JP2015536352A - 表面を対象とする、紫外光硬化系ベンゾフェノン末端第4級アンモニウム抗菌剤 - Google Patents
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Abstract
Description
USP4,948,819には、UV硬化ラッカー被膜として使用される、光活性結合分子を有する水溶性の第4級アンモニウムメタクリレート被膜が開示されている。
USP5,714,360には、化学的架橋剤X−Y−X(Xは光反応性ラジカル、そしてYはある化合物を他の化合物または基体に結合するために使用される窒素含有基である)が開示されている。
J.C.Tillerなどは、(Proceedings of the National Academy of Sciences、2001、98、5981)において、ポリビニルピロリドン(PVP)−QACからなる表面被膜組成物であって、表面が予め官能基化されたガラス表面で、PVP−QACが官能基に結合した表面被膜組成物を記載している。この表面の場合、塩化アシル化合物を使用して予め官能基化し、被膜がガラス表面に結合できるようにしておく必要がある。
米国特許出願公開第2006/0147413号には、蛋白質、遺伝子、ベクトルや細胞などの分子治療剤を効果的に利用するために使用する反応性基バイオマテリアルを介して結合した水溶性の光活性ポリマーが開示されている。
米国特許出願公開第2007/0231291号には、表面を細菌攻撃や真菌攻撃から保護するために使用する重合したQAC−ポリエチレンイミンが開示されている。
国際特許出願公開第WO2010/065421号には、レオロジー改良剤または抗菌剤を含有し、抗菌剤が被膜ポリマーに共有結合していないUV硬化性被膜が開示されている。
国際特許出願公開第WO2010/096444号には、予め官能基化された表面に結合し、この表面に抗菌活性を付与できるUV硬化性ポリエチレンイミンポリマーが開示されている。上記表面を7−オクテニルトリクロロシランと反応させることによって官能基化を行う。
V.P.Dhende等は(Application of Material Interfaces、2001、3、2830)において、予め官能基化された表面に結合し、この表面に抗菌活性を付与できるUV硬化性ポリエチレンイミン共重合体が開示されている。上記表面をオクチルトリクロロシランと反応させることによって官能基化を行う。
国際特許出願公開第WO2011/139817号には、予め官能基化された表面に結合し、この表面に抗菌活性を付与できるUV硬化性ビニル置換ポリエチレンイミンが開示されている。上記表面を7−オクテニルトリクロロシランと反応させることによって官能基化を行う。
Mustafa Baris Yagciは(“Self−Stratifying Antimicrobial Coatings”、Ph.D.dissertation、January 16、2012)において、特にQAC−結合ポリウレタン表面被膜を記載している。
このように、細菌耐性を最小化するか、あるいは細菌耐性を排除できる耐久性がある上に環境的に安全な抗菌表面被膜が長い間求められてきていることがわかる。
この製造方法は、式(II)の化合物:
を式(III)のアルキルハロゲン化物:
(式中、Yはクロロまたはブロモから選択されるハロゲンであり、好ましくはブロモである)と炭酸アルカリ金属の存在下で反応させて、式(IV):
で表わされる化合物を生成する工程(a)、
式(IV)の化合物を適宜式(V):
で表わされる化合物に変換する工程(b)、および
式(IV)または式(V)の化合物を式(VIa)または式(VIb):
である。アルキル鎖は分岐状でもよく、あるいは線状でもよく、好ましいのは線状アルキル鎖である。紫外光活性部分は、好ましくは炭素原子数が3〜6のアルキル鎖を介して正荷電の窒素中心に結合している。アルキル鎖としては線状アルキル鎖が好ましく、紫外光活性部分としてはベンゾフェノンが好ましい。ハロゲン対イオンとしてはクロロ、ブロモおよびヨードからなる群から選択されるものが好ましく、そしてクロロまたはブロモから選択されるものが最も好ましい。ただし、ハロゲンがブロモの場合、紫外光活性部分を窒素中心に結合するアルキル鎖は炭素原子数が3であり、2つのアルキル基はメチルであり、長分子アルキル鎖の炭素原子数は18であってはならない。
式中、R3、R4およびR5はそれぞれ独立して水素、炭素原子数が1〜6の線状アルキルまたは分岐アルキルまたは炭素原子数が6〜10のアリールであり、R3およびR4についてはメチル、エチル、n−プロピルまたはイソプロピルが好ましく、またR5については水素が好ましい。2つのアルキル基としてはそれぞれ独立してメチル、エチル、n−プロピルまたはi−プロピルが好ましく、最も好ましいのはメチルである。紫外光活性部分は、好ましくは炭素原子数が3〜6のアルキル鎖を介して正荷電の窒素中心に結合している。アルキル鎖として線状アルキル鎖が好ましく、紫外光活性部分としてはベンゾフェノンが好ましい。ジ−N−置換−ジアルキルアミノプロピルナフタレン−1−スルホンアミド基は、紫外光の下で蛍光発光し、第4級アンモニウム化合物の存在を示す指標として作用する。
