DE69737232T2

DE69737232T2 - Ionische polymere als anti-infektiöse mittel

Info

Publication number: DE69737232T2
Application number: DE69737232T
Authority: DE
Inventors: Harry W. Lynnfield MANDEVILLE; X. Thomas Boston NEENAN; Randall Stephen Arlington HOLMES-FARLEY
Original assignee: Genzyme Corp
Current assignee: Genzyme Corp
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2017-06-06
Also published as: US6767549B2; AU727732B2; JP4293382B2; US20040022759A1; US20010053794A1; EP0915705B1; US6034129A; US6593366B2; US6395777B2; AU3231197A; EP0915705A1; BR9710984A; DE69737232D1; JP2002515039A; WO1997049413A1; US20020114777A1; CA2259344A1

Description

In jüngster Zeit wurde eine Anzahl von kurzen (ca. 50 Aminosäurereste oder weniger) linearen oder zyklischen cytotoxischen Peptiden aus einer Vielzahl von Quellen isoliert. Diese umfassen Mellitin, aus Bienengift, die Magainine, aus Froschhaut, und Cecropine, aus Insekten (Maloy, et al., Biopolymers (Peptide Science) 37: 105-122 (1995)). Obwohl es breit variierende Peptidsequenzen und -strukturen gibt, enthalten diese Peptide alle mehrere Lysin- und Argininreste und tragen bei physiologischem pH-Wert eine positive Nettoladung. Sie bilden ebenfalls amphiphatische Strukturen, wobei ein Abschnitt der Struktur hydrophil, während der andere Abschnitt hydrophob ist.
Die Peptide scheinen ausschließlich durch direkte Lyse der Zellmembran zu wirken (Maloy et al., vorstehend aufgeführt (1995)). Nach dem gegenwärtigen Modell wird eine Zelllyse durch die elektrostatische Anziehung der positiven Ladung auf dem Peptid an die negativen Phosphatkopfgruppen an der äußeren Oberfläche der Membranphospholipid-Doppelschicht initiiert. Diese Wechselwirkung führt zur Insertion des hydrophoben Abschnitts des Proteins in die Membran, wodurch die Membranstruktur unterbrochen wird. Die lytischen Peptide sind im Allgemeinen aktiver gegen prokaryotische Zellen, wie Bakterien und Pilze, als gegen eukaryotische Zellen. Dies hat zu Interesse an diesen Peptiden als potentielle Agenzien für die Behandlung von Infektionen in Menschen geführt (Maloy et al., vorstehend aufgeführt (1995); Arrowood et al., J. Protozool. 38: 161S-163S (1991); Haynie et al., Antimicrob. Agents Chemotherapy 39: 301-307 (1995).
Jedoch besitzen die natürlichen, cytotoxischen Peptide mehrere Nachteile in Bezug auf deren Verwendung als therapeutische Agenzien für Menschen. Erstens scheint es, dass sich diese Peptide entwickelt haben, um mit einer hohen Konzentration an spezifisch lokalisierten Stellen zu wirken. Somit kann, bei Verabreichung als ein Arzneimittel, die notwendige Dosierung bzw. Dosis zum Erzielen einer wirksamen Konzentration an einer Infektionsstelle verhindernd bzw. unerschwinglich hoch sein. Ein zweiter Nachteil ist die Schwierigkeit verwendbare Mengen von diesen Peptiden aus den natürlichen Quellen zu isolieren, zusammen mit den hohen Kosten zum Synthetisieren verwendbarer Mengen an Peptiden in diesem Größenbereich. Schließlich werden diese Verbindungen, wie andere Peptide, im Magen-Darmtrakt abgebaut und können somit nicht oral verabreicht werden.
Die WO 83/01 002 beschreibt Poly-(vinylbenzylammonium)-Polymere und deren Verwendung als antimikrobielle Agenzien. Die Polymere können Copolymere sein, die eine monomere Einheit mit einer Amino- oder Ammoniumgruppe umfassen und über eine aromatische Abstandshaltergruppe, wie Benzyl, an das Polymerrückgrat verbunden sind. Die WO 83/01 002 offenbart die Verwendung dieser Polymere in Lösungen zum Desinfizieren von Kontaktlinsen. Die EP 0 042 075 offenbart Copolymere, in denen eine monomore Einheit beispielsweise ein Oligosaccharid ist und die zweite monomere Einheit eine quaternäre Ammoniumgruppe umfasst, die eine hohe bakterizide Aktivität aufweisen können. Die EP 0 042 075 offenbart, dass die darin offenbarten Copolymere beispielsweise in der Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen zur topischen Verwendung, wie Cremes, Salben, Lotionen, etc., nützlich sein können.
Es besteht ein Bedarf für antimikrobielle Agenzien, die das breite Aktivitätsspektrum der natürlichen cytotoxischen Peptide besitzen, jedoch kostengünstig herzustellen sind, oral verabreicht werden können und geringere Konzentrationserfordernisse für eine therapeutische Aktivität aufweisen.
In einer ersten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Homopolymers, welches durch ein polymerisiertes Monomer mit einer über eine aliphatische Abstandshalter-Gruppe an das Polymerrückgrat angebrachten Animogruppe oder Ammoniumgruppe gekennzeichnet ist, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Magen-Darminfektion in einem Menschen.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Copolymers, das gekennzeichnet ist durch ein polymerisiertes Monomer mit einer über eine aliphatische Abstandshaltergruppe an das Polymerrückgrat angebrachten Aminogruppe oder Ammoniumgruppe und einem polymerisierten neutralen hydrophoben Monomer, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Magen-Darminfektion in einem Menschen.
Das zu verabreichende Polymer kann ein Homopolymer oder ein Copolymer sein. In einer Ausführungsform umfasst das Polymer ferner ein Monomer, das eine hydrophobe Gruppe umfasst, wie eine Arylgruppe oder eine geradkettige oder verzweigte C₃-C₁₈-Alkylgruppe.
Das zu verabreichende Polymer kann ferner wahlweise ein Monomer umfassen, das eine neutrale hydrophile Gruppe umfasst, wie eine Hydroxylgruppe oder eine Amidgruppe.
Die vorliegende Verwendung weist mehrere Vorteile auf. So werden die eingesetzten Polymere beispielsweise einfach unter Verwendung von Standardtechniken zur Polymersynthese und von kostengünstigen Ausgangsmaterialien hergestellt. Die Polymere werden in dem Verdauungstrakt nicht wesentlich abgebaut und können deshalb oral verabreicht werden. Polymerzusammensetzungen können ebenfalls leicht variiert werden, um Eigenschaften, wie Löslichkeit oder Quellvermögen in Wasser und antimikrobielle Aktivität, zu optimieren. Schließlich umfassen die zu verabreichenden Polymere funktionelle Amin- oder Ammoniumgruppen, die an das Polymerrückgrat über aliphatische Abstandshalter-Gruppen angefügt sind. Die strukturelle Flexibilität derartiger Abstandhalter-Gruppen minimiert Rückgratbeschränkungen auf die Wechselwirkung der Ammoniumgruppen mit anionischen Zielen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verwendung zum Verhindern bzw. Vorbeugen oder Behandeln einer mikrobiellen Infektion in einem Säuger, wie einem Menschen, durch Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge eines Polymers an den Säuger, welches mehrere Amino- oder Ammoniumgruppen umfasst, die an das Polymerrückgrat über aliphatische Abstandshalter-Gruppen angefügt sind.
Wie hier verwendet, ist eine "therapeutisch wirksame Menge" eine Menge, die ausreichend ist, um eine mikrobielle Infektion, teilweise oder vollständig, zu inhibieren oder eine Entwicklung einer mikrobiellen Infektion umzukehren oder ihr weiteres Fortschreiten zu verhindern oder zu verringern. Der Begriff "Polymer" betrifft ein Makromolekül, das mehrere sich wiederholende Einheiten oder Monomere umfasst. Der Begriff umfasst Homopolymere, die aus einem einzigen Monomertyp gebildet sind, und Copolymere bzw. Mischpolymere, die aus zwei oder mehr unterschiedlichen Monomeren gebildet sind. Ein "Terpolymer" ist ein Copolymer, das aus drei unterschiedlichen Monomeren gebildet ist. Der Begriff Polymer, wie hier verwendet, soll Proteine, Peptide, Polypeptide und proteinöse Materialien ausschließen.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff "Polymerrückgrat" oder "Rückgrat" auf den Abschnitt des Polymers, der eine kontinuierliche Kette ist, umfassend die zwischen Monomeren durch Polymerisation gebildeten Bindungen. Die Zusammensetzung des Polymerrückgrats kann in Begriffen der Identität der Monomere beschrieben werden, aus denen es gebildet ist, ohne Bezugnahme auf die Zusammensetzung von Abzweigungen oder Seitenketten weg von dem Polymerrückgrat. Somit soll ein Poly-(akrylamid)-Polymer ein Poly-(akrylamid)-Rückgrat aufweisen, wobei die Substituenten an dem Akrylamid-Stickstoffatom nicht betrachtet werden, die Komponenten der Polymerseitenketten darstellen. Ein Poly-(akrylamid-co-styrol)-Copolymer soll beispielsweise ein gemischtes Akrylamid/Styrol-Rückgrat aufweisen.
