JP2022535416A - 耐生物付着コーティングならびにその作製および使用方法 - Google Patents
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Abstract
耐生物付着コーティングにおいて使用するための組成物、耐生物付着コーティング、耐生物付着コーティングの作製方法、耐生物付着デバイス、および耐生物付着デバイスの作製方法が本明細書に開示される。
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2019年6月5日に出願された米国仮特許出願第62/857,725号の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に完全に組み込まれる。
本出願は、2019年6月5日に出願された米国仮特許出願第62/857,725号の利益を主張し、その内容は参照により本明細書に完全に組み込まれる。
院内感染(HAI)は、年間10万人を超える死者、および300億ドルを超える直接的な保健医療費の原因となっている。いくつかの事例では、体内に移植された医療デバイスが、HAI源である。浮遊性細菌は、医療デバイスの表面に付着し、浮遊状態にあるときより抗生物質および殺菌剤に対してより耐性になる、弾性バイオフィルムへと成長し始める。
ある特定の実施形態では、耐生物付着コーティングにおいて使用するための組成物、耐生物付着コーティング、耐生物付着コーティングの作製方法、耐生物付着デバイス、および耐生物付着デバイスの作製方法が本明細書に記載される。
一態様では、式(I)の化合物が本明細書に記載され、
式中、
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
Zは、-CR6aR6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、および-C(=NH)NR7-から選択され、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルであるが、
但し、式(I)の化合物が、N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートでないことを条件とする。
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルであるが、
但し、式(I)の化合物が、N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートでないことを条件とする。
別の態様では、式(II)の化合物が本明細書に記載され、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンであるが、
但し、式(II)の化合物が、
でないことを条件とする。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンであるが、
但し、式(II)の化合物が、
別の態様では、式(III)の化合物が本明細書に記載され、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999である。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999である。
別の態様では、コポリマーが本明細書に記載され、コポリマーは、
a)式(VII)の繰り返し単位:
(式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
(式中、
(A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
(式中、
A4は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)と、を含む。
a)式(VII)の繰り返し単位:
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
(A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
A4は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)と、を含む。
様々な変数について上記または下記に記載される基の任意の組み合わせが、本明細書で企図される。本明細書全体を通して、基およびそれらの置換基は、安定した部分および化合物を提供するために当業者によって選択される。
別の態様では、式(I)、(II)、または(III)の化合物でコーティングされた医療デバイスが、本明細書に記載される。
別の態様では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーでコーティングされた医療デバイスが、本明細書に記載される。
別の態様では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に記載され、医療デバイスの表面は、約10,000~約250,000の数平均分子量を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。
別の態様では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に記載され、医療デバイスの表面は、約14,000~約21,000の数平均分子量を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。
別の態様では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に記載され、医療デバイスの表面は、約1~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。
別の態様では、耐生物付着医療デバイスを調製する方法が本明細書に記載され、方法は、
a)医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物と接触させることと、
b)ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物と接触させることと、
b)ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
別の態様では、耐生物付着医療デバイスを調製する方法が本明細書に記載され、方法は、
a)医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
a)医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
別の態様では、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に記載され、方法は、
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
別の態様では、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に記載され、方法は、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
別の態様では、荷電性または双性イオンコポリマーで改質耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に記載され、方法は、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
さらに別の態様では、式(II)の化合物を合成するための方法が本明細書に記載され、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(V)の化合物と反応させることを含み、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999であり、
式(II)および式(V)の化合物は、それぞれ独立して、荷電性または双性イオンであるが、
但し、式(II)の化合物が、
でないことを条件とする。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999であり、
式(II)および式(V)の化合物は、それぞれ独立して、荷電性または双性イオンであるが、
但し、式(II)の化合物が、
別の態様では、式(III)の化合物を合成するための方法が本明細書に記載され、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(VI)の化合物と反応させることを含み、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999である。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999である。
一態様では、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスも、本明細書に記載され、デバイスは、
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含む方法によって調製され、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含む方法によって調製され、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
別の態様では、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスが、本明細書に記載され、デバイスは、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
別の態様では、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスが、本明細書に記載され、デバイスは、
c)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
d)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含む方法によって調製され、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
c)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
d)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含む方法によって調製され、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、いくつかの態様を図示し、説明とともに、本開示の範囲を説明するが、それを制限しない役割を果たす。
本発明のさらなる利点は、以下の説明に部分的に記載され、一部がその説明から明らかになるか、または本発明の実施によって習得され得る。本発明の利点は、添付の特許請求の範囲において特に示される要素および組み合わせによって実現および達成されるであろう。前述の概要および以下の発明を実施するための形態は両方とも単に例示的かつ説明的なものであり、特許請求される発明を限定するものではないことを理解されたい。
院内感染(HAI)は、年間10万人を超える死者、および300億ドルを超える直接的な保健医療費の原因となっている。近年、消毒技法、外科手順、および診断の改善によってHAIが減少しているにもかかわらず、HAIの減少は鈍化しており、新たな予防方法の必要性を示している。いくつかの場合では、体内に移植された医療デバイスが感染源である。HAIの60~70%は移植可能な医療デバイスの使用に関連していると推定されている。浮遊性細菌は、医療デバイスの表面に付着し、浮遊状態にあるときより抗生物質および殺菌剤に対してより耐性になる、弾性バイオフィルムへと成長し始める。バイオフィルムが成長し、細胞が増殖し続けると、細胞外マトリックス足場(タンパク質および多糖で構成されている)が破裂し、体内により多くの細菌を放出する。体はこれ以上感染を防ぐことができなくなり、感染細胞と戦うために強力な抗生物質を使用しなければならない。強力な抗生物質の使用は、従来の抗生物質ではもはや治療することができないスーパーバグとしても知られる抗生物質耐性細菌の存在をもたらした。
材料の表面への浮遊性細胞の初期付着がなければ、バイオフィルム形成は防止または低減される。数人の研究者は、有機材料をポリマー表面に付着させる引力:有機材料とポリマー表面との間の疎水性相互作用および静電相互作用(ファンデルワールス力)を特定した。自己組織化された単層を使用して、Whitesidesらは、タンパク質の非特異的吸着を促進または妨げる表面機能性を決定するためにいくつかの官能基を調査した。(Whitesides,G.M.A survey of structure-property relationships of surfaces that resist the adsorption of protein.Langmuir,2001,17(18),pp5605-5620)。最も低い付着を示した官能基は、水素結合供与性基を含有する静電気的に中性の親水性部分であった。これらの設計規則から、多くの材料コーティングが開発され、タンパク質および微生物の付着を低減することが示されている。しかしながら、これらのコーティングは、基材依存性であり、かつ/または広範囲の使用に適合しない新奇な反応条件を必要とする。いくつかの事例では、これらの相互作用を忌避して、表面上のバイオフィルムの形成を低減/防止するために、いくつかのポリマーコーティングおよび表面改質が開発されている。いくつかの場合では、コーティングは、汚染防止表面として使用するために、以下の化学的要件を有するべきである:a)コーティングは親水性でなければならない、b)コーティングは、主に水素結合受容体からなるべきである、かつc)コーティングは、静電気的に中性でなければならない。しかしながら、親水性コーティングの水溶性に起因して、コーティング材料は、長期的効果のためにポリマー材料に共有結合されなければならない。
いくつかの場合では、医療グレードのシリコーンは、医療およびヘルスケア産業において使用される。その市場は現在急速な成長を遂げており、2021年までに72.3億ドルに達すると予測されている。医療グレードのシリコーンは、一般に、ポリジメチルシロキサン(PDMS)流体およびエラストマーを含む。それらの良好な化学的安定性、機械的特性をヒト組織と一致させること、および可塑剤の必要性がないことに起因して、PDMSエラストマーは、一般に、優れた生体適合性を有し、カテーテルおよびペースメーカーなどの医療デバイスおよび生物医学的インプラントに使用される。PDMSエラストマーはまた、高い透明性および容易な加工性を有する。したがって、PDMSエラストマーは、疾患を診断するための低コストの単純で堅牢なシステムを提供する、マイクロ流体デバイスの製造における広範な用途を見出した(Whitesides,G.M.The origins and the future of microfluidics.Nature 2006,442(7101),368-373)。しかしながら、PDMSエラストマーはまた、約20mN/mの低い表面エネルギーを有する。細菌、血小板、タンパク質、および他の生体分子は、PDMSエラストマーの疎水性表面に付着する傾向がある(Hron,P.Hydrophilisation of silicone rubber for medical applications.Polymer international 2003,52(9),1531-1539)。シリコーン医療インプラントの場合、細菌の付着およびバイオフィルム形成は、医療デバイスの故障、重度の感染、さらには患者の死亡につながる可能性がある。PDMSマイクロ流体に基づく疾患診断デバイスの場合、PDMS表面上のタンパク質および他の生体分子の汚染は、これらのデバイスの感度を著しく低下させる可能性があり、マイクロ流体チャネルの遮断が発生する場合は、さらにはデバイスの完全な故障をもたらす可能性がある(Zhou,J.et al.Recent developments in PDMS surface modification for microfluidic devices.Electrophoresis 2010,31(1),2-16)。
PDMS表面の親水性処理は、生物付着の問題を緩和または防止するための戦略のうちの1つであることが見出された(Keefe,A.J.et al.Suppressing surface reconstruction of superhydrophobic PDMS using a superhydrophilic zwitterionic polymer.Biomacromolecules 2012,13(5),1683-1687)。PDMS表面を親水性にするいくつかの従来の方法は、酸素プラズマ、UVオゾン、またはコロナ放電による表面の酸化を含む。しかしながら、PDMSは、約-120℃の極めて低いガラス転移温度を有し、したがって、PDMS鎖は、室温で高度に可動性であるため、これらの改質は、一時的なものに過ぎない。PDMS鎖は、数時間の時間枠内でPDMSエラストマーの疎水性表面を再配置し、回復することができる。いくつかの事例では、長く持続する親水性PDMS表面の作製を模索する他の方法は、多くのステップを要し、ラジカル反応または重合を伴う。これらのステップは、密閉容器内、および/または不活性ガスの保護下で実施する必要がある。PDMS中の窒素と比較して酸素の溶解度が高いため、いくつかの場合では、ラジカル反応を効率的に進めることができるように、PDMSから酸素を除去するのに長い時間を要する。これらの厳密な反応条件は、コストを著しく増加させ、これらの反応の産業利用可能性を制限する。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド部分を含む荷電性または双性イオン化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に提供される。いくつかの場合では、生物付着は、ミクロ生物付着またはマクロ生物付着を含む。ミクロ生物付着は、微生物付着(例えば、細菌付着)および/またはバイオフィルムの形成を含む。バイオフィルムは、表面に付着する微生物群である。いくつかの場合では、付着した微生物は、細胞外DNA、タンパク質、および多糖のポリマー集塊を含む、細胞外ポリマー物質の自己産生マトリックスにさらに埋め込まれる。マクロ生物付着は、より大きな生物の付着を含む。
荷電性および/または双性イオン化合物は、静電気的に誘導された水和により水分子に結合する。そのような場合、荷電性および/または双性イオン材料は、タンパク質/細胞/細菌の付着、バイオフィルム形成、および/またはマクロ生物付着に対する表面耐性を示す。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン化合物は、コポリマーを含む。いくつかの実施形態では、重合反応を介して荷電性または双性イオンコポリマーを含む耐生物付着コーティングを作製する方法も本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、重合反応は、付加重合、原子移動ラジカル重合(ATRP)、配位重合、フリーラジカル重合、ニトロキシド媒介ラジカル重合(NMP)、可逆的付加-開裂連鎖移動重合(RAFT)、または開環メタセシス重合(ROMP)である。いくつかの実施形態では、イオン重合は、アニオン重合またはカチオン重合である。いくつかの実施形態では、重合反応は、可逆的非活性化重合(RDP)である。いくつかの実施形態では、重合反応は、フリーラジカル重合である。いくつかの実施形態では、重合反応は、原子移動ラジカル重合(ATRP)である。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーを含む耐生物付着コーティングを、UV曝露下でデバイスのポリマー表面上にグラフトする。いくつかの他の実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーを、UV曝露下でデバイスのシリコーン含有表面上にグラフトする。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーを、UV曝露下で医療デバイスの表面上にグラフトする。いくつかの他の実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーを、UV曝露下で医療デバイスのシリコーン含有表面上にグラフトする。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンを、UV曝露下で医療デバイスのポリマー表面上にグラフトする。いくつかの他の実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーを、UV曝露下で医療デバイスのシリコーン含有ポリマー表面上にグラフトする。
いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマー改質デバイスは、汚染防止特性を含み、生物付着の発生を防止および/または低減するために使用される。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマー改質医療デバイスは、汚染防止特性を含み、生物付着の発生を防止および/または低減するために使用される。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコーティングは、微生物、植物、藻類、または動物の表面への付着を防止および/または低減する。
さらなる実施形態では、本開示の荷電性または双性イオンコポリマーを調製するために使用される化合物、ならびに本明細書に開示される方法内で使用される荷電性または双性イオンコポリマー自体が本明細書に開示される。
I.化合物
一態様では、式(I)の構造を有する化合物、またはその塩もしくは溶媒和物が本明細書に記載され、
式中、
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
Zは、-CR6aR6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、および-C(=NH)NR7-から選択され、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルである。
一態様では、式(I)の構造を有する化合物、またはその塩もしくは溶媒和物が本明細書に記載され、
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートではない。
N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートではない。
いくつかの実施形態では、N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミドは、
の構造を有する。いくつかの実施形態では、N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミドは、
の構造を有する。いくつかの実施形態では、N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミドは、
の構造を有する。
いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、C1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、-CF3である。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、およびR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Zは、-CR6aR6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、および-C(=NH)NR7-から選択される。いくつかの実施形態では、Zは、-CR6aR6b-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)NR7-である。
いくつかの実施形態では、各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択される。いくつかの実施形態では、R3は、水素である。いくつかの実施形態では、R3は、任意選択的に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3は、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3は、任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3は、-X-任意選択的に置換されたアリールである。
いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)2-である。
いくつかの実施形態では、各R6aおよびR6bは、水素である。
いくつかの実施形態では、mは、0、1、2、3、4、5、または6である。いくつかの実施形態では、mは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、mは、0、1、2、または3である。いくつかの実施形態では、mは0である。いくつかの実施形態では、mは1である。いくつかの実施形態では、mは2である。いくつかの実施形態では、mは3である。いくつかの実施形態では、mは4である。いくつかの実施形態では、mは5である。
いくつかの実施形態では、R5aは、水素であり、R5bは、-NR10aR10bであり、R5cは、水素である。
いくつかの実施形態では、R5aは、水素であり、R5bは、-OR10bであり、R5cは、水素である。
いくつかの実施形態では、R4aは、水素であり、R4bは、水素である。
いくつかの実施形態では、R10aは、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、または任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、水素である。いくつかの実施形態では、R10aは、任意選択的に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R10aは、CH3である。いくつかの実施形態では、R10aは、CH2CH3である。いくつかの実施形態では、R10aは、任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、フェニルである。
いくつかの実施形態では、R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-S(=O)2-C2-C6アルケニルである。
別の態様では、式(II)の構造を有する化合物、またはその塩もしくは溶媒和物が本明細書に記載され、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンである。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンである。
いくつかの実施形態では、式(II)のxは、約0.9434ではない。
いくつかの実施形態では、式(II)の化合物は、2gのスルホベタインメタクリレートモノマーおよび156mgのペルフルオロフェニルアジドメタクリルアミドモノマーを使用することによって得られない。
いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、C1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、-CF3である。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、およびR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、A1は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A1は、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、A2は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A2は、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、A3は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A3は、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B1およびB2は、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、または任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、B3は、-O-である。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)2OR9aまたは-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)2OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、R9aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)2O-である。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)O-である。
いくつかの実施形態では、各R6cおよびR6dは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R3aおよびR3bは、独立して、水素またはC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、各R3aおよびR3bは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R3aおよびR3bは、水素である。いくつかの実施形態では、各R3aおよびR3bは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R4cおよびR4dは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R4cおよびR4dは、水素である。いくつかの実施形態では、各R4cおよびR4dは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R4cは、水素であり、R4dは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R5dおよびR5eは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R5dおよびR5eは、水素である。いくつかの実施形態では、各R5dおよびR5eは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R5dは、水素であり、R5eは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R12aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、およびR12cは、水素である。
いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、5、または6である。いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、nは、0である。いくつかの実施形態では、nは、1である。いくつかの実施形態では、nは、2である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、nは、4である。いくつかの実施形態では、nは、5である。
いくつかの実施形態では、sは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、sは、1である。いくつかの実施形態では、sは、2である。いくつかの実施形態では、sは、3である。いくつかの実施形態では、sは、4である。
いくつかの実施形態では、tは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、tは、1である。いくつかの実施形態では、tは、2である。いくつかの実施形態では、tは、3である。いくつかの実施形態では、tは、4である。
いくつかの実施形態では、pは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、pは、1である。いくつかの実施形態では、pは、2である。いくつかの実施形態では、pは、3である。いくつかの実施形態では、pは、4である。
いくつかの実施形態では、xは、0より大きい。いくつかの実施形態では、xは、1未満である。いくつかの実施形態では、xは、0.0000001~0.9999999である。いくつかの実施形態では、xは、0.00001~0.99999である。いくつかの実施形態では、xは、0.001~0.999である。いくつかの実施形態では、xは、0.01~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.1~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.2~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.3~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.5~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.5~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.6~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.7~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.8~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.9~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.91~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.92~0.99である。
いくつかの実施形態では、xは、少なくとも0.0000001、少なくとも0.00001、少なくとも0.001、少なくとも0.01、少なくとも0.02、少なくとも0.03、少なくとも0.04、少なくとも0.05、少なくとも0.07、少なくとも0.09、少なくとも0.11、少なくとも0.15、少なくとも0.20、少なくとも0.23、少なくとも0.28、少なくとも0.35、少なくとも0.42、少なくとも0.5、少なくとも0.53、少なくとも0.58、少なくとも0.63、少なくとも0.67、少なくとも0.71、少なくとも0.75、少なくとも0.78、少なくとも0.79、少なくとも0.80、少なくとも0.81、少なくとも0.82、少なくとも0.83、少なくとも0.84、少なくとも0.85、少なくとも0.86、少なくとも0.87、少なくとも0.88、少なくとも0.89、少なくとも0.9、少なくとも0.91、少なくとも0.92、少なくとも0.93、少なくとも0.94、少なくとも0.95、少なくとも0.96、少なくとも0.97、少なくとも0.98、または少なくとも0.99である。
いくつかの実施形態では、xは、最大0.9999999、最大0.99999、最大0.999、最大0.99、最大0.98、最大0.97、最大0.96、最大0.95、最大0.94、最大0.93、最大0.92、最大0.91、最大0.90、最大0.89、最大0.88、最大0.87、最大0.86、最大0.85、最大0.84、最大0.83、最大0.82、最大0.81、最大0.80、最大0.79、最大0.78、最大0.77、最大0.76、最大0.75、最大0.74、最大0.70、最大0.66、最大0.62、最大0.59、最大0.56、最大0.53、最大0.50、最大0.47、最大0.43、最大0.39、最大0.34、最大0.29、最大0.25、最大0.21、最大0.18、最大0.14、最大0.10、最大0.07、または最大0.04である。
いくつかの実施形態では、xは、約0.89~約0.999である。いくつかの実施形態では、xは、少なくとも約0.89である。いくつかの実施形態では、xは、最大約0.999である。いくつかの実施形態では、xは、約0.89~約0.9、約0.89~約0.91、約0.89~約0.92、約0.89~約0.93、約0.89~約0.94、約0.89~約0.95、約0.89~約0.96、約0.89~約0.97、約0.89~約0.98、約0.89~約0.99、約0.89~約0.999、約0.9~約0.91、約0.9~約0.92、約0.9~約0.93、約0.9~約0.94、約0.9~約0.95、約0.9~約0.96、約0.9~約0.97、約0.9~約0.98、約0.9~約0.99、約0.9~約0.999、約0.91~約0.92、約0.91~約0.93、約0.91~約0.94、約0.91~約0.95、約0.91~約0.96、約0.91~約0.97、約0.91~約0.98、約0.91~約0.99、約0.91~約0.999、約0.92~約0.93、約0.92~約0.94、約0.92~約0.95、約0.92~約0.96、約0.92~約0.97、約0.92~約0.98、約0.92~約0.99、約0.92~約0.999、約0.93~約0.94、約0.93~約0.95、約0.93~約0.96、約0.93~約0.97、約0.93~約0.98、約0.93~約0.99、約0.93~約0.999、約0.94~約0.95、約0.94~約0.96、約0.94~約0.97、約0.94~約0.98、約0.94~約0.99、約0.94~約0.999、約0.95~約0.96、約0.95~約0.97、約0.95~約0.98、約0.95~約0.99、約0.95~約0.999、約0.96~約0.97、約0.96~約0.98、約0.96~約0.99、約0.96~約0.999、約0.97~約0.98、約0.97~約0.99、約0.97~約0.999、約0.98~約0.99、約0.98~約0.999、または約0.99~約0.999である。いくつかの実施形態では、xは、約0.89、約0.9、約0.91、約0.92、約0.93、約0.94、約0.95、約0.96、約0.97、約0.98、約0.99、または約0.999である。
別の態様では、式(III)の構造を有する化合物、またはその塩もしくは溶媒和物が本明細書に記載され、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1である。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1である。
いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、荷電性または双性イオンである。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、正荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、正荷電繰り返し単位および負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約10:1~約1:10である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約5:1~約1:5である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約2:1~約1:2である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約1:1である。
いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、C1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、-CF3である。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、およびR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、A1は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A1は、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、A2は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A2は、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、A3は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A3は、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B1、B2、およびB3は、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、または任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9aR9bR9c+または-S(=O)2OR9aである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9aR9bR9c+である。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、およびR9cは、独立して、水素またはC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、およびR9cは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R9bは、水素である。いくつかの実施形態では、R9bは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R9cは、水素である。いくつかの実施形態では、R9cは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)2OR9aである。いくつかの実施形態では、各R9aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である。いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)2O-である。いくつかの実施形態では、Eは、-C(=O)O-である。
いくつかの実施形態では、各R6cおよびR6dは、独立して、水素および-CH3から選択される。いくつかの実施形態では、各R6cおよびR6dは、水素である。いくつかの実施形態では、各R6cおよびR6dは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R4cおよびR4dは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R4cおよびR4dは、水素である。いくつかの実施形態では、各R4cおよびR4dは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R4cは、水素であり、R4dは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R5dおよびR5eは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R5dおよびR5eは、水素である。いくつかの実施形態では、各R5dおよびR5eは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R5dは、水素であり、R5eは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R12aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、およびR12cは、水素である。
いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、5、または6である。いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、nは、0である。いくつかの実施形態では、nは、1である。いくつかの実施形態では、nは、2である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、nは、4である。いくつかの実施形態では、nは、5である。
いくつかの実施形態では、sは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、sは、1である。いくつかの実施形態では、sは、2である。いくつかの実施形態では、sは、3である。いくつかの実施形態では、sは、4である。
いくつかの実施形態では、tは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、tは、1である。いくつかの実施形態では、tは、2である。いくつかの実施形態では、tは、3である。いくつかの実施形態では、tは、4である。
いくつかの実施形態では、xは、0より大きい。いくつかの実施形態では、xは、1未満である。いくつかの実施形態では、xは、0.0000001~0.9999999である。いくつかの実施形態では、xは、0.00001~0.99999である。いくつかの実施形態では、xは、0.001~0.999である。いくつかの実施形態では、xは、0.01~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.1~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.2~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.3~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.5~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.5~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.6~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.7~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.8~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.9~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.91~0.99である。いくつかの実施形態では、xは、0.92~0.99である。
いくつかの実施形態では、xは、少なくとも0.0000001、少なくとも0.00001、少なくとも0.001、少なくとも0.01、少なくとも0.02、少なくとも0.03、少なくとも0.04、少なくとも0.05、少なくとも0.07、少なくとも0.09、少なくとも0.11、少なくとも0.15、少なくとも0.20、少なくとも0.23、少なくとも0.28、少なくとも0.35、少なくとも0.42、少なくとも0.5、少なくとも0.53、少なくとも0.58、少なくとも0.63、少なくとも0.67、少なくとも0.71、少なくとも0.75、少なくとも0.78、少なくとも0.79、少なくとも0.80、少なくとも0.81、少なくとも0.82、少なくとも0.83、少なくとも0.84、少なくとも0.85、少なくとも0.86、少なくとも0.87、少なくとも0.88、少なくとも0.89、少なくとも0.9、少なくとも0.91、少なくとも0.92、少なくとも0.93、少なくとも0.94、少なくとも0.95、少なくとも0.96、少なくとも0.97、少なくとも0.98、または少なくとも0.99である。
いくつかの実施形態では、xは、最大0.9999999、最大0.99999、最大0.999、最大0.99、最大0.98、最大0.97、最大0.96、最大0.95、最大0.94、最大0.93、最大0.92、最大0.91、最大0.90、最大0.89、最大0.88、最大0.87、最大0.86、最大0.85、最大0.84、最大0.83、最大0.82、最大0.81、最大0.80、最大0.79、最大0.78、最大0.77、最大0.76、最大0.75、最大0.74、最大0.70、最大0.66、最大0.62、最大0.59、最大0.56、最大0.53、最大0.50、最大0.47、最大0.43、最大0.39、最大0.34、最大0.29、最大0.25、最大0.21、最大0.18、最大0.14、最大0.10、最大0.07、または最大0.04である。
いくつかの実施形態では、xは、約0.89~約0.999である。いくつかの実施形態では、xは、少なくとも約0.89である。いくつかの実施形態では、xは、最大約0.999である。いくつかの実施形態では、xは、約0.89~約0.9、約0.89~約0.91、約0.89~約0.92、約0.89~約0.93、約0.89~約0.94、約0.89~約0.95、約0.89~約0.96、約0.89~約0.97、約0.89~約0.98、約0.89~約0.99、約0.89~約0.999、約0.9~約0.91、約0.9~約0.92、約0.9~約0.93、約0.9~約0.94、約0.9~約0.95、約0.9~約0.96、約0.9~約0.97、約0.9~約0.98、約0.9~約0.99、約0.9~約0.999、約0.91~約0.92、約0.91~約0.93、約0.91~約0.94、約0.91~約0.95、約0.91~約0.96、約0.91~約0.97、約0.91~約0.98、約0.91~約0.99、約0.91~約0.999、約0.92~約0.93、約0.92~約0.94、約0.92~約0.95、約0.92~約0.96、約0.92~約0.97、約0.92~約0.98、約0.92~約0.99、約0.92~約0.999、約0.93~約0.94、約0.93~約0.95、約0.93~約0.96、約0.93~約0.97、約0.93~約0.98、約0.93~約0.99、約0.93~約0.999、約0.94~約0.95、約0.94~約0.96、約0.94~約0.97、約0.94~約0.98、約0.94~約0.99、約0.94~約0.999、約0.95~約0.96、約0.95~約0.97、約0.95~約0.98、約0.95~約0.99、約0.95~約0.999、約0.96~約0.97、約0.96~約0.98、約0.96~約0.99、約0.96~約0.999、約0.97~約0.98、約0.97~約0.99、約0.97~約0.999、約0.98~約0.99、約0.98~約0.999、または約0.99~約0.999である。いくつかの実施形態では、xは、約0.89、約0.9、約0.91、約0.92、約0.93、約0.94、約0.95、約0.96、約0.97、約0.98、約0.99、または約0.999である。
別の態様では、コポリマーが本明細書に記載され、コポリマーは、
a)式(VII)の繰り返し単位:
(式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
(式中、
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
(A4は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1~10から選択される整数である)と、を含む。
a)式(VII)の繰り返し単位:
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1~10から選択される整数である)と、を含む。
いくつかの実施形態では、式(IX)の繰り返し単位は、荷電性または双性イオンである。
いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1aおよびR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、独立して、C1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2aおよびR2bは、-CF3である。いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、およびR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、A1は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A1は、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、A2は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A2は、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、A3は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A3は、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、A4は、-S(=O)2-である。いくつかの実施形態では、A4は、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、A1は、-S(=O)2-であり、各A2、A3、およびA4は、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、各A1、A2、A3、およびA4は、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-または-NR3c-である。いくつかの実施形態では、B1は、-O-である。いくつかの実施形態では、B1は、-NR3c-である。いくつかの実施形態では、B2は、-O-である。いくつかの実施形態では、B2は、-NR3c-である。いくつかの実施形態では、B3は、-O-である。いくつかの実施形態では、B3は、-NR3c-である。いくつかの実施形態では、B4は、-O-である。いくつかの実施形態では、B4は、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、または任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CH3である。いくつかの実施形態では、各R3cは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意選択的に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)2OR9aまたは-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)2OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、R9aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)2O-である。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)O-である。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9aR9bR9c+または-S(=O)2OR9aである。いくつかの実施形態では、Eは、-NR9aR9bR9c+または-C(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9aR9bR9c+である。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、およびR9cは、独立して、水素またはC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、およびR9cは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R9bは、水素である。いくつかの実施形態では、R9bは、-CH3である。いくつかの実施形態では、R9cは、水素である。いくつかの実施形態では、R9cは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)2OR9aである。いくつかの実施形態では、Eは、-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、各R9aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である。いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)2O-である。いくつかの実施形態では、Eは、-C(=O)O-である。
いくつかの実施形態では、各R3aおよびR3bは、独立して、水素またはC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、各R3aおよびR3bは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R3aおよびR3bは、水素である。いくつかの実施形態では、各R3aおよびR3bは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R4cおよびR4dは、独立して、水素および-CH3から選択される。いくつかの実施形態では、各R4cおよびR4dは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R5dおよびR5eは、独立して、水素および-CH3から選択される。いくつかの実施形態では、各R5dおよびR5eは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R4c、R4d、R5d、およびR5eは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R4c、R4d、R5d、およびR5eは、水素である。いくつかの実施形態では、各R4c、R4d、R5d、およびR5eは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R6cおよびR6dは、独立して、水素および-CH3から選択される。いくつかの実施形態では、各R6cおよびR6dは、水素である。いくつかの実施形態では、各R6cおよびR6dは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R3cおよびR3dは、独立して、水素および-CH3から選択される。いくつかの実施形態では、各R3cおよびR3dは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R3c、R3d、R6c、およびR6dは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R3c、R3d、R6c、およびR6dは、水素である。いくつかの実施形態では、各R3c、R3d、R6c、およびR6dは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R12aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、R13aは、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、R13aは、水素である。いくつかの実施形態では、R13aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R11a、R12a、およびR13aは、独立して、水素または-CH3である。いくつかの実施形態では、各R11a、R12a、およびR13aは、水素である。いくつかの実施形態では、各R11a、R12a、およびR13aは、-CH3である。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、R12c、R13b、およびR13cは、水素である。
いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、5、または6である。いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、nは、0、1、または2である。いくつかの実施形態では、nは、0である。いくつかの実施形態では、nは、1である。いくつかの実施形態では、nは、2である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、nは、4である。いくつかの実施形態では、nは、5である。
いくつかの実施形態では、sは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、sは、1である。いくつかの実施形態では、sは、2である。いくつかの実施形態では、sは、3である。いくつかの実施形態では、sは、4である。
いくつかの実施形態では、tは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、tは、1である。いくつかの実施形態では、tは、2である。いくつかの実施形態では、tは、3である。いくつかの実施形態では、tは、4である。
いくつかの実施形態では、pは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、pは、1である。いくつかの実施形態では、pは、2である。いくつかの実施形態では、pは、3である。いくつかの実施形態では、pは、4である。
いくつかの実施形態では、kは、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、kは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、kは、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、kは、2または3である。いくつかの実施形態では、kは、1である。いくつかの実施形態では、kは、2である。いくつかの実施形態では、kは、3である。いくつかの実施形態では、kは、4である。
いくつかの実施形態では、各s、t、p、およびkは、独立して、1、2、または3である。いくつかの実施形態では、各s、t、p、およびkは、独立して、1または2である。いくつかの実施形態では、各s、t、p、およびkは、独立して、2または3である。
いくつかの実施形態では、式(IX)の繰り返し単位は、式(IX)の正荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(IX)の繰り返し単位は、式(IX)の負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーは、式(IX)の正荷電繰り返し単位および式(IX)の負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーにおける式(IX)の正荷電繰り返し単位と式(IX)の負荷電繰り返し単位との比は、約10:1~約1:10である。いくつかの実施形態では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーにおける式(IX)の正荷電繰り返し単位と式(IX)の負荷電繰り返し単位との比は、約5:1~約1:5である。いくつかの実施形態では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーにおける式(IX)の正荷電繰り返し単位と式(IX)の負荷電繰り返し単位との比は、約2:1~約1:2である。いくつかの実施形態では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーにおける式(IX)の正荷電繰り返し単位と式(IX)の負荷電繰り返し単位との比は、約1:1である。
いくつかの実施形態では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーは、以下の数のモノマー単位を含む:[(式(VII))a(式(VIII))b(式(IX))c](式中、各数a、b、およびcは、独立して、1~1000から選択される)。いくつかの実施形態では、各数a、b、およびcは、独立して、1~100から選択される。
いくつかの実施形態では、aは、1~10である。いくつかの実施形態では、aは、5~10である。いくつかの実施形態では、aは、5~20である。いくつかの実施形態では、aは、少なくとも1、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、少なくとも8、少なくとも9、少なくとも10、少なくとも12、少なくとも15、または少なくとも20である。いくつかの実施形態では、aは、最大1、最大2、最大3、最大4、最大5、最大6、最大7、最大8、最大9、最大10、最大12、最大15、または最大20である。
いくつかの実施形態では、bは、5~75である。いくつかの実施形態では、bは、10~100である。いくつかの実施形態では、bは、20~250である。いくつかの実施形態では、bは、50~500である。いくつかの実施形態では、bは、100~1000である。いくつかの実施形態では、bは、少なくとも1、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも25、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、少なくとも800、少なくとも900、または少なくとも1000である。いくつかの実施形態では、bは、最大1、最大5、最大10、最大25、最大50、最大100、最大200、最大300、最大400、最大500、最大600、最大700、最大800、最大900、または最大1000である。
いくつかの実施形態では、cは、5~75である。いくつかの実施形態では、cは、10~100である。いくつかの実施形態では、cは、20~250である。いくつかの実施形態では、cは、50~500である。いくつかの実施形態では、cは、100~1000である。いくつかの実施形態では、cは、少なくとも1、少なくとも5、少なくとも10、少なくとも25、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、少なくとも800、少なくとも900、または少なくとも1000である。いくつかの実施形態では、cは、最大1、最大5、最大10、最大25、最大50、最大100、最大200、最大300、最大400、最大500、最大600、最大700、最大800、最大900、または最大1000である。
いくつかの実施形態では、(b+c)とaとの比は、1:1000~1000:1である。いくつかの実施形態では、(b+c)とaとの比は、1:100~100:1である。いくつかの実施形態では、(b+c)とaとの比は、1:10~10:1である。いくつかの実施形態では、(b+c)とaとの比は、約5:1、約10:1、約20:1、約30:1、約40:1、約50:1、約75:1、約100:1、約250:1、約500:1、約750:1、または約1000:1である。
いくつかの実施形態では、上記の式(I)、式(II)、式(III)、式(VII)、式(VIII)、および式(IX)の化合物の異なる変数は、本出願全体を通して開示される対応する式、組成物、膜、デバイスなどに適用可能である。
様々な変数について上記または下記に記載される基の任意の組み合わせが、本明細書で企図される。本明細書全体を通して、基およびそれらの置換基は、安定した部分および化合物を提供するために当業者によって選択される。
さらなる形態の化合物
一態様では、式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、もしくは(VI)の化合物、または式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーは、1つ以上の立体中心を有し、各立体中心は独立して、RまたはS配置のいずれかに存在する。本明細書に提示される化合物には、すべてのジアステレオマー、エナンチオマー、およびエピマー形態、ならびにそれらの適切な混合物が含まれる。本明細書に提供される化合物および方法には、すべてのシス、トランス、シン、アンチ、エントゲーゲン(E)、およびツザメン(Z)異性体、ならびにそれらの適切な混合物が含まれる。ある特定の実施形態では、本明細書に記載の化合物は、化合物のラセミ混合物を光学的に活性な分割剤と反応させて、一対のジアステレオマー化合物/塩を形成し、ジアステレオマーを分離し、光学的に純粋なエナンチオマーを回収することによって、それらの個別の立体異性体として調製される。いくつかの実施形態では、エナンチオマーの分割は、本明細書に記載の化合物の共有結合性ジアステレオマー誘導体を使用して行われる。別の実施形態では、ジアステレオマーは、溶解度の差に基づいて分離/分割技法によって分離される。他の実施形態では、立体異性体の分離は、クロマトグラフィーによって、またはジアステレオマー塩を形成すること、および再結晶化もしくはクロマトグラフィーによる分離、またはそれらの任意の組み合わせによって実施される。Jean Jacques,Andre Collet,Samuel H.Wilen,“Enantiomers,Racemates and Resolutions”,John Wiley And Sons,Inc.,1981。一態様では、立体異性体は、立体選択的合成によって得られる。
一態様では、式(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)、もしくは(VI)の化合物、または式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーは、1つ以上の立体中心を有し、各立体中心は独立して、RまたはS配置のいずれかに存在する。本明細書に提示される化合物には、すべてのジアステレオマー、エナンチオマー、およびエピマー形態、ならびにそれらの適切な混合物が含まれる。本明細書に提供される化合物および方法には、すべてのシス、トランス、シン、アンチ、エントゲーゲン(E)、およびツザメン(Z)異性体、ならびにそれらの適切な混合物が含まれる。ある特定の実施形態では、本明細書に記載の化合物は、化合物のラセミ混合物を光学的に活性な分割剤と反応させて、一対のジアステレオマー化合物/塩を形成し、ジアステレオマーを分離し、光学的に純粋なエナンチオマーを回収することによって、それらの個別の立体異性体として調製される。いくつかの実施形態では、エナンチオマーの分割は、本明細書に記載の化合物の共有結合性ジアステレオマー誘導体を使用して行われる。別の実施形態では、ジアステレオマーは、溶解度の差に基づいて分離/分割技法によって分離される。他の実施形態では、立体異性体の分離は、クロマトグラフィーによって、またはジアステレオマー塩を形成すること、および再結晶化もしくはクロマトグラフィーによる分離、またはそれらの任意の組み合わせによって実施される。Jean Jacques,Andre Collet,Samuel H.Wilen,“Enantiomers,Racemates and Resolutions”,John Wiley And Sons,Inc.,1981。一態様では、立体異性体は、立体選択的合成によって得られる。
別の実施形態では、本明細書に記載の化合物は、同位体的に(例えば、放射性同位体で)、または発色団もしくは蛍光部分、生物発光標識、または化学発光標識の使用を含むが、これらに限定されない別の他の手段によって標識される。
本明細書に記載の化合物は、本明細書に提示される様々な式および構造に列挙される化合物と同一であるが、1つ以上の原子が、自然界に通常見られる原子質量または質量数とは異なる原子質量または質量数を有する原子に置き換えられるという事実のために、同位体標識された化合物を含む。本化合物に組み込まれ得る同位体の例としては、水素、炭素、窒素、酸素、硫黄、フッ素、および塩素の同位体、例えば、2H、3H、13C、14C、15N、18O、17O、35S、18F、36Clなどが挙げられる。一態様では、本明細書に記載の同位体標識された化合物、例えば、3Hおよび14Cなどの放射性同位体が組み込まれている化合物は、薬物および/または基材組織分布アッセイにおいて有用である。一態様では、重水素などの同位体での置換は、例えば、インビボ半減期の増加または投与量要件の低減などのより大きな代謝安定性によって生じるある特定の治療上の利点をもたらす。
本明細書に記載の化合物は、塩として形成および/または使用され得る。塩の種類には、(1)化合物の遊離塩基形態を、無機酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、メタリン酸などと、または有機酸、例えば、酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、シクロペンタンプロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、乳酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、トリフルオロ酢酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、3-(4-ヒドロキシベンゾイル)安息香酸、桂皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1,2-エタンジスルホン酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、4-メチルビシクロ-[2.2.2]オクト-2-エン-1-カルボン酸、グルコヘプトン酸、4,4’-メチレンビス(3-ヒドロキシ-2-エン-1-カルボン酸)、3-フェニルプロピオン酸、トリメチル酢酸、三級ブチル酢酸、ラウリル硫酸、グルコン酸、グルタミン酸、ヒドロキシナフトエ酸、サリチル酸、ステアリン酸、ムコン酸、酪酸、フェニル酢酸、フェニル酪酸、バルプロ酸などと反応させることにより形成される酸付加塩、(2)親化合物中に存在する酸性プロトンが、金属イオン、例えば、アルカリ金属イオン(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム)、アルカリ土類イオン(例えば、マグネシウムもしくはカルシウム)、またはアルミニウムイオンで置き換えられた場合に形成される塩が含まれるが、これらに限定されない。いくつかの事例では、本明細書に記載の化合物は、限定されないが、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、N-メチルグルカミン、ジシクロヘキシルアミン、トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミンなどの有機塩基と調整され得る。他の事例では、本明細書に記載の化合物は、限定されないが、アルギニン、リジンなどのアミノ酸と塩を形成し得る。酸性プロトンを含む化合物と塩を形成するために使用される許容される無機塩基としては、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどが挙げられるが、これらに限定されない。
塩への言及は、溶媒付加形態、特に溶媒和物を含むことが理解されるべきである。溶媒和物は、水、エタノールなどの化学量論的または非化学量論的な量のいずれかの溶媒を含有する。水和物は、溶媒が水である場合に形成されるか、またはアルコラートは、溶媒がアルコールである場合に形成される。本明細書に記載の化合物の溶媒和物は、本明細書に記載のプロセス中に便利に調製または形成することができる。加えて、本明細書に提供される化合物は、非溶媒和および溶媒和形態で存在し得る。一般に、溶媒和形態は、本明細書に提供される化合物および方法の目的のために、非溶媒和形態と同等と見なされる。
化合物の合成
本明細書に記載の化合物は、標準的な合成技法を使用するか、または当該技術分野で既知の方法を本明細書に記載の方法と組み合わせて使用して合成される。
本明細書に記載の化合物は、標準的な合成技法を使用するか、または当該技術分野で既知の方法を本明細書に記載の方法と組み合わせて使用して合成される。
別段の指示がない限り、質量分析、NMR、HPLC、タンパク質化学、生化学、組換えDNA技法、および薬理学の従来の方法が用いられる。
化合物は、例えば、March’s Advanced Organic Chemistry,6th Edition,John Wiley and Sons,Inc.に記載されるような標準的な有機化学技法を使用して調製される。本明細書に記載の合成形質転換のための代替的な反応条件、例えば、溶媒、反応温度、反応時間の変動、ならびに異なる化学試薬および他の反応条件が用いられ得る。出発材料は、商業的な供給源から入手可能であるか、または容易に調製される。
本明細書に記載の化合物の調製に有用な反応物の合成を詳述する、または調製を記載する記事への参照を提供する好適な参照文献および論文としては、例えば、“Synthetic Organic Chemistry”,John Wiley&Sons,Inc.,New York、S.R.Sandler et al.,“Organic Functional Group Preparations,”2nd Ed.,Academic Press,New York,1983、H.O.House,“Modern Synthetic Reactions”,2nd Ed.,W.A.Benjamin,Inc.Menlo Park,Calif.1972、T.L.Gilchrist,“Heterocyclic Chemistry”,2nd Ed.,John Wiley&Sons,New York,1992、J.March,“Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms and Structure”,4th Ed.,Wiley Interscience,New York,1992が挙げられる。本明細書に記載の化合物の調製に有用な反応物の合成を詳述する、または調製を記載する記事への参照を提供するさらなる好適な参照文献および論文としては、例えば、Fuhrhop,J.and Penzlin G.“Organic Synthesis:Concepts,Methods,Starting Materials”,Second,Revised and Enlarged Edition(1994)John Wiley&Sons ISBN:3 527-29074-5、Hoffman,R.V.“Organic Chemistry,An Intermediate Text”(1996)Oxford University Press,ISBN 0-19-509618-5、Larock,R.C.“Comprehensive Organic Transformations:A Guide to Functional Group Preparations”2nd Edition(1999)Wiley-VCH,ISBN:0-471-19031-4、March,J.“Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure”4th Edition(1992)John Wiley&Sons,ISBN:0-471-60180-2、Otera,J.(editor)“Modern Carbonyl Chemistry”(2000)Wiley-VCH,ISBN:3-527-29871-1、Patai,S.“Patai’s 1992 Guide to the Chemistry of Functional Groups”(1992)Interscience ISBN:0-471-93022-9、Solomons,T.W.G.“Organic Chemistry”7th Edition(2000)John Wiley&Sons,ISBN:0-471-19095-0、Stowell,J.C.,“Intermediate Organic Chemistry”2nd Edition(1993)Wiley-Interscience,ISBN:0-471-57456-2、“Industrial Organic Chemicals:Starting Materials and Intermediates:An Ullmann’s Encyclopedia”(1999)John Wiley&Sons,ISBN:3-527-29645-X(全8巻)、“Organic Reactions”(1942-2000)John Wiley&Sons(55巻以上)、および“Chemistry of Functional Groups”John Wiley&Sons(全73巻)が挙げられる。
記載の反応において、反応における望ましくない関与を避けるために、反応性官能基、例えば、ヒドロキシ、アミノ、イミノ、チオ、またはカルボキシ基(これらが最終生成物において所望される場合)を保護することが必要であり得る。保護基の作製およびその除去に適用可能な技法の詳細な説明は、Greene and Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,3rd Ed.,John Wiley&Sons,New York,NY,1999およびKocienski,Protective Groups,Thieme Verlag,New York,NY,1994(そのような開示のために参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている。
いくつかの実施形態では、化合物は、実施例のセクションに記載されるように合成される。
II.耐生物付着コーティング
一態様では、式(I)の化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に記載され、
