JP2022547609A - 抗菌ナノワーム - Google Patents

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Abstract

少なくとも１つのナノワームは、複数のアルケン単位と複数のマクロＣＴＡポリマー単位とを含む。マクロＣＴＡポリマー単位は、可逆的付加開裂連鎖移動剤由来のＲ１基を含む。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基は、例えば、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマーなどの官能基、他の官能基、及びそれらの組み合わせである。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、四級化アミンを含む。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、官能化四級化アミン、例えば、アルキル基、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、他の官能基、及びそれらの組み合わせを含む。ある態様では、コーティングは、少なくとも１つのナノワームを含む。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
［０００１］本出願は、２０１９年９月１３日に出願された米国仮特許出願第６２／８９９，９８３号及び２０２０年７月９日に出願された米国仮特許出願第６３／０４９，８１３号に対する優先権を主張し、その両方の仮特許出願は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。
技術分野
［０００２］本開示は、輸送体、建物、ウェアラブル、フィルタ、又は任意の物体の表面上の抗菌ナノワームのコーティングなどの抗菌ナノワームを提供する。
［０００３］ウイルス（ＳＡＲＳ、ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２、豚インフルエンザ、エボラなど）によるパンデミックは、航空会社の乗客数を減らすことで世界経済に大きな影響を与える。季節性インフルエンザ及び航空機の客室の滅菌も、航空会社の乗客による継続的な懸念事項である。同様に、宇宙輸送及び居住産業は、微生物の伝染を防ぐことに関心を持っている。宇宙を旅する人は、微生物による病気の伝染に対する感受性が高くなり、免疫抑制が容易になる可能性がある。さらに、無重力環境又は放射線遮蔽環境では、微生物はより複製し、より毒性が高くなる可能性がある。
［０００４］航空機及び宇宙船での病気の伝染を防ぐことは、従来、ＨＥＰＡエアフィルタシステムなどのエアフィルタシステムの改善に焦点を合わせてきた。ＨＥＰＡフィルタの交換及び保守は、宇宙でのＨＥＰＡフィルタの交換及び保守など、費用がかかるか又は非現実的である可能性がある。さらに、そのようなシステムは、表面からの微生物の伝染を減少又は阻止するのに効果がない可能性がある。細菌やウイルスは、数日から最大１週間も表面にとどまることがある。
［０００５］したがって、微生物の伝染を減少させるのに効果がある抗菌表面コーティングが必要である。
［０００６］本開示は、輸送体、建物、ウェアラブル、フィルタ、又は任意の物体の表面上の抗菌ナノワームのコーティングなどのナノワームを提供する。
［０００７］少なくとも１つのナノワームは、複数のアルケン単位と複数のマクロＣＴＡポリマー単位とを含む。マクロＣＴＡポリマー単位は、可逆的付加開裂連鎖移動剤由来のＲ１基を含む。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基は、例えば、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマーなどの官能基、他の官能基、及び／又はそれらの組み合わせである。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、四級化アミンを含む。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、官能化四級化アミン、例えば、アルキル基、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、他の官能基、及び／又はそれらの組み合わせを含む。ある態様では、コーティングは、少なくとも１つのナノワームを含む。
［０００８］少なくとも１つのナノワームは、複数のアルケン単位と、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第１のセットと、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第２のセットとを含む。第１のセット及び第２のセットのマクロＣＴＡポリマー単位は、可逆的付加開裂連鎖移動剤由来のＲ１基を含む。複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第１のセットは、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第２のセットとは異なる。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基は、例えば、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマーなどの官能基、他の官能基、及び／又はそれらの組み合わせである。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、四級化アミンを含む。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、官能化四級化アミン、例えば、アルキル基、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、他の官能基、及び／又はそれらの組み合わせを含む。ある態様では、コーティングは、少なくとも１つのナノワームを含む。
［０００９］少なくとも１つのナノワームは、複数のアルケン単位と、複数のマクロＣＴＡポリマー単位と、複数のグラフト化ポリマーとを含む。第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位は、可逆的付加開裂連鎖移動剤由来のＲ１基を含む。複数のグラフト化ポリマーは、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第１のセットの少なくとも一部にグラフトされる。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基は、例えば、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼポリマーから、ポリマー、グラフト化ポリマーなどの官能基、他の官能基、及び／又はそれらの組み合わせである。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位及び／又はグラフト化ポリマー単位は、四級化アミンを含む。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位及び／又はグラフト化ポリマーは、官能化四級化アミン、例えば、アルキル基、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、他の官能基、及び／又はこれらの組み合わせを含む。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、グラフト化ポリマーを含む官能化四級化アミンを含む。ある態様では、コーティングは、少なくとも１つのナノワームを含む。
［００１０］本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、態様を参照することによって得ることができる。そのうちのいくつかは添付の図面で例示されている。ただし、本開示は他の等しく有効な態様を認めているため、添付図面は、本開示の典型的な態様のみを例示しており、したがって本開示の範囲を限定するとはみなされないことに留意されたい。
［００１１］図１は、ある態様によるナノワームを示す概略図である。 ［００１２］ある態様による、さらに官能化されて高分子を含むＲ１基を有するナノワームを示す概略図である。 ［００１３］ある態様による四級化アミン基を有するナノワームを示す概略図である。 ［００１４］ある態様による、さらに官能化されて高分子を含む四級化アミン基を有するナノワームを示す概略図である。 ［００１５］ある態様による、基板の上方に複数のナノワームを含むコーティングの概略断面図である。 ［００１６］ある態様による、異なるＬＣＳＴを有するマクロＣＴＡポリマー単位の第１のセット及びマクロＣＴＡポリマー単位の第２のセットを有する基板の上方に複数のナノワームを含むコーティングの概略断面図である。 ［００１７］ある態様による、異なる重量分率及び異なるｐＨで水中のマクロＣＴＡのＬＣＳＴを決定する例を示すグラフである。 ［００１８］ある態様による、マクロＣＴＡへカチオン性部分及び疎水性部分を取り込む例を示すグラフである。 ［００１９］ある態様による、異なるｐＨでヨードメタン及びヨードオクタンで四級化した後のマクロＣＴＡのＬＣＳＴプロファイルの例を示す。 ［００２０］ある態様による、ナノワームでコーティングされたガラス表面についての大腸菌に対する抗菌活性の例を示す。 ［００２１］ある態様による、ナノワームでコーティングされた表面についてのＨ３Ｎ２インフルエンザウイルスに対する抗菌活性の例を示す。 ［００２２］ある態様による、ナノワームでコーティングされた表面についてのＡＡＶ－ＨＡウイルスに対する抗菌活性の例を示す。 ［００２３］ある態様による、ナノワームでコーティングされた表面についてのＡＡＶ－ＨＡウイルスに対する抗菌活性の例を示す。 ［００２４］ある態様による２つの異なるＲ１基を有するナノワームを示す概略図である。 ［００２５］１０％当量のヨードオクタンで四級化された合成アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームを示す概略図を示す。 ［００２６］１０％当量のヨードオクタン及び９０％当量のヨードメタンで四級化された合成アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームを示す概略図を示す。 ［００２７］当量の臭化プロパルギルで四級化された合成アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームを示す概略図を示す。 ［００２８］オクチル基で四級化された第三級アミン基の約１０％を有する四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームに合成された共役グアニジンアジドを示す概略図を示す。 ［００２９］オクチル基で四級化された第三級アミン基の約１０％及びメチル基で四級化された第三級アミンの約９０％を有する四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームに合成された共役グアニジンアジドを示す概略図を示す。 ［００３０］アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームにグラフトされた四級化Ｐ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）を示す概略図を示す。 ［００３１］アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームにグラフトされた結果として生じるＰ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）を示す概略図を示す。 ［００３２］四級化グラフト化アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのグアニジンアジドの結果として生じるコンジュゲーションを示す概略図を示す。 ［００３３］四級化グラフト化アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのグアニジンアジド及びポリガラクトースアジドの結果として生じるコンジュゲーションを示す概略図を示す。 ［００３４］さまざまな表面に適用した場合のウイルス活性の低下を示す。
［００３５］理解を容易にするために、複数の図に共通する同一の要素を指し示すのに、可能であれば、同一の参照番号を使用した。図は縮尺どおりには描かれておらず、分かりやすくするために簡略化されることがある。一態様の要素及び特徴は、さらなる説明なしに他の態様に有利に組み込むことができると考えられる。
［００３６］発明の概要又は発明を実施するための形態における「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語の使用は、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）、本質的に～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ）、及び／又は～からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）を意味するものとする。
［００３７］本開示は、輸送体、建物、ウェアラブル、フィルタ、又は任意の物体の表面上の抗菌ナノワームのコーティングなどのナノワームを提供する。ナノワームは、微生物を減少させるか又は殺滅する、及び／又は微生物の伝染を減少させるのに効果的な抗菌特性を有する。微生物は、ウイルス、細菌、真菌、及び／又は他の細菌であり得る。
［００３８］ある態様では、ナノワームでコーティングされた表面は、親水性の表面であるか又は親水性の表面になり得る。例えば、ナノワームでコーティングされた表面は、親水性であるか、又は親水性になることができ、ナノワームでコーティングされた表面にわたって、粘膜の液滴、血液、尿、汗、その他の体液、及びその他の非体液などの液滴を濡らすことを可能にする。ある態様では、液滴の表面上の微生物又は液滴内に懸濁した微生物は、ナノワームでコーティングされた表面によって捕捉及び／又は殺滅することができる。
［００３９］ある態様では、ナノワームでコーティングされた表面は、液滴の環境条件及び周囲の外部条件に影響される。例えば、ナノワームでコーティングされた表面は、温度、ｐＨ、塩分濃度、及び／又は光などの一又は複数の環境要因に影響されて、微生物の捕捉及び殺滅を助けることができる。例えば、液滴が蒸発すると、ナノワームでコーティングされた表面は、親水性から非水溶性へと状態を変化させることができる。親水性から非水溶性への状態の変化は、液滴内の微生物の捕捉及び殺滅を強化することができる。例えば、ナノワームでコーティングされた表面の一又は複数のナノワームは、親水性から非水溶性への変化が微生物に機械的ひずみを及ぼして微生物を解離又は分解することができる微生物への複数の接着点又は接触点を有することができる。
［００４０］ある態様では、複数のナノワームの化学組成及び官能性は、微生物の捕捉及び殺滅を強化するように選択され得る。例えば、ナノワームでコーティングされた表面は、カルボン酸基、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列（一又は複数のアミノ酸及び／又はそれらの組み合わせを含む）、核酸配列（一又は複数の核酸及び／又はそれらの組み合わせを含む）、糖配列（一又は複数の単糖類、多糖類、及び／又はそれらの組み合わせを含む）、プロテアーゼ、グリカナーゼ、グラフト化ポリマー、四級化アミン基、それらの誘導体、及び／又はそれらの組み合わせで化学的に修飾されて、例えば、ウイルスの特定の発生に応じて、広範な微生物を捕捉し／殺滅し、又は特定の微生物を捕捉し／殺滅することができる。
［００４１］ナノワームコーティングは、無毒であり得る。例えば、ナノワームでコーティングされた表面は、ヒト、動物、及び／又は植物に対して有毒ではなく、抗菌性である。例えば、ナノワームでコーティングされた表面の抗菌化合物は、ナノワームと共有結合している。ナノワームは表面に強力に接着しているため、ナノワームでコーティングされた表面の抗菌化合物は、皮膚によって人体に摂取又は吸収されるのを防ぐ。
［００４２］ある態様では、ナノワームコーティングは、洗浄して再利用できるため洗浄可能であり得る。例えば、ナノワームでコーティングされた表面は、水（例えば、すすぎ）、洗浄剤（洗剤、石鹸、界面活性剤など）、消毒剤、及び／又は殺菌剤で洗浄され得る。ナノワームでコーティングされた表面を洗浄して、捕捉したか又は殺滅した微生物をナノワームの抗菌化合物から除去することにより、ナノワームでコーティングされた表面を新しくすることができる。新しくされたナノワームは、ナノワームでコーティングされた表面上にあるさらなる微生物を捕捉し、殺滅することができる。例えば、抗菌化合物は、微生物へ共有結合せずに捕捉し殺滅するように選択され得る。したがって、ナノワームを洗浄することによって、捕捉されたか又は殺滅した微生物を抗菌化合物から放出し、抗菌化合物がさらなる微生物の捕捉及び殺滅のために新しくされることを可能にする。
［００４３］ある態様では、ナノワームは、マクロ連鎖移動剤（マクロＣＴＡ）ポリマー単位及びアルケン単位のコポリマーを含む。マクロＣＴＡポリマーは、一又は複数のエチレン性不飽和モノマーの重合においてＲＡＦＴ剤を利用する可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）によって形成されるポリマーである。ある態様では、ＲＡＦＴ剤は、マクロＣＴＡポリマー内に取り込まれ、これは、反応物の添加によりさらに重合することができる。
［００４４］さらなる態様では、ＲＡＦＴ剤は、一般式（Ｉ）：
Figure 2022547609000002
［式中、Ｒ１は、ｘ原子価基であり、ｘは≧１の整数である］によって表される。Ｒ１基は、一価、二価、三価、又はより高い原子価のものであり得る。ある態様では、ｘは、１から１０など、又は１から５などの、１から２０の範囲の整数である。したがって、Ｒ１は、場合によっては、置換されていてもよいポリマーであり、ＲＡＦＴ剤の残りは、ポリマー鎖からペンダントした多成分基として表される。Ｒ１基は、用いられる重合条件下でフリーラジカル脱離基として機能する有機基又は置換された有機基であり得る。Ｚ基は、フリーラジカル付加に対するＲＡＦＴ剤のＣ＝Ｓ部分の適切に高い反応性を与える有機基及び／又は置換された有機基から独立して選択され得る。