Der Begriff "Polymerseitenkette" oder "Seitenkette" bezieht sich auf den Abschnitt eines Monomers, der, nach Polymerisation, eine Abzweigung weg von dem Polymerrückgrat bildet. In einem Homopolymer sind alle Polymerseitenketten identisch. Ein Copolymer kann zwei oder mehr verschiedene Seitenketten umfassen. Umfasst eine Seitenkette beispielsweise eine ionische Einheit, hängt die ionische Einheit von dem Polymerrückgrat ab, oder ist ein Substituent davon, und wird als eine "Seitenstück- bzw. Gegenstück-ionische-Einheit" ("pendant ionic unit") bezeichnet. Der Begriff "Abstandshalter-Gruppe", wie hier verwendet, betrifft ein polyvalentes molekulares Fragment, das eine Komponente einer Polymerseitenkette ist und einen Seitenstückrest an das Polymerrückgrat verbindet. Der Begriff "aliphatische Abstandshalter-Gruppe" betrifft eine Abstandshalter-Gruppe, die keine aromatische Einheit, wie eine Phenyleneinheit umfasst.
Der Begriff "Additionspolymer", wie hier verwendet, ist ein Polymer, das durch die Addition von Monomeren ohne die nachfolgende Freisetzung von einem kleinen Molekül gebildet wird. Ein üblicher Typ eines Additionspolymers wird durch Polymerisation von olefinischen Monomeren gebildet, wobei Monomere durch die Bildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen zwischen Monomeren verbunden werden, ohne dass irgendwelche Atome verloren werden, die die nicht reagierten Monomere ausmachen.
Der Begriff "Monomer", wie hier verwendet, betrifft sowohl (a) ein einzelnes Molekül, das vor oder nach Polymerisation eine oder mehrere polymerisierbare funktionelle Gruppen umfasst, als auch (b) eine sich wiederholende Einheit eines Polymers. So kann beispielsweise ein nicht polymerisiertes Monomer, das zur Additionspolymerisation in der Lage ist, eine olefinische Bindung umfassen, die nach Polymerisation verloren wird.
Die Menge eines gegebenen zu verabreichenden Polymers wird auf einer individuellen Basis bestimmt und wird, zumindest teilweise, durch Betrachtung der Größe des Individuums, der Ernsthaftigkeit der zu behandelnden Symptome und des erstrebten Ergebnisses bestimmt. Das Polymer kann alleine oder in einer pharmazeutischen Zusammensetzung verabreicht werden, die das Polymer umfasst, einen annehmbaren Träger oder Verdünnungsmittel bzw. Streckmittel und wahlweise ein oder mehrere zusätzliche Arzneimittel.
Die Polymere können beispielsweise topisch, oral, intranasal oder rektal verabreicht werden. Die Form, in welcher das Agens verabreicht wird, beispielsweise Pulver, Tablette, Kapsel, Lösung oder Emulsion, hängt teilweise von der Route ab, durch die es verabreicht wird. Die therapeutische wirksame Menge kann in einer Reihe von Dosierungen bzw. Gaben verabreicht werden, die durch geeignete Zeitintervalle getrennt sind, wie Stunden.
Mikrobielle Infektionen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren behandelt oder verhindert werden können, umfassen bakterielle Infektionen, wie Infektionen durch Streptococcus, umfassend Streptococcous mutans, Streptococcus salivarius und Streptococcus sanguis, Salmonella, Campylobacter, umfassend Campylobacter sputum, Actinomyces, umfassend Actinomyces naeslundii und Actinomyces viscosus, Escherichia coli, Clostridium difficile, Staphylococcus, umfassend S. aureus, Shigella, Pseudomonas, umfassend P. aeruginosa, Eikenella corrodens, Actinobacillus actinomycetemcomitans, Bacteriodes gingivalis, Capnocytophaga, umfassend Capnocytophaga gingivalis, Wolinell recta, Bacteriodes intermedius, Mycoplasma, umfassend Mycoplasma salivarium, Treponema, umfassend Treponema denticola, Peptostreptococcus micros, Bacteriodes forsythus, Fusobakterien, umfassend Fusobacterium nucleatum, Selenomonas sputigena, Bacteriodes fragilis, Enterobacter cloacae und Pneumocystis. Ebenfalls umfasst sind protozoische Infektionen, wie Infektionen durch Cryptosporidium parvum und Giardia lamblia; amöbische Infektionen, wie Infektion durch Entameoba histolytica oder Acanthameoba; Infektionen durch Pilze, wie Infektionen durch Candida albicans und Aspergillus fumigatus und parasitische Infektionen, wie Infektionen durch A. castellani und Trichinella spiralis. Das Verfahren ist ebenfalls nützlich zur Behandlung von Infektionen verschiedener Organe des Körpers, jedoch ist es insbesondere nützlich für Infektionen der Haut und des Magen-Darmtrakts.
Polymere, die für das vorliegende Verfahren insbesondere geeignet sind, umfassen Polymere, die Schlüsselmerkmale natürlich vorkommender cytotoxischer Peptide besitzen, insbesondere die Fähigkeit amphipatische Strukturen zu bilden. Der Begriff „amphipatisch", wie hier verwendet, beschreibt eine dreidimensionale Struktur, die diskrete hydrophobe und hydrophile Bereiche aufweist. Somit interagiert ein Abschnitt der Struktur vorzugsweise mit wässrigem oder anderem polaren Medium, während ein anderer Abschnitt der Struktur vorzugsweise mit nicht-polaren Medien interagiert bzw. wechselwirkt. Ein amphipatisches Polymer resultiert aus dem Vorliegen von sowohl hydrophilen als auch hydrophoben Strukturelementen entlang des Polymerrückgrats.
In einer Ausführungsform umfasst das zu verabreichende Polymer ein Monomer der Formel I,
worin X eine kovalente Bindung ist, eine Carbonylgruppe oder eine CH₂-Gruppe, Y ein Sauerstoffatom, eine NH-Gruppe oder eine CH₂-Gruppe ist, Z eine Abstandshalter-Gruppe ist, R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder Ethylgruppe ist, R₁, R₂ und R₃ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine geradkettige oder verzweigte, substituierte oder nichtsubstituierte C₁-C₁₈-Alkylgruppe, eine Arylgruppe oder eine Arylalkylgruppe sind. Geeignete Alkylsubstituenten umfassen Halogenatome, wie Fluor- oder Chloratome.
In dem Fall, in der mindestens eines von R₁ – R₃ ein Wasserstoffatom ist, kann das Monomer ebenfalls in der freien Basen- oder Aminoform vorliegen, das heisst als die neutrale konjugierte Base des Ammonium-Kations. Das ein derartiges Monomer umfassende Polymer kann in der protonierten, kationischen Form verabreicht werden, wie als ein Salz einer pharmazeutisch annehmbaren Säure, oder in der freien Basenform. Geeignete Säuren umfassen Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Zitronensäure, Milchsäure, Weinsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Essigsäure, Ameisensäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Schwefelsäure, L-Glutaminsäure, L-Asparaginsäure, Brenztraubensäure, Mucinsäure, Benzoesäure, Gluconsäure (glucoronic acid), Oxalsäure, Ascorbinsäure und Acetylglycin. In jedem Fall werden nach Verabreichung bei physiologischem pH-Wert mehrere Aminogruppen protoniert, um Ammoniumgruppen zu werden, und das Polymer wird eine insgesamt positive Ladung tragen.