式中、
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
Zは、-CR6aR6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、および-C(=NH)NR7-から選択され、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルである。
一態様では、式(I)の化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に記載され、
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートではない。
N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートではない。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物を含む耐生物付着コーティングは、式(I)の化合物の残基を含む。いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の残基は、一重項ニトレン残基を含む。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、上記の構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、上記の式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)、式(Ie)、式(If)、式(Ig)、または式(Ih)の構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、上記の化合物から選択される。
別の態様では、式(II)の化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に記載され、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンである。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンである。
いくつかの実施形態では、式(II)のxは、約0.9434ではない。
いくつかの実施形態では、式(II)の化合物は、2gのスルホベタインメタクリレートモノマーおよび156mgのペルフルオロフェニルアジドメタクリルアミドモノマーを使用することによって得られない。
いくつかの実施形態では、式(II)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
別の態様では、式(III)の化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に記載され、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1である。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1である。
いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、荷電性または双性イオンである。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、正荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、正荷電繰り返し単位および負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約10:1~約1:10である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約5:1~約1:5である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約2:1~約1:2である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約1:1である。
いくつかの実施形態では、式(III)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
別の態様では、コポリマーを含む耐生物付着コーティングが本明細書に記載され、コーティングは、
a)式(VII)の繰り返し単位:
(式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
(式中、
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
(A4は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1~10から選択される整数である)と、を含む。
a)式(VII)の繰り返し単位:
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1~10から選択される整数である)と、を含む。
いくつかの実施形態では、式(IX)の繰り返し単位は、荷電性または双性イオンである。
いくつかの実施形態では、式(VII)、式(VIII)、および式(IX)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
様々な変数について上記または下記に記載される基の任意の組み合わせが、本明細書で企図される。本明細書全体を通して、基およびそれらの置換基は、安定した部分および化合物を提供するために当業者によって選択される。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の耐生物付着コーティングは、式(I)、(II)、または(III)のうちの1つ以上の化合物を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の耐生物付着コーティングは、式(II)または(III)のうちの1つ以上のコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の耐生物付着コーティングは、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含む1つ以上のコポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、式(I)、(II)、および(III)のうちの1つ以上の化合物を含む耐生物付着コーティングは、デバイスの表面上に適用される。いくつかの実施形態では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含む1つ以上のコポリマーを含む耐生物付着コーティングは、デバイスの表面上に適用される。いくつかの実施形態では、デバイスの表面は、ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテル、ポリエーテルテルフタレート、またはそれらの混合物から選択される。
III.デバイス
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の1つ以上の化合物によってコーティングされたデバイスが本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、デバイスは、医療デバイスである。いくつかの実施形態では、デバイスは、非医療デバイスである。いくつかの場合では、本明細書に記載の1つ以上の化合物によってコーティングされた医療デバイスが本明細書に提供される。他の場合では、本明細書に記載の1つ以上の化合物によってコーティングされた非医療デバイスが本明細書に提供される。さらなる場合では、本明細書に記載の1つ以上の化合物によってコーティングされたデバイスが本明細書に提供され、コーティングされたデバイスは、感染の可能性を低減する。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載の1つ以上の化合物によってコーティングされたデバイスが本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、デバイスは、医療デバイスである。いくつかの実施形態では、デバイスは、非医療デバイスである。いくつかの場合では、本明細書に記載の1つ以上の化合物によってコーティングされた医療デバイスが本明細書に提供される。他の場合では、本明細書に記載の1つ以上の化合物によってコーティングされた非医療デバイスが本明細書に提供される。さらなる場合では、本明細書に記載の1つ以上の化合物によってコーティングされたデバイスが本明細書に提供され、コーティングされたデバイスは、感染の可能性を低減する。
いくつかの実施形態では、デバイスは、ポリマー系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ポリマー系デバイスは、ポリオレフィン性デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン性デバイスは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニル(PVC)、またはそれらの組み合わせで改質されたデバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、微孔質デバイスまたは不織布デバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(I)、(II)、または(III)の構造を有する化合物と結合することができる部分を含む炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーと結合することができる部分を含む炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン(PE)部分、ポリプロピレン(PP)部分、ポリアミド(PA)部分、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)部分、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)部分、またはポリ塩化ビニル(PVC)部分を含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン部分、ポリプロピレン部分、ポリ塩化ビニル部分、ポリフッ化ビニリデン部分、ポリテトラフルオロエチレン部分、ポリクロロトリフルオロエチレン部分、またはポリスチレン部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ポリアミド部分、ポリウレタン部分、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂部分、ポリカーボネート部分、ポリクロロプレン部分、ポリアクリロニトリル部分、ポリイミド部分、またはポリエステル部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ナイロンを含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、ケイ素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、ケイ素系ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(I)、(II)、または(III)の構造を有する化合物と結合することができる部分を含むケイ素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーと結合することができる部分を含むケイ素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、シロキサンポリマー部分、セスキシロキサンポリマー部分、シロキサン-シラリレンポリマー部分、シルアキレンポリマー部分、ポリシラン部分、ポリシリレン部分、またはポリシラザン部分を含む。
いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、シロキサンポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、シリコーンポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、シリコーン系デバイスを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、炭素系デバイスまたはケイ素系デバイスを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の化合物によってコーティングされた本明細書に記載のデバイスは、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して感染の可能性の低減をもたらす。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約10%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約20%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約30%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約40%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約50%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約60%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約70%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約80%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約90%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約95%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約99%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約99.5%、またはそれ以上である。いくつかの場合では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約99.9%、またはそれ以上である。
医療デバイス
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、医療デバイスである。いくつかの事例では、本明細書に記載の医療デバイスは、歯科用器具または医療器具を含む。いくつかの場合では、医療デバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、インプラントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、IVを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、プロテーゼを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、縫合材料を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、バルブを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ステントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、カテーテルを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ロッドを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、シャントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、スコープを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、コンタクトレンズを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、管類を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、配線を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、電極を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、クリップを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ファスナーを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、注射器を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、容器を含む。いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、歯科用器具または医療器具を含む。いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、インプラントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、IVを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、プロテーゼを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、縫合材料を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、バルブを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ステントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、カテーテルを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ロッドを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、シャントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、スコープを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、コンタクトレンズを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、管類を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、配線を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、電極を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、クリップを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ファスナーを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、注射器を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、容器を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、医療デバイスである。いくつかの事例では、本明細書に記載の医療デバイスは、歯科用器具または医療器具を含む。いくつかの場合では、医療デバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、インプラントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、IVを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、プロテーゼを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、縫合材料を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、バルブを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ステントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、カテーテルを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ロッドを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、シャントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、スコープを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、コンタクトレンズを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、管類を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、配線を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、電極を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、クリップを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ファスナーを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、注射器を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、容器を含む。いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、歯科用器具または医療器具を含む。いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、インプラントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、IVを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、プロテーゼを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、縫合材料を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、バルブを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ステントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、カテーテルを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ロッドを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、シャントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、スコープを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、コンタクトレンズを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、管類を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、配線を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、電極を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、クリップを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ファスナーを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、注射器を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、容器を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の化合物は、医療デバイスにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために医療デバイスにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために歯科用器具または医療器具にコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせにコーティングされる。
いくつかの事例では、本明細書に記載のデバイスは、カテーテルを含む。いくつかの事例では、カテーテルは、留置カテーテルを含む。いくつかの場合では、カテーテルは、パーマカス(permcath)を含む。いくつかの場合では、カテーテルは、尿管カテーテルまたはフォーリーカテーテルを含む。
いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにカテーテルにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために留置カテーテルにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにパーマカスにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために尿管カテーテルにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにフォーリーカテーテルにコーティングされる。
いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、インプラントを含む。いくつかの場合では、インプラントは、歯科用インプラントまたは整形外科用インプラントを含む。いくつかの事例では、本明細書に記載のデバイスは、歯科用インプラントを含む。他の事例では、本明細書に記載のデバイスは、整形外科用インプラントを含む。
いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにインプラントにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために歯科用インプラントにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために整形外科用インプラントにコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、IVを含む。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにIVにコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、プロテーゼを含む。いくつかの事例では、プロテーゼは、人工骨、人工関節、人工臓器、または義歯を含む。いくつかの事例では、人工臓器は、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、人工骨、人工関節、人工臓器、または義歯を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁を含む。
いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにプロテーゼにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために、人工骨、人工関節、人工臓器、または義歯にコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁にコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、ステントを含む。いくつかの場合では、ステントは、血管または管の通路を開いたままにするために使用される小型の拡張可能な管である。いくつかの事例では、ステントは、冠動脈ステント、血管ステント、または胆管ステントを含む。いくつかの場合では、冠動脈ステントは、心臓(cardiac)ステントまたは心臓(heart)ステントとも称される。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、冠動脈ステント、血管ステント、または胆管ステントを含む。
いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにステントにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために、冠動脈ステント、血管ステント、または胆管ステントにコーティングされる。
いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、シャントを含む。いくつかの場合では、シャントは、体のある部分から別の部分への流体の移動を可能にする穴または小さな通路である。いくつかの場合では、シャントは、シャントが2つの予め接続されていない部分を接続するという点で、ステントとは異なる。いくつかの場合では、シャントは、後天的なシャントである。いくつかの事例では、シャントは、心臓シャント、脳シャント、腰椎腹腔シャント、腹腔静脈シャント、肺シャント、門脈体循環シャント(PSS)、門脈大静脈シャント、または膀胱羊膜シャントを含む。いくつかの事例では、心臓シャントは、右-左、左-右、または双方向シャントを含む。いくつかの事例では、脳シャントは、脳から胸腔内または腹腔内への過剰な脳脊髄液の排出を含む。いくつかの事例では、腰椎腹腔シャントは、腰椎包膜嚢から腹腔内への脳脊髄液のチャネリングを含む。いくつかの場合では、腹腔静脈シャント(デンバーシャントとも称される)は、腹膜から静脈内に腹水を排出する。いくつかの事例では、門脈体循環シャント(PSS)は、循環系による肝臓のバイパスを可能にする肝臓シャントである。いくつかの事例では、門脈大静脈シャントは、肝臓における高血圧の治療のために、門脈を下大静脈と接続する。いくつかの事例では、膀胱羊膜シャントは、胎児膀胱内の過剰な流体を周辺領域に排出するためのものである。いくつかの事例では、本明細書に記載のデバイスは、心臓シャント、脳シャント、腰椎腹腔シャント、腹腔静脈シャント、肺シャント、門脈体循環シャント(PSS)、門脈大静脈シャント、または膀胱羊膜シャントを含む。
いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにシャントにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために、心臓シャント、脳シャント、腰椎腹腔シャント、腹腔静脈シャント、肺シャント、門脈体循環シャント(PSS)、門脈大静脈シャント、または膀胱羊膜シャントにコーティングされる。
いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、スコープを含む。いくつかの事例では、スコープは、画像誘導手術で使用される医療器具である。いくつかの事例では、スコープは、内視鏡または腹腔鏡を含む。内視鏡検査は、内視鏡を用いて消化管を検査するための医療処置である。いくつかの事例では、内視鏡検査は、S状結腸鏡検査および大腸内視鏡検査をさらに含む。腹腔鏡検査は、腹腔鏡を利用した、内臓を検査するための診断手順である。いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、内視鏡検査において使用されるスコープを含む。他の場合では、本明細書に記載のデバイスは、腹腔鏡検査において使用されるスコープを含む。
いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにスコープにコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために内視鏡にコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために腹腔鏡にコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、縫合材料、バルブ、ロッド、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために、縫合材料、バルブ、ロッド、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、またはそれらの組み合わせにコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、注射器を含む。いくつかの事例では、注射器は、針をさらに含む。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために注射器にコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、1つ以上の医療デバイスを保管するためなどの容器を含む。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために容器にコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、包帯またはパッチを含む。いくつかの事例では、本明細書に記載のデバイスは、包帯を含む。他の事例では、本明細書に記載のデバイスは、パッチを含む。
いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するために包帯にコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどのミクロ生物付着)を防止および/または低減するためにパッチにコーティングされる。
一態様では、式(I)の化合物によってコーティングされたデバイスが本明細書に記載され、
式中、
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
Zは、-CR6aR6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、および-C(=NH)NR7-から選択され、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルである。
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートではない。
N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートではない。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物によってコーティングされたデバイスは、式(I)の化合物の残基を含む。いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の残基は、一重項ニトレン残基を含む。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、上記の構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、上記の式(Ia)、式(Ib)、式(Ic)、式(Id)、式(Ie)、式(If)、式(Ig)、または式(Ih)の構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、上記の化合物から選択される。
別の態様では、式(II)の化合物によってコーティングされたデバイスが本明細書に記載され、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンである。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンである。
いくつかの実施形態では、式(II)のxは、約0.9434ではない。
いくつかの実施形態では、式(II)の化合物は、2gのスルホベタインメタクリレートモノマーおよび156mgのペルフルオロフェニルアジドメタクリルアミドモノマーを使用することによって得られない。
いくつかの実施形態では、式(II)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
別の態様では、式(III)の化合物によってコーティングされたデバイスが本明細書に記載され、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1である。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1である。
いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、荷電性または双性イオンである。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、正荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、正荷電繰り返し単位および負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約10:1~約1:10である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約5:1~約1:5である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約2:1~約1:2である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約1:1である。
いくつかの実施形態では、式(III)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
別の態様では、コポリマーによってコーティングされたデバイスが本明細書に記載され、コポリマーは、
a)式(VII)の繰り返し単位:
(式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
(式中、
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
(A4は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1~10から選択される整数である)と、を含む。
a)式(VII)の繰り返し単位:
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1~10から選択される整数である)と、を含む。
いくつかの実施形態では、式(IX)の繰り返し単位は、荷電性または双性イオンである。
いくつかの実施形態では、式(VII)、式(VIII)、および式(IX)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
耐生物付着デバイス
いくつかの実施形態では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示され、医療デバイスの表面は、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する、本明細書に記載の式(I)、(II)、または(III)のうちの1つ以上の化合物でコーティングされる。いくつかの実施形態では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示され、医療デバイスの表面は、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する本明細書に記載の式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含む1つ以上のコポリマーでコーティングされる。