［００４５］式（Ｉ）のＲ１の例には、置換されていてもよいアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アシル、カルボシクリル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アルキルチオ、アルケニルチオ、アルキニルチオ、アリールチオ、アシルチオ、カルボシクリルチオ、ヘテロシクリルチオ、ヘテロアリールチオ、アルキルアルケニル、アルキルアルキニル、アルキルアリール、アルキルアシル、アルキルカルボシクリル、アルキルヘテロシクリル、アルキルヘテロアリール、アルキルオキシアルキル、アルケニルオキシアルキル、アルキニルオキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルキルアシルオキシ、アルキルカルボシクリルオキシ、アルキルヘテロシクリルオキシ、アルキルヘテロアリールオキシ、アルキルチオアルキル、アルケニルチオアルキル、アルキニルチオアルキル、アリールチオアルキル、アルキルアシルチオ、アルキルカルボシクリルチオ、アルキルヘテロシクリルチオ、アルキルヘテロアリールチオ、アルキルアルケニルアルキル、アルキルアルキニルアルキル、アルキルアリールアルキル、アルキルアシルアルキル、アリールアルキルアリール、アリールアルケニルアリール、アリールアルキニルアリール、アリールアシルアリール、アリールアシル、アリールカルボシクリル、アリールヘテロシクリル、アリールヘテロアリール、アルケニルオキシアリール、アルキニルオキシアリール、アリールオキシアリール、アルキルチオアリール、アルケニルチオアリール、アルキニルチオアリール、アリールチオアリール、アリールアシルチオ、アリールカルボシクリルチオ、アリールヘテロシクリルチオ、アリールヘテロアリールチオ、及びポリマー鎖が含まれる。
［００４６］式（Ｉ）のＲ１の例には、置換されていてもよいアルキルと、飽和、不飽和、若しくは芳香族の炭素環又は複素環と、アルキルチオと、ジアルキルアミノと、有機金属種と、ポリマー鎖とが含まれる。
［００４７］式（Ｉ）のＲ１の特定の例には、置換されていてもよいＣ１－Ｃ１８アルキル、Ｃ２－Ｃ１８アルケニル、Ｃ２－Ｃ１８アルキニル、Ｃ６－Ｃ１８アリール、Ｃ１－Ｃ１８アシル、Ｃ３－Ｃ１８カルボシクリル、Ｃ２－Ｃ１８ヘテロシクリル、Ｃ３－Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ１－Ｃ１８アルキルチオ、Ｃ２－Ｃ１８アルケニルチオ、Ｃ２－Ｃ１８アルキニルチオ、Ｃ６－Ｃ１８アリールチオ、Ｃ１－Ｃ１８アシルチオ、Ｃ３－Ｃ１８カルボシクリルチオ、Ｃ２－Ｃ１８ヘテロシクリルチオ、Ｃ３－Ｃ１８ヘテロアリールチオ、Ｃ３－Ｃ１８アルキルアルケニル、Ｃ３－Ｃ１８アルキルアルキニル、Ｃ７－Ｃ２４アルキルアリール、Ｃ２－Ｃ１８アルキルアシル、Ｃ４－Ｃ１８アルキルカルボシクリル、Ｃ３－Ｃ１８アルキルヘテロシクリル、Ｃ４－Ｃ１８アルキルヘテロアリール、Ｃ２－Ｃ１８アルキルオキシアルキル、Ｃ３－Ｃ１８アルケニルオキシアルキル、Ｃ２－Ｃ１８アルキニルオキシアルキル、Ｃ７－Ｃ２４アリールオキシアルキル、Ｃ２－Ｃ１８アルキルアシルオキシ、Ｃ２－Ｃ１８アルキルチオアルキル、Ｃ３－Ｃ１８アルケニルチオアルキル、Ｃ３－Ｃ１８アルキニルチオアルキル、Ｃ７－Ｃ２４アリールチオアルキル、Ｃ２－Ｃ１８アルキルアシルチオ、Ｃ４－Ｃ１８アルキルカルボシクリルチオ、Ｃ３－Ｃ１８アルキルヘテロシクリルチオ、Ｃ４－Ｃ１８アルキルヘテロアリールチオ、Ｃ４－Ｃ１８アルキルアルケニルアルキル、Ｃ４－Ｃ１８アルキルアルキニルアルキル、Ｃ８－Ｃ２４アルキルアリールアルキル、Ｃ３－Ｃ１８アルキルアシルアルキル、Ｃ１３－Ｃ２４アリールアルキルアリール、Ｃ１４－Ｃ２４アリールアルケニルアリール、Ｃ１４－Ｃ２４アリールアルキニルアリール、Ｃ１３－Ｃ２４アリールアシルアリール、Ｃ７－Ｃ１８アリールアシル、Ｃ９－Ｃ１８アリールカルボシクリル、Ｃ８－Ｃ１８アリールヘテロシクリル、Ｃ９－Ｃ１８アリールヘテロアリール、Ｃ８－Ｃ１８アルケニルオキシアリール、Ｃ８－Ｃ１８アルキニルオキシアリール、Ｃ１２－Ｃ２４アリールオキシアリール、Ｃ７－Ｃ１８アルキルチオアリール、Ｃ８－Ｃ１８アルケニルチオアリール、Ｃ８－Ｃ１８アルキニルチオアリール、Ｃ１２－Ｃ２４アリールチオアリール、Ｃ７－Ｃ１８アリールアシルチオ、Ｃ９－Ｃ１８アリールカルボシクリルチオ、Ｃ８－Ｃ１８アリールヘテロシクリルチオ、Ｃ９－Ｃ１８アリールヘテロアリールチオ、及び約５００から約８０，０００の範囲内、例えば約５００から約３０，０００の範囲内の数平均分子量を有するポリマー鎖が含まれる。
［００４８］式（Ｉ）のＺの例には、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、アルキル、アリール、アシル、アミノ、カルボシクリル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、アルキルオキシ、アリールオキシ、アシルオキシ、アシルアミノ、カルボシクリルオキシ、ヘテロシクリルオキシ、ヘテロアリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アシルチオ、カルボシクリルチオ、ヘテロシクリルチオ、ヘテロアリールチオ、アルキルアリール、アルキルアシル、アルキルカルボシクリル、アルキルヘテロシクリル、アルキルヘテロアリール、アルキルオキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルキルアシルオキシ、アルキルカルボシクリルオキシ、アルキルヘテロシクリルオキシ、アルキルヘテロアリールオキシ、アルキルチオアルキル、アリールチオアルキル、アルキルアシルチオ、アルキルカルボシクリルチオ、アルキルヘテロシクリルチオ、アルキルヘテロアリールチオ、アルキルアリールアルキル、アルキルアシルアルキル、アリールアルキルアリール、アリールアシルアリール、アリールアシル、アリールカルボシクリル、アリールヘテロシクリル、アリールヘテロアリール、アリールオキシアリール、アリールアシルオキシ、アリールカルボシクリルオキシ、アリールヘテロシクリルオキシ、アリールヘテロアリールオキシ、アルキルチオアリール、アリールチオアリール、アリールアシルチオ、アリールカルボシクリルチオ、アリールヘテロシクリルチオ、アリールヘテロアリールチオ、ジアルキルオキシ－、ジヘテロシクリルオキシ－又はジアリールオキシ－ホスフィニル、ジアルキル－、ジヘテロシクリル－又はジアリール－ホスフィニル、シアノ（すなわち、－ＣＮ）、及び－Ｓ－Ｒ（Ｒは式（Ｉ）に関して定義されるとおりである）が含まれる。
［００４９］式（Ｉ）のＺの特定の例には、Ｆ、Ｃｌ、及び置換されていてもよいＣ１－Ｃ１８アルキル、Ｃ６－Ｃ１８アリール、Ｃ１－Ｃ１８アシル、アミノ、Ｃ３－Ｃ１８カルボシクリル、Ｃ２－Ｃ１８ヘテロシクリル、Ｃ３－Ｃ１８ヘテロアリール、Ｃ１－Ｃ１８アルキルオキシ、Ｃ６－Ｃ１８アリールオキシ、Ｃ１－Ｃ１８アシルオキシ、Ｃ３－Ｃ１８カルボシクリルオキシ、Ｃ２－Ｃ１８ヘテロシクリルオキシ、Ｃ３－Ｃ１８ヘテロアリールオキシ、Ｃ１－Ｃ１８アルキルチオ、Ｃ６－Ｃ１８アリールチオ、Ｃ１－Ｃ１８アシルチオ、Ｃ３－Ｃ１８カルボシクリルチオ、Ｃ２－Ｃ１８ヘテロシクリルチオ、Ｃ３－Ｃ１８ヘテロアリールチオ、Ｃ７－Ｃ２４アルキルアリール、Ｃ２－Ｃ１８アルキルアシル、Ｃ４－Ｃ１８アルキルカルボシクリル、Ｃ３－Ｃ１８アルキルヘテロシクリル、Ｃ４－Ｃ１８アルキルヘテロアリール、Ｃ２－Ｃ１８アルキルオキシアルキル、Ｃ７－Ｃ２４アリールオキシアルキル、Ｃ２－Ｃ１８アルキルアシルオキシ、Ｃ４－Ｃ１８アルキルカルボシクリルオキシ、Ｃ３－Ｃ１８アルキルヘテロシクリルオキシ、Ｃ４－Ｃ１８アルキルヘテロアリールオキシ、Ｃ２－Ｃ１８アルキルチオアルキル、Ｃ７－Ｃ２４アリールチオアルキル、Ｃ２－Ｃ１８アルキルアシルチオ、Ｃ４－Ｃ１８アルキルカルボシクリルチオ、Ｃ３－Ｃ１８アルキルヘテロシクリルチオ、Ｃ４－Ｃ１８アルキルヘテロアリールチオ、Ｃ８－Ｃ２４アルキルアリールアルキル、Ｃ３－Ｃ１８アルキルアシルアルキル、Ｃ１３－Ｃ２４アリールアルキルアリール、Ｃ１３－Ｃ２４アリールアシルアリール、Ｃ７－Ｃ１８アリールアシル、Ｃ９－Ｃ１８アリールカルボシクリル、Ｃ８－Ｃ１８アリールヘテロシクリル、Ｃ９－Ｃ１８アリールヘテロアリール、Ｃ１２－Ｃ２４アリールオキシアリール、Ｃ７－Ｃ１８アリールアシルオキシ、Ｃ９－Ｃ１８アリールカルボシクリルオキシ、Ｃ８－Ｃ１８アリールヘテロシクリルオキシ、Ｃ９－Ｃ１８アリールヘテロアリールオキシ、Ｃ７－Ｃ１８アルキルチオアリール、Ｃ１２－Ｃ２４アリールチオアリール、Ｃ７－Ｃ１８アリールアシルチオ、Ｃ９－Ｃ１８アリールカルボシクリルチオ、Ｃ８－Ｃ１８アリールヘテロシクリルチオ、Ｃ９－Ｃ１８アリールヘテロアリールチオ、ジアルキルオキシ－、ジヘテロシクリルオキシ－又はジアリールオキシ－ホスフィニル（すなわち、－Ｐ（＝Ｏ）ＯＲｋ ２）、ジアルキル－、ジヘテロシクリル－又はジアリール－ホスフィニル、（すなわち、－Ｐ（＝Ｏ）Ｒｋ ２）（Ｒｋは、置換されていてもよいＣ１－Ｃ１８アルキル、置換されていてもよいＣ６－Ｃ１８アリール、置換されていてもよいＣ２－Ｃ１８ヘテロシクリル、及び置換されていてもよいＣ７－Ｃ２４アルキルアリールから選択される）、シアノ（すなわち、－ＣＮ）、及び－Ｓ－Ｒ（Ｒは、式（Ｉ）に関して定義されるとおりである）が含まれる。
［００５０］Ｒ１及びＺの例では、多成分基は、任意の順序のサブ基を含む。例えば、アルキルアリールの多成分基には、アリールアルキルが含まれる。Ｒ１又はＺは、分岐状及び／又は置換されていてもよい。Ｒ１又はＺが、置換されていてもよいアルキル部分を含み、任意の置換基は、アルキル鎖中の－ＣＨ２－基が、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲａ－、－Ｃ（Ｏ）－（すなわち、カルボニル）、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－（すなわち、エステル）、及び－Ｃ（０）ＮＲａ－（すなわち、アミド）から選択される基で置き換えられる場合を含み、ここで、Ｒａは、ハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、カルボシクリル、ヘテロアリール、ヘテロシクリル、アリールアルキル、及びアシルから選択される。
［００５１］本明細書におけるｘ価、多価又は二価の「形態の…」への言及は、特定の基がそれぞれｘ価、多価又は二価のラジカルであることを意味することを意図している。例えば、ｘが２である場合、特定の基は、二価ラジカルであることを意図している。その場合、二価アルキル基は、事実上、アルキレン基（例えば、－ＣＨ２－）である。同様に、アルキルアリール基の二価形態は、例えば、－（Ｃ６Ｈ４）－ＣＨ２－で表すことができ、二価アルキルアリールアルキル基は、例えば、－ＣＨ２－（Ｃ６Ｈ４）－ＣＨ２－で表すことができ、二価アルキルオキシ基は、例えば、－ＣＨ２－Ｏ－で表すことができ、二価アルキルオキシアルキル基は、例えば、－ＣＨ２－Ｏ－ＣＨ２－で表すことができる。「置換されていてもよい（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ）」という用語が、そのようなｘ価、多価又は二価と組み合わせて使用される場合、その基は、本明細書に記載のとおりに置換又は縮合され得る。ｘ価基、多価基、二価基が、実行可能であれば、２つ以上のサブ基、例えば［基Ａ］［基Ｂ］［基Ｃ］（例えば、アルキルアリールアルキル）を含む場合、そのようなサブ基のうちの一又は複数は、置換されていてもよい。
［００５２］ある態様では、ＲＡＦＴ剤の一部又はすべては、マクロＣＴＡポリマー内に取り込まれる。ある態様では、Ｒ１及び－Ｓ－（Ｓ＝Ｏ）－Ｚは、マクロＣＴＡポリマー内に取り込まれる。ＲＡＦＴ重合マクロＣＴＡの例には、限定されないが、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＭ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート）（Ｆ）、ポリ（Ｎ－アセトキシエチルアクリルアミド）（ＰＮＡＥＡＡ）、ポリ（アクリロイルグリシンエチルエステル）（ＰＮＡＧＥＥ）、ポリ（（エチレングリコール）メチルエーテルメタクリレート）（ＰＥＧＭＥＭＡ）、ポリ（（プロピレングリコール）メタクリレート）（ＰＰＧＭＡ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド）（ＰＤＭＡ）、ポリ（Ｎ－デシルアクリルアミド）（ＰＤｃＡ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド）（ＰＤＥＡ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシン）（ＰＮＡＧ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンメチルエステル）（ＰＮＡＧＭＥ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンエチルエステル）（ＰＮＡＧＥＥ）及びポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンプロピルエステル）（ＰＮＡＧＰＥ）、他のポリアクリルアミド、他のポリアクリレート、及びそれらのコポリマーが含まれる。
［００５３］例えば、ポリ（ＮＩＰＡＭ）を含むマクロＣＴＡは、一般式（ＩＩ）：
Figure 2022547609000003
Ｚ－（Ｃ＝Ｓ）－Ｓ－（ＮＩＰＡＭ）ｘ－Ｒ１（ＩＩ）
［式中、Ｚ及びＲ１（官能化又は官能化Ｒ１基を含む）は、ＲＡＦＴ剤の構成要素である］を有する。ある態様では、ｘは、任意の正の整数である。ある態様では、ｘは、１０から１００の整数である。
［００５４］例えば、ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）を含むマクロＣＴＡは、一般式（ＩＩＩ）：
Figure 2022547609000004
Ｚ－（Ｃ＝Ｓ）－Ｓ－［（ＮＩＰＡＭ）ｘ－（ＤＭＡＥＭＡ）ｙ］－Ｒ１（ＩＩＩ）
［式中、Ｚ及びＲ１（非官能化又は官能化Ｒ１基を含む）は、ＲＡＦＴ剤の構成要素である］を有する。ある態様では、ｘ及びｙは、任意の、独立して選択された正の整数である。ある態様では、ｘは１０から１００の整数であり、ｙは１０から１００の整数である。式（ＩＩＩ）のマクロＣＴＡコポリマーのＮＩＰＡＭ及びＤＭＡＥＭＡモノマーなどの、マクロＣＴＡコポリマーのモノマーの配列は、ランダム配列、交互配列、統計配列、周期配列、又はブロック配列などの任意の配列であり得る。
［００５５］ある態様では、マクロＣＴＡポリマーは、マクロＣＴＡポリマー単位及びアルケンモノマーをさらに重合することによってナノワームを形成するために使用される。例えば、ＲＡＦＴ剤が各マクロＣＴＡポリマー単位に組み込まれているＲＡＦＴ剤を用いてマクロＣＴＡポリマー単位を初めに生成することによって、ナノワームを生成することができる。マクロＣＴＡポリマー単位及びアルケンモノマーは一緒に重合されて、ナノワームを形成する。マクロＣＴＡ内に組み込まれたＲＡＦＴ剤は、アルケン単位及びマクロＣＴＡ単位を重合して、一般式（ＩＶ）：
（アルケン単位）ｍ（マクロＣＴＡ単位）ｎ（ＩＶ）
［式中、マクロＣＴＡのそれぞれは、ＲＡＦＴ剤の構成要素として非官能化又は官能化Ｒ１基を含む］のナノワームを形成する。ナノワームは、マクロＣＴＡ単位と、アルケン単位と、ＲＡＦＴ剤の構成要素とを含む。アルケン単位及びマクロＣＴＡ単位は、ランダム配列、交互配列、統計配列、周期配列、又はブロック配列などの任意の配列でナノワーム内へ形成され得る。
［００５６］ポリアルケンは、任意の適切なアルケンモノマー及び／又はそれらの組み合わせの重合によって形成される。適切なアルケンモノマーの例には、エチレン、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、１－ヘキセン、１－ヘプテン、１－オクテン、１－デセン、ノルボルネン、スチレン、アクリレート、メタクリレート、他のビニル化合物、それらの置換化合物、及びそれらの誘導体が含まれる。ある態様では、ナノワームのポリアルケン単位は、２０から４００のアルケンモノマー単位、例えば２５から３５のアルケンモノマー単位などのｍ個のモノマー単位を含む。ある態様では、ポリアルケンはポリスチレンを含む。ある態様では、ｍ及びｎは、任意の、独立して選択された正の整数である。ある態様では、ナノワームのマクロＣＴＡ単位は、ナノワームは、１から２００、例えば２から１００のｎ個のマクロＣＴＡ単位を含む。
［００５７］例えば、ポリスチレンと、ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＥＡ）のマクロＣＴＡとを含むナノワームは、一般式（Ｖ）：
Figure 2022547609000005
（スチレン）ｍ［（ＮＩＰＡＭ）ｘ－（ＤＭＡＥＭＡ）ｙ－Ｒ１］ｎ（Ｖ）
［式中、Ｒ１は、ＲＡＦＴ剤の構成要素としての非官能化又は官能化Ｒ１基である］を有する。ある態様では、ｘ、ｙ、ｍ、及びｎは、任意の、独立して選択された正の整数である。ある態様では、ｘは１０から１００の整数であり、ｙは１０から１００の整数であり、ｍは２０から４００の整数であり、ｎは１から２００の整数である。
［００５８］マクロＣＴＡポリマー単位は、ナノワームにある特性を提供するように選択され得る。マクロＣＴＡポリマー単位は、温度、ｐＨ、塩分濃度、光、及び／又はそれらの組み合わせに応答するように構成され得る。例えば、マクロＣＴＡポリマー単位は、温度のみに基づいて、又は温度、ｐＨ、塩分濃度、光、及び／若しくは他の外部環境条件に基づいて、液滴との混和性を変化させることができる。
［００５９］ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、任意の適切な量で温度応答性モノマー及び／又は官能基を含み得る。温度応答性マクロＣＴＡポリマー単位は、ＬＣＳＴ、上限臨界共溶温度（ＵＣＳＴ）、又はＬＣＳＴとＵＣＳＴとの両方を有し得る。温度応答性モノマー又は官能基の例には、アミン官能基、カルボニル官能基、及び／又はそれらの組み合わせを有するものが含まれる。ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、約－２０℃から約＋１００℃の水中ＬＣＳＴを有する。
