有5-20个碳原子、更优选6-9个碳原子的*–O–芳基残基各自互相独立地选自*–O–苯基,*–O–萘基,*–O–蒽基,及其组合。
在一个优选实施方案中,上述含有5-20个碳原子、更优选6-9个碳原子的烷基芳基残基各自互相独立地选自苄基,2-苯基-乙-1-基,3-苯基-乙-1-基,及其组合。
在一个优选实施方案中,上述含有5-20个碳原子、更优选6-9个碳原子的*–O–烷基芳基残基各自互相独立地选自1-甲氧基-苯基,1-乙氧基-2-苯基,1-丙氧基-3-苯基,及其组合。
在另一个优选实施方案中,上述醚残基各自互相独立地含有2-12个碳原子,更优选3-9个碳原子,更优选4-7个碳原子。在另一个优选的实施方案中,上述醚残基各自互相独立地选自甲氧基甲基,甲氧基乙基,甲氧基-正丙基,乙氧基甲基,正丙氧基甲基,2-乙氧基乙氧基甲基,2-(2-乙氧基乙氧基)乙基,异丙氧基甲基,叔丁氧基甲基,二氧杂-3,6-庚基和苄氧基甲基。在另一个优选实施方案中,上述醚残基可以是简单的醚残基,低聚醚残基,聚醚残基,或其混合物。
现在通过附图和实施例解释本发明,但不以任何方式限制本发明。
图1A显示在实施例3.1中的金黄色葡萄球菌(S.aureus)计数的log减少值的结果。
图1B显示在实施例3.2中的金黄色葡萄球菌计数的log减少值的结果。
图2显示在实施例3.3中的金黄色葡萄球菌计数的log减少值的结果。
图3显示在硅氧烷表面上的金黄色葡萄球菌的log减少值(A–表示在不含着色剂情况下的10肖氏硬度,A+表示在含有着色剂情况下的10肖氏硬度,B–表示在不含着色剂情况下的45肖氏硬度,B+表示在含有着色剂情况下的45肖氏硬度)。
所有化学品均购自常规供应商(Thermo Fisher Scientific,PolysciencesEurope GmbH,Sigma Aldrich,TCI,ABCR,Acros,Merck和Fluka),无需进一步纯化即可使用。在使用前蒸馏溶剂,和如果需要的话以常规方式干燥。干DMF购自Fluka(Taufkirchen,DE)。
在来自Merck(Darmstadt,DE)的涂有硅胶60F254的薄膜铝箔上进行薄膜色谱。制备性薄膜色谱法在涂有硅胶60的市售玻璃板(20cm×20cm,Carl Roth GmbH&Co.KG,Karlsruhe,DE)上进行。用紫外光(λ=254nm,333nm)检测化合物,有时用肉眼检测或用茚三酮染色。色谱法用来自Acros(Waltham,US)的硅胶(0.060-0.200)进行。
在Bruker Avance 300光谱仪(300MHz[1H-NMR])(Bruker Corporation,Billerica,US)上检测NMR光谱。
所有化学位移相对于外标(四甲基硅烷,TMS)以δ[ppm]给出。耦合常数分别以Hz为单位给出;信号的表征:s=单峰,d=双重峰,t=三重峰,m=多重峰,dd=双重态的双重峰,br=宽。积分确定了原子的相对数量。使用DEPT方法(脉冲角:135°)进行碳谱中信号的确定识别。误差极限:1H-NMR为0.01ppm,偶合常数为0.1Hz。每种光谱都注明使用的溶剂。
在Biorad Excalibur FTS 3000光谱仪(Bio-Rad Laboratories GmbH,Munich,DE)上记录IR光谱。
使用ThermoQuest Finnigan TSQ 7000光谱仪测量ES-MS光谱,所有HR-MS光谱在ThermoQuest Finnigan MAT 95光谱仪(分别来自Thermo Fisher Scientific Inc,Waltham,US)上测定;氩气用作用于FAB的电离气体。
借助于BüchiSMP-20熔点仪(Büchi Labortechnik GmbH,Essen,DE)使用玻璃毛细管测定熔点。
使用Varian Cary 50Bio UV/VIS光谱仪记录所有UV/VIS光谱;用Varian CaryEclipse光谱仪记录荧光光谱(都来自Agilent Technologies,Santa Clara,US)。
用于吸收和发射测量的溶剂是以特殊光谱纯度等级购自Acros或Baker或Merck的Uvasol。Millipore水(18MΩ,Milli QPlus)用于所有测量。
实施例1:制备萘嵌苯-1-酮衍生物
综述1:合成所用的萘嵌苯-1-酮衍生物
条件:a)取代的吡啶,MeCN,50℃,6小时;b)取代的二甲基胺,MeCN,室温,24小时;c)4N NaOH,水,甲苯,四丁基硫酸氢铵,室温,6小时;d)方案1:作为钠盐的羧酸,464,甲苯,回流,4小时;方案2:羧酸,DMAP,DCC,THF,0℃→室温,4小时;e)取代的醇,甲苯,4N NaOH,四丁基硫酸氢铵,室温,6小时,或取代的苯酚,THF,PPh3,DEAD,0℃→室温,6小时;f)取代的甲硅烷基氯,DCM或THF,三乙胺或咪唑,0℃→室温;
条件:g)羧酸,THF,PPh3,DCC,0℃→室温,4小时,或酰氯,DCM,三乙胺,0℃→室温,3小时;h)取代的醇,DCM,PPh3,DEAD,0℃→室温,6小时;
条件:k)在甲醇中的仲胺,0℃→室温,6小时;
l)酰氯,DCM或THF,三乙胺,0℃→室温;
1.制备2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮:
使用US 2014/039184 A1的实施例1中所述的方法得到2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮。NMR光谱对应于在US 2014/039184 A1中公开的数值。
2.通用说明a):
将2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮(115mg,0.5mmol)置于乙腈(6mL)中。将上述的取代的吡啶(2.5mmol)分别按照小份缓慢地加入。将悬浮液在室温下在黑暗中搅拌3天。
为了提纯,将悬浮液分到两个具有圆锥形底的聚丙烯管中(公称体积15mL,Greiner Bio-One GmbH,Frickenhausen,DE),并通过加入乙醚达到每个管15mL来沉淀。产物进行离心(60分钟,4400rpm,0℃),并弃掉上清液。将沉淀物悬浮在乙醚中。在产物已沉降出来后,在每种情况下,弃掉上清液。提纯步骤再重复进行一次,然后干燥产物。
3.通用说明b):
将2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮(115mg,0.5mmol)置于乙腈(6mL)中。上述给出的取代的二甲基胺(2mmol)分别按照小份缓慢地加入。将悬浮液在室温下在黑暗中搅拌48小时。