いくつかの実施形態では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示され、医療デバイスの表面は、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する、本明細書に記載の式(I)、(II)、または(III)のうちの1つ以上の化合物でコーティングされる。いくつかの実施形態では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示され、医療デバイスの表面は、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する本明細書に記載の式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含む1つ以上のコポリマーでコーティングされる。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、少なくとも約10,000、約20,000、約30,000、約40,000、約50,000、約60,000、約70,000、約80,000、約90,000、約100,000、約110,000、約120,000、約130,000、約140,000、約150,000、約160,000、約170,000、約180,000、約190,000、または約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000、約20,000、約30,000、約40,000、約50,000、約60,000、約70,000、約80,000、約90,000、約100,000、約110,000、約120,000、約130,000、約140,000、約150,000、約160,000、約170,000、約180,000、約190,000、または約200,000以下の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約40,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約60,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約40,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約60,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約60,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約140,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約140,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約140,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約160,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約160,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約200,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約250,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示され、医療デバイスの表面は、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する、本明細書に記載の式(I)、(II)、または(III)のうちの1つ以上の化合物でコーティングされる。いくつかの実施形態では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示され、医療デバイスの表面は、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する本明細書に記載の式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含む1つ以上のコポリマーでコーティングされる。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約15,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約16,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約17,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約16,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約17,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約17,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000~約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約18,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約18,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約18,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約19,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約19,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約21,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示され、医療デバイスの表面は、約1~1.5の多分散指数(PDI)を有する、本明細書に記載の式(I)、(II)、または(III)のうちの1つ以上の化合物でコーティングされる。いくつかの実施形態では、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示され、医療デバイスの表面は、約1~約1.5の多分散指数(PDI)を有する本明細書に記載の式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含む1つ以上のコポリマーでコーティングされる。
いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、少なくとも約1、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、または約1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、少なくとも約1、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、または約1.5以下の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。
いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.1の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.2の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.3の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.4の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.1~1.2の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.1~1.3の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.1~1.4の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.1~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.2~1.3の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.2~1.4の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.2~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.3~1.4の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.3~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.4~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされる。いくつかの実施形態では、PDIは約1である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.1である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.2である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.3である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.4である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.5である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.11である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.12である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.13である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.14である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.15である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.16である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.17である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.18である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.19である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.21である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.22である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.23である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.24である。いくつかの実施形態では、PDIは約1.25である。
いくつかの実施形態では、医療デバイスは、歯科用器具または医療器具を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、コンタクトレンズである。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、カテーテルである。いくつかの実施形態では、カテーテルは、留置カテーテルである。いくつかの実施形態では、カテーテルは、尿管カテーテルまたはフォーリーカテーテルを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、スコープである。いくつかの実施形態では、スコープは、画像誘導手術において利用されるスコープを含む。いくつかの実施形態では、スコープは、内視鏡検査または腹腔鏡検査において利用されるスコープを含む。
いくつかの実施形態では、医療デバイスは、補聴器、人工喉頭、歯科用インプラント、乳房インプラント、陰茎インプラント、頭蓋/顔面腱、腱、靭帯、半月板、または椎間板を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、人工骨、人工関節、または人工臓器を含む。いくつかの実施形態では、人工臓器は、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、包帯またはパッチを含む。
いくつかの実施形態では、コポリマーは、双性イオンコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、双性イオンコポリマーは、ポリスルホベタインを含む。
いくつかの実施形態では、生物付着は、細菌、ウイルス、および/または真菌によってもたらされる。
非医療デバイス
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、非医療デバイスを含む。いくつかの場合では、非医療デバイスは、船舶または水中構造物を含む。いくつかの事例では、本明細書に記載の化合物をコーティングするための非医療デバイスの表面は、水に浸漬される表面を含む。いくつかの事例では、浸漬は、少なくとも30分、1時間、6時間、12時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、30日、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、1年、2年、3年、4年、5年、10年、またはそれ以上の浸漬である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のデバイスは、非医療デバイスを含む。いくつかの場合では、非医療デバイスは、船舶または水中構造物を含む。いくつかの事例では、本明細書に記載の化合物をコーティングするための非医療デバイスの表面は、水に浸漬される表面を含む。いくつかの事例では、浸漬は、少なくとも30分、1時間、6時間、12時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、30日、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、1年、2年、3年、4年、5年、10年、またはそれ以上の浸漬である。
いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、船舶を含む。いくつかの場合では、船舶の表面は、水に浸漬される表面を含む。いくつかの事例では、船舶の表面は、少なくとも30分、1時間、6時間、12時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、30日、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、1年、2年、3年、4年、5年、10年、またはそれ以上水に浸漬される表面を含む。いくつかの場合では、本明細書に記載の化合物をコーティングするためのデバイスの表面は、船舶の船体を含む。
いくつかの場合では、本明細書に記載のデバイスは、水中構築物を含む。いくつかの場合では、水中構造物は、水中ケーブル、流速測定器、または沖合石油プラットフォームを含む。いくつかの事例では、本明細書に記載のデバイスは、水中ケーブルを含む。いくつかの事例では、本明細書に記載のデバイスは、流速測定器を含む。他の事例では、本明細書に記載のデバイスは、沖合石油プラットフォームを含む。
いくつかの事例では、水中構造物は、構造物が、少なくとも30分、1時間、6時間、12時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、30日、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、1年、2年、3年、4年、5年、またはそれ以上水に浸漬される構造物である。いくつかの事例では、水中構造物の表面は、表面が、少なくとも30分、1時間、6時間、12時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、30日、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、1年、2年、3年、4年、5年、10年、またはそれ以上水に浸漬される構造物である。いくつかの事例では、本明細書に記載のデバイスは、表面が、少なくとも30分、1時間、6時間、12時間、1日、2日、3日、4日、5日、6日、7日、8日、9日、10日、11日、12日、13日、14日、15日、30日、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月、1年、2年、3年、4年、5年、10年、またはそれ以上水に浸漬される水中構造物を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の化合物は、デバイス(例えば、医療デバイスまたは非医療デバイス)にコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に記載の化合物は、デバイス(例えば、医療デバイスまたは非医療デバイス)に直接コーティングされる。他の場合では、本明細書に記載の化合物は、デバイス(例えば、医療デバイスまたは非医療デバイス)に間接的にコーティングされる。いくつかの事例では、コーティングは、ディップコーティングを含む。他の事例では、コーティングは、スプレーコーティングを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の化合物は、生物付着の形成を低減するために、デバイス(例えば、医療デバイスまたは非医療デバイス)にコーティングされる。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約10%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約20%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約30%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約40%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約50%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約60%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約70%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約80%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約90%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約95%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約99%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約99.5%、またはそれ以上低減される。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約99.9%、またはそれ以上低減される。
IV.作製方法
さらなる態様では、耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に記載され、方法は、
a)デバイスの表面を、コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって耐生物付着デバイスを作製することと、を含み、
コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
さらなる態様では、耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に記載され、方法は、
a)デバイスの表面を、コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって耐生物付着デバイスを作製することと、を含み、
コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、コポリマー改質耐生物付着ケイ素系デバイスを調製する方法も本明細書に記載され、方法は、
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスを調製する方法も本明細書に記載され、方法は、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、方法は、デバイスの表面を改質する一段階グラフト反応を含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、本明細書に記載の医療デバイスである。いくつかの実施形態では、デバイスは、本明細書に記載の非医療デバイスである。
いくつかの実施形態では、光グラフトを行うのに十分な時間は、少なくとも1分、少なくとも2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、または30分である。
いくつかの実施形態では、光源は、紫外線光源である。いくつかの実施形態では、紫外線光源は、少なくとも500μW/cm2の強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外線光源は、少なくとも600μW/cm2の強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外線光源は、少なくとも700μW/cm2の強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外線光源は、少なくとも800μW/cm2の強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外線光源は、少なくとも900μW/cm2の強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外線光源は、少なくとも1000μW/cm2の強度を有する。
いくつかの実施形態では、紫外線光源は、240nm~280nm、240nm~275nm、240nm~270nm、240nm~265nm、240nm~260nm、240nm~255nm、240nm~250nm、240nm~245nm、250nm~280nm、250nm~275nm、250nm~270nm、250nm~265nm、250nm~260nm、255nm~280nm、255nm~275nm、255nm~270nm、255nm~265nm、255nm~260nm、260nm~280nm、260nm~275nm、260nm~270nm、または270nm~280nmの波長を有する。
いくつかの実施形態では、紫外線光源は、少なくとも240nm、245nm、250nm、251nm、252nm、253nm、254nm、255nm、256nm、257nm、258nm、259nm、260nm、261nm、262nm、263nm、264nm、265nm、266nm、267nm、268nm、269nm、270nm、275nm、または280nmの波長を有する。いくつかの実施形態では、紫外線光源は、240nm、245nm、250nm、251nm、252nm、253nm、254nm、255nm、256nm、257nm、258nm、259nm、260nm、261nm、262nm、263nm、264nm、265nm、266nm、267nm、268nm、269nm、270nm、275nm、または280nm以下の波長を有する。
さらなる態様では、耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に記載され、方法は、
a)デバイスの表面を、コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって耐生物付着デバイスを作製することと、を含み、
コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって耐生物付着デバイスを作製することと、を含み、
コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、コポリマー改質耐生物付着ケイ素系デバイスを調製する方法も本明細書に記載され、方法は、
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上にコポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上にコポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスを調製する方法も本明細書に記載され、方法は、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、方法は、デバイスの表面を改質する一段階グラフト反応を含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、本明細書に記載の医療デバイスである。いくつかの実施形態では、デバイスは、本明細書に記載の非医療デバイスである。
いくつかの実施形態では、熱グラフトを行うのに十分な時間は、1分、2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、30分、45分、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、9時間、12時間、18時間、または24時間である。いくつかの実施形態では、熱グラフトを行うのに十分な時間は、少なくとも1分、少なくとも2分、少なくとも3分、少なくとも4分、少なくとも5分、少なくとも6分、少なくとも7分、少なくとも8分、少なくとも9分、少なくとも10分、少なくとも15分、少なくとも20分、少なくとも25分、少なくとも30分、少なくとも45分、少なくとも1時間、少なくとも1.5時間、少なくとも2時間、少なくとも3時間、少なくとも4時間、少なくとも5時間、少なくとも6時間、少なくとも9時間、少なくとも12時間、または少なくとも18時間である。いくつかの実施形態では、熱グラフトを行うのに十分な時間は、最大2分、最大3分、最大4分、最大5分、最大6分、最大7分、最大8分、最大9分、最大10分、最大15分、最大20分、最大25分、最大30分、最大45分、最大1時間、最大1.5時間、最大2時間、最大3時間、最大4時間、最大5時間、最大6時間、最大9時間、最大12時間、最大18時間、または最大24時間である。
いくつかの実施形態では、熱源は、摂氏40~380度(℃)のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、40℃~360℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、60℃~320℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、80℃~260℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、100℃~220℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、120℃~220℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、40℃~60℃、60℃~80℃、80℃~100℃、100℃~120℃、120℃~140℃、140℃~160℃、160℃~180℃、180℃~200℃、200℃~220℃、220℃~240℃、240℃~260℃、260℃~280℃、280℃~300℃、300℃~320℃、320℃~340℃、または340℃~360℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、60℃~80℃、80℃~100℃、100℃~120℃、120℃~140℃、140℃~160℃、160℃~180℃、180℃~200℃、200℃~220℃、または220℃~240℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃、220℃、240℃、260℃、280℃、または300℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃、または220℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、少なくとも60℃、少なくとも80℃、少なくとも100℃、少なくとも120℃、少なくとも140℃、少なくとも160℃、少なくとも180℃、少なくとも200℃、少なくとも220℃、少なくとも240℃、少なくとも260℃、または少なくとも280℃のグラフト温度を提供する。いくつかの実施形態では、熱源は、最大80℃、最大100℃、最大120℃、最大140℃、最大160℃、最大180℃、最大200℃、最大220℃、最大240℃、最大260℃、最大280℃、または最大300℃のグラフト温度を提供する。
いくつかの実施形態では、ステップa)の混合物は、水溶液、水性コロイド、または水性懸濁液である。いくつかの実施形態では、ステップa)の混合物は、非水溶液、水性コロイド、または水性懸濁液である。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、本明細書に記載の式(II)または(III)の化合物である。
いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物は、混合物において1mg/mL~30mg/mLの荷電性または良性イオンコポリマーの濃度を有する。
いくつかの実施形態では、混合物における荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、0.1mg/mL~100mg/mL、0.5mg/mL~50mg/mL、1mg/mL~25mg/mL、1mg/mL~20mg/mL、1mg/mL~15mg/mL、1mg/mL~10mg/mL、1mg/mL~5mg/mL、5mg/mL~30mg/mL、5mg/mL~25mg/mL、5mg/mL~20mg/mL、5mg/mL~15mg/mL、5mg/mL~10mg/mL、10mg/mL~30mg/mL、10mg/mL~25mg/mL、10mg/mL~20mg/mL、10mg/mL~15mg/mL、15mg/mL~30mg/mL、15mg/mL~25mg/mL、15mg/mL~20mg/mL、20mg/mL~30mg/mL、または20mg/mL~25mg/mLである。いくつかの実施形態では、混合物における荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、25mg/mL~30mg/mL、30mg/mL~35mg/mL、35mg/mL~40mg/mL、40mg/mL~45mg/mL、45mg/mL~50mg/mL、50mg/mL~55mg/mL、55mg/mL~60mg/mL、60mg/mL~65mg/mL、65mg/mL~70mg/mL、70mg/mL~75mg/mL、75mg/mL~80mg/mL、80mg/mL~85mg/mL、85mg/mL~90mg/mL、90mg/mL~95mg/mL、または95mg/mL~100mg/mLである。
いくつかの実施形態では、混合物における荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、約1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、11mg/mL、12mg/mL、13mg/mL、14mg/mL、15mg/mL、16mg/mL、17mg/mL、18mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、21mg/mL、22mg/mL、23mg/mL、24mg/mL、25mg/mL、26mg/mL、27mg/mL、28mg/mL、29mg/mL、または30mg/mLである。いくつかの実施形態では、混合物における荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、約31mg/mL、32mg/mL、33mg/mL、34mg/mL、35mg/mL、36mg/mL、37mg/mL、38mg/mL、39mg/mL、40mg/mL、41mg/mL、42mg/mL、43mg/mL、44mg/mL、45mg/mL、46mg/mL、47mg/mL、48mg/mL、49mg/mL、50mg/mL、51mg/mL、52mg/mL、53mg/mL、54mg/mL、55mg/mL、56mg/mL、57mg/mL、58mg/mL、59mg/mL、または60mg/mLである。
いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、デバイスの1平方センチメートル当たり0.01~10mgである。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、デバイスの1平方センチメートル当たり0.1~1mgである。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、デバイスの1平方センチメートル当たり0.01~0.05、0.1~0.2、0.2~0.3、0.3~0.4、0.4~0.5、0.5~0.6、0.6~0.7、0.7~0.8、0.8~0.9、0.9~1、1~2、2~2、3~2、4~2、5~2、6~2、7~2、8~2、または9~10である。
いくつかの実施形態では、デバイスは、ポリマー系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ポリマー系デバイスは、ポリオレフィン性デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン性デバイスは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニル(PVC)、またはそれらの組み合わせで改質されたデバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、微孔質デバイスまたは不織布デバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(I)、(II)、または(III)の構造を有する化合物と結合することができる部分を含む炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーと結合することができる部分を含む炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン(PE)部分、ポリプロピレン(PP)部分、ポリアミド(PA)部分、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)部分、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)部分、またはポリ塩化ビニル(PVC)部分を含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン部分、ポリプロピレン部分、ポリ塩化ビニル部分、ポリフッ化ビニリデン部分、ポリテトラフルオロエチレン部分、ポリクロロトリフルオロエチレン部分、またはポリスチレン部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ポリアミド部分、ポリウレタン部分、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂部分、ポリカーボネート部分、ポリクロロプレン部分、ポリアクリロニトリル部分、ポリイミド部分、またはポリエステル部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ナイロンを含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、ケイ素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、ケイ素系ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(I)、(II)、または(III)の構造を有する化合物と結合することができる部分を含むケイ素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーと結合することができる部分を含むケイ素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、シロキサンポリマー部分、セスキシロキサンポリマー部分、シロキサン-シラリレンポリマー部分、シルアキレンポリマー部分、ポリシラン部分、ポリシリレン部分、またはポリシラザン部分を含む。
いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、シロキサンポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、ケイ素系デバイスは、シリコーンポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、炭素系デバイスまたはケイ素系デバイスを含む。
いくつかの実施形態では、コポリマーは、双性イオンコポリマーを含む。いくつかの実施形態では、双性イオンコポリマーは、ポリスルホベタインを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される耐生物付着医療デバイスの生物付着は、細菌、ウイルス、および/または真菌によってもたらされる。
V.合成方法
本開示によって提供される方法はまた、式(II)の化合物を合成する方法を含み、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(V)の化合物と反応させることを含み、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1であり、
式(II)および式(V)の化合物は、それぞれ、荷電性または双性イオンである。
本開示によって提供される方法はまた、式(II)の化合物を合成する方法を含み、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(V)の化合物と反応させることを含み、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1であり、
式(II)および式(V)の化合物は、それぞれ、荷電性または双性イオンである。
いくつかの実施形態では、式(II)のxは、約0.9434ではない。
いくつかの実施形態では、式(II)の化合物は、2gのスルホベタインメタクリレートモノマーおよび156mgのペルフルオロフェニルアジドメタクリルアミドモノマーを使用することによって得られない。
いくつかの実施形態では、式(II)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
本開示によって提供される方法はまた、式(III)の化合物を合成する方法を含み、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(VI)の化合物と反応させることを含み、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1である。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
0<x<1である。
いくつかの実施形態では、式(III)および式(VI)の化合物は各々、荷電性または双性イオンである。いくつかの実施形態では、式(VI)の化合物は、式(VI)の正荷電化合物を含む。いくつかの実施形態では、式(VI)の化合物は、式(VI)の負荷電化合物を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、正荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物は、正荷電繰り返し単位および負荷電繰り返し単位を含む。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約10:1~約1:10である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約5:1~約1:5である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約2:1~約1:2である。いくつかの実施形態では、式(III)の化合物における正荷電繰り返し単位と負荷電繰り返し単位との比は、約1:1である。
いくつかの実施形態では、式(III)の化合物の異なる変数は、上記のとおりである。