［００６０］ある態様では、マクロＣＴＡ単位は、任意の適切な量でｐＨ応答モノマー及び／又は官能基を含み得る。ｐＨ応答性モノマーの例には、ビニルモノマー、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、及び他のアルキル置換アクリル酸、無水マレイン酸、マレイン酸、２－アクリルアミド－２－メチル－ｌ－プロパンスルホン酸、Ｎ－ビニル ホルムアルデヒド、Ｎ－ビニル アセトアミド、アミノエチルメタクリレート、ホスホリルエチルアクリレート、又はメタクリレートが含まれる。ｐＨ応答性モノマーの他の例には、アミノ酸由来のポリペプチド（例えば、ポリリシン及びポリグルタミン酸）、ポリサッカライド（例えば、アルギン酸、ヒアルロン酸、カラギーナン、キトサン、カルボキシメチル、及びセルロース）、又は核酸（例えば、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、リボ核酸（ＲＮＡ）、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）、及びそれらの断片）が含まれる。ｐＨ感受性官能基の例には、限定されないが、－ＯＰＯ（ＯＨ）２、－ＣＯＯＨ、又は－ＮＨ２が含まれる。
［００６１］ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、任意の適切な量で塩分応答性モノマー及び／又は官能基を含み得る。塩分応答性モノマー及び／又は官能基の例には、ウレイドアミド、アミン、カルボン酸側基、及び他の官能基が含まれる。塩分応答性マクロＣＴＡポリマー単位の例には、ＬＣＳＴポリマー及び／又はＵＣＳＴポリマーが含まれる。
［００６２］ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位は、任意の適切な量で光応答性モノマー及び／又は官能基を含み得る。光応答性モノマー及び／又は官能基の例には、発色団官能基を有するものが含まれる。発色団官能基は、電磁放射（すなわち、可視光又は非可視光）に感受性のある任意の官能基である。本明細書に記載される「可視光」という用語は、３８０ｎｍから７５０ｎｍの波長を有する電磁放射として定義される。本明細書に記載される「非可視光」という用語は、３８０ｎｍより短い波長（ガンマ線、Ｘ線、紫外線など）又は７５０ｎｍより長い波長（赤外線、マイクロ波、電波など）を有する電磁放射として定義される。発色団官能基の例には、トランスからシスへの異性化の可能性があるか若しくは異性化を引き起こす可能性のある基、及び／又は比較的非極性の疎水性で非イオン化状態から親水性イオン状態への遷移を引き起こす可能性があるか若しくは引き起こす可能性のある基、及び／又は電磁放射に応じて他のモノマー若しくはコモノマーと重合された基が含まれる。発色団官能基の例には、ＣＵＡＡＣ反応を通じてマクロＣＴＡポリマー単位に官能化することができるアジド含有蛍光染料、例えば、３－アジド－７－ヒドロキシクマリン、アジド－ＢＤＰ－ＦＬ、５－ＦＡＭ－アジド、６－ＦＡＭ－アジド、ピコリル－アジド－５／６－ＦＡＭ、ＡＦ４８８－アジド、ＡＦ４８８－ピコリル－アジド、１１０－ＰＥＧ３－アジド、５－ＳＩＭＡ－アジド、５－ＴＡＭＲＡ－アジド、５／６－ＴＡＭＲＡ－ＰＥＧ３－アジド、ピコリル－アジド－５／６－ＴＡＭＲＡ、Ｃｙ３－アジド、スルホ－Ｃｙ３－アジド、ピコリル－アジド－スルホ－Ｃｙ３、ＡＦ５４６－アジド、ＡＦ５４６－ピコリル－アジド、ＡＦ５５５－アジド、ＡＦ５５５－ピコリル－アジド、５／６－テキサスレッド－ＰＥＧ３－アジド、ＡＦ５９４－アジド、ＡＦ５９４－ピコリル－アジド、Ｃｙ５－アジド、スルホ－Ｃｙ５－アジド、ピコリル－アジド－スルホ－Ｃｙ５、ＡＦ６４７－アジド、ＡＦ６４７－ピコリル－アジド、Ｃｙ５．５－Ａｚｉｄ、ピコリル－アジド－Ｃｙ５．５、Ｃｙ７－アジド、ピコリル－アジド－Ｃｙ７が含まれる。
［００６３］ＲＡＦＴ剤のＲ１基、マクロＣＴＡポリマーのＲ１基、又はナノワームのＲ１基は、前官能化又は後官能化され得る。例えば、ナノワームのＲ１基は、ＲＡＦＴ剤のＲ１基を官能化すること、又はマクロＣＴＡポリマーのＲ１基を官能化することによって、ナノワームの形成後に後官能化することができ、ナノワームの形成前に前官能化することができる。例えば、マクロＣＴＡポリマーのＲ１基は、ＲＡＦＴ剤のＲ１基を官能化することによって、マクロＣＴＡポリマーの形成後に後官能化することができ、マクロＣＴＡポリマーの形成前に前官能化することができる。
［００６４］ＲＡＦＴ剤、マクロＣＴＡポリマー、及び／又はナノワームのＲ１基は、官能化されて、カルボン酸基、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、核酸配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、発色団官能基、他の官能基、それらの誘導体、及び／又はそれらの組み合わせを含み得る。ＲＡＦＴ剤、マクロＣＴＡポリマー、及び／又はナノワームのＲ１基の特定の例には、限定されないが、以下が含まれる：
Figure 2022547609000006
Figure 2022547609000007
官能基は、非置換又は置換されていてもよく、非ハロゲン化又はハロゲン化されていてもよく、及びそれらの誘導体であってもよい。
［００６５］ある態様では、Ｒ１基は、官能化されてペプチド配列を含む。ペプチド配列は、一又は複数のアミノ酸及び／又はアミノ酸の一又は複数の構成要素を含む。アミノ酸のペプチド配列の例には、限定されないが、ＧＲＧＤ（Ｇｌｙ－Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ）、ＲＧＤ（Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ）、及び他のペプチド配列が含まれる。アミノ酸のペプチド配列の例には、ビトロネクチン、フィブロネクチン、及び他の糖タンパク質などの糖タンパク質が含まれる。アミノ酸の構成要素の例には、グアニジン、ブチルアンモニウム、イミダゾリウム、及び他の基が含まれる。一例では、ペプチドアジドを使用するペプチド配列は、アルキン官能基を含むＲ１基とのＣｕ（Ｉ）触媒アルキン－アジド（ＣｕＡＡＣ）クリック反応を通じて、ＲＡＦＴ剤、マクロＣＴＡポリマー、又はナノワームに結合され得る。別の例では、ペプチドアルキンを使用するペプチド配列は、アジド官能基を含むＲ１基とのＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、ＲＡＦＴ剤、マクロＣＴＡポリマー、又はナノワームに結合され得る。
［００６６］ある態様では、Ｒ１基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、糖配列を含む。糖配列は、単糖類、多糖類、及び／又はそれらの組み合わせのうちの一又は複数を含む。糖類の例には、フコース、グルコース、マンノース、ガラクトース、ＧａｌＮａｃ、ＧｌｃＮＡｃ、シアル酸、他のグリカン、他のアミノ糖、他の酸糖、それらの誘導体、それらの異性体、それらの多糖、及び／又はそれらの組み合わせが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化糖配列Ｒ１基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、エンベロープウイルスの宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はエンベロープウイルスの宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００６７］ある態様では、Ｒ１基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、プロテアーゼ（ペプチド又はアミノ酸を分解する任意の化合物を指す）を含む。プロテアーゼの例には、一般的なペプチド変性剤と、アスパラギン、セリン、スレオニン、又はそれらの結合を標的とする特定のペプチド変性剤とが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化プロテアーゼＲ１基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、非エンベロープウイルスのカプシドに結合し、ウイルス（エンベロープ又は非エンベロープ）の宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はウイルス（エンベロープ又は非エンベロープ）の宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００６８］ある態様では、Ｒ１基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、グリカナーゼ（グリカンを分解する任意の化合物を指す）を含む。グリカナーゼの例には、一般的なグリカン変性剤と、フコース、グルコース、マンノース、ガラクトース、ＧａｌＮａｃ、ＧｌｃＮＡｃ、シアル酸、又はそれらの結合を標的とする特定のグリカン変性剤とが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化グリカナーゼＲ１基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、エンベロープウイルスの宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はエンベロープウイルスの宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００６９］図１は、ある態様によるナノワーム１００を示す概略図である。ナノワーム１００の骨格又はコア１００は、アルケン単位及びマクロＣＴＡポリマー単位を含む。ナノワーム１００は、マクロＣＴＡポリマー単位由来のＲ１基１３０を含む。Ｒ１基１３０は、ＲＡＦＴ剤の構成要素であり、前官能化又は後官能化することができる。Ｒ１基１３０は、任意の適切なＲ１基を含む。Ｒ１基は、ナノワーム１００の捕捉及び殺滅効率を修正するように、及び／又はナノワーム１００の応答性（例えば、温度、ｐＨ、塩分濃度、光、及び／又はそれらの組み合わせ）を修正するように選択され得る。
［００７０］ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位の２つ以上のセットを使用して、マクロＣＴＡポリマー及びアルケンモノマーの２つ以上のセットをさらに重合することによってナノワームが形成される。例えば、ナノワームは、初めにＲ１基でマクロＣＴＡ－Ａ単位を生成し、Ｒ１基でマクロＣＴＡ－Ｂ単位を生成することによって、生成され得る。マクロＣＴＡ－Ａ単位のＲ１基及びマクロＣＴＡ－Ｂ単位のＲ１基は、同じであっても異なっていてもよい。マクロＣＴＡ－Ａ単位、マクロＣＴＡ－Ｂ単位、及びアルケンモノマーは一緒に重合されて、ナノワームを形成する。マクロＣＴＡ内に組み込まれたＲＡＦＴ剤は、アルケン単位及びマクロＣＴＡポリマー単位を重合して、一般式（ＶＩ）：
（アルケン単位）ｍ（マクロＣＴＡ－Ａ単位）ｎ（マクロＣＴＡ－Ｂ単位）（ＶＩ）
［式中、マクロＣＴＡ－Ａのそれぞれは、ＲＡＦＴ剤の構成要素として非官能化又は官能化Ｒ１基を含み、またマクロＣＴＡ－Ｂのそれぞれは、ＲＡＦＴ剤の構成要素として非官能化又は官能化Ｒ１基を含む］のナノワームを形成する。ナノワームは、マクロＣＴＡ－Ａ単位、マクロＣＴＡ－Ｂ単位、及びＲＡＦＴ剤の構成要素を含む。ある態様では、ｍ、ｎ、及びｏは、任意の、独立して選択される正の整数である。ある態様では、ｍは２０から４００の整数であり、ｎは１から２００の整数であり、ｏは１から２００の整数である。アルケン単位、マクロＣＴＡ－Ａ単位、及びマクロＣＴＡ－Ｂ単位は、ランダム配列、交互配列、統計配列、周期配列、又はブロック配列などの任意の配列でナノワーム内へ形成され得る。
［００７１］図１４は、ある態様による２つの異なるＲ１基を有するナノワーム１４００を示す概略図である。ナノワーム１００のコア１４１０は、アルケン単位及びマクロＣＴＡ－Ａ単位と、マクロＣＴＡ－Ｂ単位とを含む。ナノワーム１４００は、マクロＣＴＡ－Ａ単位由来のＲ１基１４３０－Ａを含み、マクロＣＴＡ－Ｂ単位由来のＲ１基１４３０－Ｂを含む。Ｒ１基１４３０Ａ－Ｂはそれぞれ、ＲＡＦＴ剤の構成要素であり、非官能化又は官能化（すなわち、前官能化若しくは後官能化）され得る。Ｒ１基１４３０Ａ－Ｂは、Ｒ１基１４３０Ａのアルキンなど及びＲ１基１４３０ＢのＢ－チオラクトン基などの任意の適切なＲ１基を含む（図１４に示すようなもの）。マクロＣＴＡ－Ａ及びマクロＣＴＡ－Ｂの同じ又は異なるＲ１基は、ナノワーム１００の捕捉及び殺滅効率を修正するように、及び／又はナノワーム１００の応答性（例えば、温度、ｐＨ、塩分濃度、光、及び／又はそれらの組み合わせ）を修正するように選択され得る。
［００７２］図２Ａ－２Ｂは、ある態様による、Ｒ１基１３０がさらに官能化されて、高分子１５０（図２Ｂに示すようなもの）を含む、図１のナノワーム１００などのナノワーム１００を示す概略図である。図２Ａ－Ｂは、説明を容易にするために、図１と同様の数字を使用している。図２Ａに示すように、ナノワーム１００は、アルキン基を含むＲ１基１３０を含む。図２Ｂに示すように、高分子アジドは、Ｃｕ（Ｉ）触媒アルキン－アジド（ＣｕＡＡＣ）クリック反応を通じて、図２Ａのアルキン基と反応して、マクロＣＴＡポリマー単位の末端に高分子１５０を含む官能化Ｒ１基１３０を形成し得る。例えば、高分子アジドは、ペプチドアジド、核酸アジド、糖アジド、プロテアーゼアジド、グリカナーゼアジド、ポリマーアジド、又は他の高分子アジドを含み、ペプチド配列、核酸配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、グラフト化ポリマーを含む高分子１５０、又は他の高分子をそれぞれ形成する。他の態様では、いずれの高分子も、任意の反応スキームによって、例えば高分子アルキンと反応するアジド基で四級化されたマクロＣＴＡポリマー単位の反応を通じて、マクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基を含むか、それに結合される。
［００７３］図３は、ある態様による、図１のナノワーム１００などの、アミン基１４０で四級化されたナノワーム１００を示す概略図である。図３は、説明を容易にするために、図１と同様の数字を使用している。マクロＣＴＡポリマー単位のうちの一又は複数は、一又は複数の第三級アミン基を有する。第三級アミン基は、任意の適切なＲ２基で四級化され得る。四級化アミン基のＲ２基は、アルキル、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、核酸配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、グラフト化ポリマー、発色団官能基、他の官能基、それらの誘導体、及び／又はそれらの組み合わせを含むか、又は含むように官能化され得る。例えば、マクロＣＴＡポリマー単位は、ナノワームの捕捉及び殺滅効率を修正するため並びに／又は一般的な若しくは特定の微生物を標的化するために、アルキル、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、核酸配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、グラフト化ポリマー、発色団官能基、及び他の官能基を含むか又は含むように官能化された２つ以上のＲ２基を含み得る。第三級アミン基は、Ｒ２ハロゲン化物との反応によって又は他のＲ２化合物によって四級化され得る。Ｒ２基の特定の例には、アルキル部分、アルキン部分、及び／又はそれらの組み合わせが含まれる。
［００７４］ある態様では、Ｒ２は、任意の適切な炭素長のアルキル基である。アルキルハロゲン化物は、第３級アミンを四級化して、アルキル部分を形成し得る。複数の第三級アミン基を有するマクロＣＴＡポリマー単位を有するナノワームは、特定の比の異なるアルキル基Ｒ２で四級化され得る。１から４個の炭素の四級化された短鎖アルキル基と５個以上の炭素の長鎖アルキル基との比は、ナノワーム１００の特性を調整するように選択され得る。例えば、ナノワーム１００のマクロＣＴＡポリマー単位のモノマーの個別のアルキルアミノ基は、四級化メチル基又は四級化オクチル基で官能化され得る。例えば、ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）のマクロＣＴＡポリマー単位を含むナノワームは、四級化されて、ｚ％の長鎖アルキル基（１－ｚ％）と、一般式（ＶＩＩ）：
Figure 2022547609000008
［式中、Ｒ１（非官能化又は官能化Ｒ１基を含む）は、ＲＡＦＴ剤の構成要素である］を有する短鎖アルキル基とを有し得る。ある態様では、ａ、ｂ、ｘ、ｙ、ｍ、及びｎは、任意の、独立して選択された正の整数であり、ｚは、独立して、０％と１００％との間の任意の数である。ある態様では、ｘは１０から１００の整数であり、ｙは１０から１００の整数であり、ｚは０％から１００％の間の数であり、ｍは２０から４００の整数であり、ｎは１から２００の整数であり、ａは４以上の整数であり、ｂは１から４の整数であり、ここで、マクロＣＴＡポリマー単位のモノマーは、任意の配列にあり、スチレン及びマクロＣＴＡポリマー単位は、任意の配列にある。
［００７５］マクロＣＴＡポリマー単位は、マクロＣＴＡポリマー単位の捕捉及び殺滅効率を修正するように、及び／又はマクロＣＴＡポリマー単位の応答性（例えば、温度、ｐＨ、塩分濃度、光、及び／又はそれらの組み合わせ）を修正するように、アルキル基で四級化され得る。ある態様では、１から４個の炭素の短鎖アルキル四級化基の、５から２０個の炭素などの５個以上の炭素の長鎖アルキル四級化基に対する比の増加は、マクロＣＴＡポリマー単位の水中下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）を上昇させる。特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に縛られることはないが、５から２０個の炭素などの５個以上の炭素のアルキル基Ｒ２は、細胞膜の疎水性部分（ウイルス細胞エンベロープ、非エンベロープウイルス細胞キャプシド、細菌細胞膜、又は真菌細胞膜など）へのアルキル部分の細胞膜浸透を提供することができると考えられる。特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に縛られることはないが、第四級アンモニウムカチオンは、細胞膜表面との相互作用（細胞膜表面のリン脂質二重層のホスフェート部分の相互作用など）を提供することができると考えられる。特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に縛られることはないが、第四級アンモニウムカチオンは、マクロＣＴＡポリマー単位に親水性を提供して、アルキルアミノ基のアルキル部分がポリアルケン内に埋もれないようにすると考えられる。