为了提纯,将悬浮液分到两个具有圆锥形底的聚丙烯管(公称体积15mL,GreinerBio-One GmbH)中,并通过加入乙醚达到每个管15mL来沉淀。产物进行离心(60分钟,4400rpm,0℃),并弃掉上清液。将沉淀物悬浮在乙醚中。在产物已沉降出来后,在每种情况下,弃掉上清液。提纯步骤再重复进行一次,然后干燥产物。
4.说明c):制备2-羟基甲基-1H-萘嵌苯-1-酮
[名称:PNOH,化合物(100)]
将2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮(230mg,1mmol)溶解在20mL的甲苯中。加入氢氧化钠水溶液(4N,5mL)和相转移催化剂四丁基硫酸氢铵(100mg)。将反应混合物在室温下剧烈搅拌6小时。形成黄棕色的沉淀物。过滤出沉淀物,并用水(4次,20mL)、甲苯和石油醚(各自1次,20mL)洗涤。将产物在空气中干燥至恒定重量。
5.通用说明d):
方案1:
将上述羧酸(1mmol)分别用等摩尔量的氢氧化钠中和,所得的羧酸的钠盐通过冷冻干燥进行分离。
将2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮(115mg,0.5mmol)溶解在甲苯(3mL)中。加入上述羧酸的钠盐、氢醌(11mg,0.1mmol)和464(200mg),并使反应混合物在剧烈搅拌下回流4小时。在冷却到室温后,用甲苯(20mL)稀释并用水(30mL)摇动。水相用乙酸乙酯(20mL)萃取两次。合并有机相,用水(50mL)洗涤,分离并用硫酸镁干燥。
在减压下过滤和浓缩后,粗产物用快速色谱法提纯(DCM/PE 2:1)。
方案2:
将化合物(100)(65mg,0.3mmol)溶解在干THF(1mL)中。在2-5℃下加入上述羧酸、氢醌(11mg,0.1mmol)、DMAP(61mg,0.5mmol)和DCC(103mg,0.5mmol)。使反应混合物在室温下剧烈搅拌4小时。用乙酸乙酯(20mL)稀释并用水(30mL)摇动。水相用乙酸乙酯(20mL)萃取两次。合并有机相,用水(50mL)洗涤,分离并用硫酸镁干燥。
在减压下过滤和浓缩后,粗产物用快速色谱法提纯(DCM/PE 2:1)。
6.通用说明e):
将2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮(115mg,0.5mmol)置于甲苯(4mL)中。加入上述取代的醇(1mmol)、氢醌(11mg,0.1mmol)和四丁基硫酸氢铵(100mg)。将2mL的4N氢氧化钠水溶液加入在2-5℃下剧烈搅拌的溶液中。移开冰浴,并将反应混合物再剧烈搅拌6小时。用30mLDCM稀释,并用水摇动数次(4次,每次20mL)。
分离出有机相,并用硫酸镁干燥。在减压下过滤和浓缩之后,粗产物用快速色谱法提纯(DCM/PE 2:1)。
7.通用说明f):
将2-羟基甲基-1H-萘嵌苯-1-酮(70mg,0.3mmol)与咪唑(30mg,0.4mmol)一起置于在配备隔膜的10mL圆底烧瓶中在氮气下的干DCM(3mL)中。在约0℃下,使用注射器经由隔膜缓慢滴加在2mL干DCM中的上述取代的甲硅烷基氯(0.4mmol)。移开冰浴,并将反应混合物在室温下搅拌过夜。将其用30mL的DCM稀释,并用水摇动数次(4次,每次20mL)。分离有机相并用硫酸镁干燥。在减压下过滤和浓缩之后,粗产物用快速色谱法提纯(DCM/PE 2:1)。
8.通用说明g):
将3-羟基-萘嵌苯-1-酮(Sigma-Aldrich)(100mg,0.5mmol)与三苯基膦(50mg,1mmol)和上述羧酸(0.6mmol)一起置于在配备隔膜的10mL圆底烧瓶中在氮气下的干THF(5mL)中。在约0℃下,使用注射器经由隔膜缓慢滴加在干THF(1mL)中的DCC(103mg,0.5mmol)。在冰浴中搅拌2小时后,滴加另一部分的在干THF(1mL)中的DCC(103mg,0.5mmol)。将反应混合物在正在融化的冰浴中搅拌,然后在室温下搅拌6小时。取出THF,将残余物吸收在30mL的DCM中,并用水摇动数次(4次,20mL)。
分离出有机相,并用硫酸镁干燥。在减压下过滤和浓缩之后,粗产物用快速色谱法提纯(DCM/PE 2:1)。
9.通用说明h):
将3-羟基-萘嵌苯-1-酮(60mg,0.3mmol)与在DCM(3mL)中的三苯基膦(30mg,0.6mmol)和上述取代的醇(0.4mmol)一起在氮气下置于在配备隔膜的10mL圆底烧瓶中。在约0℃下,使用注射器经由隔膜缓慢滴加在甲苯中的DEAD(40%,0.2mL,0.4mmol)。将反应混合物在正在融化的冰浴中搅拌,然后在室温下搅拌6小时。将其用30mL的DCM稀释,并用水摇动数次(4次,20mL)。分离出有机相,并用硫酸镁干燥。在减压下过滤和浓缩之后,粗产物用快速色谱法提纯(DCM/PE 2:1)。
10.说明k):制备2-(N-甲基氨基)甲基-1H-萘嵌苯-1-酮盐酸盐
[名称:SAPN-02c,化合物(158)]]
Rk=甲基
在2小时内将在甲醇(10mL)中的2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮(113mg,0.5mmol)滴加到胺在甲醇(10mL,5M)中的冰冷溶液中。在室温下剧烈搅拌1小时后,在氮气流中驱除溶剂与剩余的胺。将残余物溶解在尽可能少的DCM/乙醇4:1中,并加入乙醚来沉淀。产物进行离心(60分钟,4400rpm,0℃),并弃掉上清液。将沉淀物悬浮在乙醚中并再次离心。此提纯步骤再重复进行一次,然后干燥产物。
11.通用说明l):
2-(N-甲基氨基)甲基-1H-萘嵌苯-1-酮盐酸盐(80mg,0.3mmol)用在DCM(3mL)中的三乙胺(100mg,1mmol)溶解,并在冰浴中在排除水分的情况下搅拌。滴加相应的在DCM(0.5mL)中的酰氯。将反应混合物在正在融化的冰浴中搅拌,然后在室温下搅拌4小时。将其用30mL的DCM稀释,并用水摇动数次(4次,20mL)。分离出有机相,并用硫酸镁干燥。在减压下过滤和浓缩之后,粗产物用快速色谱法提纯。
12.合成化合物(127)
[名称:PN-AMO-01]
在30分钟内将在乙腈(20mL)中的2-氯甲基-1H-萘嵌苯-1-酮(230mg,1.0mmol)滴加到3-氨基丙醇(1.5mL,20mmol)在乙腈(50mL)中的溶液中。在室温下搅拌过夜后,加入三乙胺(2.02g,2.66mL,20mmol),并将溶液在冰浴中搅拌。在约0℃下滴加乙酸酐(3.06g,2.83mL,30mmol)。将反应混合物在室温下搅拌2小时,然后加热到50℃达到1小时。在减压下除去所有挥发性组分。
产物通过柱色谱法使用20:1的二氯甲烷/乙醇进行提纯。得到261mg的黄色浆液。将此物质溶解在甲醇(2mL)中。加入氢氧化钠水溶液(1M,0.5mL),并将混合物在室温下搅拌过夜。取出醇,剩余的溶液用水(10mL)稀释。产物用二氯甲烷萃取(2x 10mL)。有机相用硫酸镁干燥,并在减压下过滤和浓缩。产物是浅黄色的油质固体(215mg,69%,0.69mmol)。