(式中、R3、R4およびR5はそれぞれ独立して水素、炭素原子数が1〜6の線状アルキルまたは分岐アルキルまたは炭素原子数が6〜10のアリールであり、R3およびR4についてはメチル、エチル、n−プロピルまたはイソプロピルが好ましく、またR5については水素が好ましい)上記工程からのハロアルキルベンゾフェノンをアルキル基の一つが5−ジメチルアミノナフタレン−1−スルホンアミドプロピルで、残りの2つのアルキル基がそれぞれ独立してメチル、エチル、n−プロピルまたはi−プロピルから選択されるもので、好適にはメチルであるトリアルキルアミンと反応させることによって実施できる。ハロアルキルベンゾフェノンのハロ基はクロロ、ブロモまたはヨードであればよい。この反応はDMF、アセトン、THF、メタノール、エタノールまたはアセトニトリルから選択する還流極性溶剤中で実施できる。最適な溶剤はアセトニトリルである。反応については、出発物質が実質的に存在しなくなるまで続行する。反応の進行をモニターする一つの方法はTLCである。第4級アンモニウム生成物については、冷たいジエチルエーテル、より好ましくは約−10℃〜約10℃の温度か、好ましくは約0℃の温度のジエチルエーテルの添加により反応混合物から沈殿させ、反応溶剤を蒸発させることによって単離する。
以下に非制限的な実施例を示す。
特に断らない限り、すべての試薬およびすべての溶剤は、Sigma−Aldrich社から入手したもので、入手状態のものをそのまま使用した。炭酸カリウムはFisher社から、N,N−ジメチルオクタデシルアミンはAcros社から、そしてヨウ化ナトリウムはBDH社から入手した。5−(ジメチルアミノ)−N−(3−(ジメチルアミノ)プロピル)ナフタレン−1−スルホンアミド(化合物10)は文献:Wang、X&Schneider、H.Binding of dansylamide derivatives to nucleotides and nucleic acid、J.Chem.Soc.Perkin Trans.2、1998、1323−1328;Hillman G.R.et al.、Effects of Dansylated Acetylcholine Analogs on Schistosoma a Mansoni、J.Pharm.Sci.、1980、69(5)、516−520に記載されている方法に従って用意した。ポリ塩化ビニル(PVC)については、Oran Industries社(Woodbridge ON)から入手し、そしてシリコーンチューブについてはVWRブランドの精選シリコーン製チューブ(0.062×0.125×0.032cm)を使用した。使用した紫外光換気フードには、G30T8 30ワット殺菌蛍光球を装着したものを使用し、HanoviaユーティリティUV石英灯の出力は140ワットであった。抗菌性試験に使用したトリプチケースソイ寒天培地(Trypticase soy agar)は、Bio Basic Canada Inc.社のAgar Aであった。
溶剤として重水素化クロロホルム(CDCl3)を使用して400MHz Bruker Avance分光計で核磁気共鳴(NMR)実験を行った。1HNMR(400MHz)については残留プロトン化溶剤共鳴信号(CHCl3:7.26ppm)を参照し、そして13C(100.6MHz)については溶剤の中心炭素共鳴信号(CDCl3:77.0ppm)を参照した。すべての化学シフトは、溶剤に対してδ(ppm)で示す。すべてのカラムクロマトグラフィー(TLC)については、特に断らない限り、EtOAc/ヘキサン(20:80)溶液を使用するシリカゲル60溶離法によって行った。融点については、Fischer Scientific melting point装置を使用して測定した。紫外光光源としては出力が140ワットの石英水銀灯を使用した。
50mLの円形ボトムフラスコを使用して、ジハロアルカン(4当量)および炭酸カリウム(2当量)をアセトニトリル(10mL)に溶解した。滴下漏斗を使用して、アセトニトリル(10mL)に溶解した4−ヒドロキシベンゾフェノン(1当量)の溶液を用意し、これを還流下一滴ずつ添加した。透明な溶液が得られるまで、あるいはTLCによって出発物質4−ヒドロキシベンゾフェノンが消失したことが判明するまで、生成した黄色混合物を還流下加熱した。過剰な臭化カリウム塩をCeliteTMで濾別し、これをアセトン(10mL)で洗浄した。混合物を減圧下蒸発処理し、粗生成物を得た。
50mLの円形ボトムフラスコを使用して、4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノン(1当量)およびヨウ化ナトリウム(3当量)をアセトン(10mL)中で混合し、得られた混合物について24時間還流状態に維持するか、あるいはTLCによって出発物質(EtOAc/ヘキサン20:80)が消失したことが判明するまで還流状態を維持した。過剰なヨウ化ナトリウム塩および臭化ナトリウム塩をCeliteTMで濾別し、冷たいヘキサンで洗浄処理した。次に、溶剤抽出物を減圧蒸発処理し、粗生成物をシリカに乾式充填し、乾式カラムクロマトグラフィー(4.5cm×5.0cmフリット、シリカ40g)によって精製し、EtOAc/ヘキサン(20:80)で溶離し、目的の生成物を得た。さらに、トルエン/ヘキサン(1:2)からの再結晶を行った。
20mLのスクリューキャップバイアルを使用して、N,N−ジメチルオクタデシルアミン(1.1当量)および4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノン(1.0当量)をアセトニトリル(1mL)中で混合した。得られた混合物について100℃の砂浴中で24時間撹拌状態を維持するか、あるいはTLCによって出発物質(アセトン/アンモニア15:1)が消失したことが判明するまで撹拌状態を維持した。次に、バイアルを除熱し、周囲条件で冷却し、粗生成物を得た。エタノール/アセトン(1:3)を使用して粗生成物を再結晶化させて真空下蒸発処理し、目的の生成物を得た。