［００７６］ある態様では、Ｒ２基は、官能化されてペプチド配列を含む。ペプチド配列は、一又は複数のアミノ酸及び／又はアミノ酸の一又は複数の構成要素を含む。アミノ酸のペプチド配列の例には、限定されないが、ＧＲＧＤ（Ｇｌｙ－Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ）、ＲＧＤ（Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ）、及び他のペプチド配列が含まれる。アミノ酸のペプチド配列の例には、ビトロネクチン、フィブロネクチン、及び他の糖タンパク質などの糖タンパク質が含まれる。アミノ酸の構成要素の例には、グアニジン、ブチルアンモニウム、イミダゾリウム、及び他の基が含まれる。一例では、ペプチドアジドを使用するペプチド配列は、アルキン官能基を含む四級化アミン基とのＣｕ（Ｉ）触媒アルキン－アジド（ＣｕＡＡＣ）クリック反応を通じて、四級化アミン基に結合され得る。別の例では、ペプチドアルキンを使用するペプチド配列は、アジド官能基を含む四級化アミン基とのＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、四級化アミン基に結合され得る。
［００７７］ある態様では、Ｒ２基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、糖配列を含む。糖配列は、単糖類、多糖類、及び／又はそれらの組み合わせのうちの一又は複数を含む。糖類の例には、フコース、グルコース、マンノース、ガラクトース、ＧａｌＮａｃ、ＧｌｃＮＡｃ、シアル酸、他のグリカン、他のアミノ糖、他の酸糖、それらの誘導体、それらの異性体、それらの多糖、及び／又はそれらの組み合わせが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化糖配列Ｒ２基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、エンベロープウイルスの宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はエンベロープウイルスの宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００７８］ある態様では、Ｒ２基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、プロテアーゼ（ペプチド又はアミノ酸を分解する任意の化合物を指す）を含む。プロテアーゼの例には、一般的なペプチド変性剤と、アスパラギン、セリン、スレオニン、又はそれらの結合を標的とする特定のペプチド変性剤とが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化プロテアーゼＲ２基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、非エンベロープウイルスのカプシドに結合し、ウイルス（エンベロープ又は非エンベロープ）の宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はウイルス（エンベロープ又は非エンベロープ）の宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００７９］ある態様では、Ｒ２基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、グリカナーゼ（グリカンを分解する任意の化合物を指す）を含む。グリカナーゼの例には、一般的なグリカン変性剤と、フコース、グルコース、マンノース、ガラクトース、ＧａｌＮａｃ、ＧｌｃＮＡｃ、シアル酸、又はそれらの結合を標的とする特定のグリカン変性剤とが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化グリカナーゼＲ２基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、エンベロープウイルスの宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はエンベロープウイルスの宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００８０］図４Ａは、ある態様による、アルキン部分を含む四級化アミン基１４０を有するマクロＣＴＡポリマーを有するナノワーム１００を示している。図４Ｂに示すように、高分子アジドは、ＣｕＡＡＣクリック反応を通じて図４Ａのアルキン部分と反応して、ある態様によるコア１１０のマクロＣＴＡポリマーに結合した高分子１７０を形成し得る。例えば、高分子アジドは、ペプチドアジド、核酸アジド、糖アジド、プロテアーゼアジド、グリカナーゼアジド、ポリマーアジド、又は他の高分子アジドを含み、ペプチド配列、核酸配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、グラフト化ポリマーを含む高分子１７０、又は他の高分子をそれぞれ形成する。他の態様では、いずれの高分子も、任意の反応スキームによって、例えば高分子アルキンと反応するアジド基で四級化されたマクロＣＴＡポリマー単位の反応を通じて、マクロＣＴＡポリマー単位の四級化アミン基１４０に結合され得る。
［００８１］高分子１５０（図２Ｂに示すようなもの）及び／又は高分子１７０（図４Ｂに示すようなもの）は、限定されないが、温度応答性（ＬＣＳＴ、ＵＣＳＴ、又は両方）ポリマー、ｐＨ応答性ポリマー、光応答性ポリマー、塩分応答性ポリマー、及び／又はそれらの組み合わせを含む一又は複数の特性を有するグラフト化ポリマーを独立して含む。グラフト化ポリマーは、付加重合（アニオン性及びカチオン性重合を含む）、連鎖重合、フリーラジカル又はリビングラジカル重合（原子移動重合又はＡＴＲＰを含む）、金属触媒重合、ニトロキシド重合、交換連鎖移動重合、ＲＡＦＴ、単一電子移動リビングラジカル重合又はＳＥＴ－ＬＲＰ、縮合重合、及び／又はそれらの組み合わせなどの任意の適切な重合方法によるポリマーを含む。
［００８２］高分子１５０（図２Ｂに示すようなもの）及び／又は高分子１７０（図４Ｂに示すようなもの）のグラフト化ポリマーは、さらに官能化され得る。グラフト化ポリマーは、アルキル、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、核酸配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、発色団官能基、他の官能基、それらの誘導体、及び／又はそれらの組み合わせを含み得るか、又は含むように官能化され得る。例えば、グラフト化ポリマーは、四級化されて官能化された第三級アミン基を含み得る。グラフト化ポリマーの四級化アミン基はさらに官能化されて、ペプチド配列、核酸配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、及び／又はそれらの組み合わせを含み得る。グラフト化ポリマーは、ナノワームの捕捉及び殺滅効率を修正するため並びに／又は一般的な若しくは特定の微生物を標的化するために、アルキル、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、核酸配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、発色団官能基、及び他の官能基のうちの２つ以上を含み得る。
［００８３］グラフト化ポリマーの第三級アミン基は、グラフト化ポリマーの捕捉及び殺滅効率を修正するように、及び／又はグラフト化ポリマーの応答性（例えば、温度、ｐＨ、塩分濃度、光、及び／又はそれらの組み合わせ）を修正するように、アルキル基で四級化され得る。ある態様では、１から４個の炭素の短鎖アルキル四級化基の、５から２０個の炭素などの５個以上の炭素の長鎖アルキル四級化基に対する比の増加は、グラフト化ポリマーの水中下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）を上昇させる。特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に縛られることはないが、５から２０個の炭素などの５個以上の炭素のアルキル基Ｒ２は、細胞膜の疎水性部分（ウイルス細胞エンベロープ、非エンベロープウイルス細胞キャプシド、細菌細胞膜、又は真菌細胞膜など）へのアルキル部分の細胞膜浸透を提供することができると考えられる。特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に縛られることはないが、第四級アンモニウムカチオンは、細胞膜表面との相互作用（細胞膜表面のリン脂質二重層のホスフェート部分の相互作用など）を提供することができると考えられる。特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に縛られることはないが、第四級アンモニウムカチオンは、グラフト化ポリマーに親水性を提供して、アルキルアミノ基のアルキル部分がナノワームのコア内に埋もれないようにすると考えられる。
［００８４］ある態様では、グラフト化ポリマーの四級化アミン基は官能化されて、ペプチド配列を含む。ペプチド配列は、一又は複数のアミノ酸及び／又はアミノ酸の一又は複数の構成要素を含む。アミノ酸のペプチド配列の例には、限定されないが、ＧＲＧＤ（Ｇｌｙ－Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ）、ＲＧＤ（Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ）、及び他のペプチド配列が含まれる。アミノ酸のペプチド配列の例には、ビトロネクチン、フィブロネクチン、及び他の糖タンパク質などの糖タンパク質が含まれる。アミノ酸の構成要素の例には、グアニジン、ブチルアンモニウム、イミダゾリウム、及び他の基が含まれる。一例では、ペプチドアジドを使用するペプチド配列は、アルキン官能基を含む四級化アミン基とのＣｕ（Ｉ）触媒アルキン－アジド（ＣｕＡＡＣ）クリック反応を通じて、四級化アミン基に結合され得る。別の例では、ペプチドアルキンを使用するペプチド配列は、アジド官能基を含む四級化アミン基とのＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、四級化アミン基に結合され得る。
［００８５］ある態様では、グラフト化ポリマーの四級化アミン基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、糖配列を含む。糖配列は、単糖類、多糖類、及び／又はそれらの組み合わせのうちの一又は複数を含む。糖類の例には、フコース、グルコース、マンノース、ガラクトース、ＧａｌＮａｃ、ＧｌｃＮＡｃ、シアル酸、他のグリカン、他のアミノ糖、他の酸糖、それらの誘導体、それらの異性体、それらの多糖、及び／又はそれらの組み合わせが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化糖配列Ｒ２基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、エンベロープウイルスの宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はエンベロープウイルスの宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００８６］ある態様では、グラフト化ポリマーの四級化アミン基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、プロテアーゼ（ペプチド又はアミノ酸を分解する任意の化合物を指す）を含む。プロテアーゼの例には、一般的なペプチド変性剤と、アスパラギン、セリン、スレオニン、又はそれらの結合を標的とする特定のペプチド変性剤とが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化プロテアーゼ基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、非エンベロープウイルスのカプシドに結合し、ウイルス（エンベロープ又は非エンベロープ）の宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はウイルス（エンベロープ又は非エンベロープ）の宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００８７］ある態様では、グラフト化ポリマーの四級化アミン基は、例えばＣｕＡＡＣクリック反応を通じて、官能化されて、グリカナーゼ（グリカンを分解する任意の化合物を指す）を含む。グリカナーゼの例には、一般的なグリカン変性剤と、フコース、グルコース、マンノース、ガラクトース、ＧａｌＮａｃ、ＧｌｃＮＡｃ、シアル酸、又はそれらの結合を標的とする特定のグリカン変性剤とが含まれる。ある態様では、特許請求の範囲に明示的に記載されていない限り、特定の理論に拘束されることはないが、エンベロープウイルスの糖タンパク質に結合した官能化グリカナーゼ基は、エンベロープウイルスのグリコシル化を妨害し、エンベロープウイルスの宿主細胞への付着を妨害し、及び／又はエンベロープウイルスの宿主細胞への侵入を妨害すると考えられる。
［００８８］ある態様では、ＭａｃｏＣＴＡポリマー単位の一又は複数のセットと、一又は複数のグラフト化ポリマーとを含むナノワームは、一般式（ＶＩＩＩ）
（アルケン単位）ｍ（マクロＣＴＡ単位）ｎ（グラフト化ポリマー）（ＶＩＩＩ）
［式中、マクロＣＴＡのそれぞれは、非官能化又は官能化Ｒ１を含む］を有する。一態様では、グラフト化ポリマーは、マクロＣＴＡのＲ１基にグラフトされ得る。別の態様では、グラフト化ポリマーは、マクロＣＴＡポリマー単位の第四級アミン基にグラフトされる。さらに別の態様では、グラフト化ポリマーは、マクロＣＴＡのＲ１基とマクロＣＴＡポリマー単位の第四級アミン基との両方にグラフトされる。ある態様では、ｍ、ｎ、及びｏは、任意の、独立して選択される正の整数である。ある態様では、ｍは２０から４００の整数であり、ｎは１から２００の整数であり、ｏは１から１０，０００の整数である。
［００８９］一般式（ＩＶ）－（ＶＩＩ）のナノワームなどの、本明細書に記載されるナノワームのある態様では、ＲＡＦＴ剤の構成要素としてのマクロＣＴＡポリマー単位のＺ基は、残存し得るか又は切断され得る。ある態様では、ＲＡＦＴ剤の構成要素としてマクロＣＴＡポリマーのＺ基を含むナノワームは、さらに重合され及び／又は別のナノワームと架橋され得る。
［００９０］図１から２１のナノワームは、マクロＣＴＡポリマー単位の選択、マクロＣＴＡポリマー単位の第三級アミン基の四級化の選択、マクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基の選択、マクロＣＴＡポリマーの第三級アミン基の四級化のＲ２基の選択、高分子を含むためのＲ１基の官能化の選択、高分子を含むためのＲ２基の官能化の選択、ナノワームへ組み込まれるグラフト化ポリマーの選択、ナノワームへ組み込まれるグラフト化ポリマーの官能化の選択、及び／又はそれらの組み合わせによる、微生物の捕捉、殺滅、不活性化、分解、退化、殺菌、食毒、及び／又は除去などの抗菌特性を有し得る。このような選択は、温度、ｐＨ、塩分濃度、及び／又は光に対するナノワームの応答性に影響を与える可能性がある。
［００９１］マクロＣＴＡのＲ１基として、マクロＣＴＡのＲ２基としてナノワームに、及び／又はグラフト化ポリマーに結合したウイルス殺滅又は阻害剤ペプチド若しくはペプチド模倣物には、表１～３のペプチドが含まれるが、これらに限定されない。表１は、ウイルス付着及びウイルス－細胞膜融合を阻害するペプチドを含む。表２は、ウイルスエンベロープを妨害するペプチドを含む。表３は、ウイルス複製を阻害するペプチドを含む。ペプチドは、特定のウイルス又は広域スペクトルのウイルスを標的にすることができる。他の適切なペプチド又はペプチド模倣体もナノワームに結合されて、抗菌特性を提供し得る。
Figure 2022547609000009
Figure 2022547609000010
Figure 2022547609000011
［００９２］図５は、ある実施態様による、図１から４又は図６から２１のナノワームのうちの一又は複数などの、基板４２０上方の複数のナノワーム１００を含むコーティング４００の概略断面図である。接着促進剤４２２は、場合によっては、基板４２０上方のコーティング４００の接着を増加させるために使用されてもよい。ナノワーム１００は、スプレー、ブラッシング、ローリング、又は他の適切な堆積方法によって基板４２０上方に堆積され得る。コーティング４００は、基板４２０に抗菌特性を提供する。基板４２０は、ポリマー、金属、布、ガラス、石、セラミック、紙、その他の材料、及び／又はそれらの組み合わせを含む。ナノワーム１００は、乾燥粉末として堆積され得る。ナノワーム１００は、水、有機溶媒、無機溶媒、及びそれらの組み合わせで希釈するなど、溶液として堆積され得る。粉末として又は水で希釈された溶液として保管されたナノワーム１００は、爆発の危険性が低いか又は危険性が全くない。
［００９３］コーティング４００は、複数の同じナノワーム１００又は複数の異なるナノワーム１００を含む。ナノワームのマクロＣＴＡポリマー単位１２０の一部又はすべては、コーティング４００の上面に露出され得る。コーティング４００の上面に露出されたマクロＣＴＡポリマー単位１２０は、同じであっても異なっていてもよく、複数の同じナノワーム又は複数の異なるナノワーム１００に由来し得る。コーティング４００の上面に露出されたマクロＣＴＡポリマー単位１２０は、ナノワームのポリアルケンの特性とは無関係に、個々のマクロＣＴＡポリマー単位１２０の応答性に応じて、個別に疎水性若しくは親水性、又は個別に液滴と混和性若しくは非混和性であり得る。例えば、マクロＣＴＡポリマー単位１２０のうちの一又は複数は、個別にＬＣＳＴポリマーを含むことができ、これは、マクロＣＴＡポリマー単位１２０のＬＣＳＴ未満の液滴と混和性のある水溶性熱応答性ポリマーのクラスである。ＬＣＳＴを超えると、マクロＣＴＡポリマー単位１２０は、部分的に又は全体的に液滴と非混和性である。言い換えれば、マクロＣＴＡポリマー単位１２０は、そのＬＣＳＴ未満では親水性であり、そのＬＣＳＴを超えると疎水性である。