13.Boc基团的脱保护
将相应的叔丁氧基羰基(Boc-保护的)萘嵌苯酮衍生物置于二氯甲烷(3mL/100mg)中。滴加盐酸在乙醚中的饱和溶液(0.5mL/mmol Boc基团)。将此批料在排除水分的情况下搅拌3小时。加入30mL的乙醚以使产物沉淀。沉淀物进行离心,并用乙醚充分洗涤。产物在减压下干燥。
以下给出所制得的化合物的相应计算的分子量(MW)和分子式(MF),以及质谱(MS)和1H NMR光谱的检测数据。
实施例2:制备抗微生物表面涂层
如下在各种漆料体系中检测在实施例1中制得的光敏剂。
1)双组分(2-C)聚氨酯漆,含有溶剂
将相应的光敏剂(0.06mmol)溶解在100mL的透明基础漆(可用多异氰酸酯交联的,含羟基的丙烯酸树脂,20%在二甲苯/乙酸正丁酯中)。交联剂(含有六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的聚合物,20%在二甲苯/乙酸正丁酯中,“N75”,来自Covestro AG,Leverkusen,DE)与基础漆按照5:1(v/v)的比率混合。用喷枪将粘性的浅黄色溶液施用到各种脱油脂的表面上。检测的材料是PMMA、PVC、玻璃、铝、不锈钢和木材。在室温下干燥4小时后,通过加热至60℃达到30分钟,实现了完全硬化。
使用此方法处理以下光敏剂:
结果:透明的浅黄色的均匀涂层;层厚度为20-40μm。
2)单组分(1-C)聚氨酯漆,水基
将相应的光敏剂(0.05mmol)溶解在水基漆(100mL,丙烯酸-聚氨酯乳液,脂肪酸改性的,20%在水中)。将混合物在室温下剧烈搅拌30分钟。用刷子将所述漆料均匀地施涂到i)未处理的木板、ii)PMMA板或iii)PVC板上。或者,使用喷枪按照约30cm的距离均匀地施用所述漆料。使涂料在空气中干燥,并在室温下硬化过夜。
使用此方法处理以下光敏剂:
结果:透明的、无光的、浅黄色的均匀涂层;层厚度为约50μm。
3)2-C环氧树脂
基础树脂的组成(典型的工业级产品):
配制剂I(含有反应性稀释剂的树脂):双酚-A-表氯醇树脂,其平均分子量是
<700g/mol(25-50%)
C12-C14脂族缩水甘油醚(25-50%)
烷基缩水甘油醚(5-25%)
配制剂II(含有反应性稀释剂的树脂):双酚-A-表氯醇树脂,其平均分子量是
<700g/mol(60-80%)
1,4-二(2,3-环氧丙氧基)丁烷(20-40%)配制剂III(含有反应性稀释剂的树脂):双酚-A-表氯醇树脂,其平均分子量是
<700g/mol(75-90%)
己二醇二缩水甘油醚(10-25%)
配制剂IV(含有反应性稀释剂的树脂):双酚-A-表氯醇树脂,其平均分子量是
<700g/mol(50-90%)
双酚F环氧基树脂(25-50%)
C12-C14脂族缩水甘油醚(10-20%)
1,4-二(2,3-环氧丙氧基)丁烷(10-20%)
硬化剂的组成(典型的工业级产品):
配制剂I(常规硬化剂):异佛尔酮二胺(氨基甲基-3,5,5-三甲基-环己基胺)
(10-25%)
苯甲醇(25-50%)
2,2,4-三甲基己烷-1,6-二胺(3-10%)
配制剂II(常规硬化剂):异佛尔酮二胺(氨基甲基-3,5,5-三甲基-环己基胺)(44%)
二甲苯二胺(10%)
三甲基六亚甲基二胺(5%)
水杨酸(1%)
聚乙烯胺(10%)
苯甲醇(30%)
配制剂III(快速硬化剂):二氨基环己烷(18%)
五亚甲基二胺(25%)
水杨酸(2%)
聚乙烯胺(20%)
苯甲醇(35%)
任选地含有促进剂/催化剂:N-苄基二甲基胺(BDMA)和/或
N,N,N,N-四甲基-1,3-丁烷二胺(TMBDA)和/或
2-甲基咪唑(2MI)
方案a)
将相应的光敏剂(0.05mmol)溶解在25mL的透明硬化剂(配制剂I或II)中。75mL的基础树脂(配制剂II、III或IV)与硬化剂混合。用喷枪将粘性的浅黄色溶液施涂到从i)PMMA或ii)PVC形成的脱脂的表面上。
或者,用刷子将混合物作为均匀的涂层多次施涂到未处理的木材上,从而获得抗微生物密封。在室温下硬化12小时之后,通过加热至40℃达到6小时进行后硬化。
使用此方法处理以下光敏剂:
结果:透明的浅黄色的均匀涂层;层厚度是20-40μm。
方案b)
将相应的光敏剂(0.05mmol)溶解在30mL的透明硬化剂(配制剂II或III)中。70mL的基础树脂(配制剂I)与硬化剂混合。用防粘蜡均匀地涂覆扁平的不锈钢盘。在此盘中,使用刷子用树脂混合物均匀地浸渍i)玻璃纤维垫、ii)一块CFRP织物或iii)一块芳族聚酰胺织物(各自20x20cm2),以使所述织物能完全吸收所述混合物。在室温下硬化12小时之后,通过缓慢加热到60℃进行硬化并保持30分钟。
使用此方法处理以下光敏剂:
结果:硬挺的、具有有限柔性的纤维垫;不能辨认着色剂的固有颜色。
方案c)
将相应的光敏剂(0.05mmol)溶解在70mL的基础树脂(配制剂II、III或IV)中。在其中混合30mL的硬化剂(配制剂III)。用喷枪将粘性的浅黄色溶液施涂到由i)PMMA或ii)粗糙玻璃形成的脱脂的表面上。
或者,用刷子将混合物作为均匀涂层多次施涂到未处理的木材上,从而获得抗微生物密封。在室温下硬化6小时之后,通过加热至40℃达到3小时进行后硬化。使用此方法处理以下实例:
结果:透明、浅黄色的均匀涂层;层厚度是20-40μm,当使用刷子时,层厚度>50μm。
4)室温硬化单组分(RTV-1)硅氧烷
硅氧烷(来自Wacker的工业产品)的典型组成是:聚二甲基硅氧烷二醇和聚二甲基硅氧烷,作为与二氧化硅(填料)和三乙酰氧基甲基硅烷(交联剂,<5%)的混合物
方案a)
将透明的卫生硅氧烷(1-C,室温交联,酸交联,5.0g)溶解在己烷(10mL)中。向其中混入相应光敏剂(0.012mmol)在干二氯甲烷(20mL)中的溶液。将略微不透明的浅黄色的粘性溶液均匀地施涂到i)脱脂的玻璃板、ii)脱脂的PMMA版、iii)陶瓷版或iv)聚酯膜上。在室温下约15分钟后,涂料已经干燥;随后在约10分钟后,开始形成皮层。在室温下6小时后,约0.1mm厚的层已经完全硬化。
结果:透明、无光、浅黄色的均匀的橡胶状涂层。
方案b)
将相应的光敏剂(0.02mmol)溶解在干的乙酸乙酯(100mL)中。加入透明的卫生硅氧烷(1-C,室温交联,酸交联,8.0g)溶解在己烷(10mL),并且搅拌此溶液直到成为均匀的。使用喷枪将略微不透明的浅黄色溶液均匀地施涂到i)粘土板、ii)瓷砖、iii)脱脂的PE板或iii)铝板上。在室温下约20分钟后,涂料已经干燥;在随后的约10分钟后,开始形成皮层。在室温下6小时后,约0.1mm厚的层已经完全硬化。.