様々な変数について上記または下記に記載される基の任意の組み合わせが、本明細書で企図される。本明細書全体を通して、基およびそれらの置換基は、安定した部分および化合物を提供するために当業者によって選択される。
耐生物付着コーティングの特性
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、優れたフラックス、改善された親水性、改善された汚染に対する耐性、調節可能な表面電荷特性、より高い熱安定性、より高い化学的安定性、より高い溶媒安定性、またはそれらの組み合わせを含む、デバイスの優れた機能を提供する様々な特性を有する。本明細書に開示されるコーティングは、他の特性を有することも理解される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、優れたフラックス、改善された親水性、改善された汚染に対する耐性、調節可能な表面電荷特性、より高い熱安定性、より高い化学的安定性、より高い溶媒安定性、またはそれらの組み合わせを含む、デバイスの優れた機能を提供する様々な特性を有する。本明細書に開示されるコーティングは、他の特性を有することも理解される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約70°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約65°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約60°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約55°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約50°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約45°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約40°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約35°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約30°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約25°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約20°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約15°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約10°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約5°未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約0°の水後退角度を有する。ある特定の実施形態では、本明細書に記載の1つ以上の耐生物付着コーティングによってコーティングされた、本明細書に提供されるデバイスは、高い汚染耐性を有する。
さらなる態様では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、汚染に対する耐性、親水性、表面電荷、脱塩、および粗さから選択される少なくとも1つの特性において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、汚染に対する耐性、脱塩、および親水性から選択される少なくとも1つの特性において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、汚染に対する耐性において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、親水性において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、表面電荷において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、粗さにおいて改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、低減された表面粗さを示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、脱塩において改善を示す。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の式(I)、(II)、または(III)のうちの1つ以上の化合物を含む、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、生物付着を防止および/または低減する。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含む1つ以上のコポリマーを含む、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、生物付着を防止および/または低減する。いくつかの場合では、生物付着は、ミクロ生物付着またはマクロ生物付着を含む。ミクロ生物付着は、微生物付着(例えば、細菌付着)および/またはバイオフィルムの形成を含む。バイオフィルムは、表面に付着する微生物群である。いくつかの場合では、付着した微生物は、細胞外DNA、タンパク質、および多糖のポリマー集塊を含む、細胞外ポリマー物質の自己産生マトリックスにさらに埋め込まれる。マクロ生物付着は、より大きな生物の付着を含む。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、ミクロ生物付着を防止および/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、細菌付着を防止および/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、バイオフィルムを防止および/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、マクロ生物付着を防止および/または低減する。
ミクロ生物付着
ミクロ生物付着
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、細菌または真菌によって形成される。いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、細菌によって形成される。いくつかの場合では、細菌は、グラム陽性細菌またはグラム陰性細菌である。いくつかの事例では、細菌は、海洋細菌である。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、グラム陽性細菌によって形成される。例示的なグラム陽性細菌としては、Actinomyces属、Arthrobacter属、Bacillus属、Clostridium属、Corynebacterium属、Enterococcus属、Lactococcus属、Listeria属、Micrococcus属、Mycobacterium属、Staphylococcus属、またはStreptococcus属からの細菌が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、グラム陽性細菌は、Actinomyces spp.、Arthrobacter spp.、Bacillus licheniformis、Clostridium difficile、Clostridium spp.、Corynebacterium spp.、Enterococcus faecalis、Lactococcus spp.、Listeria monocytogenes、Micrococcus spp.、Mycobacterium spp.、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumoniae、またはStreptococcus pyogenesを含む。
いくつかの場合では、生物付着は、Actinomyces属、Arthrobacter属、Bacillus属、Clostridium属、Corynebacterium属、Enterococcus属、Lactococcus属、Listeria属、Micrococcus属、Mycobacterium属、Staphylococcus属、またはStreptococcus属からのグラム陽性細菌によって形成される。いくつかの場合では、生物付着は、Actinomyces spp.、Arthrobacter spp.、Bacillus licheniformis、Clostridium difficile、Clostridium spp.、Corynebacterium spp.、Enterococcus faecalis、Lactococcus spp.、Listeria monocytogenes、Micrococcus spp.、Mycobacterium spp.、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumoniae、またはStreptococcus pyogenesのグラム陽性細菌によって形成される。
いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、汚染に対して耐性がある。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、その表面の1つ以上におけるミクロ生物付着を防止および/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Actinomyces属、Arthrobacter属、Bacillus属、Clostridium属、Corynebacterium属、Enterococcus属、Lactococcus属、Listeria属、Micrococcus属、Mycobacterium属、Staphylococcus属、またはStreptococcus属からのグラム陽性細菌によって形成されるミクロ生物付着を防止および/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Actinomyces spp.、Arthrobacter spp.、Bacillus licheniformis、Clostridium difficile、Clostridium spp.、Corynebacterium spp.、Enterococcus faecalis、Lactococcus spp.、Listeria monocytogenes、Micrococcus spp.、Mycobacterium spp.、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumoniae、またはStreptococcus pyogenesのグラム陽性細菌によって形成されるミクロ生物付着を防止および/または低減する。
いくつかの事例では、生物付着は、細菌付着を含む。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、細菌付着を防止および/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Actinomyces属、Arthrobacter属、Bacillus属、Clostridium属、Corynebacterium属、Enterococcus属、Lactococcus属、Listeria属、Micrococcus属、Mycobacterium属、Staphylococcus属、またはStreptococcus属からのグラム陽性細菌によって形成される細菌付着を防止および/または低減する。いくつかの事例では、材料にコーティングされる本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Actinomyces spp.、Arthrobacter spp.、Bacillus licheniformis、Clostridium difficile、Clostridium spp.、Corynebacterium spp.、Enterococcus faecalis、Lactococcus spp.、Listeria monocytogenes、Micrococcus spp.、Mycobacterium spp.、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumoniae、またはStreptococcus pyogenesのグラム陽性細菌によって形成される細菌付着を防止および/または低減する。
いくつかの事例では、生物付着は、バイオフィルムを含む。いくつかの場合では、材料にコーティングされる本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、バイオフィルムを防止および/または低減する。いくつかの事例では、材料にコーティングされる本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Actinomyces属、Arthrobacter属、Bacillus属、Clostridium属、Corynebacterium属、Enterococcus属、Lactococcus属、Listeria属、Micrococcus属、Mycobacterium属、Staphylococcus属、またはStreptococcus属からのグラム陽性細菌によって形成されるバイオフィルムを防止および/または低減する。いくつかの事例では、材料にコーティングされる本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Actinomyces spp.、Arthrobacter spp.、Bacillus licheniformis、Clostridium difficile、Clostridium spp.、Corynebacterium spp.、Enterococcus faecalis、Lactococcus spp.、Listeria monocytogenes、Micrococcus spp.、Mycobacterium spp.、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumoniae、またはStreptococcus pyogenesのグラム陽性細菌によって形成されるバイオフィルムを防止および/または低減する。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、グラム陰性細菌によって形成される。例示的なグラム陰性細菌としては、Alteromonas属、Aeromonas属、Desulfovibrio属、Escherichia属、Fusobacterium属、Geobacter属、Haemophilus属、Klebsiella属、Legionella属、Porphyromonas属、Proteus属、Pseudomonas属、Serratia属、Shigella属、Salmonella、またはVibrio属からの細菌が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、グラム陰性細菌は、Alteromonas spp.、Aeromonas spp.、Desulfovibrio spp.、Escherichia coli、Fusobacterium nucleatum、Geobacter spp.、Haemophilus spp.、Klebsiella spp.、Legionella pneumophila、Porphyromonas spp.、Pseudomonas aeruginosa、Proteus vulgaris、Proteus mirabilis、Proteus penneri、Serratia spp.、Shigella dysenteriae、Shigella flexneri、Shigella boydii、Shigella sonnei、Salmonella bongori、Salmonella enterica、またはVibrio Choleraeを含む。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、Alteromonas属、Aeromonas属、Desulfovibrio属、Escherichia属、Fusobacterium属、Geobacter属、Haemophilus属、Klebsiella属、Legionella属、Porphyromonas属、Proteus属、Pseudomonas属、Serratia属、Shigella属、Salmonella、またはVibrio属からのグラム陰性細菌によって形成される。いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、Alteromonas spp.、Aeromonas spp.、Desulfovibrio spp.、Escherichia coli、Fusobacterium nucleatum、Geobacter spp.、Haemophilus spp.、Klebsiella spp.、Legionella pneumophila、Porphyromonas spp.、Pseudomonas aeruginosa、Proteus vulgaris、Proteus mirabilis、Proteus penneri、Serratia spp.、Shigella dysenteriae、Shigella flexneri、Shigella boydii、Shigella sonnei、Salmonella bongori、Salmonella enterica、またはVibrio Choleraeのグラム陰性細菌によって形成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Alteromonas属、Aeromonas属、Desulfovibrio属、Escherichia属、Fusobacterium属、Geobacter属、Haemophilus属、Klebsiella属、Legionella属、Porphyromonas属、Proteus属、Pseudomonas属、Serratia属、Shigella属、Salmonella、またはVibrio属からのグラム陰性細菌によって形成されるミクロ生物付着を防止および/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Alteromonas spp.、Aeromonas spp.、Desulfovibrio spp.、Escherichia coli、Fusobacterium nucleatum、Geobacter spp.、Haemophilus spp.、Klebsiella spp.、Legionella pneumophila、Porphyromonas spp.、Pseudomonas aeruginosa、Proteus vulgaris、Proteus mirabilis、Proteus penneri、Serratia spp.、Shigella dysenteriae、Shigella flexneri、Shigella boydii、Shigella sonnei、Salmonella bongori、Salmonella enterica、またはVibrio Choleraeのグラム陰性細菌によって形成されるミクロ生物付着を防止および/または低減する。
いくつかの実施形態では、ミクロ生物付着は、細菌付着を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Alteromonas属、Aeromonas属、Desulfovibrio属、Escherichia属、Fusobacterium属、Geobacter属、Haemophilus属、Klebsiella属、Legionella属、Porphyromonas属、Proteus属、Pseudomonas属、Serratia属、Shigella属、Salmonella、またはVibrio属からのグラム陰性細菌によって形成される細菌付着を防止および/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Alteromonas spp.、Aeromonas spp.、Desulfovibrio spp.、Escherichia coli、Fusobacterium nucleatum、Geobacter spp.、Haemophilus spp.、Klebsiella spp.、Legionella pneumophila、Porphyromonas spp.、Pseudomonas aeruginosa、Proteus vulgaris、Proteus mirabilis、Proteus penneri、Serratia spp.、Shigella dysenteriae、Shigella flexneri、Shigella boydii、Shigella sonnei、Salmonella bongori、Salmonella enterica、またはVibrio Choleraeのグラム陰性細菌によって形成される細菌付着を防止および/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、バイオフィルムを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Alteromonas属、Aeromonas属、Desulfovibrio属、Escherichia属、Fusobacterium属、Geobacter属、Haemophilus属、Klebsiella属、Legionella属、Porphyromonas属、Proteus属、Pseudomonas属、Serratia属、Shigella属、Salmonella、またはVibrio属からのグラム陰性細菌によって形成されるバイオフィルムを防止および/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Alteromonas spp.、Aeromonas spp.、Desulfovibrio spp.、Escherichia coli、Fusobacterium nucleatum、Geobacter spp.、Haemophilus spp.、Klebsiella spp.、Legionella pneumophila、Porphyromonas spp.、Pseudomonas aeruginosa、Proteus vulgaris、Proteus mirabilis、Proteus penneri、Serratia spp.、Shigella dysenteriae、Shigella flexneri、Shigella boydii、Shigella sonnei、Salmonella bongori、Salmonella enterica、またはVibrio Choleraeのグラム陰性細菌によって形成されるバイオフィルムを防止および/または低減する。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、海洋細菌によって形成される。いくつかの場合では、海洋細菌は、Pseudoalteromonas spp.またはShewanella spp.を含む。いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、Pseudoalteromonas spp.またはShewanella spp.によって形成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、海洋細菌によって形成されるミクロ生物付着を防止および/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Pseudoalteromonas spp.またはShewanella spp.によって形成されるミクロ生物付着を防止および/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、細菌付着を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、海洋細菌によって形成される細菌付着を防止および/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Pseudoalteromonas spp.またはShewanella spp.によって形成される細菌付着を防止および/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、バイオフィルムを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、海洋細菌によって形成されるバイオフィルムを防止および/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Pseudoalteromonas spp.もしくまたはShewanella spp.によって形成されるバイオフィルムを防止および/または低減する。
いくつかの実施形態では、ミクロ生物付着は、真菌によって形成される。例示的な真菌としては、Candida albicans、Candida glabrata、Candida rugose、Candida parapsilosis、Candida tropicalis、Candida dubliniensis、またはHormoconis resinaeが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、Candida albicans、Candida glabrata、Candida rugose、Candida parapsilosis、Candida tropicalis、Candida dubliniensis、またはHormoconis resinaeによって形成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、真菌によって形成されるミクロ生物付着を防止および/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Candida albicans、Candida glabrata、Candida rugose、Candida parapsilosis、Candida tropicalis、Candida dubliniensis、またはHormoconis resinaeによって形成されるミクロ生物付着を防止および/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、細菌付着を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、真菌によって形成される細菌付着を防止および/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Candida albicans、Candida glabrata、Candida rugose、Candida parapsilosis、Candida tropicalis、Candida dubliniensis、またはHormoconis resinaeによって形成される細菌付着を防止および/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、バイオフィルムを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、真菌によって形成されるバイオフィルムを防止および/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、Candida albicans、Candida glabrata、Candida rugose、Candida parapsilosis、Candida tropicalis、Candida dubliniensis、またはHormoconis resinaeによって形成されるバイオフィルムを防止および/または低減する。
マクロ生物付着
いくつかの実施形態では、マクロ生物付着は、石灰質汚染生物または非石灰質汚染生物を含む。石灰質汚染生物は、硬質な体を有する生物である。いくつかの事例では、石灰質汚染生物は、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイを含む。非石灰質汚染生物は、軟体を含む。非石灰質汚染生物は、海藻、ヒドロ虫、または藻類を含む。
いくつかの実施形態では、マクロ生物付着は、石灰質汚染生物または非石灰質汚染生物を含む。石灰質汚染生物は、硬質な体を有する生物である。いくつかの事例では、石灰質汚染生物は、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイを含む。非石灰質汚染生物は、軟体を含む。非石灰質汚染生物は、海藻、ヒドロ虫、または藻類を含む。
いくつかの場合では、マクロ生物付着は、石灰質汚染生物によって形成される。いくつかの事例では、マクロ生物付着は、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイによって形成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、石灰質汚染生物によって形成されるマクロ生物付着を防止および/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイによって形成されるマクロ生物付着を防止および/または低減する。
いくつかの事例では、マクロ生物付着は、非石灰質汚染生物によって形成される。いくつかの事例では、マクロ生物付着は、海藻、ヒドロ虫、または藻類によって形成される。
いくつかの実施形態では、非石灰質汚染生物によって形成されるマクロ生物付着を防止および/または低減する耐生物付着コーティングも本明細書に開示される。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、海藻、水酸化物、または藻類によって形成されるマクロ生物付着を防止および/または低減する。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、その表面上の生物付着の形成を低減する。いくつかの場合では、式(I)、(II)、または(III)の化合物で改質されたデバイスの表面上の生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、式(VII)、(VIII)、および(IX)の繰り返し単位を含むコポリマーで改質されたデバイスの表面上の生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、デバイスの非改質表面に対する生物付着の形成は、デバイスの保管、使用、および/または試験の期間後の生物付着の量を比較することによって決定される。例えば、デバイスは、それらを生物付着形成を促す条件(例えば、当技術分野で既知であり、実践されているインビトロ生物付着試験技法)に曝露することによって試験され得る。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約10%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約20%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約30%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約40%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約50%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約60%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約70%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約80%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約90%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約95%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約99%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約99.5%、またはそれ以上低減される。いくつかの場合では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約99.9%、またはそれ以上低減される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、追加の薬剤でさらにコーティングされる。いくつかの場合では、追加の薬剤は、抗菌剤である。例示的な抗菌剤は、四級アンモニウム塩または三級アミンを含む。いくつかの場合では、追加の薬剤は、化学殺菌剤である。例示的な化学殺菌剤は、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、および塩化ベンザルコニウムを含む。
定義
本明細書で使用される場合、有機化合物を含む化合物の命名法は、一般名、IUPAC、IUBMB、またはCASの命名法に関する推奨を使用して与えることができる。1つ以上の立体化学的特徴が存在する場合、立体化学に関するCahn-Ingold-Prelog規則を用いて、立体化学の優先順位、E/Z仕様などを指定することができる。当業者は、命名規則を使用した化合物構造の系統的な縮小、またはCHEMDRAW(商標)(Cambridgesoft Corporation,U.S.A.)などの市販のソフトウェアのいずれかによって名前が与えられている場合、化合物の構造を容易に確認することができる。
本明細書で使用される場合、有機化合物を含む化合物の命名法は、一般名、IUPAC、IUBMB、またはCASの命名法に関する推奨を使用して与えることができる。1つ以上の立体化学的特徴が存在する場合、立体化学に関するCahn-Ingold-Prelog規則を用いて、立体化学の優先順位、E/Z仕様などを指定することができる。当業者は、命名規則を使用した化合物構造の系統的な縮小、またはCHEMDRAW(商標)(Cambridgesoft Corporation,U.S.A.)などの市販のソフトウェアのいずれかによって名前が与えられている場合、化合物の構造を容易に確認することができる。
本明細書および添付の特許請求の範囲で使用される場合、単数形の「a」、「an」、および「the」は、文脈により明らかにそうではないと指示されない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「構成成分(a component)」、「ポリマー(a polymer)」、または「粒子(a particle)」への言及は、2つ以上のそのような構成成分、ポリマー、または粒子などの混合物を含む。
範囲は、本明細書において、「約」1つの特定の値から、および/または「約」別の特定の値までとして表すことができる。そのような範囲が表される場合、別の態様は、1つの特定の値から、および/または他の特定の値までを含む。同様に、前置詞「約」の使用によって、値が近似値として表されるとき、特定の値が別の態様を形成することが理解されるであろう。範囲の各々の終点は、他の終点との関係において、および他の終点とは無関係に、の両方で有意であることがさらに理解されるであろう。また、本明細書にはいくつかの値が開示されており、各値も、値自体に加えて「約」その特定の値としても本明細書に開示されることが理解される。例えば、値「10」が開示されている場合、「約10」も開示される。いくつかの実施形態では、「約」という用語は、実験誤差内にあると予想される量を含む。また、値が開示されている場合、値「以下」、「値以上」、および値間の可能な範囲も、当業者によって適切に理解されるように開示されていることも理解されたい。例えば、値「10」が開示されている場合、「10以下」および「10以上」も開示される。また、本出願全体を通して、データはいくつかの異なる形式で提供され、このデータは、終点および起点、ならびにデータ点の任意の組み合わせの範囲を表すことも理解される。例えば、特定のデータ点「10」および特定のデータ点15が開示されている場合、10および15を超える、それら以上、それら未満、それら以下、およびそれらと等しい、ならびに10~15が開示されていると見なされることを理解される。また、2つの特定の単位間の各単位も開示されることが理解される。例えば、10および15が開示されている場合、11、12、13、および14も開示される。
本明細書および結論の特許請求の範囲における組成物中の特定の要素または構成要素の重量部への言及は、重量部が表される組成物または物品中の要素または構成要素と、任意の他の要素または構成要素との間の重量関係を示す。したがって、2重量部の構成要素Xおよび5重量部の構成要素Yを含有する化合物において、XおよびYは、2:5の重量比で存在し、追加の構成要素が化合物に含まれるかどうかにかかわらず、そのようなる比率で存在する。
特に反対の記載がない限り、構成要素の重量パーセント(重量%)は、構成要素が含まれる製剤または組成物の総重量に基づく。
本明細書で使用される場合、「任意の」または「任意選択的に」という用語は、後に記載される事象または状況が生じても生じなくてもよく、記述には、該事象または状況が生じる場合と生じない場合とが含まれることを意味する。
本明細書で使用される場合、「有効量」および「有効な量」という用語は、所望の結果を達成するのに、または望ましくない状態に影響を及ぼすのに十分な量を指す。
「安定」という用語は、本明細書で使用される場合、本明細書に開示される目的のうちの1つ以上のためのそれらの生成、検出、ならびにある特定の態様では、それらの回収、精製、および使用を可能にする条件に供されるときに実質的に変化しない組成物を指す。
本明細書で使用される場合、「ポリマー」という用語は、その構造を繰り返し小単位のモノマーによって表すことができる、天然または合成の比較的高分子量の有機化合物(例えば、ポリエチレン、ゴム、セルロース)を指す。合成ポリマーは、典型的には、モノマーの付加または縮合重合によって形成される。別段の指定がない限り、ポリマー分子量は、ダルトンで与えられる。
本明細書で使用される場合、「ホモポリマー」という用語は、一種類の繰り返し単位(モノマー残基)から形成されるポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「コポリマー」という用語は、2つ以上の異なる繰り返し単位(モノマー残基)から形成されるポリマーを指す。例として、限定されないが、コポリマーは、交互コポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、またはグラフトコポリマーであり得る。ある特定の態様では、ブロックコポリマーの様々なブロックセグメントは、それ自体がコポリマーを含むことができることも企図される。いくつかの実施形態では、「コポリマー」および「化合物」という用語は、本明細書全体を通して交換可能に使用される。
本明細書で使用される場合、「オリゴマー」という用語は、繰り返し単位の数が2~10、例えば、2~8、2~6、または2~4である比較的低分子量のポリマーを指す。一態様では、オリゴマーの集合体は、約2~約10、例えば、約2~約8、約2~約6、または約2~約4の繰り返し単位の平均数を有することができる。
本明細書で使用される場合、「架橋ポリマー」という用語は、あるポリマー鎖を別のポリマー鎖に連結する結合を有するポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「ポロゲン組成物」または「ポロゲン」という用語は、多孔質材料を作製するために使用され得る任意の構造材料を指す。
「オキソ」は、=O置換基を指す。
「ベンジル」は、-CH2(C6H5)置換基を指す。
「アルキル」は、1~20個の炭素原子を有し、単結合によって分子の残りの部分に結合される直鎖状または分岐状炭化水素鎖ラジカルを指す。最大10個の炭素原子を含むアルキルは、C1-C10アルキルと称され、同様に、例えば、最大6個の炭素原子を含むアルキルは、C1-C6アルキルである。他の数の炭素原子を含むアルキル(および本明細書で定義される他の部分)も同様に表される。アルキル基としては、C1-C10アルキル、C1-C9アルキル、C1-C8アルキル、C1-C7アルキル、C1-C6アルキル、C1-C5アルキル、C1-C4アルキル、C1-C3アルキル、C1-C2アルキル、C2-C8アルキル、C3-C8アルキル、およびC4-C8アルキルが挙げられるが、これらに限定されない。代表的なアルキル基としては、メチル、エチル、n-プロピル、1-メチルエチル(i-プロピル)、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、n-ペンチル、1,1-ジメチルエチル(t-ブチル)、3-メチルヘキシル、2-メチルヘキシル、1-エチル-プロピルなどが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アルキルは、メチルまたはエチルである。いくつかの実施形態では、アルキルは、-CH(CH3)2または-C(CH3)3である。本明細書に特に明記されない限り、アルキル基は、以下に記載されるように任意選択的に置換され得る。