［００９４］図５に示すように、液滴４５０は、コーティング４００の表面では、個別のマクロＣＴＡポリマー単位１２０のＬＣＳＴ未満の温度で個別のマクロＣＴＡポリマー単位１２０と混和性であり得る。液滴４５０と混和性のある個別のマクロＣＴＡポリマー単位１２０は、液滴４５０内に懸濁した微生物４６０又は液滴４５０上の微生物４６０に結合するか又はそれと相互作用して、基板４２０に抗菌特性を提供し得る。コーティング４００は、液滴４５０が蒸発するのを待たずに、液滴４５０内に懸濁した微生物又は液滴４５０上の微生物に迅速又は即時の抗菌特性を提供し得る。コーティング４００は、液滴内に懸濁した微生物又は液滴上の微生物の捕捉又は殺滅及び伝染の防止に効果的であるために、液滴の長い蒸発時間を必要としない。それに比べて、抗菌性の疎水性コーティングは、効果的であるために、液滴の長い蒸発時間を必要とする。例えば、２０℃の初期温度と３ｍｍの初期直径を有する水滴は、２４．８℃の周囲気温で完全に蒸発するのにおよそ１１１分かかる。
［００９５］ある態様では、マクロＣＴＡポリマー単位１２０は、粘膜液滴を伴って部分的又は全体的に混和性であるか非混和性であるかの間で移行し得る。例えば、マクロＣＴＡポリマー単位１２０は、そのＬＣＳＴ未満からＬＣＳＴ超へ、又はそのＬＣＳＴ超からＬＣＳＴ未満へと移行し得る。このような移行は、温度の変化、ｐＨの変化、塩分濃度の変化、他のパラメーター、及び／又はそれらの組み合わせから生じ得る。ＬＣＳＴ条件間のマクロＣＴＡポリマー単位１２０の移行は、微生物に圧縮、張力、又は他の機械的力を与えて、抗菌特性を提供することができる。
［００９６］コーティング４００は、透明、半透明、又は不透明であり得る。コーティングの透明度は、コーティング４００を作製するナノワーム１００の充填密度及びナノワーム１００のコア１１０のポリアルケンの選択によって決定することができる。例えば、透明なコーティングは、３８０ｎｍから７４０ｎｍの一又は複数の波長で、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、又は少なくとも約９９％の光透過率などの、少なくとも約８０％の光透過率を可能にする。光透過率は、ＡＳＴＭ Ｄ １００３－００（全透過率）によって決定され、Ｔ１の表示数値は、透明ガラススライドのものであり、Ｔ２の表示数値は、透明ガラススライド上方のナノワームコーティングのものである。例えば、半透明のコーティングは、３８０ｎｍから７４０ｎｍの一又は複数の波長で、少なくとも約３０％から約８０％の光透過率を可能にする。例えば、不透明のコーティングは、３８０ｎｍから７４０ｎｍの一又は複数の波長で、３０％未満の光透過率を可能にする。コーティング４００の不透明度は、コーティング４００を作製するナノワーム１００の充填密度、ナノワーム１００のコア１１０のポリアルケンの選択、並びに染料及び他の添加剤の添加によって決定することができる。
［００９７］コーティング４００は、コーティングを作製するナノワーム１００の充填密度を制御することによって、通気性があるようにすることができる。コーティング４００は、コーティング４００を穿孔することによって、エンボス加工することによって、伸長することによって、及び／又はカレンダーに入れて微細孔を形成することによって通気性があるようにすることができる。例えば、微細孔は、約０．１ミクロンから約１０ミクロンのサイズであり得る。
［００９８］図６は、マクロＣＴＡポリマー単位１２０Ａの第１のセット及びマクロＣＴＡポリマー単位１２０Ｂの第２のセットとを有する基板４２０の上方の複数のナノワーム１００を含むコーティングの概略断面図であり、ここで、マクロＣＴＡポリマー単位１２０Ａの第１のセット及びマクロＣＴＡポリマー単位１２０Ｂの第２のセットは、ある態様に従って異なるＬＣＳＴを有する。例えば、第１のセットからのマクロＣＴＡポリマー単位１２０Ａ及び第２のセットからのマクロＣＴＡポリマー単位１２０Ｂはどちらも微生物に結合することができ、一方、マクロＣＴＡポリマー単位１２０Ａ、１２０Ｂはどちらも、それらのＬＣＳＴ未満であり、粘膜液滴４５０と混和性がある。その後、図６に示すように、マクロＣＴＡポリマー単位１２０Ｂは、液滴４５０と部分的又は全体的に混和性に移行される。微生物４６０は、粘膜液滴４５０と混和するマクロＣＴＡポリマー単位１２０Ａに結合され、部分的又は全体的に液滴と非混和性のマクロＣＴＡポリマー単位１２０Ｂに連結されることによって、分解され得る。
［００９９］図１から２１に記載されるような複数のナノワームを含むコーティング４００は、任意の物体に塗布することができる。例えば、複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、航空機（例えば、飛行機及びヘリコプター）内の基板４２０の上方に塗布されて、航空機の表面に抗菌特性を提供することができる。基板４２０は、トレイテーブル、ヘッドレスト、座席の背中のポケット、座席の背中の上部、座席のアームレスト、座席、バスルームドアロック、シンク、トイレ、機内マガジン、安全カード、オーバーヘッドエアベント、シートベルトバックル、ウィンドウシェード、ウィンドウ、エンターテインメントスクリーン、内壁、床、枕、ブランケット、及び航空機の他の表面であり得る。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、病院内の基板４２０の上方に塗布されて、病院の表面に抗菌特性を提供することができる。基板４２０は、ベッド、椅子、テーブル、カウンタ、内壁、床、ドアハンドル、浴室表面、及び病院の他の表面であり得る。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、航空機、宇宙船、バス、列車、地下鉄車両、タクシー、自動車、フェリー、ボート、クルーズ船、乗り物のアトラクション、及び他の交通輸送体などの交通輸送体において、本明細書に記載の関連する例示的な基板に実装されるなどの、基板４２０の上方に塗布されて、公共交通輸送体の表面に抗菌特性を提供することができる。基板４２０は、座席、手すり、ドア、本明細書に記載されている他の類似の物体、及び交通輸送体の他の表面であり得る。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、オフィスビル、学校ビル、店舗ビル、レストランビル、大学ビル、デイケアビル、他のビルなどの建物の表面の基板４２０の上方に塗布されて、ビルの表面に抗菌特性を提供することができる。基板４２０は、机、椅子、テーブル、浴室、床、内壁、及びビルの他の表面であり得る。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、歩道又はピープルムーバーの基板４２０の上方に塗布されて、歩道又はピープルムーバーに抗菌特性を提供することができる。基板４２０は、階段、エスカレータ、エレベータ、動く歩道、歩道の手すり、エレベータの制御ボタン、及び他の歩道又はピープルムーバー表面であり得る。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、食品包装の基板４２０に塗布されて、食品包装に抗菌特性を提供することができる。食品包装のコーティング４００は、消費者が食品包装の内容物を見ることができるように、少なくとも部分的に透明であり得る。部分的に透明なコーティングは、３８０ｎｍから７４０ｎｍの一又は複数の波長で、少なくとも３０％の光透過率を可能にする。光透過率は、ＡＳＴＭ Ｄ １００３－００（全透過率）によって決定され、Ｔ１の表示数値は、透明ガラススライドのものであり、Ｔ２の表示数値は、透明ガラススライド上方のナノワームコーティングのものである。食品包装のコーティング４００は、通気可能であり、包装された食品の品質を保存することができる。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、電子デバイスの基板４２０に塗布され得る。例えば、電子デバイスは、モバイルデバイス、ヘッドホン、キーボード、マウス、タッチスクリーン、コンピュータ、又は他の電子デバイスであり得る。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、天然、合成、複合繊維及び布を含む基板などのウェアラブルの基板４２０に塗布されて、ウェアラブルに抗菌特性を提供することができる。このようなウェアラブルは、フェイスマスク、フェイスシールド、手袋、手術着、病院用ガウン、乳児服、幼児服、又は抗菌特性が望まれる任意のウェアラブルであり得る。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、医療機器の基板４２０に塗布され得る。例えば、医療機器には、アイレンズ、ステント（例えば、冠状動脈ステント）、人工関節（例えば、膝）、ネジ、ピン、プレート、ロッド、子宮内機器、人工ディスク、インプラント（例えば、乳房）、補綴物、心臓ペースメーカー、人工ヒップ、心臓除細動器、及びその他の医療機器が含まれる。複数のナノワーム１００を含むコーティング４００は、任意の流体のフィルタの基板４２０に塗布され得る。例えば、フィルタは、空気、血液、水、又はその他の流体をろ過して、微生物を除去又は殺滅することができる。
［００１００］ナノワームでコーティングされた表面は、任意の量の水溶液に抗菌活性を提供することができる。例えば、ナノワームでコーティングされた表面は、ｉｎ ｖｉｖｏ及び／又はｉｎ ｖｉｔｒｏで血液から微生物を除去又は殺滅することができる。例えば、ナノワームでコーティングされた表面を使用して、献血された血液をｉｎ ｖｉｔｒｏでろ過し、コロナウイルス、ＨＩＶ、肝炎、梅毒、及びその他の感染症などの病気を除去することができる。例えば、ナノワームでコーティングされた表面は、ウイルス又は細菌を除去又は殺滅することによってウイルス又は細菌の感染を治療するために、ナノワームでコーティングされた表面を含む血液フィルタを通してヒト患者由来の血液をｉｎ ｖｉｖｏで再循環させることによってヒト患者を治療するために使用され得る。例えば、ナノワームでコーティングされた表面は、例えば、がん性白血病、リンパ腫、又は骨髄腫細胞を除去又は殺滅することによって、血液がんを治療するために、ナノワームでコーティングされた表面を含む血液フィルタを通してヒト患者由来の血液をｉｎ ｖｉｖｏで再循環させることによってヒト患者を治療するために使用され得る。
［００１０１］ある態様では、ナノワーム組成物は、微生物を除去又は殺滅するための消毒剤として、溶液又はクリームとしてヒトの皮膚に塗布することができる。ある態様では、ナノワーム組成物は、一般的な抗ウイルス薬などの一般的な微生物を標的とする薬として、又は特定のウイルスなどの特定の微生物を標的とする薬として、人体に局所的、静脈内、又は経口的に適用される薬として使用される。
条項
［００１０２］条項１．ナノワームであって、複数のアルケン単位と、可逆的付加開裂連鎖移動剤由来のＲ１基を含む、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第１のセットとを含む、ナノワーム。
［００１０３］条項２．複数のマクロＣＴＡポリマー単位の前記第１のセットが、－２０℃から＋１００℃の水中下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）を有する、条項１に記載のナノワーム。
［００１０４］条項３．複数のマクロＣＴＡポリマー単位の前記第１のセットが、温度に応答するように構成されており、かつ、ｐＨ、塩分濃度、及び光からなる群より選択される環境条件に応答するように構成されている、条項１又は２に記載のナノワーム。
［００１０５］条項４．第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基が、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される官能基である、条項１から３のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１０６］条項５．第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位が四級化アミンを含む、条項１から４のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１０７］条項６．第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位が、アルキル基、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、及びそれらの組み合わせからなる官能基から選択される官能化四級化アミンである、条項１から５のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１０８］条項７．第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位が、アルキル基、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、及びそれらの組み合わせからなる官能基から選択される官能化四級化アミンの２つ以上のセットを含む、条項１から６のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１０９］条項８．第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位が、短鎖アルキル四級化基の官能化四級化アミンの第１のセットと、長鎖アルキル四級化基の官能化四級化アミンの第２のセットとを含み、短鎖アルキル基が１から４個の炭素を有し、長鎖アルキル四級化基が５個以上の炭素を有する、条項１から７のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１１０］条項９．可逆的付加開裂連鎖移動剤由来のＲ１基を含む、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第２のセットをさらに含み、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第１のセットが、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第２のセットとは異なる、条項１から８のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１１１］条項１０．第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位が、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＭ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート）（Ｆ）、ポリ（Ｎ－アセトキシエチルアクリルアミド）（ＰＮＡＥＡＡ）、ポリ（アクリロイルグリシンエチルエステル）（ＰＮＡＧＥＥ）、ポリ（（エチレングリコール）メチルエーテルメタクリレート）（ＰＥＧＭＥＭＡ）、ポリ（（プロピレングリコール）メタクリレート）（ＰＰＧＭＡ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド）（ＰＤＭＡ）、ポリ（Ｎ－デシルアクリルアミド）（ＰＤｃＡ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド）（ＰＤＥＡ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシン）（ＰＮＡＧ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンメチルエステル）（ＰＮＡＧＭＥ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンエチルエステル）（ＰＮＡＧＥＥ）及びポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンプロピルエステル）（ＰＮＡＧＰＥ）、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、及びそれらのコポリマーからなる群より選択されるポリマーを含む、条項１から９のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１１２］条項１１．少なくとも親水性部分を含む、条項１から１０のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１１３］条項１２．親水性部分と疎水性部分とを含む、条項１から１０のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１１４］条項１３．複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第１のセットの少なくとも一部にグラフトされた複数のグラフト化ポリマーをさらに含む、条項１から１２のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１１５］条項１４．グラフト化ポリマーが、アルキル、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、及びそれらの組み合わせからなる官能基から選択される官能化四級化アミンを含む、条項１３に記載のナノワーム。
［００１１６］条項１５．グラフト化ポリマーが、アルキル、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、及びそれらの組み合わせからなる官能基から選択される官能化四級化アミンの２つ以上のセットを含む、条項１３又は１４に記載のナノワーム。