Die Abstandshalter-Gruppe ist eine Komponente der Polymerseitenkette und verbindet die Amino- oder Ammoniumgruppe an das Polymerrückgrat. Die Amino- oder Ammoniumgruppe ist somit eine Seitenstückgruppe. Die Abstandshalter-Gruppe kann eine geradkettige oder verzweigte, gesättigte oder nicht-gesättigte, substituierte oder nichtsubstituierte Alkylengruppe sein, wie eine Polymethylengruppe -(CH₂)_n-, wobei n eine ganze Zahl von ungefähr 2 bis ungefähr 15 ist. Geeignete Beispiele umfassen die Propylen-, Hexylen- und Octylengruppen. Die Alkylengruppe kann ebenfalls wahlweise an einer oder mehreren Stellen durch ein Heteroatom, wie ein Sauerstoff-, Stickstoff- (beispielsweise NH) oder Schwefelatom unterbrochen werden. Beispiele umfassen die Oxaalkylengruppen -(CH₂)₂O[(CH₂)₂O]_n(CH₂)₂-, wobei n eine ganze Zahl ist, die von 0 bis ungefähr 3 reicht.
Beispiele von Monomeren der Formel I mit quarternären Ammoniumgruppen umfassen 2-Trimethyl-ammonium-ethylmethacrylat, 2-Trimethylammoniumethylacrylat, N-(3-Trimethylammonium-propyl)methacrylamid, N-(6-Trimethylammoniumhexyl)acrylamid, N-(3-Trimetyhlammoniumpropyl)acrylamid, und N-(4-Trimethylammoniumbutyl)allylamin, wobei jedes davon ebenfalls ein Gegenanion umfasst. Beispiele von Monomeren nach Formel I mit einer Aminogruppe umfassen Allylamin und N-(3-Dimethylaminopropyl)acrylamid.
Zu verabreichende Polymere mit quarternären Ammoniumgruppen oder protonierten Aminogruppen umfassen ferner ein pharmazeutisch annehmbares Gegenion, wie Anionen die konjugierten Basen der pharmazeutisch annehmbaren Säuren, die vorstehend erläutert wurden, beispielsweise Chlorid, Bromid, Acetat, Format, Citrat, Ascorbat, Sulfat oder Phosphat. Die Anzahl an Gegenionen, die mit dem Polymer vor Verabreichung assoziiert sind, ist die notwendige Anzahl, um die elektrische Ladung auf dem Polymer auszugleichen.
Das Polymer kann ebenfalls ein Copolymer sein, das ferner ein hydrophobes Monomer umfasst. Das hydrophobe Monomer kann eine Seitenkette umfassen, die eine hydrophobe Gruppe trägt, wie eine gerade Kette oder eine verzeigte, substituierte oder nicht substituierte C₃-C₁₈-Alkylgruppe oder eine substituierte oder nicht-substituierte Arylgruppe. Beispiele geeigneter hydrophober Monomere umfassen Styrol, N-Isopropylacrylamid, N-t-Butylacrylamid, N-n-Butylacrylamid, Heptafluorbutylacrylat, N-n-Decylallylamin, N-n-Decylacrylamid, Pentafluorstyrol, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, n-Decylacrylat, N-t-Butyl methacrylamid, n-Decylmethacrylat und n-Butylmethacrylat.
Beispiele von Copolymeren bzw. Mischpolymeren, die ein Monomer nach Formel I und ein hydrophobes Monomer umfassen, umfassen Poly(N-(3-dimethylaminopropyl)acrylamid-co-N-(n-butyl)acrylamid) oder Salze davon mit pharmazeutisch annehmbaren Säuren. Andere Beispiele geeigneter Copolymere umfassen Poly(2-trimethylammoniumethylmethacrylat-co-styrol)-chlorid, Poly(2-trimethylammoniumethylmethacrylat-co-N-isopropylacrylamid)-chlorid, Poly(2-trimethylammoniumethylmethacrylat-co-heptafluorbutylacryl)-chlorid, Poly(3-trimethylammoniumpropylmethacrylat-co-styrol)-chlorid, Poly(3-trimethylammoniumpropylmethacrylat-co-N-t-butylacrylamid)-chlorid, Poly(3-trimethylammoniumpropylmethacrylat-co-N-n-butylacrylamid)-chlorid und Poly(N-(3-trimethylammoniumpropyl)allylamin-co-N-n-decylallylamin). Jedes dieser ionischen Copolymere kann ebenfalls mit anderen Gegenionen als Chlorid eingesetzt werden, beispielsweise mit einer konjugierten Base einer pharmazeutisch annehmbaren Säure.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das zu verabreichende Polymer ein Monomer nach Formel I, ein hydrophobes Monomer und ein neutrales hydrophiles Monomer, wie Acrylamid, Methacrylamid, N-(2-Hydroxyethyl)acrylamid oder 2-Hydroxyethylmethacrylat. Beispiele von Polymeren dieses Typs umfassen Terpolymere von N-(3-trimethylammoniumpropyl)methacrylamid/N-Isopropylacrylamid/2-Hydroxyethylmethacrylat, N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid/N-n-Decylacrylamid/2-Hydroxyethylmethacrylat, N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid/N-t-Butylmethacrylamid/Methacrylamid, N-(3-Trimethylammonium-propyl)methacrylamid/n-Decylacrylat/Methacrylamid, 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat/n-Butylacrylat/Acrylamid, 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat/t-Butylacrylat/Acrylamid, 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat/n-Decylacrylat/Acrylamid, 2-Trimethylammonium-ethylmethacrylat/n-Decylmethacrylat/Methacrylamid, 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat/N-t-Butyl-methacrylamid/Methacrylamid und 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat/N-n-Butylmethacrylamid/Methacrylamid.
Das zu verabreichende Polymer kann ein Additionspolymer sein mit einem Polymerrückgrat wie ein Polyacrylat-, Polyacrylamid-, Poly(allylalkohol)-, Poly(vinylalkohol)-, Poly(vinylamin)-, Poly(allylamin)- oder ein Polyalkyleneimin-Rückgrat. Das Polymer kann ein einheitliches Rückgrat aufweisen, wenn es aus Monomeren zusammengesetzt ist, die von einer üblichen polymerisierbaren Einheit, wie Acrylamid, abgeleitet sind. Falls das Polymer ein Copolymer ist, kann es ebenfalls ein gemischtes Rückgrat umfassen, so kann beispielsweise das Monomer nach Formel I ein Acrylamid-Derivat sein, während das hydrophobe Monomer ein Styrol-Derivat sein kann. Die hier offenbarten Polymere umfassen Beispiele von sowohl einheitlichen als auch gemischten Rückgraten.
Die in dem vorliegenden Verfahren verwendeten Polymere können ebenfalls Kondensationspolymere umfassen, wobei eine Polymerisation von Monomeren von der Freisetzung eines kleinen Moleküls, wie einem Wassermolekül, begleitet wird. Derartige Polymere umfassen, beispielsweise Polyester und Polyurethane.
Die Polymere zur Verwendung in dem vorliegenden Verfahren sind vorzugsweise im Wesentlichen nicht biologisch abbaubar und nicht absorbierbar. Das heißt, die Polymere werden unter physiologischen Bedingungen im Wesentlichen nicht in Fragmente abgebaut, die durch Körpergewebe absorbiert werden können. Die Polymere weisen vorzugsweise ein nicht hydrolysierbares Rückgrat auf, das unter Bedingungen, die es in der Zielregion des Körpers, beispielsweise dem Magen-Darm-Trakt, vorfindet, im Wesentlichen innert ist.
Die Zusammensetzung des zu verabreichenden Copolymere kann wesentlich variieren. So kann das Copolymer von ungefähr 95 Molprozent bis ungefähr 5 Molprozent, vorzugsweise von ungefähr 20 Molprozent bis ungefähr 80 Molprozent, eines Monomers nach Formel I umfassen. Das Copolymer kann ebenfalls von ungefähr 95 Molprozent bis ungefähr 5 Molprozent, vorzugsweise von ungefähr 20 Molprozent bis ungefähr 80 Molprozent, eines hydrophoben Monomers umfassen.
Andere Beispiele von Polymeren, die in dem vorliegenden Verfahren von Nutzen sind, sind in den U.S.-Patenten Nr. 5,703,188; 5,624,963; 5,679,717; 5,618,530 und 5,607,669 offenbart.
Das zu verabreichende Polymer weist, vorzugsweise, ein Molekulargewicht auf, das für den beabsichtigten Verabreichungsmodus geeignet ist und es dem Polymer ermöglicht die Zielregion des Körpers zu erreichen und für einen Zeitraum dort zu verbleiben, der ausreichend ist, um mit dem infizierenden Organismus in Wechselwirkung zu treten. So sollte beispielsweise ein Verfahren zum Behandeln einer Darminfektion ein Polymer mit ausreichend großem Molekulargewicht verwenden, um einer Absorption durch den Magen-Darm-Trakt in andere Körperteile, teilweise oder vollständig, zu widerstehen. Die Polymere können Molekulargewichte aufweisen, die in dem Bereich von ungefähr 500 Dalton bis ungefähr 500.000 Dalton liegen, vorzugsweise von ungefähr 2.000 Dalton bis ungefähr 150.000 Dalton.