20mLのスクリューキャップバイアルを使用して、5−(ジメチルアミノ)−N−(3−(ジメチルアミノ)プロピル)ナフタレン−1−スルホンアミド10(1.0当量)およびハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノン(1.0当量)をアセトニトリル(2mL)に溶解した。得られた溶液について100℃の砂浴中で24時間撹拌状態を維持するか、あるいはTLCによって出発物質(EtOAc/ヘキサン20:80)が消失したことが判明するまで撹拌状態を維持した。次に、冷たいジエチルエーテル(4mL)を一滴ずつ添加することによって得られた溶液から残留物を沈殿させ、真空下蒸発処理し、目的の生成物を得た。
文献:Saettone et al.、International Journal of Cosmetic Science、1988、10、99−109に記載されている4−ヒドロキシベンゾフェノンのハロゲン化物アルキル化の一般的な方法に従って、1,3−ジブロモプロパン(60.5mmol、6.14mL)、炭酸カリウム(30.2mmol、4.18g)および4−ヒドロキシベンゾフェノン(15.1mmol、3.0g)を還流下アセトニトリル(20mL)中で24時間撹拌し、4−O−(3−ブロモプロピル)ベンゾフェノンの粗生成物を得、これをトルエン/ヘキサン中で再結晶化させて、化合物1aを得た(収量3.22g、収率66.7%)。C16H15BrO2;オフホワイト色粉末。融点54〜66℃、1HNMR(CDCl3、400MHz)δ2.35(m、−CH2、2H)、3.62(m、−CH2、2H)、4.21(m、−CH2、2H)、6.95(s、Ar、2H)、7.55(m、Ar、2H)、7.60(m、Ar、1H)、7.75(m、Ar、2H)、7.80(m、Ar、2H)ppm;13CNMR(CDCl3、100MHz)δ195.52(C5)、162.31(C9)、138.24(C4)、132.58(C3)、129.74(C1)、129.73(C6)、128.21(C2)、114.04(C8)、65.53(C10)、32.14(C12)、29.74(C11)ppm。HRMS−DART(m/z):C16H15BrO2の[M+]計算値319.0334;実測値319.0329。
このグループから誘導される一般的な方法に従って、1−ブロモ−3−クロロプロパン(50.4mmol、5.00mL)、炭酸カリウム(25.3mmol、3.49g)および4−ヒドロキシベンゾフェノン(12.6mmol、2.50g)を還流下アセトニトリル(20mL)中で24時間撹拌し、4−O−(3−クロロプロピル)ベンゾフェノンの粗生成物を得、これをトルエン/ヘキサン中で再結晶化させて、化合物1bを得た(収量1.21g、収率34.9%)。C16H15ClO2;オフホワイト色粉末。1HNMR(CDCl3、400
(Cl)、128.21(C2)、114.04(C8)、65.53(C10)、32.14(C12)、29.73(C11)ppm。なお、化学特性は、Saettoneet al.、International Journal of CosmeticScience、1988、10、99−109の記載に従って得られたものと一致する。
文献:Saettone et al.、International Journal of Cosmetic Science、1988、10、99−109に記載されている4−ヒドロキシベンゾフェノンのハロゲン化物アルキル化の一般的な方法に従って、1,4−ジブロモブタン(50.4mmol、6.02mL)、炭酸カリウム(25.3mmol、3.49g)および4−ヒドロキシベンゾフェノン(12.6mmol、2.50g)を還流下アセトニトリル(20mL)中で24時間撹拌し、4−O−(4−ブロモブチル)ベンゾフェノンの粗生成物を得、これをトルエン/ヘキサン中で再結晶化させて、化合物2aを得た(収量3.846g、収率91.6%)。C17H17BrO2;淡黄色粉末;1HNMR(CDCl3、400MHz)δ=1.99(m、−CH2−、2H)、2.09(m、−CH2−、2H)、3.51(m、−Br−CH2、2H)、4.09(m、−O−CH2、2H)、6.95(m、−Ar、2H)、7.45(m、−Ar、2H)、7.55(m、−Ar、1H)、7.75(m、−Ar、2H)、7.85(m、−Ar、2H)ppm;13CNMR(CDCl3、100MHz)δ195.52(C5)、162.51(C9)、138.27(C4)、132.57(C3)、131.90(1)、129.72(C6)、128.20(2)、113.99(8)、67.13(C10)、33.31(C13)、29.36(C11)、27.76(C12)ppm。HRMS−DART(m/z):C17H17BrO2の[M+]計算値333.0490;実測値333.0486。
文献:Saettone et al.、International Journal of Cosmetic Science、1988、10、99−109に記載されている4−ヒドロキシベンゾフェノンのハロゲン化物アルキル化の一般的な方法に従って、1,6−ジブロモヘキサン(40.4mmol、6.21mL)、炭酸カリウム(20.2mmol、2.79g)および4−ヒドロキシベンゾフェノン(10.1mmol、2.00g)を還流下アセトニトリル(20mL)中で24時間撹拌し、4−O−(6−ブロモヘキシル)ベンゾフェノンの粗生成物を得、これをトルエン/ヘキサン中で再結晶化させて、化合物3aを得た(収量1.495g、収率42.7%)。C19H21BrO2;白色粉末;1HNMR(CDCl3、400MHz)δ=1.55(m、−CH2−、4H)、1.88(m、−CH2−、4H)、3.45(m、−Br−CH2、2H)、4.09(m、−O−CH2、2H)、6.95(m、−Ar、2H)、7.45(m、−Ar、2H)、7.55(m、−Ar、1H)、7.79(m、−Ar、4H)ppm、;13CNMR(CDCl3、100MHz)δ195.52(C5)、162.75(C9)、138.22(C4)、132.57(C3)、129.98(C7)、129.72(C1)、128.18(C2)、114.00(C8)、67.99(C10)、33.78(C15)、32.63(C14)、28.94(C11)、27.88(C13)、25.25(C12)ppm。HRMS−DART(m/z):C19H21BrO2の[M+]計算値361.0803;実測値361.0796。