结果:透明、无光、浅黄色的均匀的橡胶状涂层。
方案c)
在室温下在SpeedMixerTM DAC 600(Hauschild Engineering,德国)混合器中将细粉状的光敏剂(0.012mmol)搅拌加入透明的卫生硅氧烷(1-C,室温交联,酸交联,5.0g)中,直到得到宏观均匀的糊料。使用一次性注射器将浅黄色的粘性物质均匀地施涂到i)瓷砖浆料上、或ii)用于粘合彼此垂直叠置的两个玻璃板。在室温下约30分钟后,硅氧烷树脂已经干燥;在随后约20分钟后,开始形成皮层。在室温下6小时后,此层已经完全硬化。
将所述三个方案中的以下光敏剂加工成浅黄色的橡胶状的硅氧烷浆料:
结果:透明、无光、浅黄色、均匀的橡胶状浆料。
5)室温固化双组分(RTV-2)硅氧烷
硅氧烷(来自Wacker的工业产品)的典型组成是:组分A)含有乙烯基的低聚硅烷/乙烯基硅烷和组分B)聚二甲基硅氧烷,作为与二氧化硅(填料)和助剂和铂催化剂的混合物。
基础聚合物(A)与交联剂(B)按照9:1的比率混合。
在室温下将细粉状的光敏剂(0.05mmol)搅拌加入90g的基础聚合物(A)中,直到得到宏观均匀的糊料。浅黄色的粘性物质与交联剂(B)按照9:1的比率混合,在平勺的帮助下均匀地施涂到i)聚酯膜、ii)瓷砖、iii)脱脂的玻璃板、iv)脱脂的PE板或v)铝板(50mL/m2)上。
在室温下约30分钟后,开始出现形成初始的皮层。在室温下8小时之后,此层已经完全硬化。
使用硅氧烷涂料处理以下光敏剂:
结果:透明、无光、浅黄色的均匀的橡胶状涂层。
6)聚丙烯酸酯,1-C
将细粉状的光敏剂(0.05mmol)溶解在100mL的甲基丙烯酸乙酯中(干燥条件)。加入樟脑醌(1.7mg,0.01mmol)和4-二甲基氨基苯甲酸甲酯(0.9mg,0.005mmol,胺促进剂),并将混合物在黑暗中搅拌15分钟。此溶液能在黑暗中保持数星期。
将此溶液i)用刷子施涂到木材上,或ii)吸收入滤纸中,或iii)均匀地喷涂到脱脂的PMMA板上。
在第二步中,用聚合灯(LED Bluephase;IvoclarVivadent AG,在650mW/cm2下)照射30秒。在制备之后,将试样在干燥橱中于37℃储存24小时,从而完成聚合。在这些实验中使用以下光敏剂:
结果:得到以下:i)透明的聚合物密封,ii)部分柔性的浅黄色薄片或iii)透明的浅黄色的漆状涂层。
7)聚丙烯酸酯,2-C
方案a)
将相应的光敏剂(0.05mmol)溶解在100mL的甲基丙烯酸甲酯(甲基丙烯酸甲基酯,MMA,Sigma Aldrich)中(溶液A)。将过氧基苯甲酸叔丁基酯(Peroxan PB,0.5g)溶解在THF(2mL)中(溶液B)。将溶液B加入溶液A中,并将混合物在90℃下在水浴中加热15分钟。将略微粘性的溶液i)施涂到脱脂的PMMA板上,或ii)喷涂到脱脂的玻璃板上,或iii)施涂到松木上,并用刷子均匀地分布(50mL/m2)。为了完全硬化丙烯酸玻璃涂料,将载体在干燥橱中于60℃储存24小时。得到浅黄色的透明合成涂层或用于木材的聚合物密封。
结果:透明均匀的油漆状涂层;在i)和ii)中,很难检测到此层的黄色的固有颜色;在iii)中,不能从背景分辨出固有颜色。
方案b)
将相应的光敏剂(0.05mmol)溶解在100mL的甲基丙烯酸甲酯(甲基丙烯酸甲基酯,MMA,Sigma Aldrich)中(溶液A)。将过氧苯甲酰(0.5g)溶解在THF(2mL)中(溶液B)。将溶液B加入溶液A中,并将混合物在80℃下在水浴中加热20分钟。用此混合物,用刷子均匀地浸渍i)约6mm厚的棉绒布、或ii)约6mm厚的毛毡、或iii)一块芳族聚酰胺织物(各自20x20 cm2),以使织物能完全吸收此混合物。
为了完全硬化丙烯酸玻璃涂料,将纤维垫在60℃下干燥12小时。得到固态的浅黄色的板。处理以下光敏剂:
结果:硬挺的具有受限柔性的纤维垫;仅能在i)中分辨着色剂的固有颜色。
8)聚丙烯酰胺
将丙烯酰胺/二丙烯酰胺(37.5:1)在水(2.5mL)中的40%溶液与Tris缓冲剂(3.75mL,1M,pH 8.8)和丙二醇(0.6mL)混合。加入在蒸馏水(3.0mL)中的相应光敏剂(0.005mmol)。用真空泵(5-10mbar)将溶液脱气5分钟,然后加入TEMED(10μL)。最后,在搅拌下加入0.05mL的过硫酸铵(10%在水中)。
接着,i)用所述混合物填充3mm厚的试剂盒(这些板预先用70%的醇清洁),并仔细地用异丙醇覆盖。在室温下聚合30分钟后,凝胶是固体,并能倾倒出上清液。在除去试剂盒板后,得到柔性的厚的浅黄色膜。或者,ii)将所述混合物均匀地施涂到绒织物上。
在聚合期间,材料被粘着膜覆盖。在室温下聚合30分钟后,凝胶是固体,并仔细地去除该膜。得到凝胶状的浅黄色涂层。
以此方式聚合以下光敏剂:
结果:i)橡胶状、略微不透明的浅黄色垫;ii)透明、无光、浅黄色的均匀的橡胶状的涂层。
9)氰基丙烯酸酯
方案a)
将相应的光敏剂(0.01mmol)溶解在100mL的二氯甲烷(用氯化钙干燥)中。将0.2g的商购氰基丙烯酸酯(Loctite,Henkel AG&Co.KGaA,Düsseldorf,DE)加入1g的此溶液中(干条件)。将此混合物均匀地喷到a)脱脂的玻璃板或b)干的云杉木上。在室温下和在20-70%的湿度下,此层在20分钟内完全硬化。
方案b)
将相应的光敏剂(0.01mmol)溶解在100mL的干甲基乙基酮中。将商购的氰基丙烯酸酯(Loctite.)与10g的此溶液按照1:5(w/w)的比率混合。将此溶液均匀地施涂到已被异丙醇清洁的基材上,例如i)玻璃或ii)PE或iii)蜜胺板。在溶剂蒸发后,涂料在空气的水分中固化(约15分钟,湿度为20-70%)。
按照相应的方案处理以下光敏剂:
结果:透明的、略微不透明的浅黄色的均匀涂层;层厚度是20-40μm。
10)聚苯乙烯
将相应的光敏剂(0.01mmol)溶解在20mL的新鲜蒸馏的聚苯乙烯(Sigma Aldrich)中(溶液A)。将过氧化苯甲酰(0.5g)溶解在THF(2mL)中(溶液B)。将溶液B加入溶液A中,并将此混合物在80℃下在水浴中加热20分钟。用刷子将5-6mL的所述混合物均匀地施涂到i)干净的未处理的硬纸板、或ii)脱脂的PMMA板、或iii)脱脂的玻璃板上(各自20x20cm2)。载体在60℃下静置12小时以充分干燥。得到固态的黄色板。处理以下光敏剂:
11)羧基甲基纤维素涂料
将相应的光敏剂(0.05mmol)溶解在100mL水以及细粉碎的羧基甲基纤维素(4.0g,Akzo Nobel)中。用刷子将5-6mL的透明的有些粘稠的此溶液均匀地施涂到i)干净的未处理的硬纸板或ii)脱脂的PMMA板上(各自20x20cm2)。
或者,可以用刷子均匀地浸渍iii)棉绒布(20x20cm2),从而此织物能吸收全部的所述混合物。为了硬化,载体在室温下静置3小时至干燥。处理以下光敏剂:
结果:i)透明的聚合物密封,且没有任何可分辨的固有颜色;ii)透明的、略微不透明的、浅黄色的均匀涂层;iii)硬挺的具有受限柔性的纤维垫;很难分辨光敏剂的固有颜色。
12)藻酸盐涂料
将氢氧化钠(850mg,21.25mmol)溶解在95mL蒸馏水中。将5g的藻酸(SigmaAldrich)加入温热的溶液(约35℃)中并搅拌3小时。形成粘性的清澈溶液。在搅拌下滴加相应光敏剂的原料溶液(5mL,12mmol/L)。使用黄色的略微粘稠的溶液浸渍i)一片纸或ii)一片棉绒布或iii)纸巾/垫(各自20x20cm2)。使剩余的溶液滴走。将此湿载体快速浸入1%氯化钙溶液中。使此材料很好地排干,然后仔细地擦拭,并在空气中在室温下干燥3小时。
处理以下光敏剂:
结果:硬挺的具有受限柔性的纤维垫或纸片;很难分辨光敏剂的固有颜色。
实施例3:检测抗微生物性表面涂层的活性
1.)制备样品载体:
以下光敏剂用于所述检测:
将光敏剂溶解在相应的油漆体系中,并施涂到由PVC或PMMA形成的各种正方形样品载体上(宽度:4cm;长度:4cm;厚度:3mm),然后干燥。在干燥涂料后,将特定量的来自金黄色葡萄球菌ATCC 25923的细菌施加到表面上。
在这方面,首先,金黄色葡萄球菌在5mL的Mueller Hinton液体培养基(Carl RothGmbH+Co.KG,Karlsruhe,DE)中用来自琼脂片的单菌落培育过夜(ON),并在摇动器上在37℃和180rpm下培育18-20小时。