Die Polymere, die in dem vorliegenden Verfahren nützlich sind, können durch bekannte Verfahren hergestellt werden. Ein erstes Verfahren umfasst die direkte Polymerisation eines Monomers, wie Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, oder einem Satz aus zwei oder mehr Monomeren, wie Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, N-n-Butylacrylamid und Acrylamid. Dies kann durch Standardverfahren einer Polymerisation mit freiem Radikal, einer kationischen oder anionischen Polymerisation erreicht werden, die im Stand der Technik wohl bekannt sind. Aufgrund von Reaktivitätsunterschieden zwischen zwei Monomeren, kann sich die Zusammensetzung eines auf diesem Weg erzeugten Copolymer von der Zusammensetzung des Ausgangs- bzw. Startgemisches unterscheiden. Diese Reaktivitätsunterschiede können ebenfalls zu einer nicht-zufälligen Verteilung von Monomeren entlang der Polymerkette führen.
Ein zweites Verfahren verfährt über das Intermediär bzw. den Vermittler (intermediacy) eines aktivierten Polymers, das labile Seitenketten umfasst, die leicht durch eine gewünschte Seitenkette substituiert werden. Ein Beispiel eines geeigneten aktivierten Polymers ist der Succinimidester von Polyacrylsäure, Poly(N-acryloyloxysuccinimid) (hier ebenfalls bezeichnet als "pNAS"), der mit Nucleophilen, wie einem primären Amin, reagiert, um ein N-substituiertes Polyacrylamid zu bilden. Ein anderes geeignetes aktiviertes Polymer ist Poly(para-nitrophenylacrylat), das in einer gleichartigen Weise mit Amin-Nucleophilen reagiert.
Polymere, die zur Verwendung in dem vorliegenden Verfahren geeignet sind, können ebenfalls durch Addition einer Seitenkette an ein vorgebildetes Polymer hergestellt werden. So kann beispielsweise Poly(allylamin) an dem Amino-Stickstoff durch ein oder mehrere alkylierende Agenzien alkyliert werden. So kann beispielsweise ein Anteil von Aminogruppen unter Verwendung eines geradkettigen bzw. normalen oder verzweigten C₃-C₁₈-Alkylhalogenid, wie n-Decylbromid, alkyliert werden, während ein anderer Anteil durch ein quaternäres Ammonium umfassendes Alkylhalogenid, wie 1-Trimethyammonium-4-bromobutan, alkyliert wird.
Ein Copolymer mit einem Polyacrylamid-Rückgrat, das Amid-Stickstoffe umfasst, die zwei unterschiedliche Substituenten tragen, kann durch eine Behandlung von p(NAS) mit weniger als einem Äquivalent (relativ zu N-Acryloyloxysuccinimid-Monomer) mit einem ersten primären Amin hergestellt werden, wobei ein Poly(N-substituiertes Acrylamide-co-N-acryoyloxysuccinimid)-Copolymer hergestellt wird. Verbleibendes N-Acryoyloxysuccinimid-Monomer kann dann beispielsweise mit einem Überschuss an einem zweiten primären Amin in Reaktion gebracht werden, um ein Polyacrylamid-Copolymer mit zwei unterschiedlichen N-Substituenten zu erzeugen. Somit kann durch Behandlung des aktivierten Polymers mit verschiedenen Verhältnissen an zwei oder mehr Aminen eine Vielzahl an Copolymer-Zusammensetzungen erhalten werden.
Wie nachstehend in Beispiel 35 erläutert, wurden mehrere hier beschriebene Polymere hinsichtlich in vitro-Aktivität gegen eine Infektiosität von Cryptosporidium parvum in einer Säugerzellkultur getestet. Von diesen war das in Beispiel 7 beschriebene Poly(TMAEMC-co-styrol), am meisten aktiv, wobei es angewendet als eine 0,1 mg/mL Lösung in Dimethylsulfoxid eine Inhibierung der Infektiosität von C. parvum von mehr als 90 % relativ zu der Kontrolle zeigte. Die verbleibenden, getesteten Polymere zeigten ebenfalls eine signifikante anti-Cryptosporidium-Aktivität.
Die Erfindung wird jetzt weiter und besonders durch die folgenden Beispiele erläutert.
Beispiele
Die folgenden Abkürzungen werden während der ganzen Beispiele verwendet, um die folgenden Monomere anzudeuten: MAPTAC, N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid; TMAEMC, 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat-chlorid; HEMA, 2-Hydroxyethylmethacrylat; TMAEAC, 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid.
Die Copolymere und Terpolymere der folgenden Beispiele sind als nominale Zusammensetzungen angegeben, die den molaren Verhältnissen der Ausgangs- bzw. Startmonomere in dem Copolymerisationsgemisch entsprechen.
Beispiel 1: Synthese von Poly(N-acryloyloxysuccinimid) (pNAS)
Eine Lösung aus N-Acryloyloxysuccinimid (25,0 g, 148 mmol) in 100 mL trockenen DMF wurde durch Spülen mit Stickstoff entgast und gleichzeitig auf 60 °C erhitzt. Zu dem Reaktionsgemisch wurde Azobisisobutyronitril (AIBN) (120 mg; 0,005 Äquivalente in Bezug auf das Monomer) zugesetzt. Es wurde der Reaktion ermöglicht für 24 Stunden bei 60 °C fortzuschreiten. Die Polymerlösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und in schnell gerührtes THF gegossen. Das so erhaltene weiße Präzipitat bzw. Niederschlag bzw. Ausfällung wurde filtriert, mit TMF gewaschen und unter Vakuum getrocknet.
Beispiel 2: Synthese von Poly(N-(3-dimethylaminopropyl)acrylamid-co-N-n-butylacrylamid
Zu einer Lösung aus 3,0 g (17,75 mmol) pNAS in 20 mL trockenem DMF wurde 0,6 g (3,55 mmol) n-Butylamin zugesetzt. Die so erhaltene Lösung wurde bei Raumtemperatur für 14 Stunden gerührt und dann für 4 Stunden auf 60 °C erhitzt. Nachdem die Lösung auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurden 9,05 g (89 mmol) 3-Dimethylaminopropylamin zugesetzt, und die so erhaltene Lösung wurde für 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann für 20 Stunden auf 60 °C erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur, wurde die Lösung mit 25 mL Wasser verdünnt und für 24 Stunden gegen Wasser dialysiert. Die Lösung wurde dann gefriergetrocknet, um Poly(N-(3-dimethylaminopropylacrylamid)-co-N-n-butylacrylamid) als einen klebrigen, weißen Feststoff zu liefern.
Beispiel 3: Synthese von Poly(N-(3-trimethylammoniumpropyl)acrylamid-co-N-n-butylacrylamid)-iodid
Zu einer Suspension aus Poly(3-dimethylaminopropyl-acrylamid-co-N-n-butylacrylamid in Methanol wurde 0,5 g Methyliodid zugesetzt. Das so erhaltene Gemisch wurde für 3 Stunden gerührt und wurde schrittweise homogen. Nach einem Rühren für weitere 12 Stunden, wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt und das Polymer wurde mit trockenem Hexan gewaschen.
Beispiel 4: Synthese von Poly(N-(2-hydroxyethyl)acrylamid-co-N-(6-trimethylammoniumhexyl)acrylamid)-bromid
Zu einer Lösung aus 2,48 g (15 mmol) pNAS in 5 mL DMF wurde 1,00 g (3 mmol) 1-Trimethylammonium-6-hexanamin-bromid zugesetzt. Die Lösung wurde bei Raumtemperatur für 4 Stunden gerührt und dann für 20 Stunden auf 60 °C erhitzt. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur gekühlt, wobei dann 8,95 g (150 mmol) 2-Ethanolamin zugesetzt wurde. Das so erhaltene Gemisch wurde für 20 Stunden auf 80 °C erhitzt, auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 10 mL Wasser verdünnt. Die Lösung wurde für 24 Stunden gegen Wasser dialysiert, dann gefriergetrocknet, um das Polymer als einen spröden weißen Feststoff hervorzubringen.
Beispiel 5: Synthese von Poly(TMAEAC)
Eine Lösung aus 48,25 g (0,25 mol) 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid in 400 mL Isopropanol wurde durch Spülen mit Stickstoff entgast und auf 35 °C erhitzt. Zu dieser gerührten Lösung wurde eine Lösung aus 0,8 g Kaliumpersulfat in 10 mL destilliertem Wasser zugesetzt. Es wurde eine leicht exotherme Reaktion beobachtet. Die Lösung wurde für 6 Stunden bei 35 °C gerührt und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Lösung wurde zu Hexan zugesetzt und das so erhaltene Präzipitat wurde durch Filtration isoliert.