4−ヒドロキシベンゾフェノンのハロゲン化物アルキル化の一般的な方法に従って、1−ブロモ-6−クロロヘキサン(13.9mmol、2.77mL)、炭酸カリウム(25.2mmol、3.49g)および4−ヒドロキシベンゾフェノン(12.6mmol、2.50g)を還流下アセトニトリル(20mL)中で24時間撹拌し、4−O−(6−クロロヘキシル)ベンゾフェノンの粗生成物を得、これをトルエン/ヘキサン中で再結晶化させて、化合物3bを得た(収量3.07g、収率76.8%)。C19H21ClO2;オフホワイト色粉末;融点64〜67℃;1HNMR(CDCl3、400MHz)δ=1.55(m、−CH2−、4H)、1.85(m、−CH2−、4H)、3.51(m、−Cl−CH2、2H)、4.06(m、−O−CH2、2H)、6.95(m、−Ar、2H)、7.49(m、−Ar、2H)、7.52(m、−Ar、1H)、7.77(m、−Ar、4H)ppm、;13CNMR(CDCl3、100MHz)δ195.54(C5)、162.74(C9)、138.34(C4)、132.57(C3)、129.72(C1)、128.18(C2)、114.00(C8)、67.99(C10)、30.32(C15)、30.20(C14)、28.92(C11)、25.02(C13)ppm。HRMS−DART(m/z):C19H21ClO2の[M+]計算値317.1308;実測値317.1311。
化合物2cの合成については、既にAcosta et al.の報告:Polymer Degradation and Stability、1996、52,11−17がある。ハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノン化合物における臭素をヨウ素で置換するハロゲン化物置換の一般的な方法の応用合成アプローチに従って、4−(4−ブロモブトキシ)(フェニル)(フェニル)メタノン(3.00mmol、1.00g)およびヨウ化ナトリウム(6.00mmol、0.900g)を還流下アセトン(10.0mL)中で24時間混合し、4−O−(4−ヨードブチル)ベンゾフェノンの粗生成物を得、これをトルエン/ヘキサン(1:2)中で再結晶化させて、化合物2cを得た(収量1.03g、収率90.2%)。C15H16IO2;淡黄色粉末;1HNMR(CDCl3、400MHz)δ=2.00(m、−CH2−、4H)、3.39(m、I−CH2−、2H)、4.05(m、−O−CH2、2H)、6.95(m、−Ar、2H)、7.51(m、−Ar、3H)、7.79(m、−Ar、4H)ppm、;13CNMR(CDCl3、100MHz)δ=195.52(C5)、162.51(C9)、138.27(C4)、132.58(C3)、131.90(C7)、129.72(C1)、128.20(C2)、113.99(C8)、66.92(C10)、30.05(C11)、30.01(C12)、6.21(C13)ppm。1HNMR化学シフトは、上記のAcosta et al.が報告している化学シフトに一致する。
この化合物の合成については、既にAcosta et al.の報告:Polymer Degradation and Stability、1996、52,11−17がある。ハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノン化合物における臭素をヨウ素で置換するハロゲン化物置換の一般的な方法に概略が記載されている応用合成アプローチに従って、4−((3−ブロモヘキシル)オキシ)フェニル)(フェニル)メタノン(1.38mmol、0.500g)およびヨウ化ナトリウム(4.15mmol、0.622g)を還流下アセトン(10.0mL)中で24時間混合し、4−O−(6−ヨードヘキシル)ベンゾフェノンの粗生成物を得、これをトルエン/ヘキサン(1:2)中で再結晶化させて、化合物3cを得た(収量0.480g、収率85.0%)。C19H21IO2;オフホワイト色粉末;1HNMR(CDCl3、400MHz)δ=1.55(m、−CH2−、4H)、1.85(m、−CH2−、4H)、3.21(m、−I−CH2、2H)、4.05(m、−O−CH2、2H)、6.95(m、−Ar、2H)、7.51(m、−Ar、3H)、7.77(m、−Ar、4H)ppm、;13CNMR(CDCl3、100MHz)δ195.54(C5)、162.74(C9)、138.34(C4)、132.57(C3)、130.00(C7)、129.72(C1)、128.17(C2)、114.00(C8)、67.99(C10)、33.32(C14)、30.20(C11)、28.92(C13)、25.02(C12)、6.89(C15)ppm。1HNMR化学シフトは、上記のAcosta etal.が報告している化学シフトに一致する。
この化合物については、既に文献:Saettone et al.、International Journal of Cosmetic Science、1988、10、99−109に報告がある。N−ジメチルオクタデシルアミンの4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、4−O−(3−ブロモフェニル)ベンゾフェノン(0.313mmol、0.100g)、N−ジメチルオクタデシルアミン(0.345mmol、0.103g)およびアセトニトリル(1mL)を100℃の砂浴中24時間撹拌し、プロピル−ジメチル(ベンゾイルフェノキシ)オクタデシルアンモニウムブロミド4aの粗生成物を得た(粗収量:0.194グラム、粗収率:101%)。C36H58BrNO2;淡黄色固体;融点58〜68℃(文献記載の融点81〜83℃);1HNMRδ=