「アルキレン」または「アルキレン鎖」は、分子の残りの部分をラジカル基に連結する直鎖状または分岐状の二価の炭化水素鎖を指す。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2-、-CH2CH2-、または-CH2CH2CH2-である。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2-である。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2CH2-である。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2CH2CH2-である。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2C(CH3)CH2-である。
「アルコキシ」は、式-ORのラジカルを指し、式中、Rは、定義されるアルキルラジカルである。本明細書に特に明記されない限り、アルコキシ基は、以下に記載されるように任意選択的に置換され得る。代表的なアルコキシ基には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アルコキシは、メトキシである。いくつかの実施形態では、アルコキシは、エトキシである。
「アルケニル」は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合が存在する一種のアルキル基を指す。一実施形態では、アルケニル基は、式-C(Ra)=C(Ra)2を有し、式中、各Raは、同じであっても異なっていてもよいアルケニル基の残りの部分を指す。いくつかの実施形態では、各Raは、水素またはアルキル基である。いくつかの実施形態では、アルケニルは、エテニル(すなわち、ビニル)、プロペニル(すなわち、アリル)、ブテニル、ペンテニル、ペンタジエニルなどから選択される。アルケニル基の非限定的な例としては、-CH=CH2、-C(CH3)=CH2、-CH=CHCH3、-C(CH3)=CHCH3、および-CH2CH=CH2が挙げられる。
「ヘテロアルキレン」は、アルキルの1つ以上の炭素原子がO、N、またはS原子で置き換えられている、上記のアルキルラジカルを指す。「ヘテロアルキレン」または「ヘテロアルキレン鎖」は、分子の残りの部分をラジカル基に連結する直鎖状または分岐状の二価のヘテロアルキル鎖を指す。本明細書に特に明記されない限り、ヘテロアルキルまたはヘテロアルキレン基は、以下に記載されるように任意選択的に置換され得る。代表的なヘテロアルキル基は、-OCH2OMe、-OCH2CH2OMe、または-OCH2CH2OCH2CH2NH2が挙げられるが、これらに限定されない。代表的なヘテロアルキレン基としては、-OCH2CH2O-、-OCH2CH2OCH2CH2O-、または-OCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2O-が挙げられるが、これらに限定されない。
「アルキルアミノ」は、式-NHRまたは-NRRのラジカルを指し、式中、各Rは、独立して、上で定義されるアルキルラジカルである。本明細書に特に明記されない限り、アルキルアミノ基は、以下に記載されるように任意選択的に置換され得る。
「芳香族」という用語は、4n+2π電子を含有する非局在化π電子系を有する平面環を指し、式中、nは、整数である。芳香族は、任意選択的に置換され得る。「芳香族」という用語は、アリール基(例えば、フェニル、ナフタレニル)、およびヘテロアリール基(例えば、ピリジニル、キノリニル)の両方を含む。
「アリール」は、環を形成する原子の各々が炭素原子である芳香族環を指す。アリール基は、任意選択的に置換され得る。アリール基の例としては、フェニルおよびナフチルが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アリールは、フェニルである。構造に応じて、アリール基は、モノラジカルまたはジラジカル(すなわち、アリーレン基)であり得る。本明細書に特に明記されない限り、「アリール」という用語または接頭辞「ar-」(例えば、「アラルキル」におけるように)は、任意選択的に置換されているアリールラジカルを含むことを意味する。
「カルボキシ」は、-CO2Hを指す。いくつかの実施形態では、カルボキシ部分は、カルボン酸部分と同様の物理的および/または化学的特性を示す官能基または部分を指す「カルボン酸生物学的等価体」で置き換えられ得る。カルボン酸生物学的等価体は、カルボン酸基と同様の生物学的特性を有する。カルボン酸部分を有する化合物は、カルボン酸生物学的等価体と交換されるカルボン酸部分を有することができ、カルボン酸含有化合物と比較した場合、同様の物理的および/または生物学的特性を有することができる。例えば、一実施形態では、カルボン酸生物学的等価体は、カルボン酸基とほぼ同程度の生理学的pHで電離する。カルボン酸の生物学的等価体の例としては、
などが挙げられるが、これらに限定されない。
「シクロアルキル」は、環を形成する原子(すなわち、骨格原子)の各々が炭素原子である、単環式または多環式非芳香族ラジカルを指す。シクロアルキルは、飽和または部分的に不飽和であり得る。シクロアルキルは、芳香族環と縮合し得る(その場合、シクロアルキルは非芳香族環炭素原子を介して結合される)。シクロアルキル基は、3~10個の環原子を有する基を含む。代表的なシクロアルキルには、3~10個の炭素原子、3~8個の炭素原子、3~6個の炭素原子、または3~5個の炭素原子を有するシクロアルキルが含まれるが、これらに限定されない。単環式シクロアルキルラジカルとしては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、およびシクロオクチルが挙げられる。いくつかの実施形態では、単環式シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、またはシクロヘキシルである。いくつかの実施形態では、単環式シクロアルキルはシクロペンチルである。多環式ラジカルとしては、例えば、アダマンチル、ノルボルニル、デカリニル、および3,4-ジヒドロナフタレン-1(2H)-オンが挙げられる。本明細書に特に明記されない限り、シクロアルキル基は、任意選択的に置換され得る。
「フルオロアルキル」は、1つ以上の水素原子がフッ素原子によって置き換えられるアルキルを指す。一態様では、フルオロアルキルは、C1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、フルオロアルキルは、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロメチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1-フルオロメチル-2-フルオロエチルなどから選択される。
「縮合」は、既存の環構造に縮合される本明細書に記載の任意の環構造を指す。縮合環がヘテロシクリル環またはヘテロアリール環である場合、縮合ヘテロシクリル環または縮合ヘテロアリール環の一部となる既存の環構造上の任意の炭素原子は、窒素原子で置き換えられ得る。
「ハロ」または「ハロゲン」は、ブロモ、クロロ、フルオロ、またはヨードを指す。
「ハロアルキル」は、上記で定義される1つ以上のハロラジカル、例えば、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロメチル、トリクロロメチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,2-ジフルオロエチル、3-ブロモ-2-フルオロプロピル、1,2-ジブロモエチルなどによって置換される、上記で定義されるアルキルラジカルを指す。本明細書に特に明記されない限り、ハロアルキル基は、任意選択的に置換され得る。
「ハロアルコキシ」は、上記で定義される1つ以上のハロラジカル、例えば、トリフルオロメトキシ、ジフルオロメトキシ、フルオロメトキシ、トリクロロメトキシ、2,2,2-トリフルオロエトキシ、1,2-ジフルオロエトキシ、3-ブロモ-2-フルオロプロポキシ、1,2-ジブロモエトキシなどによって置換される、上記で定義されるアルコキシラジカルを指す。本明細書に特に明記されない限り、ハロアルコキシ基は、任意選択的に置換され得る。
「ヘテロシクロアルキル」または「ヘテロシクリル」または「複素環式環」は、2~10個の炭素原子、ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から選択される1~4個のヘテロ原子を含む、安定した3~14員非芳香族環ラジカルを指す。本明細書に特に明記されない限り、ヘテロシクロアルキルラジカルは、単環式、または二環式環系であってもよく、これは、縮合環系(アリールまたはヘテロアリール環と縮合した場合、ヘテロシクロアルキルは、非芳香族環原子を介して結合される)または架橋環系を含み得る。ヘテロシクリルラジカル中の窒素、炭素、または硫黄原子は、任意選択的に酸化され得る。窒素原子は、任意選択的に四級化され得る。ヘテロシクロアルキルラジカルは、部分的にまたは完全に飽和されている。そのようなヘテロシクロアルキルラジカルの例としては、ジオキソラニル、チエニル[1,3]ジチアニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、2-オキソピペラジニル、2-オキソピペリジニル、2-オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、4-ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリチアニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、1-オキソ-チオモルホリニル、1,1-ジオキソ-チオモルホリニルが挙げられるが、これらに限定されない。ヘテロシクロアルキルという用語はまた、単糖、二糖、およびオリゴ糖を含むが、これらに限定されない炭水化物のすべての環形態を含む。特に明記されない限り、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~10個の炭素を有する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~8個の炭素を有する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~8個の炭素、および1または2個のN原子を有する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~10個の炭素、0~2個のN原子、0~2個のO原子、および0~1個のS原子を有する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~10個の炭素、1~2個のN原子、0~1個のO原子、および0~1個のS原子を有する。ヘテロシクロアルキル中の炭素原子の数に言及する場合、ヘテロシクロアルキル中の炭素原子の数は、ヘテロシクロアルキルを構成する(すなわち、ヘテロシクロアルキル環の骨格原子)原子の総数(ヘテロ原子を含む)と同じではないことが理解される。本明細書に特に明記されない限り、ヘテロシクロアルキル基は、任意選択的に置換され得る。
「ヘテロアリール」は、窒素、酸素、および硫黄から選択される1個以上の環ヘテロ原子を含むアリール基を指す。ヘテロアリールは、単環式または二環式である。単環式ヘテロアリールの例示的な例としては、ピリジニル、イミダゾリル、ピリミジニル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピラジニル、テトラゾリル、フリル、チエニル、イソオキサゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、ピロリル、ピリダジニル、トリアジニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、フラザニル、インドリジン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インダゾール、ベンズイミダゾール、プリン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、1,8-ナフチリジン、およびプテリジンが挙げられる。単環式ヘテロアリールの例示的な例としては、ピリジニル、イミダゾリル、ピリミジニル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピラジニル、テトラゾリル、フリル、チエニル、イソオキサゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、ピロリル、ピリダジニル、トリアジニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、およびフラザニルが挙げられる。二環式ヘテロアリールの例示的な例としては、インドリジン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インダゾール、ベンズイミダゾール、プリン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、1,8-ナフチリジン、およびプテリジンが挙げられる。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、チアゾリル、チエニル、チアジアゾリル、またはフリルである。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、環中に0~4個のN原子を含有する。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、環中に1~4個のN原子を含有する。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、環中に0~4個のN原子、0~1個のO原子、および0~1個のS原子を含有する。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、環中に1~4個のN原子、0~1個のO原子、および0~1個のS原子を含有する。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、C1-C9ヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、単環式ヘテロアリールは、C1-C5ヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、単環式ヘテロアリールは、5員または6員のヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、二環式ヘテロアリールは、C6-C9ヘテロアリールである。
「任意選択的に置換された」または「置換された」という用語は、参照される基が、個別にかつ独立して、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、-OH、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルスルホキシド、アリールスルホキシド、アルキルスルホン、アリールスルホン、-CN、アルキン、C1-C6アルキルアルキン、ハロゲン、アシル、アシルオキシ、-CO2H、-CO2アルキル、ニトロ、およびアミノ(単置換および二置換アミノ基(例えば、-NH2、-NHR、-N(R)2)を含む)、ならびにそれらの保護された誘導体から選択される1つ以上の追加の基で置換され得ることを意味する。いくつかの実施形態では、任意の置換基は、独立して、アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シクロアルキル、ハロゲン、-CN、-NH2、-NH(CH3)、-N(CH3)2、-OH、-CO2H、および-CO2アルキルから選択される。いくつかの実施形態では、任意の置換基は、独立して、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、-CH3、-CH2CH3、-CF3、-OCH3、および-OCF3から選択される。いくつかの実施形態では、置換された基は、前述の基のうちの1つまたは2つで置換される。いくつかの実施形態では、脂肪族炭素原子(芳香族炭素原子を除く、非環状または環状、飽和または不飽和の炭素原子)上の任意の置換基は、オキソ(=O)を含む。本明細書に記載の化合物は、1つ以上の二重結合を含有することができ、したがって、シス/トランス(E/Z)異性体、ならびに他の配座異性体を潜在的に生じさせることができる。反対の記載がない限り、本明細書に開示される化合物は、すべてのそのような可能性のある異性体、ならびにそのような異性体の混合物を含む。
いくつかの実施形態では、PSBおよびPFPA-PSBは交換可能に使用され、ポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)を指す。
本明細書に開示されるある特定の材料、化合物、組成物、および構成要素は、商業的に得られるか、または当業者に一般に知られる技法を使用して容易に合成され得る。例えば、開示される化合物および組成物の調製に使用される出発材料および試薬は、Aldrich Chemical Co.,Milwaukee,Wis.)、Acros Organics(Morris Plains,N.J.)、Fisher Scientific(Pittsburgh,Pa.)、またはSigma(St.Louis,Mo.)などの商業的な供給業者から入手可能であるか、またはFieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis,Volumes 1-17(John Wiley and Sons,1991)、Rodd’s Chemistry of Carbon Compounds,Volumes 1-5 and Supplemental volumes(Elsevier Science Publishers,1989)、Organic Reactions,Volumes 1-40(John Wiley and Sons,1991)、March’s Advanced Organic Chemistry,(John Wiley and Sons,4th Edition)、およびLarock’s Comprehensive Organic Transformations(VCH Publishers Inc.,1989)などの参照文献に記載の手順に従って、当業者に知られる方法によって調製されるかのいずれかである。
特に明示的に記載しない限り、本明細書に記載の任意の方法が、そのステップを特定の順序で実施する必要があると解釈されることは決して意図されていない。したがって、方法の特許請求の範囲が、実際には、そのステップが従うべき順序を列挙していない場合、または特許請求の範囲または説明において、ステップが特定の順序に限定されるべきであることが特に明記されていない場合、いかなる点においても、順序が推測されることを決して意図していない。これは、ステップの配置または操作の流れに関する論理の問題、文法的編成または句読点から派生する明らかな意味、および本明細書に記載の実施形態の数または種類を含む、任意の可能な非明示的な解釈の根拠に対して成り立つ。
以下の実施例は、例示の目的のためにのみ提供され、本開示の単なる例示を意図するものであり、本明細書に提供される特許請求の範囲を限定することを意図していない。数値(例えば、量、温度など)に関して正確性を確実にするための努力がなされてはいるが、ある程度の誤差および偏差が考慮されるべきである。
材料
α-ブロモイソブチリルブロミド、N-Boc-エタノールアミン、トリフルオロ酢酸、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミン(97%)、[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムクロリド、および塩化銅(I)をSigma Aldrichから受け取ったまま使用する。重炭酸ナトリウム、塩化メチレン、硫酸マグネシウム、および2,2,2-トリフルオロエタノールをAlfa Aesarから購入する。Sylgard 184キット(Dow Corning)をFisher Chemicalから得る。
α-ブロモイソブチリルブロミド、N-Boc-エタノールアミン、トリフルオロ酢酸、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミン(97%)、[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムクロリド、および塩化銅(I)をSigma Aldrichから受け取ったまま使用する。重炭酸ナトリウム、塩化メチレン、硫酸マグネシウム、および2,2,2-トリフルオロエタノールをAlfa Aesarから購入する。Sylgard 184キット(Dow Corning)をFisher Chemicalから得る。
双性イオン性ポリマー、ポリスルホベタイン(PSB)は、コーティングの汚染防止構成要素として選択される。水を静電吸着することにより、PSBコーティングは、有機材料がその表面に付着するのを防止する薄い水和障壁を形成する。PSB-メタクリレートのラジカル開始グラフト重合などの表面にPSBコーティングを付着させるために一般的に使用されるアプローチは、拡張性要件を満たさない無酸素条件の使用、前調整ステップ、または長い反応時間を必要とする。エアフリーグラフト重合の使用を回避するために、周囲条件下でPSBコーティングをポリマー材料の表面にグラフトするために、分子アンカーとしてペルフルオロフェニルアジド(PFPA)を用いる。UV光で誘引された場合、PFPA部分は、アミン、C=C二重結合、およびC-H結合を含有する材料と共有結合を形成する高反応性ニトレンを生成する。この方法では、驚くべきことに、前調整ステップを必要とすることなく、周囲条件下で、UV光を使用してPSBが様々な基材に急速にコーティングされることが見出される。加えて、水がPFPA-PSBコーティングの光グラフトに最適な溶媒を提供し、PFPA-PSBの光グラフトが有機溶媒の存在下ではうまく進行しないことが予想外に見出される。
実施例1.ATRP開始剤2-アミノエチル2-ブロモイソブチレートの合成
ATRP開始剤2-アミノエチル2-ブロモイソブチレートを、以下の手順に従って合成する。5gの2-ブロモイソブチリル臭化物を、氷浴中の12mlの塩化メチレン中の3.8gのt-Boc-アミノエチルアルコールおよび2.5gのトリエチルアミンの溶液に添加する。16時間後、塩を濾別し、濾液を飽和重炭酸水素ナトリウム溶液で抽出する。塩化メチレン相を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、蒸発させる。得られたt-Boc-アミノエチル2-ブロモイソブチレートを15mLのトリフルオロ酢酸(TFA)で2時間処理し、エチルエーテルを添加すると結晶化する。
ATRP開始剤2-アミノエチル2-ブロモイソブチレートを、以下の手順に従って合成する。5gの2-ブロモイソブチリル臭化物を、氷浴中の12mlの塩化メチレン中の3.8gのt-Boc-アミノエチルアルコールおよび2.5gのトリエチルアミンの溶液に添加する。16時間後、塩を濾別し、濾液を飽和重炭酸水素ナトリウム溶液で抽出する。塩化メチレン相を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、蒸発させる。得られたt-Boc-アミノエチル2-ブロモイソブチレートを15mLのトリフルオロ酢酸(TFA)で2時間処理し、エチルエーテルを添加すると結晶化する。
実施例2.PFPAS-メタクリレート/アクリレートの合成
2-アミノエチルメタクリレート/アクリレート塩酸塩を、0.56Mの濃度でDI水に溶解する。2当量の重炭酸水素ナトリウムを溶液に滴加する。別のバイアル中で、1当量のペンタフルオロベンゼンスルホニルクロリドを、0.186Mの濃度でアセトンに溶解する。両方の溶液を4℃に冷却する。2-アミノエチルメタクリレート/アクリレートおよび重炭酸ナトリウムを含有する溶液を、氷上でペンタフルオロベンゼンスルホニルクロリド溶液に滴加する。反応物を攪拌し、室温まで徐々に温める。3時間後、3当量のアジ化ナトリウムを溶液に添加し、反応物をさらに18時間室温で攪拌する。その後、減圧下でアセトンを除去する。メチルtert-ブチルエーテルの反応体積の3倍を、粗混合物に添加し、分液漏斗に注ぐ。DI水を3回添加して、有機層を洗浄する。メチルtert-ブチルエーテルを減圧下で除去し、所望の生成物を得る。
実施例3.PFPAA-メタクリレート/メタクリルアミド/アクリレート/アクリルアミドの合成
4-アジドテトラフルオロ安息香酸を、Keana et al.(J.Org.Chem.1990,55(11),3640-7)による公開された手順に従い調製した。PFPAA-メタクリレートを調製するために、N-3-アミノプロピルメタクリレート塩酸塩およびトリエチルアミンを、ジクロロメタンに溶解し、各々0.31Mの濃度にする。この溶液を3時間攪拌する。次いで、4-アジドテトラフルオロ安息香酸を、0.235Mの濃度で溶解する。次いで、4-ジメチルアミノピリジンを、4-アジドテトラフルオロ安息香酸(0.26M)を含有する溶液に添加する。反応におけるトリエチルアミンの最終濃度が0.56Mとなるように、トリエチルアミンの第2の部分を添加する。次いで、反応物を48時間攪拌し、DI水で3回洗浄し、有機層を減圧下で蒸発させて、所望の生成物を得た。この手順を使用して、異なるPFPAアミド-メタクリレート/メタクリルアミド/アクリレート/アクリルアミド化合物を調製する。
実施例4.PFPAE-メタクリレート/メタクリルアミド/アクリレート/アクリルアミドの合成
4-アジドテトラフルオロ安息香酸を、Keana et al.(J.Org.Chem.1990,55(11),3640-7)による公開された手順に従い調製した。PFPAE-メタクリルアミドを調製するために、2-ヒドロキシエチルメタクリルアミドおよびトリエチルアミンを、ジクロロメタンに溶解し、各々0.31Mの濃度にする。この溶液を3時間攪拌する。次いで、4-アジドテトラフルオロ安息香酸を、0.235Mの濃度で溶解する。次いで、4-ジメチルアミノピリジンを、4-アジドテトラフルオロ安息香酸(0.26M)を含有する溶液に添加する。反応におけるトリエチルアミンの最終濃度が0.56Mとなるように、トリエチルアミンの第2の部分を添加する。次いで、反応物を48時間攪拌し、DI水で3回洗浄し、有機層を減圧下で蒸発させて、所望の生成物を得た。この手順を使用して、異なるPFPAエステル-メタクリレート/メタクリルアミド/アクリレート/アクリルアミド化合物を調製する。
実施例5.スルホベタインメタクリレートおよびペルフルオロフェニルアジドの重合によるコポリマー形成
コポリマーは以下のように合成される。2gのスルホベタインメタクリレートモノマー5-1、100mg、150mg、または200mgのペルフルオロフェニルアジドモノマー5-2、および2gのテトラブチルアンモニウムクロリドを、シュレンク管中の30mLのトリフルオロエタノールに溶解し、2回の真空アルゴンサイクルを経る。次いで、14mgのCu(I)Clおよび76μLの1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレントテトラミンを添加する。シュレンク管をゴムセプタムで密封し、さらに2回の真空-アルゴンサイクルを実施する。最後に、ATRP開始剤として44mgのTFAで保護された2-アミノエチル2-ブロモイソブチレートを、少量のトリフルオロエタノール(約0.5mL)に溶解し、シュレンク管に注射器で注入し、続いてさらに2回の真空-アルゴンサイクルを実施する。アルゴン下で、60℃で重合を行う。24時間後、反応混合物を室温に冷却し、カットオフが1000ダルトンの分子量の膜を使用して膜透析を実施することによって、コポリマーを精製する。さらに使用する前に、得られたコポリマーを凍結乾燥する。
NMRスペクトルをBruker DPX300分光計に記録する。化学シフトは、残留溶媒信号に較正される。屈折率検出器S3 RID-10A、Tosoh TSKGelガードカラム1つ、およびTosoh TSKGel G4000PWカラム1つを備えるShimadzu HPLCシステムで、ゲル浸透クロマトグラフィーによって、分子量および分散度を測定する。溶離液は、25℃で0.1MのNaNO3+20mMのリン酸緩衝液(pH7+20%MeCN)である(流速0.7mL/分)。較正は、Polymer Laboratoriesからの単分散に近いPEG標準を使用して実施する。光散乱は、絶対分子量を得るために使用される。
実施例6.混合荷電コポリマーの合成
モノマー6-2、6-3、および6-4を、0.37Mの全濃度で、4:1のTFE:DMFの溶液に、異なるモル比で溶解する。6-1を0.022Mの濃度で添加し、ラジカル開始剤(AIBN)を、0.0037Mの濃度で添加する。反応は、一般的なシュレンクライン技法を使用して、アルゴンガス下で保護されて実施される。酸素は減圧下で除去され、アルゴンガスで3回満たされる。反応物を機械攪拌棒によって攪拌し、油浴を使用して60℃に加熱する。72時間後、反応溶媒を、回転式蒸発器を用いて減圧下で元の反応体積の1/4まで除去する。濃縮したら、ポリマー粗混合物をDI水でその体積の10倍で希釈する。残留モノマーおよびオリゴマーは、粗ポリマー反応混合物を、10,000ダルトンの分子量のカットオフでセルロース透析バッグにピペット操作し、充填した透析バッグを大きな水浴に設置することによって除去される。水浴は、7日間連続して新しい脱イオン水で補充される。透析バッグ内の水中に分散した精製ポリマー溶液を、凍結乾燥させて、水を除去し、白色の粉末を得る。異なる等電点の混合荷電コポリマーを合成するために、6-2、6-3、および6-4のモル比を変更することができる。
実施例7.混合荷電コポリマーの合成
モノマー6-3および6-4を、0.37Mの全濃度で、4:1のTFE:DMFの溶液に、異なるモル比で溶解する。6-1を0.022Mの濃度で添加し、ラジカル開始剤(AIBN)を、0.0037Mの濃度で添加する。反応は、一般的なシュレンクライン技法を使用して、アルゴンガス下で保護されて実施される。酸素は減圧下で除去され、アルゴンガスで3回満たされる。反応物を機械攪拌棒によって攪拌し、油浴を使用して60℃に加熱する。72時間後、反応溶媒を、回転式蒸発器を用いて減圧下で元の反応体積の1/4まで除去する。濃縮したら、ポリマー粗混合物をDI水でその体積の10倍で希釈する。残留モノマーおよびオリゴマーは、粗ポリマー反応混合物を、10,000ダルトンの分子量のカットオフでセルロース透析バッグにピペット操作し、充填した透析バッグを大きな水浴に設置することによって除去される。水浴は、7日間連続して新しい脱イオン水で補充される。透析バッグ内の水中に分散した精製ポリマー溶液を、凍結乾燥させて、水を除去し、白色の粉末を得る。異なる等電点の混合荷電コポリマーを合成するために、6-3および6-4のモル比を変更することができる。
実施例8.PFPA陽性およびPFPA陰性荷電コポリマーの合成
正および負の部分の1:1のモル比を有する表面は、優れた汚染防止特性を有すると仮定される。表面上の正および負の部分の1:1のモル比を達成するために、2つの別個のコポリマーを重合させることができ、各コポリマーは、正荷電部分または負荷電部分のいずれかを含有し、次いで、それらを1:1のモル比で一緒に溶液中でブレンドする。この例を以下に示す。
正および負の部分の1:1のモル比を有する表面は、優れた汚染防止特性を有すると仮定される。表面上の正および負の部分の1:1のモル比を達成するために、2つの別個のコポリマーを重合させることができ、各コポリマーは、正荷電部分または負荷電部分のいずれかを含有し、次いで、それらを1:1のモル比で一緒に溶液中でブレンドする。この例を以下に示す。
負荷電PFPA-スルホン酸コポリマーを合成するために、モノマー6-3を、4:1のTFE:DMFの溶液に、0.37Mの濃度で溶解する。6-1を0.022Mの濃度で添加し、ラジカル開始剤(AIBN)を、0.0037Mの濃度で添加する。反応は、一般的なシュレンクライン技法を使用して、アルゴンガス下で保護されて実施される。酸素は減圧下で除去され、アルゴンガスで3回満たされる。反応物を機械攪拌棒によって攪拌し、油浴を使用して60℃に加熱する。72時間後、反応溶媒を、回転式蒸発器を用いて減圧下で元の反応体積の1/4まで除去する。濃縮したら、ポリマー粗混合物を脱イオン水でその体積の10倍で希釈する。残留モノマーおよびオリゴマーは、粗ポリマー反応混合物を、10,000ダルトンの分子量のカットオフでセルロース透析バッグにピペット操作し、充填した透析バッグを大きな水浴に設置することによって除去される。水浴は、7日間連続して新しい脱イオン水で補充される。透析バッグ内の水中に分散した精製ポリマー溶液を、凍結乾燥させて、水を除去し、白色の粉末を得る。
正荷電PFPA-四級アンモニウムコポリマーを合成するために、モノマー6-4を、4:1のTFE:DMFの溶液に、0.37Mの濃度で溶解する。6-1を0.022Mの濃度で添加し、ラジカル開始剤(AIBN)を、0.0037Mの濃度で添加する。反応は、一般的なシュレンクライン技法を使用して、アルゴンガス下で保護されて実施される。酸素は減圧下で除去され、アルゴンガスで3回満たされる。反応物を機械攪拌棒によって攪拌し、油浴を使用して60℃に加熱する。72時間後、反応溶媒を、回転式蒸発器を用いて減圧下で元の反応体積の1/4まで除去する。濃縮したら、ポリマー粗混合物を脱イオン水でその体積の10倍で希釈する。残留モノマーおよびオリゴマーは、粗ポリマー反応混合物を、10,000ダルトンの分子量のカットオフでセルロース透析バッグにピペット操作し、充填した透析バッグを大きな水浴に設置することによって除去される。水浴は、7日間連続して新しい脱イオン水で補充される。透析バッグ内の水中に分散した精製ポリマー溶液を、凍結乾燥させて、水を除去し、白色の粉末を得る。
正荷電コポリマーおよび負荷電コポリマーの各々の粉末が得られたら、それらを各々好適な溶媒(H2O、DMF、2,2,2-トリフルオロエタノール、DMSO、DMAc等)に添加して、1:1のモル比のスルホン酸部分および四級アンモニウム部分を作製することができる。得られた混合物を使用して、表面を改質する。
実施例9.UV光シリコーン表面の改質および特徴付け
実施例5または6のコポリマーをDI水に溶解または懸濁し、2~20mg/mLの水性混合物を調製する。シリコーンエラストマーフィルムを、10:1(重量)の塩基:架橋剤(Sylgard 184)を混合し、続いて真空下で脱気し、その後70℃で8時間架橋することにより調製する。耐生物付着実験のために、2mg/mLのコポリマー水性混合物を硬化したシリコーンエラストマー表面に広げ、254nmのUV光照射に10分間曝露する。次いで、シリコーンエラストマー表面を大量のDI水ですすぎ、未反応および物理的に吸着されたコポリマー分子を表面から除去し、さらに使用する前に水層下に保管する。
実施例5または6のコポリマーをDI水に溶解または懸濁し、2~20mg/mLの水性混合物を調製する。シリコーンエラストマーフィルムを、10:1(重量)の塩基:架橋剤(Sylgard 184)を混合し、続いて真空下で脱気し、その後70℃で8時間架橋することにより調製する。耐生物付着実験のために、2mg/mLのコポリマー水性混合物を硬化したシリコーンエラストマー表面に広げ、254nmのUV光照射に10分間曝露する。次いで、シリコーンエラストマー表面を大量のDI水ですすぎ、未反応および物理的に吸着されたコポリマー分子を表面から除去し、さらに使用する前に水層下に保管する。
ポリマーコーティング上の脱イオン水(18MΩ/cm、ミリポア)の接触角を、rame-hart Model 590角度計を使用して測定する。注射器により水が供給されるときには前進角度(θADV)が測定され、一方、注射器により水が除去されるときには後退角度(θREC)が測定される。総液滴体積は約5μLであり、ポンプ分配速度は約0.2μL/秒である。測定は、各表面上の3つ以上の異なる箇所で行われ、報告される値は平均±標準偏差の形式である。
表面改質については、以下の光反応が行われる。まず、N2を放出することによってPFPAが分解し、UV光による化合物の活性化時に一重項フェニルニトレンを得る。一重項フェニルニトレンは、標的表面との共有結合形成に寄与するC-HまたはN-H挿入、およびC=C付加反応をさらに受ける(Liu,L.-H.et al.Perfluorophenyl azides:new applications in surface functionalization and nanomaterial synthesis.Accounts of Chemical Research 2010,43(11),1434-1443)。このプロセスにおいて、「一重項フェニルニトレン」反応中間体は強い求核剤であり、その安定性は酸素および水分子の存在による影響を受けない。
実施例10.シリコーン表面熱の改質および特徴付け
カテーテル(16fr)の4つの2cmのセグメントを、密封フラスコ中のDI水に溶解した10mg/mLのPFPA-PSBコポリマーの溶液に浸漬し、様々な温度(80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃、または220℃)で1時間加熱期間に供した。次いで、カテーテルセグメントを溶液から取り出し、新しいDI水に2回ゆっくりと浸漬することによってすすぎ、ペーパータオルでふき取り、試料の内腔から液体を除去した。次いで、カテーテルを乾燥させた。
カテーテル(16fr)の4つの2cmのセグメントを、密封フラスコ中のDI水に溶解した10mg/mLのPFPA-PSBコポリマーの溶液に浸漬し、様々な温度(80℃、100℃、120℃、140℃、160℃、180℃、200℃、または220℃)で1時間加熱期間に供した。次いで、カテーテルセグメントを溶液から取り出し、新しいDI水に2回ゆっくりと浸漬することによってすすぎ、ペーパータオルでふき取り、試料の内腔から液体を除去した。次いで、カテーテルを乾燥させた。
DI水中の3mg/mLの、クリスタルバイオレット-HCl溶液の色素溶液を一晩攪拌した。改質されたカテーテルセグメントおよび類似の一連の非改質カテーテルセグメントを、1分間、クリスタルバイオレット溶液中に個別に浸漬し、次いで、新しいDI水に2回浸漬することによってすすぎ、ペーパータオルでふき取り、試料の内腔から液体を除去した。次いで、カテーテルセグメントをシンチレーションバイアルに設置した。
10mLの2:1のDI水溶液:酢酸を各バイアルに添加した。各バイアルを30秒間激しく振盪して、カテーテルから吸着したクリスタルバイオレットをすべて除去した。各管から2mLの溶液を除去し、キュベットに入れ、580nmで吸光度を測定した。初期測定値が高すぎたため、各溶液を2倍希釈した。異なる温度での熱処理による非改質(対照)および改質カテーテルの580nmでの吸光度測定を以下の表E-10に列挙する。
実施例11.基材の改質および特徴付け
PSBで基材をコーティングする:PDMS基材を、エラストマー対硬化剤を10:1の比率で混合し、続いて80℃で1時間硬化させることによって調製する。PDMSディスクを、レーザーカッターで直径3mmのディスクに切断する。約2、5、または10mg mL-1の濃度を有する30μLのコーティング(PSB)混合物を、各ディスクの表面上に設置し、広げる。次いで、PSBを、無菌条件下で10分間、254nmのUV光に曝露し、続いてMilli-Q水ですすぎ、風乾させることによって、ディスク上に架橋する。
PSBで基材をコーティングする:PDMS基材を、エラストマー対硬化剤を10:1の比率で混合し、続いて80℃で1時間硬化させることによって調製する。PDMSディスクを、レーザーカッターで直径3mmのディスクに切断する。約2、5、または10mg mL-1の濃度を有する30μLのコーティング(PSB)混合物を、各ディスクの表面上に設置し、広げる。次いで、PSBを、無菌条件下で10分間、254nmのUV光に曝露し、続いてMilli-Q水ですすぎ、風乾させることによって、ディスク上に架橋する。
接触角の可視化および測定:PDMS、ナイロン66、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、およびポリエチレンなどの様々な基材の水接触角を、室温で平らな基材上に17μLのMilli-Q水を設置し、続いてそれらを撮像することによって可視化する。Fta32バージョン2.1ソフトウェアを使用して画像を分析し、接触角を測定する。PDMS基材の水接触角の回復を研究するために、それらを2つの群:(i)O2プラズマ(Plasma Etch PE25-JW Plasma Cleaner,NV,US)を使用して1分間処理し、続いて1、2、4、7、および10日後に水接触角を測定する、コーティングされていないPDMSシート、および(ii)PSBでコーティングし、同様に、接触角を経時的に測定する、PDMSシートに分ける。