Beispiel 6: Synthese von Poly(decamethylendimethylammonium-co-ethylen-dimethylammonium)-bromid
In einem dreihalsigen 250 mL Rundkolben wurden N,N,N'N'-Tetramethylethylendiamin (10,0 g, Aldrich), 1,10-Dibromdecan (25,8 g, Aldrich) und Methanol (100 mL) platziert. Das Gemisch wurde unter leichtem Rühren für 6 Tage auf 65 °C erhitzt, wobei an dem Punkt Methanol (40 mL) zugesetzt und das Gemisch für zwei weitere Tage refluxiert wurde. Das Gemisch wurde dann in Aceton getröpfelt, wobei sich ein Feststoff bildete, der durch Filtration gesammelt, mit Aceton gespült und in einem Vakuumofen getrocknet wurde, um 30,9 g an Produkt hervorzubringen.
Beispiel 7: Synthese von Poly(TMAEMC-co-styrol) 75/25
Ein 500 mL Rundkolben wurde mit Trimethylammoniumethylmethacrylat-chlorid (26,0 g einer 70 Gew.-% wässrigen Lösung, 18,2 g), Styrol (6,0 g) und Isopropanol (150 mL) beladen. Die Lösung wurde durch die Zugabe eines schnellen Stickstoffstroms für 10 Minuten entgast, gefolgt von der Zugabe von AIBN (0,5 g). Die Lösung wurde für weitere dreißig Minuten entgast, wobei während einer Fortdauer der Stickstoffzugabe die Lösung auf 70 °C erhitzt und die Temperatur für 17 Stunden beibehalten wurde. Das Polymer begann innerhalb von 2 Stunden zu präzipitieren, wobei sich am Ende der Reaktion ein klebriges weißes Präzipitat gebildet hat. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt, das Isopropanol wurde von dem Polymer dekantiert, und das Polymer wurde in Methanol gelöst. Eine tropfenweise Zugabe der Methanollösung zu Ethylacetat (1200 mL) bewirkte, dass das Polymer als ein feines, weißes Pulver präzipitierte, das durch Filtration gewonnen wurde.
Beispiel 8: Synthese von Poly(TMAEMC-co-N-isopropylacrylamid) (67/33)
Ein 500 mL Rundkolben wurde mit Trimethylammoniumethylmethacrylat-chlorid (14,5 g einer 70 Gew.-%igen wässrigen Lösung, 10,0 g), N-Isopropylacrylamid (5,0 g) und Isopropanol (150mL) beladen. Die Lösung wurde durch die Zugabe eines schnellen Stickstoffstroms für 10 Minuten entgast, gefolgt von der Zugabe von AIBN (0,5 g). Die Lösung wurde für weitere 60 Minuten entgast. Das Reaktionsgemisch wurde auf 70 °C erhitzt und die Temperatur wurde für 16 Stunden beibehalten. Das Polymer präzipitierte teilweise über den Reaktionsverlauf. Nach Abkühlen bzw. Kühlen wurde das Propanol von dem Polymer dekantiert und das Polymer wurde in Methanol gelöst. Eine tropfenweise Präzipitation der Methanollösung in Ethylacetat (1200 mL) bewirkte, dass das Polymer als weißer, käsiger Niederschlag abgelagert wurde, der durch Filtration gewonnen, mit Ethylacetat gewaschen und unter Vakuum getrocknet wurde.
Zusätzlich wurden TMAEMC/N-Isopropylacrylamid-Copolymere durch ein gleichartiges Verfahren mit den Ausgangsmonomeren in den folgenden Verhältnissen hergestellt: TMAEMC/N-Isopropylacrylamid = 40/60, 25/75 und 15/85.
Beispiel 9: Synthese von Poly(MAPTAC-co-Styrol) 75/25
Zu Isopropanol (150 mL) wurde eine Lösung aus N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid in Wasser (50 Gew.-%ige Lösung, 24,0 g, 12,0 g des Monomers) zugesetzt. Zu dieser Lösung wurde Styrol (6,0 g) zugesetzt, gefolgt von der Zugabe von AIBN (0,5 g). Die homogene Lösung wurde durch Durchblasen eines Stickstoffstroms für 30 Minuten entgast. Die Lösung wurde für 15 Stunden auf 70 °C erhitzt. Das Polymer präzipitierte teilweise mit Fortschritt der Reaktion. Die Lösung wurde abgekühlt, das Isopropanol wurde abdekantiert und der weiße Feststoff wurde mit Propanol (50 mL) gewaschen. Das Propanol wurde ein zweites Mal dekantiert, und der Feststoff wurde in Methanol (150 mL) gelöst. Die klare Lösung wurde tropfenweise zu Ethylacetat zugesetzt, was bewirkte, dass das Polymer als ein weißes Pulver präzipitierte. Das Polymer wurde durch Filtration gewonnen, mit 50 mL Ethylacetat gewaschen und luftgetrocknet.
Ein zusätzliches MAPTAC/Styrol-Copolymer wurde durch ein gleichartiges Verfahren hergestellt, das ein 50/50-Gemisch an Ausgangsmonomeren einsetzte.
Beispiel 10: Synthese von Poly(TMAEMC-co-heptafluorbutylacrylat) 75/25
Ein 500 mL Rundkolben wurde mit 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat-chlorid (26,0 g einer 70 Gew.-%igen wässrigen Lösung, 18,2 g), Heptafluorbutylacrylat (6,0 g) und Isopropanol (150mL) beladen. Die Lösung wurde durch die Zugabe eines schnellen Stickstoffstroms für 10 Minuten entgast, gefolgt von der Zugabe von AIBN (0,5 g). Die Lösung wurde für weitere dreißig Minuten entgast, wobei während der Fortdauer der Stickstoff zugabe, die Lösung auf 70 °C erhitzt wurde. Die Temperatur wurde für 17 Stunden beibehalten. Das Polymer begann innerhalb einer Stunde zu präzipitieren, wobei sich am Ende der Reaktion ein klebriges, weißes Präzipitat gebildet hatte. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt, das Propanol wurde von dem Polymer dekantiert und das Polymer wurde in Methanol (100 mL) gelöst. Eine tropfenweise Präzipitation der Methanollösung in Ethylacetat (1200 mL) bewirkte, dass das Polymer als weißer Feststoff abgelagert wurde, der durch Filtration gewonnen wurde.
Beispiel 11: Synthese von Poly(MAPTAC-co-N-t-butylacrylamid) 75125
Zu einem dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 36,4 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid und 6 g N-t-Butylacrylamid, gefolgt von 150 mL Isopropanol zugesetzt. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das so erhaltene Reaktionsgemisch bestand aus zwei Phasen. Die trübe, flüssige Phase wurde von der Hauptmenge der Reaktion dekantiert, die eine weiße, klebrige, feste Phase war. Die Flüssigkeit wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert und durch Vakuumfiltration durch einen Büchner-Trichter filtriert. Das weiße, hygroskopische Präzipitat wurde unter Vakuum getrocknet. Die feste Phase wurde in Methanol gelöst und in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert und durch Vakuumfiltration filtriert, um ein weißes Pulver hervorzubringen, das unter Vakuum gelagert wurde.
Zusätzlich wurden MAPTAC/N-t-Butylacrylamid-Copolymere durch ein gleichartiges Verfahren beginnend mit den Ausgangsmonomeren in den folgenden Verhältnissen hergestellt: N-(3-trimethylammoniumpropyl)methacrylamid/N-t-Butylacrylamid = 60/40, 50/50, 40/60 und 25/75.
Beispiel 12: Synthese von Poly(N-decylallylamin-co-N-(4-trimethylammoniumbutyl)allylamin)
Zu einer Lösung aus Poly(allylamin)·HCl (20,15 g einer 50 Gew.-%igen wässrigen Lösung) wurde Natriumhydroxid (5,64 g) als ein Feststoff zugesetzt. Die Lösung wurde für 40 Minuten gerührt, filtriert und der Filterkuchen wurde mit Methanol (15 mL) gewaschen.