DART(m/z):C36H58BrNO2の[M+−Br]計算値536.4478;実測値536.4462。
N−ジメチルオクタデシルアミンの4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、4−O−(3−クロロプロピル)ベンゾフェノン(0.910mmol、0.250g)、N−ジメチルオクタデシルアミン(1.00mmol、0.298g)およびアセトニトリル(1mL)を100℃の砂浴中24時間撹拌し、プロピル−ジメチル(ベンゾイルフェノキシ)オクタデシルアンモニウムクロリド4bの粗生成物を得た(粗収量:0.383g、粗収率:77.0%)C36H58ClNO2;淡黄色粉末;1HNMR(CDCl3,400MHz)δ=0.88(m、−CH3−、3H)、1.30(m、−CH2−、34H)、
(C11)、22.75(C23)、14.11(C24)ppm。HRMS−DART(m/z):C36H58ClNO2の[M+−Cl]計算値536.4461;実測値536.4462。
N−ジメチルオクタデシルアミンの4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、4−O−(3−ヨードプロピル)ベンゾフェノン1c(0.575mmol、0.211g)およびN−ジメチルオクタデシルアミン(0.633mmol、0.188g)を100℃の砂浴においてアセトニトリル(1mL)中24時間撹拌し、プロピル−ジメチル(ベンゾイルフェノキシ)オクタデシルアンモニウムヨージドの粗生成物を得、目的の生成物4c(収量:0.363g、収率:95.1%)を得た。C36H58INO2;白色粉末。1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):0.87(m、H20、3H)、1.24(m、
DART(m/z):C36H58INO2の[M+−I]計算値536.4449;実測値536.4462。
N−ジメチルオクタデシルアミンの4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、4−O−(4−ブロモブチル)ベンゾフェノン(0.752mmol、0.251g)、N−ジメチルオクタデシルアミン(0.827mmol、0.246g)およびアセトニトリル(1mL)を100℃の砂浴中24時間撹拌し、粗生成物ブチル−ジメチル(ベンゾイルフェノキシ)オクタデシルアンモニウムブロミド5a得た(粗収量:0.551g、粗収率:100%)を得た。C36H61BrNO2;白色粉末;融点83〜87℃;1HNMR(CDCl3、400MHz)δ=0.88(m、−CH3−、3H)、1.30(m、−
14.12(C27)ppm。HRMS−DART(m/z):C37H60BrNO2の[M+−Br]計算値550.4632;実測値550.4618。
N−ジメチルオクタデシルアミンの4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、4−O−(4−ヨードブチル)ベンゾフェノン2c(0.660mmol、0.250g)およびN−ジメチルオクタデシルアミン(0.720mmol、0.215g)100℃の砂浴においてアセトニトリル(1.00mL)中24時間撹拌し、粗生成物ブチル−ジメチル(ベンゾイルフェノキシ)オクタデシルアンモニウムヨージドを得、これを精製して化合物5c得た(収量:0.207g、収率:46.3%)。C37H60INO2;白色粉末;1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):0.85(m、H27、3H)、1.21(m、
(C16)、22.86(C25)、22.67(C26)、19.81(C12)、14.11(C27)ppm。HRMS−DART(m/z):C37H60INO2の[M+−Cl]計算値550.4635;実測値550.4618。
N−ジメチルオクタデシルアミンの4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、4−O−(6−ブロモヘキシル)ベンゾフェノン3a(0.692mmol、0.250g)およびN−ジメチルオクタデシルアミン(0.761mmol、0.227g)を100℃の砂浴においてアセトニトリル(1mL)中24時間撹拌し、粗生成物ヘキシル−ジメチル(ベンゾイルフェノキシ)オクタデシルアンモニウムブロミドを得、目的の化合物6a(収量:0.429g、収率:94.1%)を得た。C39H64BrNO2;オフホワイト色粉末;1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):0.89(m、H25、3H)、
29.68(C21)、29.63(C20)、29.58(C19)、29.38(C11)、29.34(C22)、26.27(C13、C15OVERLAPPING)、25.68(C12)、25.36(C18)、22.81(C23)、22.68(C24)、18.46(C14)、14.12(C25)ppm。HRMS−DART(m/z):C39H64BrNO2の[M+−Br]計算値578.4958;実測値578.4931。