XPS研究は、10mAおよび15kVで動作する単色Al Kα X線源を有するKratos AXIS Ultra DLDで行う。調査スペクトルおよび個々の高分解能スペクトルは、それぞれ160および20eVのパスエネルギーを使用して収集される。CasaXPS 2.3ソフトウェアを使用してデータ処理を実施し、C1s高分解能スペクトルの炭化水素ピークを284.6eVに割り当てることにより、スペクトル結合エネルギーを較正する。
細胞培養:NIH/3T3線維芽細胞を、10%のFBSおよび1%のP/Sを含むDMEMを含有する細胞培養フラスコ中で培養し、週2回継代する。この目的のために、標準的な細胞培養インキュベーター(Thermo Fisher Scientific,PA,USA)を使用して、5%のCO2雰囲気および温度=37℃を提供する。細胞研究を行うために、0.5%のトリプシン-EDTAを使用して、線維芽細胞をトリプシン処理し、血球計数器を使用してそれらをカウントし、続いて、それらを所望の基材に播種する。
細胞付着:トリプシン処理した線維芽細胞を、処理したウェルプレート上に100μLの細胞懸濁液(1mLの培地中約1×105の細胞密度)を設置することにより、PSBでコーティングした96ウェルプレートに播種し、24時間培養する。コーティングしていないウェルプレートを対照として使用する。
細胞毒性評価:未架橋のPSBの細胞毒性を評価するために、トリプシン処理した線維芽細胞を、100μLの細胞懸濁液(1mLの培地中約1×105の細胞密度)を設置することにより、96ウェルプレートに播種し、24時間培養し、続いて所望の量の非架橋のPSBを培地に添加し、さらに72時間培養する。架橋されたPSBの細胞毒性は、24ウェルプレートに500μLの細胞懸濁液(1mLの培地中約2×105の細胞密度)を播種し、24時間培養し、続いてPSBでコーティングされたPDMSディスク(直径約6mm、高さ約3mm)を培地中に設置し、さらに72時間培養することによって評価する。
代謝活性評価:MTT((3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウム臭化物)(Thermo Fisher Scientific)染色溶液を、DPBS中で約5mg mL-1の濃度で調製する。細胞培養培地をウェルプレートから除去し、続いてDPBSで1回すすぐ。次いで、ウェルに、9:1の比率で新しい培地およびMTT溶液を充填する。ウェルプレートをアルミ箔で包み、37℃および5%のCO2で4時間インキュベートする。4時間後、ウェルをピペットで吸引し、200または500μLのDMSOを、それぞれ、96および24ウェルプレートに添加する。ウェルプレートを再度アルミ箔で包み、回転機上に30分間放置し、その後、マイクロプレートリーダー(Synergy HTXマルチモードリーダー、BioTek,VT,USA)を使用して、570nmで吸光度を記録する。
生/死アッセイ:細胞生存率を評価するために、生/死蛍光アッセイを使用する。染色溶液は、DPBS(10mL)にエチジウムホモダイマー-1(20μL)およびカルセインAM(5μL)を添加することにより調製する。アッセイを実施するために、細胞を1mLの染色溶液とともに約20分間インキュベートし、蛍光顕微鏡(Axio Observer 5,Zeiss,Germany)を使用して、カルセインについては約494/515nm、およびエチジウムホモダイマー-1については528/617nmの励起/発光波長で撮像する。
タンパク質吸着:タンパク質吸着は、100μgの50μg mL-1のAlexa Fluor(商標)488(AF)でコンジュゲートされたBSAを、各PDMS基材上で、37℃で1時間インキュベートすることによって評価される。AFの光分解を阻害するために、アルミ箔を使用して、基材を包む。次いで、PDMS基材をMilli-Q水で穏やかにすすぎ、約488/517nmの励起/発光波長で、蛍光顕微鏡(Axio Observer 5,Zeiss,Germany)を使用して、約1.13msの一定の露光時間で撮像する。ImageJ(National Institutes of Health,US)を使用して、平均グレー値分析ツールにより発光された蛍光を定量化する。平均画素明度は、基材に吸着したタンパク質の量を間接的に反映する。AF不含試料を対照として使用して、バックグラウンド自己蛍光を排除する。
細菌培養:細菌種、E.coli、S.epidermidis、S.aureus Rosenbach、S.aureus(MRSA)、P.aeruginosa、およびC.albicansを、この作業で使用する。すべての株を、中間対数期に到達するまで、150rpmで30℃でインキュベートし、その時点で、3800xgで8分間遠心分離することによって、細胞を採取する。E.coliはLuria-Bertani(LB)ブロス上で成長させ、S.epidermidis、P.aeruginosa、およびS.aureus Rosenbachは、栄養ブロス上で成長させ、S.aureus(MRSA)は、トリプチケースソイブロス(TSB)上で成長させ、C.albicansは、酵母カビ(YM)ブロス上で成長させる。次いで、これらの初期培養物は、600nmで1の光学密度に調整され、1mL当たり1×107細胞~1mL当たり1×108細胞の範囲の初期総細胞数を有した。
細菌付着:直径55mmのペトリ皿に、10:1のエラストマー対硬化剤(Sylgard184)を充填し、室温で少なくとも48時間硬化させて、皿の底部に3mm厚のPDMSフィルムを形成する。改質されたプレートは、PFPA-PSBを含有する溶液でコーティングされ、254nmのUV光で照射される。改質されたおよび非改質PDMSを敷いた皿の各々に、4mLの細菌または真菌懸濁液を播種し、35℃で24~72時間インキュベート(25rpmで振盪)する。次いで、細菌または真菌懸濁液を除去し、さらなる顕微鏡検査のために保存する。ペトリ皿を、パスツールピペットを使用して、滅菌脱イオン水で穏やかにすすぎ、4mLの色素溶液(SYTO 9 live/dead Baclight Bacterial Viability Kit L13152,Molecular Probes)で15分間覆う。SYTO 9溶液は、キットの構成要素Aの内容物を30mLの滅菌脱イオン水に溶解することによって調製する。染色が完了した後、ペトリ皿を脱イオン水で穏やかにすすぎ、10倍対物レンズ、40倍対物レンズ、蛍光灯、および青色励起フィルタを備えたZeiss Axioskop 2顕微鏡に取り付けられた4倍CCDカメラ(Axiocam MRm System)を使用して撮像する。観察中、450~490nmの励起範囲で画像を撮影する。すべての蛍光画像上の付着した微生物の数は、ImageJソフトウェアを使用して決定する。
統計分析:データは、少なくとも3つ組の実験の平均値±標準偏差として報告される。一元配置分散分析(ANOVA)およびTukeyの多重比較を使用し、0.05(*p<0.05)、0.01(**p<0.01)、0.001(***p<0.001)、および0.0001(****p<0.0001)未満のp値について、統計学的に有意な差異が特定される。
Escherichia coliをこの試験のモデル細菌として使用する。純粋な細菌細胞培養物を、Luria-Bertani(LB)ブロスに懸濁し、150rpmで振盪しながら35℃で成長させ、中間対数期に達するまでインキュベートし、その時点で、3800×gで8分間遠心分離することによって細胞を採取する。次いで、細胞を新しいLB培地で4×107細胞/mLの濃度に再懸濁する。約1cm2の膜クーポンを、この細菌懸濁液中で、25rpmおよび35℃で24時間インキュベートする。次いで、クーポンを懸濁液から取り出し、パスツールピペットを使用して、新しいLBブロスでゆっくりとすすぐ。すすいだら、クーポンを色素溶液(SYTO 9 live/dead Baclight Bacterial Viability Kit L13152,Molecular Probes)に15分間浸漬する。SYTO 9溶液は、キットの構成要素Aの内容物を30mLの滅菌蒸留水に溶解することによって調製する。染色が完了した後、クーポンを新しいLBブロスで穏やかにすすぎ、蛍光灯および緑/赤色蛍光フィルタを備えた顕微鏡(Olympus BX51顕微鏡)、および4倍CCDカメラアタッチメント(FVIEW-II,Soft Imaging System,USA)を使用して撮像する。
本開示の好ましい実施形態が本明細書に示され、説明されているが、そのような実施形態が単に例として提供されることは、当業者には明らかであろう。本開示から逸脱することなく、多数の変形、変更、および置換が当業者に生じるであろう。本明細書に記載の本開示の実施形態に対する様々な代替案が、本開示の実施において用いられ得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本開示の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内の方法および構造がそれによって網羅されることが意図される。
付番された実施形態
実施形態1は、式(I)の構造を有する化合物であり、
式中、
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
Zは、-CR6aR6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、および-C(=NH)NR7-から選択され、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルであるが、
但し、式(I)の化合物が、N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートではない。
実施形態1は、式(I)の構造を有する化合物であり、
Aは、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(-NR3)-から選択され、
Lは、-OQ、-NR3Q、および-N(R3)2Q+から選択され、
Qは、以下の式で表される構造であり、
mは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各R3は、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、および-X-任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、およびR6bは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたアリール、-NR8aR8b、-NR8aR8bR8c+、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9から選択され、
R5bは、-OR10b、-NR10aR10b、または-NR10aR10bR10c+であり、
各R7、R8a、R8b、R8c、およびR9は、独立して、水素および任意選択的に置換されたC1-C4アルキルおよび任意選択的に置換されたアリールから選択され、
各R10aおよびR10cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたアリール、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2O-、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)2OH、-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O-、および-(任意選択的に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
R10bは、-C(=O)-C2-C6アルケニル、-S(=O)-C2-C6アルケニル、または-S(=O)2-C2-C6アルケニルであるが、
但し、式(I)の化合物が、N-(2-((4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル)スルホンアミド)エチル)メタクリルアミド、
N-(2-アクリルアミドエチル)-4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンズアミド、または
2-(メタクリロイルオキシ)エチル4-アジド-2,3,5,6-テトラフルオロベンゾエートではない。
実施形態7は、実施形態5または6に記載の化合物であり、R1a、R1b、R2a、およびR2bは各々、-Fである。
実施形態8は、実施形態1~7のいずれか1つに記載の化合物であり、Zは、-CR6aR6b-である。
実施形態9は、実施形態8に記載の化合物であり、R6aおよびR6bは各々、水素である。
実施形態10は、実施形態1~9のいずれか1つに記載の化合物であり、mは、0、1、2、または3である。
実施形態11は、実施形態10の化合物であり、mは、0である。
実施形態12は、実施形態1~11のいずれか1つに記載の化合物であり、R5aは、水素であり、R5bは、-NR10aR10bであり、R5cは、水素である。
実施形態13は、実施形態1~11のいずれか1つに記載の化合物であり、R5aは、水素であり、R5bは、-OR10bであり、R5cは、水素である。
実施形態18は、実施形態1~17のいずれか1つに記載の化合物であり、R10aは、水素である。
実施形態23は、実施形態 1~15、19、または20のいずれか1つに記載の化合物であり、R3は、水素である。
実施形態24は、式(II)の構造を有する化合物であり、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンであるが、
但し、式(II)の化合物が、
ではない。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオンであるが、
但し、式(II)の化合物が、
実施形態25は、実施形態24に記載の化合物であり、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。
実施形態26は、実施形態24または25に記載の化合物であり、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。
実施形態27は、実施形態24~26のいずれか1つに記載の化合物であり、R1aおよびR1bは各々、Fである。
実施形態28は、実施形態24~27のいずれか1つに記載の化合物であり、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態29は、実施形態24~28のいずれか1つに記載の化合物であり、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態30は、実施形態24~29のいずれか1つに記載の化合物であり、R2aおよびR2bは各々、Fである。
実施形態31は、実施形態24~30のいずれか1つに記載の化合物であり、A1は、-S(=O)2-であり、A2は、-C(=O)-であり、A3は、-C(=O)-である。
実施形態32は、実施形態24~31のいずれか1つに記載の化合物であり、B1およびB2は各々、-NR3c-である。
実施形態33は、実施形態32に記載の化合物であり、R3cは、水素または-CH3である。
実施形態34は、実施形態33に記載の化合物であり、R3cは、水素である。
実施形態35は、実施形態24~34のいずれか1つに記載の化合物であり、B3は、-O-である。
実施形態36は、実施形態24~35のいずれか1つに記載の化合物であり、Dは、-S(=O)2OR9aまたは-C(=O)OR9aである。
実施形態37は、実施形態36に記載の化合物であり、R9aは、水素または-CH3である。
実施形態38は、実施形態24~35のいずれか1つに記載の化合物であり、Dは、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である。
実施形態39は、実施形態38に記載の化合物であり、Dは、-S(=O)2O-である。
実施形態40は、実施形態24~39のいずれか1つに記載の化合物であり、各R6cおよびR6dは、水素である。
実施形態41は、実施形態24~40のいずれか1つに記載の化合物であり、各R3aおよびR3bは、-CH3である。
実施形態42は、実施形態24~41のいずれか1つに記載の化合物であり、R11aは、水素または-CH3である。
実施形態43は、実施形態42に記載の化合物であり、R11aは、-CH3である。
実施形態44は、実施形態24~43のいずれか1つに記載の化合物であり、R12aは、水素または-CH3である。
実施形態45は、実施形態44に記載の化合物であり、R12aは、-CH3である。
実施形態46は、実施形態24~45のいずれか1つに記載の化合物であり、各R11b、R11c、R12b、およびR12cは、水素である。
実施形態47は、式(III)の構造を有する化合物であり、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999である。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999である。
実施形態48は、実施形態47に記載の化合物であり、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。
実施形態49は、実施形態47または48に記載の化合物であり、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。
実施形態50は、実施形態47~49のいずれか1つに記載の化合物であり、R1aおよびR1bは各々、Fである。
実施形態51は、実施形態47~50のいずれか1つに記載の化合物であり、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態52は、実施形態47~51のいずれか1つに記載の化合物であり、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態53は、実施形態47~52のいずれか1つに記載の化合物であり、R2aおよびR2bは各々、Fである。
実施形態54は、実施形態47~53のいずれか1つに記載の化合物であり、A1は、-S(=O)2-であり、A2は、-C(=O)-であり、A3は、-C(=O)-である。
実施形態55は、実施形態47~54のいずれか1つに記載の化合物であり、B1およびB2は各々、-NR3c-である。
実施形態56は、実施形態55に記載の化合物であり、R3cは、水素または-CH3である。
実施形態57は、実施形態56に記載の化合物であり、R3cは、水素である。
実施形態58は、実施形態47~57のいずれか1つに記載の化合物であり、B3は、-NR3c-である。
実施形態59は、実施形態58に記載の化合物であり、R3cは、水素である。
実施形態60は、実施形態47~59のいずれか1つに記載の化合物であり、Eは、-NR9aR9bR9c+または-S(=O)2OR9aである。
実施形態61は、実施形態60に記載の化合物であり、Eは、-NR9aR9bR9c+である。
実施形態62は、実施形態61に記載の化合物であり、各R9a、R9b、およびR9cは、水素または-CH3である。
実施形態63は、実施形態62に記載の化合物であり、各R9a、R9b、およびR9cは、水素である。
実施形態64は、実施形態62に記載の化合物であり、各R9a、R9b、およびR9cは、-CH3である。
実施形態65は、実施形態60に記載の化合物であり、Eは、-S(=O)2OR9aである。
実施形態66は、実施形態65に記載の化合物であり、R9aは、水素または-CH3である。
実施形態67は、実施形態66に記載の化合物であり、各R9aは、水素である。
実施形態68は、実施形態66の化合物であり、各R9aは、-CH3である。
実施形態69は、実施形態47~68のいずれか1つに記載の化合物であり、各R6cおよびR6dは、独立して、ハロゲンおよび-CH3から選択される。
実施形態70は、実施形態47~69のいずれか1つに記載の化合物であり、各R3aおよびR3bは、-CH3である。
実施形態71は、実施形態47~70のいずれか1つに記載の化合物であり、R11aは、水素または-CH3である。
実施形態72は、実施形態71に記載の化合物であり、R11aは、-CH3である。
実施形態73は、実施形態47~72のいずれか1つに記載の化合物であり、R12aは、水素または-CH3である。
実施形態74は、実施形態73に記載の化合物であり、R12aは、-CH3である。
実施形態75は、実施形態47~74のいずれか1つに記載の化合物であり、各R11b、R11c、R12b、およびR12cは、水素である。
実施形態76は、コポリマーであり、コポリマーは、
a)式(VII)の繰り返し単位:
(式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
(式中、
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
(A4は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)と、を含む。
a)式(VII)の繰り返し単位:
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)と、を含む。
実施形態77は、実施形態76に記載のコポリマーであり、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。
実施形態78は、実施形態76または77に記載のコポリマーであり、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。
実施形態79は、実施形態76~78のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R1aおよびR1bは、Fである。
実施形態80は、実施形態76~79のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態81は、実施形態76~80のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態82は、実施形態76~81のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R2aおよびR2bは、Fである。
実施形態83は、実施形態76~82のいずれか1つに記載のコポリマーであり、A1は、-S(=O)2-であり、各A2、A3、およびA4は、-C(=O)-である。
実施形態84は、実施形態76~83のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-または-NR3c-である。
実施形態85は、実施形態76~84のいずれか1つに記載のコポリマーであり、R3cは、水素または-CH3である。
実施形態86は、実施形態76~85のいずれか1つに記載のコポリマーであり、Dは、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である。
実施形態87は、実施形態76~86のいずれか1つに記載のコポリマーであり、Eは、-NR9aR9bR9c+または-S(=O)2OR9aである。
実施形態88は、実施形態76~87のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R9a、R9b、およびR9cは、独立して、水素またはC1-C4アルキルである。
実施形態89は、実施形態76~88のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R3aおよびR3bは、-CH3である。
実施形態90は、実施形態76~89のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R4c、R4d、R5d、およびR5eは、水素である。
実施形態91は、実施形態76~90のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R3c、R3d、R6c、およびR6dは、水素である。
実施形態92は、実施形態76~91のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R11a、R12a、およびR13aは、水素または-CH3である。
実施形態93は、実施形態76~92のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R11b、R11c、R12b、R12c、R13b、およびR13cは、水素である。
実施形態94は、実施形態76~93のいずれか1つに記載のコポリマーであり、nは、0、1、または2である。
実施形態95は、実施形態76~94のいずれか1つに記載のコポリマーであり、各s、t、p、およびkは、独立して、1、2、または3である。
実施形態96は、実施形態1~95のいずれか1つに記載の化合物でコーティングされた医療デバイスである。
実施形態97は、耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスの表面は、約10,000~約250,000の数平均分子量を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。
実施形態98は、実施形態97に記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する。
実施形態99は、実施形態97に記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約40,000の数平均分子量を有する。
実施形態100は、実施形態97に記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約60,000の数平均分子量を有する。
実施形態101は、実施形態97に記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約100,000の数平均分子量を有する。
実施形態102は、実施形態97に記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約160,000の数平均分子量を有する。
実施形態103は、実施形態97に記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約200,000の数平均分子量を有する。
実施形態104は、実施形態97に記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
実施形態105は、実施形態97に記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約18,000の数平均分子量を有する。
実施形態106は、実施形態97~105のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、実施形態24~75のいずれか1つに記載の化合物、または実施形態76~95のいずれか1つに記載のコポリマーである。
実施形態107は、耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスの表面は、約1~約1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。
実施形態108は、実施形態107に記載の耐生物付着医療デバイスであり、PDIは、約1.4、1.3、1.2、または1.1である。
実施形態109は、実施形態107に記載の耐生物付着医療デバイスであり、PDIは、約1.19である。
実施形態110は、実施形態97~109のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、歯科用器具または医療器具を含む。
実施形態111は、実施形態97~110のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。
実施形態112は、実施形態111に記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、コンタクトレンズである。
実施形態113は、実施形態111に記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、カテーテルである。
実施形態114は、実施形態113に記載の耐生物付着医療デバイスであり、カテーテルは、留置カテーテルである。
実施形態115は、実施形態113に記載の耐生物付着医療デバイスであり、カテーテルは、尿管カテーテルまたはフォーリーカテーテルを含む。
実施形態116は、実施形態111に記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、スコープである。
実施形態117は、実施形態116に記載の耐生物付着医療デバイスであり、スコープは、画像誘導手術において利用されるスコープを含む。
実施形態118は、実施形態116に記載の耐生物付着医療デバイスであり、スコープは、内視鏡検査または腹腔鏡検査で利用されるスコープを含む。
実施形態119は、実施形態110または111に記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、補聴器、人工喉頭、歯科用インプラント、乳房インプラント、陰茎インプラント、頭蓋/顔面腱、腱、靭帯、半月板、または椎間板を含む。
実施形態120は、実施形態110、111、または119のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、人工骨、人工関節、または人工臓器を含む。
実施形態121は、実施形態120に記載の耐生物付着医療デバイスであり、人工臓器は、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁を含む。
実施形態122は、実施形態97~109のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、包帯またはパッチを含む。
実施形態123は、実施形態107~122のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、フェニルアジド系コポリマーは、実施形態1~75のいずれか1つに記載の化合物、または実施形態76~95のいずれか1つに記載のコポリマーを含む。
実施形態124は、実施形態107~122のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、コポリマーは、双性イオンコポリマーを含む。
実施形態125は、実施形態124に記載の耐生物付着医療デバイスであり、双性イオンコポリマーは、がポリスルホベタインである。
実施形態126は、実施形態107~125のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、生物付着は、細菌、ウイルス、および/または真菌によってもたらされる。
実施形態127は、耐生物付着医療デバイスを作製する方法であり、方法は、
a)医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態128は、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスを作製する方法であり、方法は、
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
実施形態129は、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスを作製する方法であり、方法は、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態130は、実施形態127~129のいずれか1つに記載の方法であり、光グラフトを行うのに十分な時間は、少なくとも1分、少なくとも2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、または30分である。
実施形態131は、実施形態127~130のいずれか1つに記載の方法であり、光源は、紫外線光源である。
実施形態132は、実施形態131に記載の方法であり、紫外線光源は、少なくとも900μW/cm2の強度を有する。
実施形態133は、実施形態131または132に記載の方法であり、紫外線光源は、240nm~280nm、240nm~275nm、240nm~270nm、240nm~265nm、240nm~260nm、240nm~255nm、240nm~250nm、240nm~245nm、250nm~280nm、250nm~275nm、250nm~270nm、250nm~265nm、250nm~260nm、255nm~280nm、255nm~275nm、255nm~270nm、255nm~265nm、255nm~260nm、260nm~280nm、260nm~275nm、260nm~270nm、または270nm~280nmの波長を有する。
実施形態134は、実施形態131または132に記載の方法であり、紫外線光源は、少なくとも240nm、245nm、250nm、251nm、252nm、253nm、254nm、255nm、256nm、257nm、258nm、259nm、260nm、261nm、262nm、263nm、264nm、265nm、266nm、267nm、268nm、269nm、270nm、275nm、または280nmの波長を有する。
実施形態135は、実施形態127~134のいずれか1つに記載の方法であり、ステップa)の溶液または懸濁液は、水溶液または水性懸濁液である。
実施形態136は、実施形態127~135のいずれか1つに記載の方法であり、ステップb)の光グラフトは、酸素の存在によって影響を受けない。
実施形態137は、実施形態127~136のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、実施形態24~75のいずれか1つに記載の化合物、または実施形態76~95のいずれか1つに記載のコポリマーである。
実施形態138は、実施形態127~137のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液は、1mg/mL~30mg/mLの溶液または懸濁液中の荷電性または双性イオンコポリマーの濃度を有する。
実施形態139は、実施形態138に記載の方法であり、溶液または懸濁液中の荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、1mg/mL~25mg/mL、1mg/mL~20mg/mL、1mg/mL~15mg/mL、1mg/mL~10mg/mL、1mg/mL~5mg/mL、5mg/mL~30mg/mL、5mg/mL~25mg/mL、5mg/mL~20mg/mL、5mg/mL~15mg/mL、5mg/mL~10mg/mL、10mg/mL~30mg/mL、10mg/mL~25mg/mL、10mg/mL~20mg/mL、10mg/mL~15mg/mL、15mg/mL~30mg/mL、15mg/mL~25mg/mL、15mg/mL~20mg/mL、20mg/mL~30mg/mL、または20mg/mL~25mg/mLである。
実施形態140は、実施形態138に記載の方法であり、溶液または懸濁液中の荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、約1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、11mg/mL、12mg/mL、13mg/mL、14mg/mL、15mg/mL、16mg/mL、17mg/mL、18mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、21mg/mL、22mg/mL、23mg/mL、24mg/mL、25mg/mL、26mg/mL、27mg/mL、28mg/mL、29mg/mL、または30mg/mLである。
実施形態141は、実施形態127~140のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、デバイスの1平方センチメートル当たり0.1~1mgである。
実施形態142は、実施形態128に記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態143は、実施形態127または129~142のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する。
実施形態144は、実施形態127または129~142のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約40,000の数平均分子量を有する。
実施形態145は、実施形態127または129~142のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約20,000~約60,000の数平均分子量を有する。
実施形態146は、実施形態127または129~142のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約40,000~約100,000の数平均分子量を有する。
実施形態147は、実施形態127または129~142のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約80,000~約160,000の数平均分子量を有する。
実施形態148は、実施形態127または129~142のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約120,000~約200,000の数平均分子量を有する。
実施形態149は、実施形態127または129~142のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
実施形態150は、実施形態127または129~142のいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約15,000~約18,000の数平均分子量を有する。
実施形態151は、実施形態127または129に記載の方法であり、デバイスは、炭素系デバイスまたはケイ素系デバイスを含む。
実施形態152は、実施形態151に記載の方法であり、デバイスは、ケイ素系デバイスを含む。
実施形態153は、実施形態128または152に記載の方法であり、ケイ素系デバイスは、ケイ素系ポリマー部分を含む。
実施形態154は、実施形態153に記載の方法であり、ケイ素系ポリマー部分は、シロキサンポリマー部分、セスキシロキサンポリマー部分、シロキサン-シラリレンポリマー部分、シルアルキレンポリマー部分、ポリシラン部分、ポリシリレン部分、またはポリシラザン部分を含む。
実施形態155は、実施形態154に記載の方法であり、ケイ素系デバイスは、シロキサンポリマー部分を含む。
実施形態156は、実施形態151に記載の方法であり、デバイスは、炭素系デバイスを含む。
実施形態157は、実施形態156に記載の方法であり、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。
実施形態158は、実施形態156に記載の方法であり、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。
実施形態159は、実施形態158に記載の方法であり、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン部分、ポリプロピレン部分、ポリ塩化ビニル部分、ポリフッ化ビニリデン部分、ポリテトラフルオロエチレン部分、ポリクロロトリフルオロエチレン部分、またはポリスチレン部分を含む。
実施形態160は、実施形態157に記載の方法であり、炭素系ポリマーは、ポリアミド部分、ポリウレタン部分、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂部分、ポリカーボネート部分、ポリクロロプレン部分、ポリアクリロニトリル部分、ポリイミド部分、またはポリエステル部分を含む。
実施形態161は、実施形態157に記載の方法であり、炭素系ポリマーは、ナイロンを含む。
実施形態162は、実施形態157に記載の方法であり、炭素系ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートを含む。
実施形態163は、実施形態127~162のいずれか1つに記載の方法であり、コポリマーは、双性イオンコポリマーを含む。
実施形態164は、実施形態163に記載の方法であり、双性イオンコポリマーは、ポリスルホベタインである。
実施形態165は、実施形態127~164のいずれか1つに記載の方法であり、生物付着は、細菌、ウイルス、および/または真菌によってもたらされる。
実施形態166は、式(II)の化合物を合成するための方法であり、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(V)の化合物と反応させることを含み、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999であり、
式(II)および式(V)の化合物は、それぞれ独立して、荷電性または双性イオンであるが、