在检测的那天,在每种情况下1mL的ON培养基进行离心(Hettich Universal 320R离心机(Andreas Hettich GmbH&Co.KG,Tuttlingen,DE);摇摆式转子1494;10分钟,3000rpm,RT)。弃掉上清液,并将粒料再悬浮在1mL的Milli-Q水中,Milli-Q水可从Merck商购(KGaA,Darmstadt,DE)(名称“Milli-Q Integral超纯水(类型1)”)。
在600nm下检测光密度(“Specord 50plus”,光度计,Analytik Jena)后,再悬浮的细菌用Milli-Q水稀释到细胞计数为105个细菌/mL。从稀释开始,在每种情况下用移液管将100μL滴到样品载体上(液滴尺寸为约1cm2)。
这得到了按照在相应样品载体的表面上的每cm2计约10.000个细菌。样品载体然后在空气中在干净的工作台上在黑暗中干燥约2小时,直到在表面上不再能看到水。
2.)照射和菌落形成单位(CFU)/mL的定量检测
相应的样品载体在LED组件的帮助下用单色光在405nm的波长下(均匀照射的检测区域5×5cm;高功率LED)或用室内照明装置(Osram Lumilux Cool White,色温为4000K)在下面所示的强度和照射时间下照射。在照射后直接用消毒布从相应样品载体的表面擦除细菌,并再悬浮在1mL的Mueller-Hinton液体培养基中。
接着,样品进行一系列稀释(1:10个稀释阶段:180+20μL;至稀释阶段10-5)。
对于每个稀释阶段(100至10-5),用移液管将3x各自20μL的液体培养基滴到Mueller-Hinton琼脂片(Carl Roth GmbH+Co.KG)上,并铺展。琼脂片然后在37℃ ON下培育。
在下一天,可用实验计数的来自所有稀释阶段的菌落进行计数,并计算CFU/mL。
显示菌苔或完全没有菌落的稀释阶段用“∞”或“0”表示,并且不包括在CFU/mL的计算中。
接着,从CFU/mL的数值计算log10消灭速率。在每个实验中的参比点是参比对照(=所用细菌的100%计数)。
此实验由以下情况组成:
-被涂覆的样品载体:不含光敏剂,未被照射(“参比对照”)
-被涂覆的样品载体:含有光敏剂,未被照射(“黑暗对照”)
-被涂覆的样品载体:不含光敏剂,且被照射(“光照对照”)
-被涂覆的样品载体:含有光敏剂,且被照射(“样品””)
3.)所用的漆料体系和照射参数
3.1.)来自实施例2.1的2-C聚氨酯漆料,溶剂是乙酸丁酯/二甲苯
被涂覆的材料:PMMA,厚度3mm,4x 4cm
干燥时间:约1小时
干燥温度:15–30℃
用喷枪施涂
所用光敏剂的浓度:200μm(61.55mg/L)
照射条件:
3.2.)来自实施例2.2的1-C聚氨酯漆料,水基,
被涂覆的材料:PVC,厚度3mm,4x 4cm
干燥时间:约2小时
干燥温度:15–30℃
对于干燥时间的相对湿度:30–70%
用喷枪施涂
所用光敏剂的浓度:200μm(61.55mg/L)
照射条件:
3.3)室温固化来自实施例2.5的双组分(RTV-2)硅氧烷
被涂覆的材料:PVC,厚度3mm,4x 4cm
干燥时间:约2小时
干燥温度:15–30℃
对于干燥时间的相对湿度:30–70%
用喷枪施涂
所用光敏剂的浓度:200μm(61.55mg/L)
两个级别的硅氧烷树脂硬度(称为“肖氏”):=10肖氏;B=45肖氏
照射条件:
4.)结果和评价
4.1.)来自实施例2.1的2-C聚氨酯漆料(溶剂:乙酸丁酯/二甲苯)
在采用2-C漆料体系的第一个研究中,使用10和20mW/cm2的高强度以检测光敏剂SAPN-19c抵抗金黄色葡萄球菌的活性。结果如图1A中所示。
图1A分别显示来自三个独立实验的在2-C漆料表面上减少金黄色葡萄球菌的平均值。使用10或20mW/cm2照射2分钟(对应于1.2或2.4J/cm2的能量密度)。
图2A显示2-C漆料体系即使在10mW/cm2的光强度下照射2分钟的时间之后,log10减少值也是1.8(三个独立实验的平均值)。光强度增加到20mW/cm2导致有效测得2.7log10单位。
随后,检测在0.7mW/cm2的低强度下的效力。结果如图1B中所示。
图1B分别显示来自两个独立实验的在2-C漆料表面(基于无色溶剂的2-C漆料,在透明的PMMA样品载体上)上减少金黄色葡萄球菌的平均值。
使用0.7mW/cm2照射至多150分钟(对应于至多6.3J/cm2的能量密度)。对于参比对照(没有光,没有催化剂)的平均值是3.2x 104个细菌/mL。光照和黑暗对照实验仅仅在150分钟时检测。
相对于未被照射的样品(0分钟)计,按照时间间隔检测菌落形成单位的降低,其中在图1b所示的时间(5分钟、10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、60分钟、90分钟、120分钟和150分钟)之后,从照射中取出分别两个被涂覆的样品载体。两个独立实验的结果如图1B中所示。
对于参比对照(没有光,没有催化剂)的平均值是3.2x 104个细菌/mL。光照和黑暗对照实验仅仅在150分钟时检测。
图1B显示在刚好20分钟之后,2-C漆料体系达到消灭1.9log10单位的金黄色葡萄球菌。
当用人造光源照射时,2-C漆料体系同时在高强度和短照射时间下(图1A)以及在低强度和长照射时间下(图1B)显示抵抗金黄色葡萄球菌的生物活性。
4.2.)来自实施例2.2的1-C聚氨酯漆料,水基,
用高强度(10mW/cm2)和长的照射时间(10分钟)进行的第一个实验证明了1-C漆料体系的活性。
结果如图2中所示。
图2显示在三个独立实验中在1-C漆料表面上减少金黄色葡萄球菌的平均值。使用10mW/cm2照射10分钟(对应于6J/cm2的能量密度)。
这些用1-C漆料体系进行的实验清楚地表明,仅仅在光照和光动力催化剂的相互作用下能有效地消灭在被涂覆的表面上的金黄色葡萄球菌。三个独立实验显示在6J/cm2的能量密度下平均消灭3.0log10单位。
这些实验中的光照对照显示平均减少1.2log10单位,假设这是由于黑暗的样品载体。
3.3)室温固化来自实施例2.5的双组分(RTV-2)硅氧烷
用高强度(10mW/cm2)和5分钟或10分钟的照射时间进行的第一个实验证明了RTV-2硅氧烷体系的活性。
结果如图3中所示,其中在每种情况下显示三个实验的平均值。
图3显示在硅氧烷表面上的金黄色葡萄球菌的log减少(A–表示10肖氏硬度且不含着色剂,A+表示10肖氏硬度且含有着色剂,B–表示45肖氏硬度且不含着色剂,B+表示45肖氏硬度且含有着色剂)。
4.3)总结
在检测的漆料体系(2-C PUR漆料体系;1-C PUR漆料体系,RTV-2硅氧烷)中,所用的光敏剂SAPN-19c显示在被涂覆的表面涂层上抵抗金黄色葡萄球菌的生物活性。
较高的光强度和/或较长的照射时间产生更多的单线态氧,这导致更快和更有效地消灭在表面上的微生物。
在两种漆料体系中所用的200μM的浓度(61.55mg/L)在着色表面上是不可见的。另外,在6J/cm2的光强度下,涂层达到减少3log10单位(=99.9%)的所涉及的细菌。
实施例4.检测被涂覆的表面在办公室照明(氙灯管)下的光毒性效果
在随后的实验中,用室内照明装置照射2-C漆料体系。在这方面,在实施例2.1中用光敏剂SAPN-19c和SAPN-19制得的光活性表面另外储存在暴露于配备常规办公室照明装置(标准荧光灯,Osram Cool White,840)的区域中,并在特定时间段后分析对具有与实施例3中相同的病原体计数的金黄色葡萄球菌的光毒性作用。在这方面,光活性层与光源相距约40cm。
此实验显示对于光敏剂SAPN-19c,在照明时间段为12小时的标准办公室照明条件下储存24小时后,在表面上的所有病原体被完全消灭(约5.5log10单位,对应于减少>99.999%)。
实施例5:光活性稳定性的长期检测
为了检测产生的稳定性的缺少,进行长期实验。
使实验表面在5mW cm-2的输出量下预照射不同的时间段(5、25、50、75小时),从而建立在PUR中的相应光敏剂是否按照使得表面的光毒性活性降低的方式起作用。
施加的能量[J cm<sup>-2</sup>] | 5mW cm<sup>-2</sup> | 0.7mW cm<sup>-2</sup> | “照射天数” |
90 | 5小时 | 35.70小时 | 7天(d) |
450 | 25小时 | 178.5小时 | 36d |
900 | 50小时 | 357.0小时 | 71d |
1350 | 75小时 | 535.5小时 | 107d |
在预照射之后,用金黄色葡萄球菌污染上述表面,然后照射2小时(对应于5mW cm-2)并检测光毒性效率。