N−ジメチルオクタデシルアミンの4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、4−O−(6−クロロヘキシル)ベンゾフェノン3b(0.789mmol、0.250g)およびN−ジメチルオクタデシルアミン(0.868mmol、0.258g)を100℃の砂浴においてアセトニトリル(1mL)中24時間撹拌し、粗生成物ヘキシル−ジメチル(ベンゾイルフェノキシ)オクタデシルアンモニウム塩化物を得、これを精製して目的の化合物6b得た(収量:0.311g、収率:64.1%)。C39H64ClNO2;淡黄色粉末;1HNMR(400MHz、CDCl3、δ)0.86(m、
14.12(C27)ppm。HRMS−DART(m/z):C39H64ClNO2の[M+−Cl]計算値578.4948;実測値578.4931。
N−ジメチルオクタデシルアミンの4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、4−O−(6−ヨードヘキシル)ベンゾフェノン3c(0.612mmol、0.250g)およびN−ジメチルオクタデシルアミン(0.674mmol、0.200g)を100℃の砂浴においてアセトニトリル中(1mL)24時間撹拌し、粗生成物ヘキシル−ジメチル(ベンゾイルフェノキシ)オクタデシルアンモニウムヨージドを得、これを精製して目的の化合物6c得た(収量:0.373g、収率:86.3%)。C39H64INO2;白色粉末;1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):0.86(m、H21、3H)、
22.81(C25)、22.68(C20)、18.46(C14)、14.12(C27)ppm。HRMS−DART(m/z):C39H64INO2の[M+−I]計算値578.4938;実測値578.4931。
化合物10の4−O−(n−ハロアルキル)ベンゾフェノンによる四級化の一般的な方法に従って、化合物10(0.712mmol、0.239g)および4−O−(3−ブロモプロピル)ベンゾフェノン1a(0.783mmol、0.250g)をアセトニトリル(2mL)に溶解し、100℃の砂浴中24時間撹拌を続けた。得られた残留物を冷たいジエチルエーテル(4mL)を使用して沈殿処理し、目的の生成物3−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N−(3−(5−(ジメチルアミノ)ナフタレン−1−スルホンアミド)プロピル)−N,N−ジメチルプロパン−1−アンモニウムブロミド7aを得た(収量:0.345g、収率:74.0%)。C33H40BrN3O4S;ふわりとした黄色粉末。1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):1.78(m、H15、H16、4H)、2.22(m、H11、2H)、2.82(s、H23、6H)、3.10(m、H17、
(C12)、51.37(C13)、45.36(C23)、22.91(C11)ppm。HRMS−DART(m/z):C33H40BrN3O4Sの[M+−Br]計算値574.2749;実測値574.2734。
化合物10のハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノンによる四級化の一般的な方法に従って、化合物10(0.870mmol、0.291g)および(4−(3−クロロプロポキシ)フェニル)(フェニル)メタノン1b(0.790mmol、0.250g)をアセトニトリル(2mL)に溶解し、100℃の砂浴中24時間撹拌を続けた。得られた残留物を冷たいジエチルエーテル(4mL)を使用して沈殿処理し、目的の生成物3−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N−(3−(5−(ジメチルアミノ)ナフタレン−1−スルホンアミド)プロピル)−N,N−ジメチルプロパン−1−アンモニウムクロリド7bを得た(収量:0.250g、収率:51.9%)。C33H40ClN3O4S;ふわりとした黄色粉末。1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):1.55(m、H16、H15、4H)、1.99(m、H11、2H)、2.82(m、H12、2H)、2.85(s、H23、6H)、
(m/z):C33H40ClN3O4Sの[M+−Cl]計算値574.2751;実測値574.2734。
化合物10のハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノンによる四級化の一般的な方法に従って、化合物10(0.750mmol、0.252g)および(4−(3−ヨードプロポキシ)フェニル)(フェニル)メタノン1c(0.680mmol、0.250g)をアセトニトリル(2mL)に溶解し、100℃の砂浴中24時間撹拌を続けた。得られた残留物を冷たいジエチルエーテル(4mL)を使用して沈殿処理し、目的の生成物3−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N−(3−(5−(ジメチルアミノ)ナフタレン−1−スルホンアミド)プロピル)−N,N−ジメチルプロパン−1−アンモニウムヨージド7cを得た(収量:0.267g、収率:55.9%)。C33H40IN3O4S;ふわりとした黄色粉末。1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):
62.09(C12)、51.37(C13)、45.36(C22)、22.91(C15)ppm。HRMS−DART(m/z):C33H40IN3O4Sの[M+−I]計算値574.2753;実測値574.2734。