但し、式(II)の化合物が、
ではない。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999であり、
式(II)および式(V)の化合物は、それぞれ独立して、荷電性または双性イオンであるが、
但し、式(II)の化合物が、
実施形態167は、実施形態166に記載の方法であり、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。
実施形態168は、実施形態166または167に記載の方法であり、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。
実施形態169は、実施形態166~168のいずれか1つに記載の方法であり、R1aおよびR1bは各々、Fである。
実施形態170は、実施形態166~169のいずれか1つに記載の方法であり、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態171は、実施形態166~170のいずれか1つに記載の方法であり、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態172は、実施形態166~171のいずれか1つに記載の方法であり、R2aおよびR2bは各々、Fである。
実施形態173は、実施形態166~172のいずれか1つに記載の方法であり、A1は、-S(=O)2-であり、A2は、-C(=O)-であり、A3は、-C(=O)-である。
実施形態174は、実施形態166~173のいずれか1つに記載の方法であり、B1およびB2は各々、-NR3c-である。
実施形態175は、実施形態174に記載の方法であり、R3cは、水素または-CH3である。
実施形態176は、実施形態175に記載の方法であり、R3cは、水素である。
実施形態177は、実施形態166~176のいずれか1つに記載の方法であり、B3は、-O-である。
実施形態178は、実施形態166~177のいずれか1つに記載の方法であり、Dは、-S(=O)2OR9aまたは-C(=O)OR9aである。
実施形態179は、実施形態178に記載の方法であり、R9aは、水素または-CH3である。
実施形態180は、実施形態166~177のいずれか1つに記載の方法であり、Dは、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である。
実施形態181は、実施形態180に記載の方法であり、Dは、-S(=O)2O-である。
実施形態182は、実施形態166~181のいずれか1つに記載の方法であり、各R6cおよびR6dは、水素である。
実施形態183は、実施形態166~182のいずれか1つに記載の方法であり、各R3aおよびR3bは、-CH3である。
実施形態184は、実施形態166~183のいずれか1つに記載の方法であり、R11aは、水素または-CH3である。
実施形態185は、実施形態184に記載の方法であり、R11aは、-CH3である。
実施形態186は、実施形態166~185のいずれか1つに記載の方法であり、R12aは、水素または-CH3である。
実施形態187は、実施形態186に記載の方法であり、R12aは、-CH3である。
実施形態188は、実施形態166~187のいずれか1つに記載の方法であり、各R11b、R11c、R12b、およびR12cは、水素である。
実施形態189は、式(III)の化合物を合成するための方法であり、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(VI)の化合物と反応させることを含み、
式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999である。
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1、A2、およびA3は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
xは、0.001~0.999である。
実施形態190は、実施形態189に記載の方法であり、各R1aおよびR1bは、独立して、ハロゲンである。
実施形態191は、実施形態189または190に記載の方法であり、各R1aおよびR1bは、独立して、FまたはClである。
実施形態192は、実施形態189~191のいずれか1つに記載の方法であり、R1aおよびR1bは各々、Fである。
実施形態193は、実施形態189~192のいずれか1つに記載の方法であり、各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態194は、実施形態189~193のいずれか1つに記載の方法であり、各R2aおよびR2bは、独立して、F、Cl、-CN、および-CF3から選択される。
実施形態195は、実施形態189~194のいずれか1つに記載の方法であり、R2aおよびR2bは各々、Fである。
実施形態196は、実施形態189~195のいずれか1つに記載の方法であり、A1は、-S(=O)2-であり、A2は、-C(=O)-であり、A3は、-C(=O)-である。
実施形態197は、実施形態189~196のいずれか1つに記載の方法であり、B1およびB2は各々、-NR3c-である。
実施形態198は、実施形態197に記載の方法であり、R3cは、水素または-CH3である。
実施形態199は、実施形態198に記載の方法であり、R3cは、水素である。
実施形態200は、実施形態189~199のいずれか1つに記載の方法であり、B3は、-NR3c-である。
実施形態201は、実施形態200に記載の方法であり、R3cは、水素である。
実施形態202は、実施形態189~201のいずれか1つに記載の方法であり、Eは、-NR9aR9bR9c+または-S(=O)2OR9aである。
実施形態203は、実施形態202に記載の方法であり、Eは、-NR9aR9bR9c+である。
実施形態204は、実施形態203に記載の方法であり、各R9a、R9b、およびR9cは、水素または-CH3である。
実施形態205は、実施形態204に記載の方法であり、各R9a、R9b、およびR9cは、水素である。
実施形態206は、実施形態204に記載の方法であり、各R9a、R9b、およびR9cは、-CH3である。
実施形態207は、実施形態202に記載の方法であり、Eは、-S(=O)2OR9aである。
実施形態208は、実施形態207に記載の方法であり、R9aは、水素または-CH3である。
実施形態209は、実施形態208に記載の方法であり、各R9aは、水素である。
実施形態210は、実施形態208に記載の方法であり、各R9aは、-CH3である。
実施形態211は、実施形態189~210のいずれか1つに記載の方法であり、各R6cおよびR6dは、独立して、ハロゲンおよび-CH3から選択される。
実施形態212は、実施形態189~211のいずれか1つに記載の方法であり、各R3aおよびR3bは、-CH3である。
実施形態213は、実施形態189~212のいずれか1つに記載の方法であり、R11aは、水素または-CH3である。
実施形態214は、実施形態213に記載の方法であり、R11aは、-CH3である。
実施形態215は、実施形態189~214のいずれか1つに記載の方法であり、R12aは、水素または-CH3である。
実施形態216は、実施形態215に記載の方法であり、R12aは、-CH3である。
実施形態217は、実施形態189~216のいずれか1つに記載の方法であり、各R11b、R11c、R12b、およびR12cは、水素である。
実施形態218は、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスであり、デバイスは、
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含む方法によって調製され、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
a)ケイ素系デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、ケイ素系デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含む方法によって調製され、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
実施形態219は、荷電性または双性イオンコポリマー改質耐生物付着デバイスであり、デバイスは、デバイスは、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含む方法によって調製され、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上に荷電性または双性イオンコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、それによって荷電性または双性イオン改質デバイスを生成することと、を含む方法によって調製され、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態220は、実施形態218または219に記載のデバイスであり、光グラフトを行うのに十分な時間は、少なくとも1分、少なくとも2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、または30分である。
実施形態221は、実施形態218~220のいずれか1つに記載のデバイスであり、光源は、紫外線光源である。
実施形態222は、実施形態221に記載のデバイスであり、紫外線光源は、少なくとも900μW/cm2の強度を有する。
実施形態223は、実施形態221または222に記載のデバイスであり、紫外線光源は、240nm~280nm、240nm~275nm、240nm~270nm、240nm~265nm、240nm~260nm、240nm~255nm、240nm~250nm、240nm~245nm、250nm~280nm、250nm~275nm、250nm~270nm、250nm~265nm、250nm~260nm、255nm~280nm、255nm~275nm、255nm~270nm、255nm~265nm、255nm~260nm、260nm~280nm、260nm~275nm、260nm~270nm、または270nm~280nmの波長を有する。
実施形態224は、実施形態221または222のデバイスであり、紫外線光源は、少なくとも240nm、245nm、250nm、251nm、252nm、253nm、254nm、255nm、256nm、257nm、258nm、259nm、260nm、261nm、262nm、263nm、264nm、265nm、266nm、267nm、268nm、269nm、270nm、275nm、または280nmの波長を有する。
実施形態225は、実施形態218~224のいずれか1つに記載のデバイスであり、ステップa)の溶液または懸濁液は、水溶液または水性懸濁液である。
実施形態226は、実施形態218~225のいずれか1つに記載のデバイスであり、ステップb)の光グラフトは、酸素の存在によって影響を受けない。
実施形態227は、実施形態218~226のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオン化合物は、実施形態1~75のいずれか1つに記載の化合物、または実施形態76~95のいずれか1つに記載のコポリマーを含む。
実施形態228は、実施形態218~227のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオン化合物を含む溶液または懸濁液は、1mg/mL~30mg/mLの溶液または懸濁液中の荷電性または双性イオン化合物の濃度を有する。
実施形態229は、実施形態228に記載のデバイスであり、溶液または懸濁液中の荷電性または双性イオン化合物の濃度は、1mg/mL~25mg/mL、1mg/mL~20mg/mL、1mg/mL~15mg/mL、1mg/mL~10mg/mL、1mg/mL~5mg/mL、5mg/mL~30mg/mL、5mg/mL~25mg/mL、5mg/mL~20mg/mL、5mg/mL~15mg/mL、5mg/mL~10mg/mL、10mg/mL~30mg/mL、10mg/mL~25mg/mL、10mg/mL~20mg/mL、10mg/mL~15mg/mL、15mg/mL~30mg/mL、15mg/mL~25mg/mL、15mg/mL~20mg/mL、20mg/mL~30mg/mL、または20mg/mL~25mg/mLである。
実施形態230は、実施形態228に記載のデバイスであり、溶液または懸濁液中の荷電性または双性イオン化合物の濃度は、約1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、11mg/mL、12mg/mL、13mg/mL、14mg/mL、15mg/mL、16mg/mL、17mg/mL、18mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、21mg/mL、22mg/mL、23mg/mL、24mg/mL、25mg/mL、26mg/mL、27mg/mL、28mg/mL、29mg/mL、または30mg/mLである。
実施形態231は、実施形態218~230のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオン化合物の濃度は、デバイスの1平方センチメートル当たり0.1~1mgである。
実施形態232は、実施形態218に記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態233は、実施形態219~232のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する。
実施形態234は、実施形態219~232のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約40,000の数平均分子量を有する。
実施形態235は、実施形態219~232のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約20,000~約60,000の数平均分子量を有する。
実施形態236は、実施形態219~232のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約40,000~約100,000の数平均分子量を有する。
実施形態237は、実施形態219~232のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約80,000~約160,000の数平均分子量を有する。
実施形態238は、実施形態219~232のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約120,000~約200,000の数平均分子量を有する。
実施形態239は、実施形態219~232のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
実施形態240は、実施形態219~232のいずれか1つに記載のデバイスであり、荷電性または双性イオンコポリマーは、約15,000~約18,000の数平均分子量を有する。
実施形態241は、実施形態219に記載のデバイスであり、デバイスは、実施形態24~75のいずれか1つに記載のフェニルアジド-双性イオン化合物または実施形態76~95のいずれか1つに記載のコポリマーと結合可能な部分を含有する炭素系デバイスまたはケイ素系デバイスを含む。
実施形態242は、実施形態241に記載のデバイスであり、デバイスは、ケイ素系デバイスを含む。
実施形態243は、実施形態218または242に記載のデバイスであり、ケイ素系デバイスは、ポリマー部分を含む。
実施形態244は、実施形態243に記載のデバイスであり、ケイ素系デバイスは、シロキサンポリマー部分、任意選択的にはしご構造を有するセスキシロキサンポリマー部分、シロキサン-シラリレンポリマー部分、シルアルキレンポリマー部分、ポリシラン部分、ポリシリレン部分、またはポリシラザン部分を含む。
実施形態245は、実施形態244に記載のデバイスであり、ケイ素系デバイスは、シロキサンポリマー部分を含む。
実施形態246は、実施形態241に記載のデバイスであり、デバイスは、炭素系デバイスを含む。
実施形態247は、実施形態246に記載のデバイスであり、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。
実施形態248は、実施形態246に記載のデバイスであり、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。
実施形態249は、実施形態248に記載のデバイスであり、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン部分、ポリプロピレン部分、ポリ塩化ビニル部分、ポリフッ化ビニリデン部分、ポリテトラフルオロエチレン部分、ポリクロロトリフルオロエチレン部分、またはポリスチレン部分を含む。
実施形態250は、実施形態247に記載のデバイスであり、炭素系ポリマーは、ポリアミド部分、ポリウレタン部分、フェノール-ホルムアルデヒド樹脂部分、ポリカーボネート部分、ポリクロロプレン部分、ポリアクリロニトリル部分、ポリイミド部分、またはポリエステル部分を含む。
実施形態251は、実施形態247に記載のデバイスであり、炭素系ポリマーは、ナイロンを含む。
実施形態252は、実施形態247に記載のデバイスであり、炭素系ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートを含む。
実施形態253は、実施形態218~252のいずれか1つに記載のデバイスであり、デバイスは、汚染に対して耐性がある。
実施形態254は、実施形態253に記載のデバイスであり、デバイスは、生物付着を防止および/または低減する。
実施形態255は、実施形態254に記載のデバイスであり、生物付着は、ミクロ生物付着またはマクロ生物付着を含む。
実施形態256は、実施形態255に記載のデバイスであり、ミクロ生物付着は、バイオフィルムおよび細菌付着を含む。
実施形態257は、実施形態255または256に記載のデバイスであり、ミクロ生物付着は、細菌または真菌によって形成される。
実施形態258は、実施形態255~257のいずれか1つに記載のデバイスであり、ミクロ生物付着は、グラム陽性細菌によって形成される。
実施形態259は、実施形態258のデバイスであり、グラム陽性細菌は、Actinomyces属、Arthrobacter属、Bacillus属、Clostridium属、Corynebacterium属、Enterococcus属、Lactococcus属、Listeria属、Micrococcus属、Mycobacterium属、Staphylococcus属、またはStreptococcus属からの細菌を含む。
実施形態260は、実施形態258または259に記載のデバイスであり、グラム陽性細菌は、Actinomyces spp.、Arthrobacter spp.、Bacillus licheniformis、Clostridium difficile、Clostridium spp.、Corynebacterium spp.、Enterococcus faecalis、Lactococcus spp.、Listeria monocytogenes、Micrococcus spp.、Mycobacterium spp.、Staphylococcus aureus、Staphylococcus epidermidis、Streptococcus pneumoniae、またはStreptococcus pyogenesを含む。
実施形態261は、実施形態255~257のいずれか1つに記載のデバイスであり、ミクロ生物付着は、グラム陰性細菌によって形成される。
実施形態262は、実施形態261のデバイスであり、グラム陰性細菌は、Alteromonas属、Aeromonas属、Desulfovibrio属、Escherichia属、Fusobacterium属、Geobacter属、Haemophilus属、Klebsiella属、Legionella属、Porphyromonas属、Proteus属、Pseudomonas属、Serratia属、Shigella属、Salmonella、またはVibrio属からの細菌を含む。
実施形態263は、実施形態261または262のデバイスであり、グラム陰性細菌は、Alteromonas spp.、Aeromonas spp.、Desulfovibrio spp.、Escherichia coli、Fusobacterium nucleatum、Geobacter spp.、Haemophilus spp.、Klebsiella spp.、Legionella pneumophila、Porphyromonas spp.、Pseudomonas aeruginosa、Proteus vulgaris、Proteus mirabilis、Proteus penneri、Serratia spp.、Shigella dysenteriae、Shigella flexneri、Shigella boydii、Shigella sonnei、Salmonella bongori、Salmonella enterica、またはVibrio Choleraeを含む。
実施形態264は、実施形態257に記載のデバイスであり、細菌は、海洋細菌である。
実施形態265は、実施形態264に記載のデバイスであり、海洋細菌は、Pseudoalteromonas spp.またはShewanella spp.を含む。
実施形態266は、実施形態255~257のいずれか1つに記載のデバイスであり、ミクロ生物付着は、真菌によって形成される。
実施形態267は、実施形態266のデバイスであり、真菌は、Candida albicans、Candida glabrata、Candida rugose、Candida parapsilosis、Candida tropicalis、Candida dubliniensis、またはHormoconis resinaeを含む。
実施形態268は、実施形態255のデバイスであり、マクロ生物付着は、石灰質汚染生物または非石灰質汚染生物を含む。
実施形態269は、実施形態268に記載のデバイスであり、石灰質汚染生物は、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイを含む。
実施形態270は、実施形態268に記載のデバイスであり、非石灰質汚染生物は、海藻、ヒドロ虫、または藻類を含む。
実施形態271は、実施形態218~270のいずれか1つに記載のデバイスであり、デバイスの表面上の生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%、またはそれ以上低減される。
実施形態272は、実施形態218~271のいずれか1つに記載のデバイスであり、デバイスは、追加の薬剤でさらにコーティングされる。
実施形態273は、実施形態272に記載のデバイスであり、追加の薬剤は、抗菌剤である。
実施形態274は、実施形態272のデバイスであり、追加の薬剤は、化学殺菌剤である。
実施形態Iは、コポリマーであり、コポリマーは、
a)式(VII)の繰り返し単位:
(式中、
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
(式中、
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
(A4は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)と、を含む。
a)式(VII)の繰り返し単位:
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)と、を含む。
実施形態IIは、実施形態Iのコポリマーであり、各R1a、R1b、R2a、およびR2bは、Fである。
実施形態IIIは、実施形態IまたはIIのコポリマーであり、A1は、-S(=O)2-であり、各A2、A3、およびA4は、-C(=O)-である。
実施形態IVは、実施形態I~IIIのいずれか1つに記載のコポリマーであり、各B1、B2、およびB3は、独立して、-O-または-NR3c-である。
実施形態Vは、実施形態I~IVのいずれか1つに記載のコポリマーであり、R3cは、水素または-CH3である。
実施形態VIは、実施形態I~Vのいずれか1つに記載のコポリマーであり、Dは、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である。
実施形態VIIは、実施形態I~VIのいずれか1つに記載のコポリマーであり、Eは、-NR9aR9bR9c+または-S(=O)2OR9aである。
実施形態VIIIは、実施形態I~VIIのいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R9a、R9b、およびR9cは、独立して、水素またはC1-C4アルキルである。
実施形態IXは、実施形態I~VIIIのいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R3aおよびR3bは、-CH3である。
実施形態Xは、実施形態I~IXのいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R3c、R3d、R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、水素である。
実施形態XIは、実施形態I~Xのいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R11a、R12a、およびR13aは、水素または-CH3である。
実施形態XIIは、実施形態I~XIのいずれか1つに記載のコポリマーであり、各R11b、R11c、R12b、R12c、R13b、およびR13cは、水素である。
実施形態XIIIは、実施形態I~XIIのいずれか1つに記載のコポリマーであり、nは、0、1、または2である。
実施形態XIVは、実施形態I~XIIIのいずれか1つに記載のコポリマーであり、各s、t、p、およびkは、独立して、1、2、または3である。
実施形態XVは、実施形態I~XIVのいずれか1つに記載の化合物でコーティングされた医療デバイスである。
実施形態XVIは、耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスの表面は、実施形態I~XIVのいずれか1つに記載の化合物でコーティングされている。
実施形態XVIIは、実施形態XVIに記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。
実施形態XVIIIは、実施形態XVIまたはXVIIに記載の耐生物付着医療デバイスであり、医療デバイスは、カテーテルである。
実施形態XIXは、実施形態XVI~XVIIIのいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスであり、生物付着は、細菌、ウイルス、および/または真菌によってもたらされる。
実施形態XXは、耐生物付着医療デバイスを作製する方法であり、方法は、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって耐生物付着デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物と接触させることと、
b)ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面上にコポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって耐生物付着デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオンコポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、荷電性または双性イオンコポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態XXIは、実施形態XXのいずれか1つに記載の方法であり、熱グラフトを行うのに十分な時間は、1分、2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、30分、45分、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、9時間、12時間、18時間、または24時間である。
実施形態XXIIは、実施形態XXまたはXXIに記載の方法であり、熱源は、60℃~80℃、80℃~100℃、100℃~120℃、120℃~140℃、140℃~160℃、160℃~180℃、180℃~200℃、200℃~220℃、または220℃~240℃のグラフト温度を提供する。
実施形態XXIIIは、実施形態XX~XXIIのいずれか1つに記載の方法であり、ステップa)の溶液または懸濁液は、水溶液または水性懸濁液である。
実施形態XXIVは、実施形態XX~XXIIIのいずれか1つに記載の方法であり、ステップb)の熱グラフトは、酸素の存在によって影響を受けない。
実施形態XXVは、実施形態XX~XXIVのいずれ1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーは、実施形態1~14のいずれか1つに記載のコポリマーである。
実施形態XXVIは、実施形態XX~XXVのいずれか1つに記載の方法であり、荷電性または双性イオンコポリマーを含む溶液または懸濁液は、1mg/mL~30mg/mLの溶液または懸濁液中の荷電性または双性イオンコポリマーの濃度を有する。
実施形態XXVIIは、実施形態XX~XXVのいずれか1つに記載の方法であり、溶液または懸濁液中の荷電性または双性イオンコポリマーの濃度は、1mg/mL~25mg/mL、1mg/mL~20mg/mL、1mg/mL~15mg/mL、1mg/mL~10mg/mL、1mg/mL~5mg/mL、5mg/mL~30mg/mL、5mg/mL~25mg/mL、5mg/mL~20mg/mL、5mg/mL~15mg/mL、5mg/mL~10mg/mL、10mg/mL~30mg/mL、10mg/mL~25mg/mL、10mg/mL~20mg/mL、10mg/mL~15mg/mL、15mg/mL~30mg/mL、15mg/mL~25mg/mL、15mg/mL~20mg/mL、20mg/mL~30mg/mL、または20mg/mL~25mg/mLである。
実施形態XXVIIIは、実施形態XX~XXVIIのいずれか1つに記載の方法であり、デバイスは、炭素系デバイスまたはケイ素系デバイスを含む。
実施形態XXIXは、実施形態XX~XXVIIIのいずれか1つに記載の方法であり、デバイスは、ケイ素系デバイスを含み、ケイ素系デバイスは、ケイ素系ポリマー部分を含む。
実施形態XXXは、実施形態XX~XXIXのいずれか1つに記載の方法であり、生物付着は、細菌、ウイルス、および/または真菌によってもたらされる。
Claims (30)
- コポリマーであって、
a)式(VII)の繰り返し単位:
各R1aおよびR1bは、独立して、水素およびハロゲンから選択され、
各R2aおよびR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、および任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A1およびA2は、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、および-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B1およびB2は、独立して、-O-および-NR3c-から選択され、
Z1は、-(CR6cR6d)s-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R11a、R11b、およびR11cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
nは、0、1、2、3、4、5、6、7、および8から選択される整数であり、
sは、1、2、3、4、および5から選択される整数である)と、
b)式(VIII)の繰り返し単位:
A3は、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)2-、または-S(=O)(=NR3c)-であり、
B3は、-O-または-NR3c-であり、
Dは、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
Z2は、-(CR6cR6d)t-であり、
Z3は、-(CR6cR6d)p-であり、
各R3aおよびR3bは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたベンジルから選択され、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R12a、R12b、およびR12cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
tは、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)であって、
前記式(VIII)の繰り返し単位が、荷電性または双性イオンである、式(VIII)の繰り返し単位と、
c)式(IX)の繰り返し単位:
B4は、-O-または-NR3c-であり、
Z4は、-(CR6cR6d)k-であり、
Eは、-CN、-OR9a、-NR9aR9b、-NR9aR9bR9c+、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、または-C(=O)OR9aであり、
各R6cおよびR6dは、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3cR3d、-S(=O)2O-、-S(=O)2OR9a、-C(=O)O-、および-C(=O)OR9aから選択され、
各R3cおよびR3dは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、任意選択的に置換されたC2-C6アルケニル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)2-であり、
各R9a、R9b、R9c、R13a、R13b、およびR13cは、独立して、水素、任意選択的に置換されたC1-C4アルキル、および任意選択的に置換されたアリールから選択され、
kは、1、2、3、4、または5から選択される整数である)と、を含む、コポリマー。 - 各R1a、R1b、R2a、およびR2bが、Fである、請求項1に記載のコポリマー。
- A1が、-S(=O)2-であり、各A2、A3、およびA4が、-C(=O)-である、請求項1または2に記載のコポリマー。
- 各B1、B2、およびB3が、独立して、-O-または-NR3c-である、請求項1~3のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 各R3cが、水素または-CH3である、請求項1~4のいずれか一項に記載のコポリマー。
- Dが、-S(=O)2O-または-C(=O)O-である、請求項1~5のいずれか一項に記載のコポリマー。
- Eが、-NR9aR9bR9c+または-S(=O)2OR9aである、請求項1~6のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 各R9a、R9b、およびR9cが、独立して、水素またはC1-C4アルキルである、請求項1~7のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 各R3aおよびR3bが、-CH3である、請求項1~8のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 各R3c、R3d、R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、およびR6dが、水素である、請求項1~9のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 各R11a、R12a、およびR13aが、水素または-CH3である、請求項1~10のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 各R11b、R11c、R12b、R12c、R13b、およびR13cが、水素である、請求項1~11のいずれか一項に記載のコポリマー。
- nが、0、1、または2である、請求項1~12のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 各s、t、p、およびkが、独立して、1、2、または3である、請求項1~13のいずれか一項に記載のコポリマー。
- 請求項1~14のいずれか一項に記載の化合物でコーティングされた、医療デバイス。
- 前記医療デバイスの表面が、請求項1~14のいずれか一項に記載の化合物でコーティングされている、耐生物付着医療デバイス。
- 前記医療デバイスが、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、管類、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む、請求項16に記載の耐生物付着医療デバイス。
- 前記医療デバイスが、カテーテルである、請求項16または17に記載の耐生物付着医療デバイス。
- 前記生物付着が、細菌、ウイルス、および/または真菌によってもたらされる、請求項16~18のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
- 耐生物付着医療デバイスを作製する方法であって、
a)デバイスの表面を、荷電性または双性イオンコポリマーを含む混合物と接触させることと、
b)ステップa)の前記デバイスの前記表面を、前記デバイスの前記表面上に前記コポリマーの熱グラフトを行うのに十分な時間、熱源で処理し、それによって前記耐生物付着デバイスを作製することと、を含み、
前記荷電性または双性イオンコポリマーが、フェニルアジド系コポリマーを含み、前記荷電性または双性イオンコポリマーが、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する、方法。 - 前記熱グラフトを行うのに十分な時間が、1分、2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、30分、45分、1時間、1.5時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、9時間、12時間、18時間、または24時間である、請求項20のいずれか一項に記載の方法。
- 前記熱源が、60℃~80℃、80℃~100℃、100℃~120℃、120℃~140℃、140℃~160℃、160℃~180℃、180℃~200℃、200℃~220℃、または220℃~240℃のグラフト温度を提供する、請求項20または21に記載の方法。
- ステップa)の溶液または懸濁液が、水溶液または水性懸濁液である、請求項20~22のいずれか一項に記載の方法。
- ステップb)の熱グラフトが、酸素の存在によって影響を受けない、請求項20~23のいずれか一項に記載の方法。
- 前記荷電性または双性イオンコポリマーが、請求項1~14のいずれか一項に記載のコポリマーである、請求項20~24のいずれか一項に記載の方法。
- 荷電性または双性イオンコポリマーを含む前記溶液または懸濁液が、1mg/mL~30mg/mLの前記溶液または懸濁液中の前記荷電性または双性イオンコポリマーの濃度を有する、請求項20~25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶液または懸濁液中の前記荷電性または双性イオンコポリマーの前記濃度が、1mg/mL~25mg/mL、1mg/mL~20mg/mL、1mg/mL~15mg/mL、1mg/mL~10mg/mL、1mg/mL~5mg/mL、5mg/mL~30mg/mL、5mg/mL~25mg/mL、5mg/mL~20mg/mL、5mg/mL~15mg/mL、5mg/mL~10mg/mL、10mg/mL~30mg/mL、10mg/mL~25mg/mL、10mg/mL~20mg/mL、10mg/mL~15mg/mL、15mg/mL~30mg/mL、15mg/mL~25mg/mL、15mg/mL~20mg/mL、20mg/mL~30mg/mL、または20mg/mL~25mg/mLである、請求項20~25のいずれか一項に記載の方法。
- 前記デバイスが、炭素系デバイスまたはケイ素系デバイスを含む、請求項20~27のいずれか一項に記載の方法。
- 前記デバイスが、ケイ素系デバイスを含み、前記ケイ素系デバイスが、ケイ素系ポリマー部分を含む、請求項20~28のいずれか一項に記載の方法。
- 前記生物付着が、細菌、ウイルス、および/または真菌によってもたらされる、請求項20~29のいずれか一項に記載の方法。
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