［００１１７］条項１６．グラフト化ポリマーが、短鎖アルキル四級化基の官能化四級化アミンの第１のセットと、官能化四級化アミンの第２のセットとを含み、短鎖アルキル基が１から４個の炭素を有し、長鎖アルキル四級化基が５個以上の炭素を有する、条項１３から１５のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１１８］条項１７．グラフト化ポリマーが、ペプチド配列を含む官能化四級化アミン基の第１のセットと、糖配列を含む官能化四級化アミン基の第２のセットとを含む、条項１３から１６のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１１９］条項１８．グラフト化ポリマーが、第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基にグラフトされている、条項１３から１７のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２０］条項１９．グラフト化ポリマーが、第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位の第四級アミンにグラフトされている、条項１３から１８のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２１］条項２０．複数のグラフト化ポリマーの第１のセットが、第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位のＲ１基にグラフトされており、複数の複数のグラフト化ポリマーの第２のセットが、第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位の第四級アミンにグラフトされている、条項１３から１９のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２２］条項２１．グラフト化ポリマーが、付加重合、連鎖重合、ラジカル重合、金属触媒重合、ニトロキシド重合、交換連鎖移動重合、ＲＡＦＴ、ＳＥＴ－ＬＲＰ、縮合重合、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される重合方法によって形成されている、請求項１３から２０のいずれか一項に記載のナノワーム
［００１２３］条項２２．２０から４００のアルケン単位と、１から２００の第１のセットのマクロＣＴＡポリマー単位と、１から１０，０００のグラフト化ポリマーとを含む、条項１３から２１のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２４］条項２３．ウイルス付着及びウイルス－細胞膜融合を阻害することができるペプチド配列を含む、条項１から２２のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２５］条項２４．ウイルスエンベロープを破壊することができるペプチド配列を含む、条項１から２３のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２６］条項２５．ウイルス複製を阻害することができるペプチド配列を含む、条項１から２４のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２７］条項２６．細菌を殺滅することができる四級化されたアルキル四級アンモニウムカチオンを含む、条項１から２５のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２８］条項２７．少なくとも親水性部分を含む、条項１３から２６のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１２９］条項２８．親水性部分と疎水性部分とを含む、条項１３から２６のいずれか一項に記載のナノワーム。
［００１３０］条項２９．条項１から２８のいずれか一項に記載の、複数のナノワームの第１のセットと、複数のナノワームの第２のセットとを含む、組成物。
［００１３１］条項３０．条項１から２８のいずれか一項に記載のナノワームのうちの一つ又は組み合わせを含む、コーティング。
［００１３２］条項３１．ナノワームの抗菌特性を補充するように洗浄可能である、条項３０に記載のコーティング。
［００１３３］条項３２．ナノワームが非毒性である、条項３０又は３１に記載のコーティング。
［００１３４］条項３３．少なくとも部分的に透明である、条項３０から３２のいずれか一項に記載のコーティング。
［００１３５］条項３４．少なくとも親水性部分を含む、条項３０から３３のいずれか一項に記載のコーティング。
［００１３６］条項３６．親水性部分と疎水性部分とを含む、条項３０から３３のいずれか一項に記載のコーティング。
［００１３７］条項３７．条項３０から３５のいずれか一項に記載のコーティングを含む輸送体。
［００１３８］条項３８．条項３０から３５のいずれか一項に記載のコーティングを含む物体。
材料
［００１３９］別途記載のない限り、すべての化学物質は、受領したままの状態で使用した。溶媒には、ジクロロメタン（ＤＣＭ、Ａｌｄｒｉｃｈ ＡＲグレード）、ＤＭＳＯ（Ａｌｄｒｉｃｈ、９９．９％）、ｎ－ヘキサン（Ｅｍｓｕｒｅ、ＡＣＳ試薬）、クロロホルム（Ｅｍｓｕｒｅ、ＡＣＳ試薬）、アセトン（ＣｈｅｍＳｕｐｐｌｙ、ＡＲグレード）、石油精（ＢＲ ４０－６０℃、Ｕｎｉｖａｒ、ＡＲグレード）、トルエン（ＥＭＳＵＲＥ、ＡＣＳ試薬、ＩＳＯ、Ｒｅａｇ． Ｐｈ Ｅｕｒ）、酢酸エチル（ＣｈｅｍＳｕｐｐｌｙ、ＡＲグレード）、及びＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（Ａｌｄｒｉｃｈ、＞９９％）が含まれていた。他の材料には、活性化塩基性アルミナ（Ａｌｄｒｉｃｈ：Ｂｒｏｃｋｍａｎｎ Ｉ、標準グレード、およそ１５０メッシュ、５８Ａ）、硫酸マグネシウム（無水、超純粋）、塩化ナトリウム（ＣｈｅｍＳｕｐｐｌｙ、ＡＲグレード）、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（Ｂｉｏｌａｂ、１８．２ＭΩｍ）、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ、Ａｌｄｒｉｃｈ、９９％）、Ｎ，Ｎ′－ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ、Ａｌｄｒｉｃｈ、９９％）、４－（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ、Ｍｅｒｃｋ、９９％）、１－ブタンチオール（Ａｌｄｒｉｃｈ、９９％）、プロパルギルアルコール（Ａｌｄｒｉｃｈ、９９％）、塩化リチウム（Ａｌｄｒｉｃｈ、９９％）、リン酸三カリウム（Ａｌｄｒｉｃｈ、≧９８％）、炭酸水素ナトリウム（Ａｌｄｒｉｃｈ、９９．５％）、塩酸（３６％、Ａｊａｘ、ＡＲグレード）、硫酸（Ａｌｄｒｉｃｈ、９８％）、過酸化水素（Ａｌｄｒｉｃｈ、水中３０ｗｔ．％、ＡＣＳ試薬）、二硫化炭素（Ａｌｄｒｉｃｈ、＞９９．９％）、２－ブロモ－２－メチルプロピオン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ、９８％）、メチル－２－ブロモプロピオネート（ＭＢＰ、Ａｌｄｒｉｃｈ、９８％）、ヨードオクタン（Ａｌｄｒｉｃｈ、９８％）、ヨードメタン（Ａｌｄｒｉｃｈ、９９％、安定剤として銅を含む）、硫酸銅（ＩＩ）（Ａｌｄｒｉｃｈ、９９％）、Ｌ－アスコルビン酸（Ａｌｄｒｉｃｈ、９９％）、ポリ（エチレンイミン）溶液（ＰＥＩ、Ａｌｄｒｉｃｈ、水中５０ｗｔ．％、Ｍｎ １８００、Ｍｗ ２０００）、ＧＲＧＤ（Ｇｌｙ－Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ）アジド（Ａｕｓｐｅｐ、９７％）、及びガラス表面が含まれていた。スチレン（ＳＴＹ、Ａｌｄｒｉｃｈ、＞９９％）及びＮ，Ｎ－（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭＡ、Ａｌｄｒｉｃｈ、９８％）を塩基性アルミナカラムに通して、あらゆる阻害剤を除去した。Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＭ、Ａｌｄｒｉｃｈ、９７％）をｎ－ヘキサン／トルエン（９／１、ｖ／ｖ）から再結晶させた。アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ、Ｒｉｅｄｅｌ－ｄｅ Ｈａｅｎ）を使用前に２回メタノールから再結晶させた。エチル α－ブロモイソブチレート（ＥＢｉＢ、Ａｌｄｒｉｃｈ、９８％）。
分析方法
［００１４０］核磁気共鳴（ＮＭＲ）．すべてのＮＭＲスペクトルを、外部ロック（ＣＤＣｌ３又はＤＭＳＯ－ｄ６）を使用してＢｒｕｋｅｒ ＤＲＸ ４００ ＭＨｚ分光計で実施した。
［００１４１］サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）及び三重検出サイズ排除クロマトグラフィー（ＴＤ－ＳＥＣ）．ポリマーの分子量分布の分析を、示差屈折率検出器を備えたＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ＧＰＣ５０ Ｐｌｕｓを使用して決定した。ポリマーの絶対分子量を、デュアルアングルレーザー光散乱検出器、粘度計、及び示差屈折率検出器を備えたＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ ＧＰＣ５０ Ｐｌｕｓを使用して決定した。高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）グレード Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ、０．０３ｗｔ％のＬｉＣｌを含む）を、１．０ｍＬ／分の流量で溶出剤として使用した。直列に連結され、５０℃の一定の温度に保持された２つのＰＬＧｅｌ Ｍｉｘｅｄ Ｂ（７．８×３００ｍｍ）ＳＥＣカラムを使用して、分離を達成した。５ｍｇ／ｍＬ １１０ Ｋポリスチレン（ＰＳＴＹ）標準を使用して、三重検出システムを較正した。ＤＭＡｃ＋０．０３ｗｔ％ ＬｉＣｌ中で既知の濃度のサンプルをフレッシュに調製して、注入前に０．４５μｍ ＰＴＦＥシリンジフィルタに通した。絶対分子量及びｄｎ／ｄｃ値を、定量的質量回収法に基づくＰｏｌｙｍｅｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｍｕｌｔｉ Ｃｉｒｒｕｓソフトウェアを使用して決定した。
［００１４２］動的光散乱（ＤＬＳ）．６３３ｎｍで４ｍＷ Ｈｅ－Ｎｅレーザを動作するＤＴＳソフトウェアを実行するＭａｌｖｅｒｎ Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ Ｎａｎｏ Ｓｅｒｉｅｓ ３０００ＨＳを使用して動的光散乱を実施した。１７３°の角度及び２５℃の温度で分析を実施した。数平均流体力学的粒子直径（Ｄｈ）及び多分散指数（ＰＤＩＤＬＳ）を測定した。ＰＤＩＤＬＳは、粒子サイズ分布の幅を説明し、ＤＬＳで測定された強度自己相関関数のキュムラント分析から計算された。また、仮定ガウス分布の標準偏差に関連している（すなわち、ＰＤＩＤＬＳ＝σ２／ＺＤ２［式中、σは標準偏差であり、ＺＤはＺ平均サイズである）。
［００１４３］下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）．マクロＣＴＡの下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）の決定のために、マクロＣＴＡを氷浴槽内１０ｍｇ／ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水に溶かした。その後、０．４５μｍセルロースシリンジフィルタを使用して、溶液を直接ＤＬＳキュベットにろ過した。ポリマー溶液を５℃に冷却し、キュベットをＤＬＳ機器内に置いた。標準の操作手順ソフトウェアによって制御して、２℃／分のランプ速度で５から７０℃までゆっくりと温度を上げることによって、測定を実行した。
［００１４４］上限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）．マクロＣＴＡの下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）の決定のために、７０℃の水槽中Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水にマクロＣＴＡを溶かした。その後、溶液を０．４５μｍ（マイクロメートル）セルロースシリンジフィルタを使用して、ＤＬＳキュベットにろ過した。キュベットをＤＬＳ機器内に置いた。ポリマー溶液を７０℃から１℃未満にゆっくりと冷却することによって測定を行った。
ＲＡＦＴ剤
［００１４５］エステル官能性ＲＡＦＴ剤．メチル ２－（ブチルチオカルボノチオイルチオ）プロパノエート（ＭＣＥＢＴＴＣ）ＲＡＦＴ剤のエステル官能性ＲＡＦＴ剤（エステルＲＡＦＴ剤）を、以下の反応スキーム（Ｉ）に従って合成した。
Figure 2022547609000012
［００１４６］カルボン酸官能性ＲＡＦＴ剤．カルボン酸官能性ＲＡＦＴ剤（酸ＲＡＦＴ剤）を反応スキーム（ＩＩ）に従って合成した。
Figure 2022547609000013
［００１４７］アルキン官能性ＲＡＦＴ剤．アルキン官能性ＲＡＦＴ剤（アルキンＲＡＦＴ剤）を反応スキーム（ＩＩＩ）に従って合成した。
Figure 2022547609000014
エステルＲＡＦＴ剤によるポリ（ＮＩＰＡＭ）マクロＣＴＡの合成
［００１４８］ＮＩＰＡＭのポリマーのマクロＣＴＡを反応スキーム（ＩＶ）に従って合成した。
Figure 2022547609000015
［００１４９］ＮＩＰＡＭ：ＲＡＦＴ（ＭＣＥＢＴＴＣ）：ＡＩＢＮの濃度比は４４：１：０．１であり、ＤＭＳＯのＮＩＰＡＭに対する比は２／１（ｖ／ｗ）であった。ＮＩＰＡＭ（４．３１ｇ、３．８１×１０－２ｍｏｌ）、ＭＣＥＢＴＴＣ（０．２１９ｇ、８．６８×１０－４ｍｏｌ）、及びＡＩＢＮ（１４．２ｍｇ、８．６５×１０－５ｍｏｌ）をＤＭＳＯ（８．６ｍＬ）に溶かした。混合物を、アルゴンで４０分間パージすることにより脱酸素化し、７０℃で１８時間加熱した。その後、氷浴槽中０℃で冷却し、空気にさらすことによって、重合を中断した。溶液をクロロホルム（２００ｍＬ）で希釈し、４０ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水で５回洗浄した。その後、クロロホルムを無水ＭｇＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、回転蒸発によって体積を減少させた。ポリマーを、大量に余剰のジエチルエーテル（４００ｍＬ）への沈殿により回収して、ろ過により単離し、その後真空下２４時間室温で乾燥させて、黄色の粉末生成物を得た。ポリマー生成物を、マクロ（ＰＮＩＰＡＭ４４）－Ａ（マクロＣＴＡ－Ａ）と呼ぶ。
アルキンＲＡＦＴ剤によるポリ（ＮＩＰＡＭ／ＤＭＡＥＭＡ）マクロＣＴＡの合成
［００１５０］ＮＩＰＡＭとＤＭＡＥＭＡのマクロＣＴＡコポリマーを反応スキーム（Ｖ）に従って合成した。
Figure 2022547609000016
［００１５１］ＮＩＰＡＭ：ＤＭＡＥＭＡ：ＲＡＦＴ：ＡＩＢＮの濃度は５０：３０：１：０．１５であり、ＤＭＳＯのＮＩＰＡＭとＤＭＡＥＭＡに対する比は１．１／１（ｖ／ｗ）であった。ＮＩＰＡＭ（１．９９ｇ、１．７６×１０－２ｍｏｌ）、ＤＭＡＥＭＡ（１．６６ｇ、１．０５×１０－２ｍｏｌ）、ＲＡＦＴ アルキン（０．１０２ｇ、３．５１×１０－４ｍｏｌ）及びＡＩＢＮ（８．６ｍｇ、５．２７×１０－５ｍｏｌ）をＤＭＳＯ（４ｍＬ）に溶かした。混合物を、アルゴンで４０分間パージすることにより脱酸素化し、７０℃に加熱し、１７時間重合した。その後、氷浴槽中０℃で冷却し、空気にさらすことによって、反応を中断した。その後、溶液を４ｍＬのクロロホルムで希釈し、大量に余剰の石油精（２５０ｍＬ）に沈殿させ、その後遠心分離によって単離させた。溶解と沈殿のサイクルを３回繰り返した。その後、生成物をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に溶かし、凍結乾燥させて黄色の粉末を回収した。ポリマー生成物をマクロ（Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３５））－Ｂ（マクロＣＴＡ－Ｂ）と呼ぶ。
エステルＲＡＦＴ剤によるポリ（ＮＩＰＡＭ／ＤＭＡＥＭＡ）マクロＣＴＡの合成
［００１５２］ＮＩＰＡＭとＤＭＡＥＭＡのコポリマーのマクロＣＴＡを反応スキーム（ＶＩ）に従って合成した。
Figure 2022547609000017
［００１５３］ＮＩＰＡＭ：ＤＭＡＥＭＡ：ＲＡＦＴ：ＡＩＢＮの濃度は５０：３０：１：０．１５であり、ＤＭＳＯのＮＩＰＡＭとＤＭＡＥＭＡに対する比は１．１／１（ｖ／ｗ）であった。ＮＩＰＡＭ（２ｇ、１．７６×１０－２ｍｏｌ）、ＤＭＡＥＭＡ（１．６６ｇ、１．０５×１０－２ｍｏｌ）、ＲＡＦＴ ＭＣＥＢＴＴＣ（０．０８９ｇ、３．５３×１０－４ｍｏｌ）及びＡＩＢＮ（８．７ｍｇ、５．２９×１０－５ｍｏｌ）をＤＭＳＯ（４ｍＬ）に溶かした。混合物を、アルゴンで４０分間パージすることにより脱酸素化し、その後７０℃で加熱し、１６時間重合した。その後、氷浴槽中０℃で冷却し、空気にさらすことによって、反応を中断した。その後、溶液を４ｍＬのクロロホルムで希釈し、大量に余剰の石油精（２５０ｍＬ）に沈殿させ、その後遠心分離によって単離させた。溶解と沈殿のサイクルを３回繰り返した。その後、生成物をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に溶かし、凍結乾燥させて黄色の粉末を回収した。ポリマー生成物をマクロ（Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３２））－Ｃ（マクロＣＴＡ－Ｃ）と呼ぶ。
ポリ（ＮＩＰＡＭ／ＤＭＡＥＭＡ）マクロＣＴＡの四級化
［００１５４］ＮＩＰＡＭとＤＭＡＥＭＡのコポリマーのマクロＣＴＡを反応スキーム（ＶＩＩ）に従って合成した。
Figure 2022547609000018