化合物10のハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノンによる四級化の一般的な方法に従って、化合物10(0.717mmol、0.240g)および(4−(4−ブロモブトキシ)(フェニル)(フェニル)メタノン2a(0.721mmol、0.240g)をアセトニトリル(2mL)に溶解し、100℃の砂浴中24時間撹拌を続けた。得られた残留物を冷たいジエチルエーテル(4mL)を使用して沈殿処理し、目的の生成物4−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N−(3−(5−(ジメチルアミノ)ナフタレン−1−スルホンアミド)プロピル)−N,N−ジメチルブタン−1−アンモニウムブロミド8aを得た(収量:0.168g、収率:35.0%)。C34H42BrN3O4S;ふわりとした黄色粉末。融点96〜104℃。1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):1.84(m、H17、H16、H12、H11、8H)、2.84(s、H24、6H)、3.14(m、
(C12)ppm。HRMS−DART(m/z):C34H42BrN3O4Sの[M+−Br]計算値588.2908;実測値588.2890。
化合物10のハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノンによる四級化の一般的な方法に従って、化合物10(0.598mmol、0.201g)および(4−(4−ヨードブトキシ)フェニル)(フェニル)メタノン2c(0.658mmol、0.250g)をアセトニトリル(2mL)に溶解し、100℃の砂浴中24時間撹拌を続けた。得られた残留物を冷たいジエチルエーテル(4mL)を使用して沈殿処理し、目的の生成物4−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N−(3−(5−(ジメチルアミノ)ナフタレン−1−スルホンアミド)プロピル)−N,N−ジメチルブタン−1−アンモニウムヨージド8cを得た(収量:0.244g、収率:56.9%)。C34H42IN3O4S;ふわりとした黄色粉末。1HNMR(400MHz、CDCl3、δ):
(C11)、25.65(C12)、19.65(C15)ppm。HRMS−DART(m/z):C34H42IN3O4Sの[M+−I]計算値588.2904;実測値588.2890。
化合物10のハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノンによる四級化の一般的な方法に従って、化合物10(0.629mmol、0.211g)および(4−((6−ブロモヘキシル)オキシ)フェニル)(フェニル)メタノン3a(0.692mmol、0.250g)をアセトニトリル(2mL)に溶解し、100℃の砂浴中24時間撹拌を続けた。得られた残留物を冷たいジエチルエーテル(4mL)を使用して沈殿処理し、目的の生成物6−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N−(3−(5−(ジメチルアミノ)ナフタレン−1−スルホンアミド)プロピル)−N,N−ジメチルヘキサン−1−アンモニウムブロミド9aを得た(収量:0.385g、収率:87.8%)。C34H42BrN3O4S;ふわりとした黄色粉末。1HNMR(400
(C12)、25.43(C14)ppm。HRMS−DART(m/z):C34H42BrN3O4Sの[M+−Br]計算値616.3224;実測値616.3203。
化合物10のハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノンによる四級化の一般的な方法に従って、化合物10(0.870mmol、0.291g)および(4−(6−クロロヘキシル(オキシ))フェニル)(フェニル)メタノン3b(0.790mmol、0.250g)をアセトニトリル(2mL)に溶解し、100℃の砂浴中24時間撹拌を続けた。得られた残留物を冷たいジエチルエーテル(4mL)を使用して沈殿処理し、目的の生成物6−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N−(3−(5−(ジメチルアミノ)ナフタレン−1−スルホンアミド)プロピル)−N,N−ジメチルヘキサン−1−アンモニウムクロリド9bを得た(収量:0.435g、収率:84.5%)。C36H46ClN3O4S;ふわりとした黄色粉末。1HNMR(400MHz、
(C14)、25.46(C17)ppm。HRMS−DART(m/z):C36H46ClN3O4Sの[M+−Cl]計算値616.3221;実測値616.3203。
化合物10のハロアルコキシ(フェニル)(フェニル)メタノンによる四級化の一般的な方法に従って、化合物10(0.366mmol、0.272g)および(4−((6−ヨードヘキシル)オキシ)フェニル)(フェニル)メタノン3c(0.333mmol、0.136g)をアセトニトリル(2mL)に溶解し、100℃の砂浴中24時間撹拌を続けた。得られた残留物を冷たいジエチルエーテル(4mL)を使用して沈殿処理し、目的の生成物6−(4−ベンゾイルフェノキシ)−N−(3−(5−(ジメチルアミノ)ナフタレン−1−スルホンアミド)プロピル)−N,N−ジメチルヘキサン−1−アンモニウムヨージド9cを得た(収量:0.232g、収率:93.5%)。C36H46IN3O4S;ふわりとした黄色粉末。1HNMR(400MHz、
28.71(C13)、25.47(C14)ppm。HRMS−DART(m/z):C36H46IN3O4Sの[M+−I]計算値616.3217;実測値616.3203。