TPP敏化剂WBII/2是使用在A.,Maisch T.,A.,J.A.,W.,“在被卟啉掺杂的聚合物表面涂层中的单线态氧对金黄色葡萄球菌的抗微生物作用”,(Phys Chem Chem Phys.2014Oct 14;16(38):20598-607.doi:10.1039/c4cp02439g.)中所述的方法制备。
对于所检测的被卟啉掺杂的表面(TPP敏化剂WBII/2),光毒性效率显著降低。在这方面,在一个月后,所检测的表面已经显著脱色,并且它们失去光毒性活性。
这可能是因为着色剂的环在活性氧的影响下断裂,此时形成胆红素类似物:
对于SAPN-19c,在用5mW cm-2预照射75小时的情况下在光毒性效率方面没有差别。
这对应于外推的照射(d)312天,假设功率为100μW cm-2的办公室灯管(在办公区中)每天连续照明12小时。
Claims (21)
1.一种光敏剂组合物,其包含:
(a)至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物:
其中残基R1至R8各自互相独立地可以是互相相同或不同的,各自表示氢,卤素,含有1-12个碳原子的烷基,含有5-20个碳原子的烷基芳基,含有5-20个碳原子的芳基,含有1-12个碳原子的*–O–烷基,含有5-20个碳原子的*–O–烷基芳基,含有5-20个碳原子的*–O–芳基,含有2-12个碳原子的醚,具有式*–O–C(=O)–R(Ia)的残基,具有式*–C(=O)–R(Ib)的残基,或含有至少一个反应性官能团的有机残基W1,前提是残基R1至R7中的至少一个是有机残基W1,其中有机残基W1各自互相独立地表示具有通式(2)-(6)的残基:
*–[(C(D)(E))d–B]a–(C(D)(E))m–X (2)
*–A–[(C(D)(E))d–B]c–(C(D)(E))m–X (3)
*–(C(D)(E))d–Ar–(C(D)(E))n–X (4)
*–[(C(D)(E))d–B]b–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (5)
*–A–[(C(D)(E))d–B]f–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (6)
其中A各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10a)-(11a)的残基:
其中*ph各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到萘嵌苯环的碳原子的键连,且*c各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到残基(C(D)(E))的碳原子的键连,和
其中残基B各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10)-(14)的残基:
其中残基R(Ia)、R(Ib)、R(11a)、R(12a)、R(13a)、R(14a)和R(14b)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被一个或多个选自以下的残基取代:卤素,氨基,羟基,可为直链或支化的含有1-3个碳原子的*–O–烷基,可为直链或支化的含有1-3个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个OH基团的羟基烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个卤素基团的卤代烷基,及其组合,优选氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合;其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或其组合,和
其中残基D和E各自互相独立地表示氢,卤素,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-5个碳原子和1-5个OH基团的羟基烷基,苯基,苄基,具有式*–L–R(II)的残基,具有式*–L–C(=L)–R(III)的残基,具有式*–(CH2)q–X的残基,具有式*–L–(CH2)q–X的残基,或具有式*–(CH2)s–L–(CH2)t–X的残基,其中残基L各自互相独立地表示氧或硫,优选氧,其中残基R(II)和R(III)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或取代的,指数q、s和t各自互相独立地表示1-5的整数,
其中指数a、c、f、g和n各自互相独立地表示0-5的整数,
且其中指数b、d和m各自互相独立地表示1-5的整数,
其中残基Ar各自互相独立地表示取代或未取代的芳族化合物,或者取代或未取代的杂芳族化合物,和
其中残基X各自互相独立地是由*–N(R(VI))(R(VII))、*–OH、*–SH、*–NCO、*–NCS、*–Si(R(VIII))(R(IX))–[O–Si(R(X))(R(XI))]p–Z表示的反应性官能团,或具有通式(20)-(24)的残基:
其中残基R(20a)、R(20b)、R(20c)、R(21a)、R(22a)、R(22b)、R(22c)、R(23a)、R(24a)、R(24b)和R(24c)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或正戊基,且其中指数l和k各自互相独立地表示0-4的整数,
其中残基R(VI)和R(VII)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,
其中残基R(VIII)、R(IX)、R(X)和R(XI)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代;其中残基Z各自互相独立地表示卤素、羟基、含有1-4个碳原子的烷氧基或含有1-4个碳原子的烷基羧基,优选卤素或羟基,且其中指数p各自互相独立地表示0-4的整数,和
(b)至少一种聚合物组分和/或其前体。
2.根据权利要求1所述的光敏剂组合物,其中残基Ar各自互相独立地表示具有通式(25a)-(31)的残基:
其中残基R25、R26、R27、R28、R29、R26a、R26b、R27a、R27b、R28a、R28b、R29a、R29b、R30a和R30b各自互相独立地表示氢,羟基,氨基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代;其中残基R30各自互相独立地表示氢或可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,和其中残基R33a和R33b各自互相独立地表示氢,羟基,氨基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的全氟烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基,苄基,或当R33a和R33b在一起时是可为直链或支化的含有4-9个碳原子环烷基,或9H-亚芴-9-基,和
其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的光敏剂组合物,其中至少一个有机残基W1各自互相独立地表示具有通式(40)-(67)或(72)-(98e)的残基:
其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或其组合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的光敏剂组合物,其包含:
(a)至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物,其选自具有式(100)-(127)、(132)-(166)的化合物:
及其组合,和
(b)至少一种聚合物组分和/或其前体。
5.具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物:
其中残基R1a至R8a各自互相独立地可以是互相相同或不同的,各自表示氢,卤素,含有1-12个碳原子的烷基,含有5-20个碳原子的烷基芳基,含有5-20个碳原子的芳基,含有1-12个碳原子的*–O–烷基,含有5-20个碳原子的*–O–烷基芳基,含有5-20个碳原子的*–O–芳基,含有2-12个碳原子的醚,具有式*–O–C(=O)–R(Ia)的残基,具有式*–C(=O)–R(Ib)的残基,或含有至少一个反应性官能团的有机残基W1a,前提是残基R1a或R2a中的至少一个是有机残基W1a,其中有机残基W1a各自独立地表示具有通式(2a)-(6a)的残基:
*–[(C(D)(E))d–B]e–(C(D)(E))m–Xa (2a)
*–A–[(C(D)(E))d–B]c–(C(D)(E))m–Xa (3a)
*–(C(D)(E))d–Ar–(C(D)(E))n–Xa (4a)
*–[(C(D)(E))d–B]b–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–Xa (5a)
*–A–[(C(D)(E))d–B]f–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–Xa (6a)
其中残基A各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10a)-(11a)的残基:
其中*ph各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到萘嵌苯环的碳原子的键连,且*c各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到残基(C(D)(E))的碳原子的键连,
其中残基B各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10)-(12)的残基:
和其中残基R(Ia)、R(Ib)、R(11a)和R(12a)各自互相独立地表示甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,和
其中残基D和E各自互相独立地表示氢,卤素,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-5个碳原子和1-5个OH基团的羟基烷基,苯基,苄基,具有式*–L–R(II)的残基,具有式*–L–C(=L)–R(III)的的残基,具有式*–(CH2)q–Xa的残基,具有式*–L–(CH2)q–Xa的残基,或具有式*–(CH2)s–L–(CH2)t–Xa的残基,其中残基L各自互相独立地表示氧或硫,优选氧,其中残基R(II)和R(III)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代;指数q、s和t各自互相独立地表示1-5的整数,
其中指数c、g、f和n各自互相独立地表示0-5的整数,和
其中指数b、d、e和m各自互相独立地表示1-5的整数,
其中残基Ar各自互相独立地表示取代或未取代的芳族化合物,或者取代或未取代的不含N原子的杂芳族化合物,和
其中残基Xa各自互相独立地表示反应性官能团*–OH,*–SH,*–NCO,*–NCS,*–Si(R(VIII))(R(IX))–[O–Si(R(X))(R(XI))]p–Z,或具有通式(20)-(24)的残基:
其中残基R(20a)、R(20b)、R(20c)、R(21a)、R(22a)、R(22b)、R(22c)、R(23a)、R(24a)、R(24b)和R(24c)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或正戊基,且其中指数l和k各自互相独立地表示0-4的整数,其中残基R(VIII)、R(IX)、R(X)和R(XI)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,其中残基Z各自互相独立地表示卤素、羟基、含有1-4个碳原子的烷氧基,或含有1-4个碳原子的烷基羧基,且其中指数p各自互相独立地表示0-4的整数。
6.根据权利要求5所述的萘嵌苯-1-酮化合物,其中残基Ar各自互相独立地表示未取代的或取代的苯基残基,未取代的或取代的联苯基残基,未取代的或取代的联苯基丙基残基,或者未取代的或取代的联苯基磺酰基残基,优选具有通式(25a)-(25c)、(29a)-(29c)、(30)或(31)的残基:
其中残基R25、R26、R27、R28、R29、R26a、R26b、R27a、R27b、R28a、R28b、R29a、R29b、R30a和R30b各自互相独立地表示氢,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的的全氟烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的的*–O–烷基,苯基或苄基,和其中残基R33a和R33b各自互相独立地表示氢,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的全氟烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基,苄基,或当R33a和R33b在一起时是可为直链或支化的含有4-9个碳原子的环烷基,或9H-亚芴-9-基残基,
其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代。
7.根据权利要求5或6所述的萘嵌苯-1-酮化合物,其中至少一个有机残基W1a各自互相独立地表示具有通式(41)-(67)或(98a)-(98e)的残基:
8.根据权利要求5-7中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物,其中至少一种具有通式(1a)的萘嵌苯-1-酮化合物是选自具有式(101)-(127)、(162)-(166)的化合物及其组合:
9.根据权利要求1-4中任一项所述的光敏剂组合物,其包含:
(a)至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物,其是根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物,和
(b)至少一种聚合物组分和/或其前体。
10.根据权利要求1-4或9中任一项所述的光敏剂组合物,其中至少一种聚合物组分和/或其前体是选自以下物质的聚合物和/或共聚物:丙烯酸及其酯,甲基丙烯酸及其酯,氰基丙烯酸及其酯,丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,苯乙烯,硅氧烷及其酯,蜜胺,丙烯腈,1,3-丁二烯,表氯醇,多元醇,聚异戊二烯,聚醚,聚醚酰亚胺,聚乙酸乙烯酯,聚碳酸酯,聚醚砜,羧基甲基纤维素,藻酸盐,及其组合。
11.根据权利要求1-4或9-10中任一项所述的光敏剂组合物,其中所述组合物另外包含至少一种交联剂,其包括至少一种多异氰酸酯,封端的异氰酸酯,至少一种烷基二异氰酸酯或环烷基二异氰酸酯或芳基二异氰酸酯,具有通式SiZ4、(RXII)SiZ3、(RXII)2SiZ2的化合物,含有至少两个环氧基残基的化合物,含有至少两个丙烯酰胺残基的化合物,含有至少两个丙烯酸酯残基的化合物,含有至少两个醛残基的化合物,含有至少两个醇基团的化合物,含有至少两个胺残基的化合物,二乙烯基砜,或其组合,其中残基RXII各自互相独立地表示可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,苯基或苄基,优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、苯基或苄基,和其中残基Z各自互相独立地表示卤素、羟基、含有1-4个碳原子的烷氧基或含有1-4个碳原子的烷基羧基,优选卤素或羟基。
12.根据权利要求1-4或9-11中任一项所述的光敏剂组合物,其中至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物是共价和/或静电结合到至少一种聚合物组分和/或其前体,优选共价到至少一种聚合物组分和/或其前体。
13.根据权利要求1-4或9-12中任一项所述的光敏剂组合物,其中光敏剂组合物是油漆、清漆、乳液漆、乳胶漆、硅酸盐漆或白垩漆。
14.根据权利要求1-4或9-13中任一项所述的光敏剂组合物,其中光敏剂组合物是粒料。
15.一种制品,其包含至少一种已硬化的聚合物组合物,其中已硬化的聚合物组合物包含:
(a)至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物:
其中残基R1至R8各自互相独立地可以是互相相同或不同的,各自表示氢,卤素,含有1-12个碳原子的烷基,含有1-18个碳原子的烷基芳基,含有5-20个碳原子的芳基,含有1-12个碳原子的*–O–烷基,含有1-18个碳原子的*–O–烷基芳基,含有5-20个碳原子的*–O–芳基,含有2-12个碳原子的醚,具有式*–O–C(=O)–R(Ia)的残基,具有式*–C(=O)–R(Ib)的残基,或含有至少一个反应性官能团的有机残基W1,前提是残基R1至R7中的至少一个是有机残基W1,其中有机残基W1各自互相独立地表示具有通式(2)-(6)的残基:
*–[(C(D)(E))d–B]a–(C(D)(E))m–X (2)
*–A–[(C(D)(E))d–B]c–(C(D)(E))m–X (3)
*–(C(D)(E))d–Ar–(C(D)(E))n–X (4)
*–[(C(D)(E))d–B]b–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (5)
*–A–[(C(D)(E))d–B]f–(C(D)(E))g–Ar–(C(D)(E))n–X (6)
其中残基A各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10a)-(11a)的残基:
其中*ph各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到萘嵌苯环的碳原子的键连,且*c各自表示从具有通式(10a)-(11a)的残基到残基(C(D)(E))的碳原子的键连,和
其中残基B各自互相独立地表示氧、硫或具有通式(10)-(14)的残基:
其中残基R(Ia)、R(Ib)、R(11a)、R(12a)、R(13a)、R(14a)和R(14b)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自以下的一个或多个残基取代:卤素,氨基,羟基,可为直链或支化的含有1-3个碳原子的*–O–烷基,可为直链或支化的含有1-3个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个OH基团的羟基烷基,可为直链或支化的且含有1-3个碳原子和1-3个卤素基团的卤代烷基,及其组合,优选氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合;其中Y-是阴离子,其各自互相独立地表示氟离子,氯离子,溴离子,碘离子,硫酸根,硫酸氢根,磷酸根,磷酸氢根,磷酸二氢根,含有1-15个碳原子的羧酸的至少一个羧酸根阴离子,含有1-12个碳原子的磺酸的至少一个磺酸根阴离子,或其组合,和
其中残基D和E各自互相独立地表示氢,卤素,羟基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的且含有1-5个碳原子和1-5个OH基团的羟基烷基,苯基,苄基,具有式*–L–R(II)的残基,具有式*–L–C(=L)–R(III)的残基,具有式*–(CH2)q–X的残基,具有式*–L–(CH2)q–X的残基,或具有式*–(CH2)s–L–(CH2)t–X的残基,其中残基L各自互相独立地表示氧或硫,优选氧,其中残基R(II)和R(III)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、正戊基、苯基或苄基,且其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或取代的,指数q、s和t各自互相独立地表示1-5的整数,
其中指数a、c、f、g和n各自互相独立地表示0-5的整数,
且其中指数b、d和m各自互相独立地表示1-5的整数,
其中残基Ar各自互相独立地表示取代或未取代的芳族化合物,或者取代或未取代的杂芳族化合物,和
其中残基X各自互相独立地是由*–N(R(VI))(R(VII))、*–OH、*–SH、*–NCO、*–NCS、*–Si(R(VIII))(R(IX))–[O–Si(R(X))(R(XI))]p–Z表示的反应性官能团,或具有通式(20)-(24)的残基:
其中残基R(20a)、R(20b)、R(20c)、R(21a)、R(22a)、R(22b)、R(22c)、R(23a)、R(24a)、R(24b)和R(24c)各自互相独立地表示氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或正戊基,且其中指数l和k各自互相独立地表示0-4的整数,
其中残基R(VI)和R(VII)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,
其中残基R(VIII)、R(IX)、R(X)和R(XI)各自互相独立地表示氢,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的烷基,可为直链或支化的含有1-5个碳原子的*–O–烷基,苯基或苄基,其中苯基和苄基各自互相独立地可以是未取代的或被选自氯、溴、氟、甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基及其组合中的一个或多个残基取代,其中残基Z各自互相独立地表示卤素、羟基、含有1-4个碳原子的烷氧基或含有1-4个碳原子的烷基羧基,优选卤素或羟基,且其中指数p各自互相独立地表示0-4的整数,和
(b)至少一种已硬化的聚合物组分,
其中至少一种具有通式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物是共价和/或静电结合到至少一种已硬化的聚合物组分,优选共价结合到至少一种已硬化的聚合物组分。
16.根据权利要求15所述的制品,其中硬化的聚合物组合物包含:
(a)至少一种具有式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物、至少一种根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物或其组合,和
(b)至少一种已硬化的聚合物组分,
其中至少一种具有式(1)的萘嵌苯-1-酮化合物、至少一种根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物或其组合是共价和/或静电结合到至少一种已硬化的聚合物组分,优选共价结合到至少一种已硬化的聚合物组分。
17.根据权利要求15或16所述的制品,其中硬化的聚合物组合物是涂料、自支撑膜、织物或成型制品的形式。
18.根据权利要求1-4或9-14中任一项所述的光敏剂组合物和/或根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物和/或根据权利要求15-17中任一项所述的制品用于灭活微生物的用途,优选用于微生物的光动力灭活,所述微生物优选选自病毒、古生菌、细菌、细菌孢子、细菌的生物膜、真菌、真菌孢子、原生动物、藻类和血源性寄生虫,和/或其生物膜。
19.根据权利要求1-4或9-14中任一项所述的光敏剂组合物和/或根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物用于制品或区域的光动力表面清洁和/或表面涂覆的用途。
20.根据权利要求19或20所述的用途,用于制品的表面涂覆,所述制品优选是医疗用品、食品包装、包装膜、纺织品、建筑材料、玩具、电子器件、家具或卫生制品。
21.一种灭活微生物的方法,优选光动力灭活微生物的方法,所述微生物优选包含病毒、古生菌、细菌、细菌孢子、细菌的生物膜、真菌、真菌孢子、原生动物、藻类、血源性寄生虫或其组合,和/或其生物膜,其中所述方法包括以下步骤:
(A)使微生物和/或其生物膜与通过根据权利要求1-4或9-14中任一项所述的光敏剂组合物和/或含有至少一种根据权利要求5-8中任一项所述的萘嵌苯-1-酮化合物的光敏剂组合物进行硬化制得的至少一种涂料接触,和/或与至少一种根据权利要求15-17中任一项所述的制品接触,和
(B)用适当波长和能量密度的电磁辐射照射微生物和/或其生物膜和在涂料和/或制品中所含的至少一种萘嵌苯-1-酮化合物。
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