Die Lösung wurde weiter mit Methanol (25 mL) verdünnt und es wurde 1-Bromdecan (7,73 g, 35 mmol) und (1-Trimethylamino-4-brombutan)-chlorid (9,13 g, 35mmol) zu der Lösung zugesetzt. Es wurde eine Lösung aus Natriumhydroxid (2,8 g, 70 mmol) in Wasser (5 mL) hergestellt. Diese Lösung wurde in vier Anteilen in dreißigminütigen Intervallen zu dem Reaktionsgemisch zugesetzt. Die Lösung wurde dann für 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, gefolgt von einer Dialyse gegen deionisiertes Wasser und gefriergetrocknet. Insgesamt wurden 23,2 g eines glasigen, hygroskopischen Feststoffs gewonnen.
Beispiel 13: Synthese von Poly(TMAEMC-co-N-t-butyl-acrylamid) 57/43
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 18,20 g einer 70 %igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylmethacryl-chlorid und 9,7 g N-t-Butylacrylamid, gefolgt von 150 mL Isopropanol zugesetzt. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das so erhaltene Reaktionsgemisch bestand aus zwei, leicht trennbaren Phasen. Die flüssige Phase wurde von der Hauptmenge der Reaktion dekantiert, die ein weißer Feststoff war. Die Flüssigkeit wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert und durch Vakuumfiltration durch einen Büchner-Trichter filtriert. Das weiße Präzipitat wurde unter Vakuum getrocknet und gewogen: Fraktion A, 10,1 g (45,1 % Ausbeute basierend auf 22,4 g zugesetzten Monomeren). Die feste Phase wurde in Methanol gelöst und in 600 mL Ethylacetat präzipitiert und durch Vakuumfiltration filtriert, um Fraktion B hervorzubringen, 5,81 g eines weißen Pulvers (25,9 % Ausbeute), das unter Vakuum getrocknet wurde.
Ebenfalls wurden durch ein gleichartiges Verfahren TMAEMC/N-t-Butylacrylamid-Copolymere mit den Ausgangsmonomeren in den folgenden Verhältnissen hergestellt: TMAEMC/N-t-Butylacrylamid = 63/37, 50/50, 40/60, 25/75, 15/85 und 5/95.
Beispiel 14: Synthese von Poly(MAPTAC-co-N-n-decylacrylamid) 75/25
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 36,4 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid und 6 g N-n-Decylacrylamid, gefolgt von 150 mL Isopropanol zugesetzt. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch bestand aus zwei, leicht trennbaren Phasen. Die klare, gelbe, flüssige Phase wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das Präzipitat wurde durch Filtration isoliert und unter Vakuum getrocknet, um 2,14 g eines gelben Pulvers, Fraktion A (8,84 % Ausbeute) hervorzubringen. Zu dem sahneartigen, gelben Reaktionspräzipitat wurde Methanol zugesetzt und die so erhaltene trübe, gelbe Lösung wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das weiße Präzipitat wurde durch Filtration isoliert und unter Vakuum getrocknet, um Fraktion B, 27,22 g, als ein leicht gelbes Pulver (71,2 % Ausbeute), hervorzubringen.
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren MAPTAC/N-n-Decylacrylamid-Copolymere mit den Ausgangsmonomeren in den folgenden Verhältnissen hergestellt: MAPTAC/N-n-Decylacrylamid = 60/40, 50/50, und 40/60.
Beispiel 15: Synthese von Poly(TMAEMC-co-pentafluorstyrol) 75/25
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 26,0 g einer 70 %igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat-chlorid und 6 g Pentafluorstyrol, gefolgt von 150 mL Isopropanol zugesetzt. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch bestand aus zwei Phasen. Die trübe Lösung wurde verworfen. Die Hauptmenge der Reaktion, die aus einer weißen, festen Masse am Boden des Kolbens bestand, wurde in Methanol gelöst. Die so erhaltene klare Lösung wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das weiße Präzipitat wurde durch Vakuumfiltration isoliert, um 20,39 g eines feinen, weißen Pulvers (84,3 % Ausbeute) hervorzubringen.
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren TMAEMC/Pentafluorstyrol-Copolymere mit den Ausgangsmonomeren in den folgenden Verhältnissen hergestellt: TMAEMC/Pentafluorstyrol = 60/40 und 50/50.
Beispiel 16: Synthese von Poly(MAPTAC-co-Pentafluorstyrol) 75/25
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 36,3 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid und 6 g Pentafluorstyrol, gefolgt von 150 mL Isopropanol zugesetzt. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch bestand aus einer trüben Lösung mit einem weißen Präzipitat. Der Überstand wurde verworfen. Das weiße Reaktionspräzipitat wurde in Methanol gelöst, und die so erhaltene klare Lösung wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das weiße Präzipitat wurde durch Filtration isoliert und unter Vakuum getrocknet, um 12,81 g eines feinen, weißen Pulvers (52,9 % Ausbeute) hervorzubringen.
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren MAPTAC/Pentafluorstyrol-Copolymere mit den Ausgangsmonomeren in den folgenden Verhältnissen hergestellt: MAPTAC/Pentafluorstyrol = 60/40 und 50/50.
Beispiel 17: Synthese von MAPTAC/N-t-Butylacrylamid/HEMA-Terpolymer 33/33/33
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 16,1 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid, 8 g N-t-Butylacrylamid und 8 g 2-Hydroxyethylmethacrylat. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch bestand aus einer trüben Lösung mit einem weißen Latex bzw. Milchsaft am Boden des Kolbens. Die Lösung wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das weiße Präzipitat wurde durch Filtration isoliert, um ein klebriges, weißes Pulver hervorzubringen, das unter Vakuum getrocknet wurde, um 10,43 g eines klumpigen bzw. grobstückigen, weißen Feststoffs (Fraktion A) (43,1 % Ausbeute) hervorzubringen. Das weiße Reaktionspräzipitat wurde in Methanol gelöst und in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das Präzipitat wurde durch Filtration isoliert und unter Vakuum getrocknet, um 8,89 g eines feinen, weißen Pulvers (Fraktion B) (36,7 % Ausbeute) hervorzubringen.
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren MAPTAC/N-t-Butylacrylamid/HEMA-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: MAPTAC/N-t-Butylacrylamid/HEMA = 28/43/28, 23/53/23 und 18/63/18.
Beispiel 18: Synthese von MAPTAC/N-Isopropylacrylamid/EMA-Terpolymer 18/63/18
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 8,9 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid, 15,3 g N-Isopropylacrylamid und 4,4 g 2-Hydroxyethylmethacrylat. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Die klare, leicht rosafarbene Reaktionslösung wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das Präzipitat wurde durch Filtration isoliert, um einen klebrigen, weißen Feststoff hervorzubringen, der unter Vakuum getrocknet wurde, um 14,42 g eines harten klaren/weißen körnigen bzw. granulären Feststoffs (59,6 % Ausbeute) hervorzubringen.
Beispiel 19: Synthese von MAPTAC/N-Decylacrylamid/HEMA-Terpolymer 33/33/33
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 16,1 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid, 8 g N-Decylacrylamid und 8 g 2-Hydroxyethylmethacrylat. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch bestand aus zwei Phasen. Die klare, gelbe Lösung wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das Präzipitat wurde durch Filtration isoliert. Das klebrige, gelbe Präzipitat wurde unter Vakuum getrocknet, und der so erhaltene brüchige bzw. spröde, klare, gelbe Schaum wurde zerrieben bzw. zerstoßen, um 4,98 g eines feinen, gelben, granulären Pulvers (Fraktion A) (20,6 % Ausbeute) hervorzubringen. Der weiße Reaktionslatex wurde in Methanol gelöst und in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das Präzipitat wurde durch Filtration isoliert und unter Vakuum getrocknet, um 10,24 g eines leicht gelben, granulären Feststoff (Fraktion B) (42,3 % Ausbeute) hervorzubringen.
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren MAPTAC/N-Decylacrylamid/HEMA-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: MAPTAC/N-Decylacrylamid/HEMA = 28/43/28, 23/53/23 und 18/63/18. Beispiel 20: Synthese von TMAEAC/n-Butylacrylat/Acrylamid-Terpolymer 10/30/60 In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt gefolgt von 4,84 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylatchlorid, 7,26 g n-Butylacrylat und 14,52 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das so erhaltene weiße Reaktionsgemisch wurde durch Vakuumfiltration durch einen Büchner-Trichter filtriert, um ein weißes Pulver hervorzubringen. Das Pulver wurde mit Isopropanol gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 21,57 g eines feinen, weißen Pulvers hervorzubringen (89,1 % Ausbeute, basierend auf 24,2 g Monomere).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren TMAEAC/n-Butylacrylat/Acrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: TMAEMC/n-Butylacrylat/Acrylamid = 20/20/60 und 30/10/60.