PVCを矩形に切断し、基体をイソプロピルアルコール(IPA)でリンス処理してから水洗し、オーブン中で30分間乾燥した。H2O/MeOHを使用して化合物6aの0.05%溶液および0.5%溶液(w/v)を用意し、3回連続して不純物のない基体に電気噴霧し、換気フードを使用して各噴霧間に紫外光を5分間照射した。最後の噴霧後に、基体にさらに25分間もう一度紫外光を照射した。H2Oを使用して、未結合物質を基体からリンス処理により除去した。
ぜん動ポンプの使用
ぜん動ポンプを使用して、シリコーンチューブをIPAおよびH2Oでリンス処理してから、チューブに通気することによってこれを乾燥した。化合物8aの0.05%(w/v)H2O溶液、および化合物4cの0.5%(w/v)H2O/IPA溶液をそれぞれ用意した。ぜん動ポンプを使用してチューブを被膜処理し、被膜処理したチューブに紫外光換気フード中で25分間照射処理を行った。被膜処理したチューブにH2Oでリンス処理を行い、未結合物質を除去した。
化合物8aおよび4cの1.5%(w/v)ジクロロメタン(DCM)溶液を用意した。シリンジを使用して、不純物のないシリコーンチューブにこれら溶液を充填し、紫外光石英灯を使用して30分間照射を行った。
文献:Markison C and Swan J.、“The effect
of humidity on the Survival of MRSA on Hard Surfaces”、Indoor and Built Environ−
ment、2006、15(1)、85−91に記載のフローセル方法を使用して、抗菌効能を求めた。1%トリプチックソイブロスおよびPseudomonas spp.CT07の10×104cfu/mLの接種源を化合物8a、4cで被膜処理したシリコーンチューブにポンプにより30分送るとともに、対照チューブにも30分送った。チューブを2時間の間そのまま放置し、その後チューブに1%TSBのみを48時間流した。これら48時間中に100μLの流出サンプルを一定の間隔で集め、10×104までの希釈列で10%トリプチケースソイ寒天(TSA)上においてプレート培養した。サンプリング時間はゼロ時間、3時間、6時間、24時間、27時間、30時間および48時間に設定した。各プレートに成長したコロニー数を順次数え、抗菌活性を求めた。
Claims (29)
- R1およびR2がメチルである請求項1に記載の化合物。
- Xがブロモか、あるいはヨードである請求項1または請求項2に記載の化合物。
- R3およびR4がそれぞれ独立してメチル、エチル、n−プロピルまたはイソプロピルであり、そしてR5が水素である請求項1〜3のいずれか1項に記載の化合物。
- nが1であり、Xがブロモであり、そしてR1およびR2がメチルである場合を除いて、mが17である請求項5に記載の化合物。
- 第4級アンモニウム化合物の生成方法であって、次式(I)で表わされる第4級アンモニウム化合物:
(式中R3、R4およびR5はそれぞれ独立して水素、炭素原子数が1〜6の線状アルキルまたは分岐アルキル、あるいは炭素原子数が6〜10のアリールである)であり、そして
Xは、クロロ、ブロモおよびヨードからなる群から選択されるハロゲンである生成方法であって、この生成方法が
(a)次式(II)で表わされる化合物:
を式(III)のアルキルハロゲン化物:
(式中、nは上記に定義したものであり、そしてYはブロモまたはクロロである)と炭酸アルカリ金属の存在下で反応させて、式(IV):
(式中、nおよびYは上記に定義したものである)
で表わされる化合物を生成する工程、
(b)式(IV)の化合物を適宜式(V):
で表わされる化合物に変換する工程、および
(c)式(IV)または式(V)の化合物を式(VIa)または式(VIb):
(式中、m、R1、R2、R3、R4およびR5は上記に定義したものである)で表わされる化合物と反応させて式(I)の化合物を生成させる工程からなる。
- R1およびR2がメチルである請求項8に記載の方法。
- Xがブロモ、およびヨードである請求項8または請求項9に記載の方法。
- R3およびR4がそれぞれ独立してメチル、エチル、n−プロピルまたはイソプロピルであり、そしてR5が水素である請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
- mが17である請求項12に記載の方法。
- 上記炭酸アルカリ金属が炭酸カリウムである請求項8〜14のいずれか1項に記載の方法。
- R1およびR2がメチルである請求項16に記載の組成物。
- Xがブロモ、およびヨードである請求項16または請求項17に記載の組成物。
- R3およびR4がそれぞれ独立してメチル、エチル、n−プロピルまたはイソプロピルであり、そしてR5が水素である請求項16〜18のいずれか1項に記載の組成物。
- mが17である請求項20に記載の組成物。
- 上記キャリヤーが水とアルコールとの混合物である請求項16〜22のいずれか1項に記載の組成物。
- 上記アルコールがメタノールである請求項23に記載の組成物。
- 抗菌性被膜を対象表面に被膜処理する方法であって、この方法が、
i)上記表面を請求項16〜24のいずれか1項の組成物で被膜処理する工程、および
ii)上記の被膜処理された表面を照射する工程
からなる方法。
- 上記表面がポリマーまたは繊維からなる請求項25に記載の方法。
- さらに、水とイソプロパノールとの混合物を使用する洗浄工程を有する請求項25または請求項26に記載の方法。
- 上記照射工程で、上記の被膜処理表面に紫外光を照射する請求項25または請求項26に記載の方法。
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