Beispiel 21: Synthese of TMAEAC/t-Butylacrylat/Acrylamid-Terpolymer 10/30/60
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 4,84 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, 7,26 g t-Butylacrylat und 14,52 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das so erhaltene weiße Reaktionsgemisch wurde durch Vakuumfiltration durch einen Büchner-Trichter filtriert, um ein weißes Pulver hervorzubringen. Das Pulver wurde mit Isopropanol gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 21,13 g eines weißen Pulvers hervorzubringen (87,3 % Ausbeute).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren TMAEAC/t-Butylacrylat/Acrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der/an Ausgangsmonomere(n) hergestellt: TMAEAC/t-Butylacrylat/Acrylamid = 20/20/60 und 30/10/60.
Beispiel 22: Synthese von TMAEAC/n-Decylacrylat/Acrylamid-Terpolymer 10/30/60
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 4,84 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, 7,26 g n-Decylacrylat und 14,52 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das so erhaltene weiße Reaktionsgemisch wurde durch Vakuumfiltration durch einen Büchner-Trichter filtriert, um ein weißes Pulver hervorzubringen. Das Pulver wurde mit Isopropanol gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 21,52 g eines feinen, weißen Pulvers hervorzubringen (89 % Ausbeute).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren TMAEAC/n-Decylacrylat/Acrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: TMAEAC/n-Decylacrylat/Acrylamid = 20/20/60 und 30/10/60.
Beispiel 23: Synthese von MAPTAC/N-t-Butylmethacrylamid/Methacrylamid-Terpolymer 10/30/60
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 4,84 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid, 7,26 g of N-t-Butylmethacrylamid und 14,52 g Methacrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Es war zu schwierig, das weiße Reaktionsgemisch durch Vakuumfiltration zu filtrieren, so dass anstelle Zentrifugationstechniken eingesetzt wurden. Das Reaktions gemisch wurde in 50 mL Zentrifugenröhrchen gegossen und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen. Zu dem Polymer wurde Isopropanol zugesetzt und das Gemisch wurde gerührt und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und die weißen Feststoffe wurden vereinigt und unter Vakuum getrocknet, um 14,99 g eines leicht gelbbraunes (buff) Pulver hervorzubringen (61,9% Ausbeute).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren MAPTAC/N-t-Butylmethacrylamid/Methacrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: MAPTAC/N-t-Butylmethacrylamid/Methacrylamid = 20/20/60, 33/33/33 und 30/10/60.
Beispiel 24: Synthese von MAPTAC/n-Decylmethacrylat/Methacrylamid-Terpolymer 10/30/60
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 4,84 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid, 7,26 g of n-Decylmethacrylat und 14,52 g Methacrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Isopropanol wurde dekantiert, um ein weißes, grobes (chunky) Pulver zurückzulassen. Es wurde Isopropanol zugesetzt und das Gemisch wurde in 50 mL Zentrifugenröhrchen gegossen und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen. Zu dem Polymer wurde Isopropanol zugesetzt und das Gemisch wurde gerührt und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und die weißen Feststoffe wurden vereinigt und unter Vakuum getrocknet, um 18,50 g eines granulären, weißen Feststoffs hervorzubringen (76,4% Ausbeute).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren MAPTAC/N-Decylmethacrylamid/Methacrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: MAPTAC/N-Decylmethacrylamid/Methacrylamid = 20/20/60, 33/33/33 und 30/10/60.
Beispiel 25: Synthese von TMAEMC/n-Decylmethacrylat/Methacrylamid-Terpolymer 10/30/60
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 3,46 g einer 70 %igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat-chlorid, 7,26 g n-Decylmethacrylat und 14,52 g Methacrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das weiße Reaktionsgemisch wurde in 50 mL Zentrifugenröhrchen gegossen und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen. Zu dem Polymer wurde Isopropanol zugesetzt und das Gemisch wurde gerührt und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und die weißen Feststoffe wurden vereinigt und unter Vakuum getrocknet, um 10,29 g eines harten, weißen Feststoffs hervorzubringen (42,5 % Ausbeute).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren TMAEMC/N-n-Decylmethacrylamid/Methacrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: TMAEMC/N-n-Decylmethacrylamid/Methacrylamid = 20/20/60, 33/33/33 und 30/10/60.
Beispiel 26: Synthese von TMAEMC/N-t-Butylmethacrylamid/Methacrylamid-Terpolymer 10/30/60
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 3,46 g einer 70 %igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat-chlorid, 7,26 g N-t-Butylmethacrylamid und 14,52 g Methacrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das weiße Reaktionsgemisch wurde in 50 mL Zentrifugenröhrchen gegossen und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen. Zu dem Polymer wurde Isopropanol zugesetzt und das Gemisch wurde gerührt und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und die weißen Feststoffe wurden vereinigt und unter Vakuum getrocknet, um 18,35 g eines feinen, weißen Pulvers hervorzubringen (75,8 % Ausbeute).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren TMAEMC/N-t-Butylmethacrylamid/Methacrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Aus gangsmonomere hergestellt: TMAEMC/N-t-Butylmethacrylamid/Methacrylamid = 20/20/60, 33/33/33 und 30/10/60.
Beispiel 27: Synthese von TMAEMC/n-Butylmethacrylat/Methacrylamid-Terpolymer 10/30/60
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 3,46 g einer 70 %igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylmethacrylat-chlorid, 7,26 g n-Butylmethacrylat und 14,52 g Methacrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das weiße Reaktionsgemisch wurde in 50 mL Zentrifugenröhrchen gegossen und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen. Zu dem Polymer wurde Isopropanol zugesetzt und das Gemisch wurde gerührt und zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen und die weißen Feststoffe wurden vereinigt und unter Vakuum getrocknet, um 20,99 g eines klumpigen, weißen Pulvers hervorzubringen (86,7 % Ausbeute).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren TMAEMC/N-n-Butylmethacrylamid/Methacrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: TMAEMC/N-n-Butylmethacrylamid/Methacrylamid = 20/20/60 und 30/10/60.
Beispiel 28: Synthese von MAPTAC/n-Butylmethacrylat/Methacrylamid-Terpolymer 10/30/60
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 4,84 g einer 50 %igen wässrigen Lösung von N-(3-Trimethylammoniumpropyl)methacrylamid-chlorid, 7,26 g n-Butylmethacrylat und 14,52 g Methacrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das weiße Reaktionsgemisch wurde durch Vakuumfiltration filtriert, um ein weißes Pulver hervorzubringen. Das Pulver wurde mit Isopropanol gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 22,20 g eines weißen Pulvers hervorzubringen (91,7 % Ausbeute).
Zusätzlich wurden durch ein gleichartiges Verfahren MAPTAC/n-Butylmethacrylat/Methacrylamid-Terpolymere beginnend mit den folgenden Verhältnissen der Ausgangsmonomere hergestellt: MAPTAC/n-Butylmethacrylat/Methacrylamid = 20/20/60 und 30/10/60.
Beispiel 29: Synthese von TMAEAC/n-Decylacrylamide/Acrylamid-Terpolymer 33/33/33
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 16,13 g einer 50%igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, 8,06 g n-Decylacrylamid und 8,06 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das feine Präzipitat wurde durch Vakuumfiltration filtriert, um ein klebriges, gelbes Material hervorzubringen. Der leicht gelbe Feststoff wurde in Methanol gelöst und in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das Präzipitat wurde durch Vakuumfiltration filtriert, um 10,85 g eines klebrigen, leicht gelben Pulvers (44,8 % Ausbeute) hervorzubringen.
Beispiel 30: Synthese von TMAEAC/N-t-Butylacrylamid/Acrylamid-Terpolymer 33/33/33 In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 16,13 g einer 50%igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, 8,06 g N-t-Butylacrylamid und 8,06 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch bestand aus einer klaren, farblosen Lösung mit einer geringen Menge eines weißen, klebrigen Feststoffs. Die klare Lösung wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Das weiße Präzipitat wurde filtriert, in Wasser gelöst und gefriergetrocknet, um 6,65 eines weißen Pulvers hervorzubringen (27,5 % Ausbeute).
Beispiel 31: Synthese von TMAEAC/Styrol/Acrylamid-Terpolymer 33/33/33
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 16,13 g einer 50%igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, 8,06 g Styrol und 8,06 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch bestand aus einer klaren, farblosen Lösung und einem weißen Feststoff. Die klare Lösung wurde verworfen. Der Feststoff wurde in Methanol gelöst und in Ethylacetat (1200 mL) präzipitiert. Es bildete sich ein weißes Präzipitat, das sich aus der Lösung als ein klebriger, weißer Feststoff absetzte. Das Ethylacetat wurde dekantiert und der Feststoff durch einen Durchtritt von Stickstoff durch den Kolben getrocknet. Der Feststoff wurde in Wasser gelöst und gefriergetrocknet, um 18,14 g eines feinen, weißen Pulvers (75 % Ausbeute) hervorzubringen.
Beispiel 32: Synthese von TMAEAC/n-Butylacrylat/Acrylamid-Terpolymer 33/33/33
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 16,13 g einer 50%igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, 8,06 g n-Butylacrylat und 8,06 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch bestand aus einer klaren, farblosen Lösung und einem weißen, groben Feststoff. Die Lösungsphase wurde verworfen und der weiße Feststoff wurde in Wasser gelöst, filtriert und gefriergetrocknet, um 12,84 g eines feinen, weißen Pulvers (53,1 % Ausbeute) hervorzubringen.
Beispiel 33: Synthese von TMAEAC/n-Decylacrylat/Acrylamid-Terpolymer 33/33/33 In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 16,13 g einer 50%igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, 8,06 g n-Decylacrylat und 8,06 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das weiße Reaktionsgemisch wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Die trübe Lösung wurde dekantiert und das Polymer wurde mit Stickstoff getrocknet, in Wasser gelöst und gefriergetrocknet, um 8,79 g eines feinen, weißen Pulvers (36,3 % Ausbeute) hervorzubringen.
Beispiel 34: Synthese von TMAEAC/t-Butylacrylat/Acrylamid-Terpolymer 33/33/33
In einen dreihalsigen 500 mL Rundkolben, der mit einem Thermoelement, einem Rückflusskühler und einem Septum ausgerüstet war, wurden 150 mL Isopropanol zugesetzt, gefolgt von 16,13 g einer 50%igen wässrigen Lösung von 2-Trimethylammoniumethylacrylat-chlorid, 8,06 g t-Butylacrylat und 8,06 g Acrylamid. Die Lösung wurde für eine Stunde mit Stickstoff gespült und es wurde 0,5 g AIBN zugesetzt. Das Gemisch wurde für ~15 Minuten gespült, bis sich alles AIBN gelöst hatte. Die Lösung wurde unter Stickstoff für 16 Stunden auf 75 °C erhitzt.
Das weiße Reaktionsgemisch wurde in 1200 mL Ethylacetat präzipitiert. Die trübe Lösung wurde dekantiert und das Polymer wurde mit Stickstoff getrocknet, in Wasser gelöst und gefriergetrocknet, um 6,51 g eines feinen, weißen Pulvers (26,9 % Ausbeute) hervorzubringen.
Beispiel 35: In vitro-Aktivität ausgewählter Polymere gegen eine Infektiosität von C. parvum
In Objektträgern mit 16 Vertiefungen bzw. Wells wurden zusammenfließende MDBK-Zellmonoschichten wachsen gelassen und mit 5 × 10⁵ C. parvum-Oocysten pro Vertiefung infiziert. Zu den Monoschichten wurden verschiedene Verdünnungen der Testreagenzien in Dimethylsulfoxid (DMSO) zugesetzt, und die Kulturen wurden für 48 Stunden bei 37 °C (8 % CO₂) inkubiert. Die Höhe an Infektionen mit C. parvum wurde bestimmt und nach 48 Stunden durch einen indirekten Immunofluorezenz (IF)-Assay bzw. -Test analysiert. Es wurde anti-C. parvum-Sporozoit-Kanninchenserum (1:1000) als der primäre Antikörper verwendet, und ein Fluorescein-konjugiertes anit-Kanninchen-Ziegenserum (1:100) wurde als der sekundäre Antikörper verwendet. Jede Verdünnung wurde vierfach getestet und jeder Assay wurde mindestens zweimal durchgeführt. Die Mono schichten wurden mit Methanol fixiert und, nach IF-Markierung, wurde die Anzahl an in 10 Gesichtsfeldern bei starker Vergrößerung bzw. 10 High Power Fields (HPF) pro Vertiefung in jeder der vier Bohrungen pro Verdünnung beobachteten Parasiten gezählt, statistisch analysiert und mit infizierten Vertiefungen verglichen, die lediglich DMSO enthielten. Paromomycin wurde als das positive Kontroll-Arzneimittel verwendet. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.
Tabelle

Claims

Verwendung eines Homopolymers, welches durch ein polymerisiertes Monomer mit einer über eine aliphatische Abstandshalter-Gruppe an das Polymerrückgrat angebrachten Aminogruppe oder Ammonium-Gruppe gekennzeichnet ist, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Magen-Darm Infektion in einem Menschen.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei das polymerisierte Monomer mit einer über eine aliphatische Abstandshalter-Gruppe an das Polymerrückgrat angebrachten Aminogruppe oder Ammonium-Gruppe die Formel I
aufweist, worin R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder Ethylgruppe ist, X eine kovalente Bindung, eine Carbonylgruppe oder eine CH₂-Gruppe ist, Y ein Sauerstoffatom oder eine NH- oder eine CH₂-Gruppe ist, Z eine aliphatische Abstandshalter-Gruppe ist, und R₁, R₂ und R₃ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine normale oder verzweigte substituierte oder nicht substituierte C₁-C₁₈-Alkyl-Gruppe, eine Aryl- oder Arylalkyl-Gruppe sind.
Verwendung nach Anspruch 2, wobei Z eine normale oder verzweigte C₂-C₁₂-Alkylen-Gruppe oder eine an einem oder mehreren Stellen durch ein Heteroatom unterbrochene C₂-C₁₂-Alkylen-Gruppe ist.
Verwendung eines Co-Polymers, das gekennzeichnet ist durch ein polymerisiertes Monomer mit einer über eine aliphatische Abstandshalter-Gruppe an das Polymerrückgrat angebrachten Aminogruppe oder Ammonium-Gruppe und einem polymerisierten neutralen hydrophoben Monomer zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Magen-Darm Infektion in einem Menschen.
Verwendung nach Anspruch 4, wobei das polymerisierte Monomer mit einer über eine aliphatische Abstandshalter-Gruppe an das Polymerrückgrat angebrachten Aminogruppe oder Ammonium-Gruppe die Formel I
aufweist, R ein Wasserstoffatom oder eine Methyl- oder Ethylgruppe ist, X eine kovalente Bindung, eine Carbonylgruppe oder eine CH₂-Gruppe ist, Y ein Sauerstoffatom oder eine NH- oder eine CH₂-Gruppe ist, Z eine aliphatische Abstandshalter-Gruppe ist, und R₁, R₂ und R₃ jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine normale oder verzweigte, substituierte oder nicht substituierte C₁-C₁₈-Alkyl-Gruppe, eine Aryl- oder Arylalkyl-Gruppe sind.
Verwendung nach Anspruch 5, wobei Z eine normale oder verzweigte C₂-C₁₂-Alkylen-Gruppe oder eine an einem oder mehreren Stellen durch ein Heteroatom unterbrochene C₂-C₁ ₂-Alkylen-Gruppe ist.
Verwendung nach Anspruch 6, wobei das Heteroatom ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis ?, wobei mindestens einer von R₁, R₂ und R₃ eine Aryl-Gruppe, eine Benzyl-Gruppe oder eine normale oder verzweigte substituierte oder nicht substituierte C₁-C₁₈-Alkyl-Gruppe ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das polymerisierte neutrale hydrophobe Monomer eine unverzweigte oder verzweigte, substituierte oder nicht substituierte C₃-C₁₈-Alkyl-Gruppe, eine Aryl-Gruppe oder eine Aralkyl-Gruppe umfasst.
Verwendung nach Anspruch 9, wobei das polymerisierte neutrale hydrophobe Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Styrol, N-Isopropylacrylamid, N-t-Butylacrylamid, N-n-Butylacrylamid, Heptafluorbutylacrylat, N-n-Decylallylamin, N-n-Decylacrylamid, Pentaflourstyrol, n-Butylacrylat, t-Butylacrylat, n-Decylacrylat, N-t-Butylmethacrylamid, n-Decylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, n-Decylacrylat und t-Butylacrylat.
Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei das Co-Polymer weiter ein polymerisiertes neutrales hydrophobes Monomer aufweist.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei das neutrale hydrophobe Monomer Acrylamid, Methacrylamid, N-(2-Hydroxyethyl)acrylamid und (2-Hydroxyethyl)methacrylamid ist.
Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Magen-Darm Infektion eine bakterielle Infektion, eine Protozoen-Infektion, eine Amöben-Infektion, eine Pilz-Infektion oder eine Parasiten-Infektion ist.