［００１５５］アルキン ＲＡＦＴ剤重合Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３５）（マクロ（Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３５）－Ｂ、５０ｍｇ、ｍｗ＝１１４５１）をＤＣＭ（１．２ｍＬ）に溶かした。その後、ヨードオクタン（２４０．１３ｇ／ｍｏｌ、１．３３ｇ／ｃｍ３）をポリマー溶液に添加し、混合物を２３℃で８時間振とうした。その後、ヨードメタン（１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）を添加し、混合物を２３℃でさらに１１時間振とうした。ポリマー溶液をアセトン（３×５００ｍＬ）に対して透析し、続いて、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（３×５００ｍＬ）（ＭＷＣＯ ３５００）に対して透析した。サンプルを凍結乾燥させて、白色の粉末を生成物として得た。表４に従って、異なる比のヨードオクタン及びヨードメタンを使用した。
Figure 2022547609000019
ナノワームを生成するための温度指向の形態変化（ＴＤＭＴ）方法
［００１５６］マクロ（ＰＮＩＰＡＭ４４）－Ａ及びマクロ（Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３５））－Ｂを使用するスチレンエマルション重合を使用して、ナノワームを生成した。シュレンクチューブ内で、マクロ（ＰＮＩＰＡＭ４４）－Ａ（４０ｗｔ．％、７０ｍｇ、１．３×１０－５ｍｏｌ）、マクロ（Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３５））－Ｂ（６０ｗｔ．％、１０５ｍｇ、９．２×１０－６ｍｏｌ）、及びＳＤＳ（７．２５ｍｇ、２．５×１０－５ｍｏｌ）を冷Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（３．２５ｍＬ）に溶かした。混合物を、アルゴンで２０分間パージすることにより脱酸素化した。ＡＩＢＮ（０．３７ｍｇ、２．２×１０－６ｍｏｌ）をスチレン（０．１３０４ｇ、１．３×１０－３ｍｏｌ）に溶かし、溶液をマクロＣＴＡに注入し、これをその後、７０℃に加熱する前に、氷浴槽中アルゴンでさらに５分間パージした。反応物を７０℃で空気にさらすことにより、４時間後に重合を中断した。
［００１５７］７０℃のラテックス（１ｍＬ）を１５－２０μＬトルエンと混合し、２３℃に冷却し、２３℃で１時間放置した。その後、溶液を１０分間にわたって１０℃に徐々に冷却し、１０℃で２０時間放置した。ナノ構造をＴＥＭによって特徴付けて、ワーム様ナノ構造の形成を確認し、その後、凍結乾燥させて白色の粉末を得た。
アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（４０ＷＴ％のマクロＣＴＡ－Ａ及び６０ＷＴ％のマクロＣＴＡ－Ｂ）の後修飾のためのプロトコール
［００１５８］ナノワーム実施例１（アルキン Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ポリ（ＮＩＰＡＭ）及びアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）を含むアルキン末端ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを以下のように生成した。シュレンクチューブ内で、マクロ（ＰＮＩＰＡＭ４４）－Ａ（７０ｍｇ、１．３×１０－５ｍｏｌ）、マクロ（Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３５））－Ｂ（１０５ｍｇ、９．２×１０－６ｍｏｌ）、及びＳＤＳ（７．２５ｍｇ、２．５×１０－５ｍｏｌ）を冷Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（３．２５ｍＬ）に溶かした。混合物を、アルゴンで２０分間パージすることにより脱酸素化した。ＡＩＢＮ（０．３７ｍｇ、２．２×１０－６ｍｏｌ）をスチレン（０．１３０４ｇ、１．３×１０－３ｍｏｌ）に溶かし、溶液をマクロＣＴＡ混合物に注入し、これをその後、７０℃に加熱する前に、氷浴槽中アルゴンでさらに５分間パージした。反応物を７０℃で空気にさらすことにより、４時間後に重合を中断し、７０℃のラテックス（１ｍＬ）を２０マイクロリットル（μＬ）のトルエンと混合し、２３℃に冷却し、２３℃で１時間放置した。その後、溶液を１０分間にわたって徐々に１０℃に冷却し、１０℃で２０時間放置した。ナノ構造をＴＥＭによって特徴付け、ワーム様のナノ構造体の形成を確認し、その後、乾燥凍結して白色の粉末を得た。
［００１５９］ナノワーム実施例２（ペプチドＰ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：末端化されるナノワーム実施例１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をＧＲＧＤペプチドで官能化することにより、ペプチド末端ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを以下のように生成した。ＧＲＧＤ－アジド（１当量）及びアルキンワーム（ナノワーム実施例１、１当量）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水及びＤＭＳＯ（１０％ ｖ．）（２ｍＬ）の混合物に分散させた。混合物を、アルゴンで４０分間パージすることにより脱酸素化した。ＣｕＳＯ４（３当量）を０．６ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水／ＤＭＳＯ（１０％ ｖ．）に溶かし、Ａｒで２０分間パージした。アスコルビン酸（７当量）を０．６ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水／ＤＭＳＯ（１０％ ｖ．）に溶かし、Ａｒで２０分間パージした。アスコルビン酸溶液を、脱気した注射器によってワーム及びＧＲＧＤ－アジドの懸濁液に注入し、続いてＣｕＳＯ４溶液を注入した。２３℃で１９時間撹拌した後、空気にさらすことにより、反応を中断し、懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６０］ナノワーム実施例３（ヨードメタンで四級化したアルキン Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードメタンで四級化されたアルキン ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワームの実施例１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ナノワーム実施例１（ＶＢ－Ｂ１０－Ｒ６７Ａ、２０ｍｇ、ＭＷ １２６１９）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（９０％）／ＤＭＳＯ（１０％）（総体積１ｍＬ）に再懸濁させた。その後、１．６μＬのヨードメタン（１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）をナノワーム懸濁液に添加し、２３℃で１９時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６１］ナノワーム実施例４（ヨードオクタン（１０％）及びヨードメタン（９０％）で四級化した（アルキン Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードメタンで四級化されたアルキン ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワーム実施例１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基及びオクチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ナノワーム１のマクロＣＴＡのＤＭＡＥＭＡ基を、メチル基及びオクチル基で四級化した。ナノワーム実施例１（ＶＢ－Ｂ１０－Ｒ６７Ａ、２０ｍｇ、ＭＷ １２６１９）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（９０％）／ＤＭＳＯ（１０％）（総体積１ｍＬ）に再懸濁させた。その後、０．４μＬのヨードオクタン（２４０．１３ｇ／ｍｏｌ、１．３３ｇ／ｃｍ３）を、原液を使用して添加し、２３℃で８時間振とうし続けた。その後、１．３μＬのヨードメタン（１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で１１時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６２］ナノワーム実施例５（ヨードメタンで四級化したペプチド Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム：ヨードメタンで四級化したペプチドポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワーム実施例２のペプチド末端ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ナノワーム実施例２（ＭＷ １２８２４）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（９０％）／ＤＭＳＯ（１０％）（総体積１ｍＬ）に再懸濁させた。その後、０．９２μＬのヨードメタン（１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）をナノワーム懸濁液に添加し、２３℃で１９時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６３］ナノワーム実施例６（ヨードオクタン（１０％）及びヨードメタン（９０％）で四級化した（ペプチド Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（１０％）及びヨードメタン（９０％）で四級化したペプチドポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワーム実施例２のペプチド末端ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基及びオクチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ＧＲＧＤペプチド（ＶＢ－Ｂ１０－Ｒ６９、ｍｇ、ＭＷ １２８２４）で官能化したナノワーム１を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（９０％）／ＤＭＳＯ（１０％）（総体積１ｍＬ）に再懸濁させた。その後、０．２４μＬのヨードオクタン（２４０．１３ｇ／ｍｏｌ、１．３３ｇ／ｃｍ３）を、原液を使用して添加し、２３℃で８時間振とうし続けた。その後、１μＬのヨードメタン（１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で１１時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６４］ナノワーム実施例７（ヨードオクタン（１０％）及びヨードメタン（９０％）で四級化した（アルキン Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム：ヨードオクタン（１０％）及びヨードメタン（９０％）で四級化されたアルキン ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワーム実施例１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基及びオクチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ナノワーム実施例１（４０ｍｇ、ＭＷ １１９９４）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（８５％）／ＤＭＳＯ（１５％）（総体積１．５ｍＬ）に再懸濁させた。その後、０．１当量のヨードオクタン（０．８６４０５７μＬ、２４０．１３ｇ／ｍｏｌ、１．３３ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で８時間振とうし続けた。その後、０．９当量のヨードメタン（２．６８１３９２μＬ、１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で１１時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６５］ナノワーム実施例８（ヨードオクタン（３０％）及びヨードメタン（７０％）で四級化した（アルキン Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（３０％）及びヨードメタン（７０％）で四級化されたアルキン ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワーム実施例１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基及びオクチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ナノワーム実施例１（４０ｍｇ、ＭＷ １１９９４）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（８５％）／ＤＭＳＯ（１５％）（総体積１．５ｍＬ）に再懸濁させた。その後、０．３当量のヨードオクタン（２．５９２１７２μＬ、２４０．１３ｇ／ｍｏｌ、１．３３ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で８時間振とうし続けた。その後、０．７当量のヨードメタン（２．０８５５２７μＬ、１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で１１時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６６］ナノワーム実施例９（ヨードオクタン（５０％）及びヨードメタン（５０％）で四級化した（アルキン Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（５０％）及びヨードメタン（５０％）で四級化されたアルキン ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワーム実施例１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基及びオクチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ナノワーム実施例１（４０ｍｇ、ＭＷ １１９９４）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（８５％）／ＤＭＳＯ（１５％）（総体積１．５ｍＬ）に再懸濁させた。その後、０．５当量のヨードオクタン（４．３２０２８７μＬ、２４０．１３ｇ／ｍｏｌ、１．３３ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で８時間振とうし続けた。その後、０．５当量のヨードメタン（１．４８９６６２μＬ、１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で１１時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６７］ナノワーム実施例１０（ヨードオクタン（７０％）及びヨードメタン（３０％）で四級化した（アルキン Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（７０％）及びヨードメタン（３０％）で四級化されたアルキン ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワーム実施例１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基及びオクチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ナノワーム実施例１（４０ｍｇ、ＭＷ １１９９４）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（８５％）／ＤＭＳＯ（１５％）（総体積１．５ｍＬ）に再懸濁させた。その後、０．７当量のヨードオクタン（６．０４８４０２μＬ、２４０．１３ｇ／ｍｏｌ、１．３３ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で８時間振とうし続けた。その後、０．３当量のヨードメタン（０．８９３７９７μＬ、１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で１１時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６８］ナノワーム実施例１１（ヨードオクタン（９０％）及びヨードメタン（１０％）で四級化した（アルキン Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（９０％）及びヨードメタン（１０％）で四級化されたアルキン ポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、ナノワーム実施例１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をメチル基及びオクチル基で四級化することにより、以下のように生成した。ナノワーム実施例１（４０ｍｇ、ＭＷ １１９９４）をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（８５％）／ＤＭＳＯ（１５％）（総体積１．５ｍＬ）に再懸濁させた。その後、０．９当量のヨードオクタン（７．７７６５１７μＬ、２４０．１３ｇ／ｍｏｌ、１．３３ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で８時間振とうし続けた。その後、０．１当量のヨードメタン（０．２９７９３２μＬ、１４１．９４ｇ／ｍｏｌ、２．２８ｇ／ｃｍ３）を添加し、２３℃で１１時間振とうし続けた。懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１６９］ナノワーム実施例１２（ヨードオクタン（９０％）及びヨードメタン（１０％）で四級化した（ペプチド Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（９０％）及びヨードメタン（１０％）で四級化されたペプチドポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、末端化されるナノワーム実施例７のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をＧＲＧＤペプチドで官能化することにより、以下のように生成した。ＧＲＧＤ－アジド（１当量）及びアルキンワーム（ナノワーム実施例７、１当量）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水及びＤＭＳＯ（１０％ ｖ．）（１．４ｍＬ）の脱気した混合物に分散させた。アスコルビン酸脱気水溶液（７当量）を、脱気した注射器によってワーム及びＧＲＧＤ－アジドの懸濁液に注入し、続いてＣｕＳＯ４水溶液（３当量）を注入した。２３℃で１９時間撹拌した後、空気にさらすことにより、反応を中断し、懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１７０］ナノワーム実施例１３（ヨードオクタン（３０％）及びヨードメタン（７０％）で四級化した（ペプチド Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（３０％）及びヨードメタン（７０％）で四級化されたペプチドポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、末端化されるナノワーム実施例８のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をＧＲＧＤペプチドで官能化することにより、以下のように生成した。ＧＲＧＤ－アジド（１当量）及びアルキンワーム（ナノワーム実施例８、１当量）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水及びＤＭＳＯ（１０％ ｖ．）（１．４ｍＬ）の脱気した混合物に分散させた。アスコルビン酸脱気水溶液（７当量）を、脱気した注射器によってワーム及びＧＲＧＤ－アジドの懸濁液に注入し、続いてＣｕＳＯ４水溶液（３当量）を注入した。２３℃で１９時間撹拌した後、空気にさらすことにより、反応を中断し、懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１７１］ナノワーム実施例１４（ヨードオクタン（５０％）及びヨードメタン（５０％）で四級化した（ペプチド Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（５０％）及びヨードメタン（５０％）で四級化されたペプチドポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、末端化されるナノワーム実施例９のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をＧＲＧＤペプチドで官能化することにより、以下のように生成した。ＧＲＧＤ－アジド（１当量）及びアルキンワーム（ナノワーム実施例９、１当量）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水及びＤＭＳＯ（１０％ ｖ．）（１．４ｍＬ）の脱気した混合物に分散させた。アスコルビン酸脱気水溶液（７当量）を、脱気した注射器によってワーム及びＧＲＧＤ－アジドの懸濁液に注入し、続いてＣｕＳＯ４水溶液（３当量）を注入した。２３℃で１９時間撹拌した後、空気にさらすことにより、反応を中断し、懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１７２］ナノワーム実施例１５（ヨードオクタン（７０％）及びヨードメタン（３０％）で四級化した（ペプチド Ｐ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（７０％）及びヨードメタン（３０％）で四級化されたペプチドポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、末端化されるナノワーム実施例１０のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をＧＲＧＤペプチドで官能化することにより、以下のように生成した。ＧＲＧＤ－アジド（１当量）及びアルキンワーム（ナノワーム実施例１０、１当量）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水及びＤＭＳＯ（１０％ ｖ．）（１．４ｍＬ）の脱気した混合物に分散させた。アスコルビン酸脱気水溶液（７当量）を、脱気した注射器によってワーム及びＧＲＧＤ－アジドの懸濁液に注入し、続いてＣｕＳＯ４水溶液（３当量）を注入した。２３℃で１９時間撹拌した後、空気にさらすことにより、反応を中断し、懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
［００１７３］ナノワーム実施例１６（ヨードオクタン（９０％）及びヨードメタン（１０％）で四級化した（ペプチドＰ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワーム）：ヨードオクタン（９０％）及びヨードメタン（１０％）で四級化されたペプチドポリ（ＤＭＡＥＭＡ）ナノワームを、末端化されるナノワーム実施例１１のアルキン末端ポリ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）をＧＲＧＤペプチドで官能化することにより、以下のように生成した。ＧＲＧＤ－アジド（１当量）及びアルキンワーム（ナノワーム実施例１１、１当量）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水及びＤＭＳＯ（１０％ ｖ．）（１．４ｍＬ）の脱気した混合物に分散させた。アスコルビン酸脱気水溶液（７当量）を、脱気した注射器によってワーム及びＧＲＧＤ－アジドの懸濁液に注入し、続いてＣｕＳＯ４水溶液（３当量）を注入した。２３℃で１９時間撹拌した後、空気にさらすことにより、反応を中断し、懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ）。得られた溶液を凍結乾燥させて、粉末を得た。
温度応答性マクロＣＴＡ
［００１７４］３つのｐＨ応答性及び温度応答性マクロＣＴＡを、可逆的付加開裂連鎖移動（ＲＡＦＴ）重合によって作製された異なる量のＮＩＰＡＭ及びＤＭＡＥＭＡと合成した。すべてのマクロＣＴＡは、マクロＣＴＡを他のモノマーとさらに重合させてコポリマーを形成することを可能にするトリチオエステル（又はＲＡＦＴ）末端基を含み、その後それをｉｎ ｓｉｔｕでナノワームに移すことができた。サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）及びＮＭＲを使用して、３つのマクロＣＴＡを特性評価し、表５に記載した。さらなる銅触媒アルキン－アジド付加環化（ＣｕＡＡＣ）「クリック」反応のために、マクロＣＴＡ－Ｂは、アルキン官能基からなっていた。比較的狭い分子量分布では、重合はすべて十分に制御された。
［００１７５］３つのマクロＣＴＡの下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）を、ＤＬＳ機器を使用して水中で決定した。特定の温度でのサイズのＬＣＳＴ形状増加によって、ＬＣＳＴを特性評価する。表５に示す３つすべてのマクロＣＴＡは、３０℃に近いＬＣＳＴを有しており、これは、抗菌特性を提供するナノワームを生成するための優れたＬＣＳＴを提供する。
Figure 2022547609000020
Figure 2022547609000021
［００１７６］１ＨＮＭＲからのポリマーと残留モノマーの取り込みを比較することによって、変換率（％）を計算した。ポリマーの合計変換率（合計）を以下のように計算した：合計変換＝［［（変換（ＮＩＰＡＭ）×ｍＮＩＰＡＭ）＋（変換（ＤＭＡＥＭＡ）×ｍＤＭＡＥＭＡ）］／（ｍＮＩＰＡＭ＋ｍＤＭＡＥＭＡ）］×１００。Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、２０１５、１３７（５０）、１５６５２－１５６５５に記載される手順から、Ｍｎ（理論）を計算した。Ｍｎ（１Ｈ ＮＭＲ）を１Ｈ ＮＭＲから研鑽した。較正基準としてポリスチレンを用いて、溶出剤としてｅＤＭＡｃ＋０．０３ｗｔ．％ＬｉＣｌを使用して、Ｍｎ（ＳＥＣ Ａｂｓ）を計算した。ＬＣＳＴは、ここでは、マクロＣＴＡが指定された液体培地に部分的又は全体的に不溶性である最低温度として定義されている。
［００１７７］図７は、ある態様による、異なる重量分率及び異なるｐＨで水中のマクロＣＴＡのＬＣＳＴを決定する例を示すグラフである。塩化ナトリウム溶液（７１ｍｇ／ｍＬ）中異なるｗｔ％でのマクロＣＴＡ－Ｃ（０．０５ｗｔ．％）のＬＣＳＴプロファイル。ＨＣｌ（０．１４Ｍ）でｐＨを６．５９２に調整した（曲線ａ）。その後、さらにマクロＣＴＡ－Ｃを添加して、３ｍｇ／ｍＬ（０．３ｗｔ％、曲線ｂ）、１０．５ｍｇ／ｍＬ（１．０４ｗｔ％、曲線ｃ）、又は５７．７ｍｇ／ｍＬ（５．５ｗｔ％、曲線ｄ）の濃度を得た。溶液のｐＨをおよそ９－１０に変化させた。ポリマーの各重量分率でのＬＣＳＴを測定した。
［００１７８］異なる重量分率及び異なるｐＨは、水（又は粘膜）液滴がナノワームでコーティングされた表面に付いたときの水溶性から水不溶性へのポリマー特性の変化（又はコイルから小球へのポリマー構造）をシミュレートし、コーティングの表面特性は、主にナノワームのマクロＣＴＡポリマーユニットによって支配される。水溶液には、大量の塩（７１ｍｇ／ｍＬ）が含まれて、唾液、尿、汗、その他の体液などの体液に見られる大量の塩分をシミュレートする。低重量分率のポリマー（ｐＨ＝６．５で０．０５ｗｔ％）では、７０℃までＬＣＳＴは観察されず、このことは、液滴が、最初にポリマーでコーティングされた表面を水溶性が非常に高くなるように変化させ、その結果、表面全体で液滴が急速に濡れ、よって微生物の高い捕獲効率を提供することになることを示唆していた。重量分率及びｐＨをｐＨ＝８－９で０．３ｗ％に増加させると、ＬＣＳＴは約１９．５℃であった。重量分率及びｐＨをｐＨ＝９－１０で１．０４ｗｔ％に増加させると、ＬＣＳＴは約１４℃であった。重量分率及びｐＨを約９．３のｐＨで５．５ｗｔ．％にさらに増加させると、ＬＣＳＴは約１３℃であった。
［００１７９］これは、表面の最初の液滴は、マクロＣＴＡポリマー単位の濃度を低くするが、液滴が蒸発するにつれて、マクロＣＴＡポリマーの重量分率は増加することを実証した。重量分率が増加すると、マクロＣＴＡポリマー単位のアルカリＤＭＡＥＭＡの緩衝能力は増加し、これはｐＨを増加させる。ある重量分率及びｐＨでは、ポリマー表面は、その初めの水不溶性の状態に戻ることになる。
［００１８０］図８は、ある態様による、マクロＣＴＡへカチオン性部分及び疎水性部分を取り込む例を示すグラフである。異なるヨード化合物（Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水中１０ｍｇ／ｍＬ）で後修飾した後のマクロＣＴＡ－ＢのＬＣＳＴプロファイルは以下のとおりである：（ａ）四級化なし（ＬＣＳＴ２７℃）；（ｂ）１００％ヨードメタン（ＬＣＳＴ５５℃）；（ｃ）ヨードメタン（９０％）及びヨードオクタン（１０％）（ＬＣＳＴ４０℃）；（ｄ）ヨードメタン（７０％）及びヨードオクタン（３０％）（ＬＣＳＴ３５℃）；（ｅ）ヨードメタン（５０％）及びヨードオクタン（５０％）（ＬＣＳＴ３５℃）；（ｆ）ヨードメタン（３０％）及びヨードオクタン（７０％）（ＬＣＳＴ３５℃）；（ｇ）ヨードメタン（１０％）及びヨードオクタン（９０％）（ＬＣＳＴ２９℃）。
［００１８１］カチオン性部分及び疎水性部分は、細菌を殺滅するのに非常に効果的である。スキーム１Ａに示すように、ヨードメタン及びヨードオクタンをＤＭＡＥＭＡでアミンと反応させて、ナノワームの表面上に異なる比のメタン基及びオクタン基を有する第四級カチオンアミンを生成した。図８に示すようにさまざまな比を有するマクロＣＴＡについてＬＣＳＴを決定した。オクタンの比が増加すると、ＬＣＳＴは、およそ５５℃（１００％メタン）から３０℃（９０％オクタン）へ低下する。これは、ナノワームのＬＣＳＴを特定の環境条件に微調整できることを実証した。
［００１８２］図９は、ある態様による、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水又は塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）溶液中異なるｐＨのヨードメタン（５０％）及びヨードオクタン（５０％）で四級化した後のマクロＣＴＡ－Ｂ（１０ｍｇ／ｍＬ）のＬＣＳＴプロファイルの例を示している：（ａ）Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（ｐＨ＝８．２８；ＬＣＳＴ＝３５℃）；（ｂ）Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（ｐＨ＝６．０５；ＬＣＳＴ＝４５℃）；（ｃ）Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（ｐＨ＝９．６０；ＬＣＳＴ＝３３℃）；（ｄ）ＮａＣｌ溶液（７１ｍｇ／ｍＬ、ｐＨ＝６．１９；調査した温度範囲ではＬＣＳＴは観察されなかった）；（ｅ）ＮａＣｌ溶液（７１ｍｇ／ｍＬ、ｐＨ＝９．５３、ＬＣＳＴ＝４５℃）。
［００１８３］５０％メタン及び５０％オクタンを有する四級化マクロＣＴＡ－Ｂのポリマー構造中の変化を試験するために、ｐＨと塩分量の両方を変化させることによってＬＣＳＴを決定した。曲線（ａ）は、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水に溶かしたＱマクロＣＴＡ－Ｂの溶液を表しており、ｐＨ値は８．２８、ＬＣＳＴは３５℃であると決定された。ＨＣｌを使用してｐＨを６．０５に調整すると、ＬＣＳＴは高くなり４５℃になり、その一方、ＮａＯＨを用いてｐＨを９．６に上昇させると、ＬＣＳＴは３３℃に低下した。人工体液に含まれる塩分量に近い塩分（ＮａＣｌ）を添加すると、６．１９のｐＨではＬＣＳＴは観察されなかったが、ｐＨを９．５３に上昇させるとＬＣＳＴは４５℃で観察された。このデータは、塩分はＬＣＳＴを上昇させるのに対して、ｐＨの上昇はＬＣＳＴを低下させることを示した。
ナノワームを生成するためのＴＤＭＴ法
［００１８４］マクロＣＴＡとポリスチレン（ＰＳＴＹ）のコポリマーの分子量を、ＳＥＣ及びＮＭＲによって決定した。表６から、重合が３回繰り返されるとき、４５から４８単位からなるポリスチレンで、コポリマーは十分制御されることがわかる。低温でナノワームに変化する前の、７０℃でのナノ粒子の初期サイズは、１６３～２１５ｎｍの範囲であり、非常に狭い粒子サイズ分布（ＰＤＩＤＬＳ＜＜０．１）であることがわかった。これらのエマルションを７０℃から１０℃に徐々に冷却することによって、ＴＥＭ顕微鏡写真で確認されたようにナノワームが再現可能に生成された。スキーム１Ａに示すナノワームは、広範な分子及びポリマーとさらに結合することができるアルキン末端基からなっていた。マクロＣＴＡ－Ａ（４０ｗｔ％）及びマクロＣＴＡ－Ｂ（６０ｗｔ％）を使用してスチレンのＲＡＦＴエマルション重合によって得られたラテックス球から、ＴＤＭＴ法によってナノワームのＴＥＭ画像を作製した。再現性を調べるための３つの複製重合
Figure 2022547609000022
［００１８５］ヨード化合物（すなわち、ヨードメタン及びヨードオクタン）とインテグリン結合ペプチドＧＲＧＤのいずれか又は両方によるナノワームの後修飾。
［００１８６］上記のナノワームをさまざまな比のメタン基及びオクタン基でＧＲＧＤの有無にかかわらず修飾した（表７を参照）。すべてのナノワーム（つまり、ナノワーム実施例）のゼータ電位は概して＋３０ｍＶを超えていたが、唯一の例外は、修飾前の初期のナノワームを表すナノワーム実施例である。後修飾は、ナノワーム構造を変更しなかった。
Figure 2022547609000023
表面湿潤性
［００１８７］スピンコーティングによるガラス表面上へのナノワームの堆積：スピンコーティングの前に、ガラス表面を「ピラニア」溶液（Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ２）によって洗浄し、その後７０％エタノール溶液中で５回洗浄した。ナノワーム水溶液をガラス表面上にスピンコーティングすることによって、表面を調製した。１００マイクロリットル（μＬ）のナノワーム水溶液（５ｍｇ／ｍＬ）を乾燥したガラス表面上に添加し、４００ｒｐｍ／秒のスピン加速度で６０秒間にわたって２０００ｒｐｍでスピンコーティングした。その後、スピンコーティングした表面を周囲温度で１０時間乾燥させた。
［００１８８］２３℃の濃縮塩用液を使用した表面湿潤性試験：２３℃で１０μＬの塩溶液（Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水中７１ｍｇ／ｍＬ塩化ナトリウム、ｐＨ６．５）を２３℃の試験表面上に置き、表面上の液滴の挙動のビデオを１分間記録した。この塩溶液は、人口唾液と同様の塩含有量及びｐＨを有する。
［００１８９］この塩溶液のｐＨが表面の湿潤にどのように影響するかを確認するために、４つの塩溶液（Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水中７１ｍｇ／ｍＬ塩化ナトリウム、０．０４ｍｇ／ｍＬオレンジＩＩナトリウム塩）を、６．２５、７．６０、８．３５、及び９．３０の異なるｐＨで調製した。その後、２３℃の５μＬのこれらの塩溶液を２３℃の試験表面上に置き、表面上の液滴の挙動を観察した。
［００１９０］５０℃の人口唾液溶液を使用した表面湿潤性試験：５０℃の１０μＬの塩溶液（Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水中７１ｍｇ／ｍＬ塩化ナトリウム、ｐＨ６．５）を２３℃の試験表面上に置き、表面上の液液の挙動を観察した。
［００１９１］２３℃の異なるＰＨのＭｉｌｌｉ－Ｑ水（０．０４ｍｇ／ｍＬオレンジＩＩ塩化ナトリウム）を使用した表面湿潤性試験：ｐＨ５．９５の５μＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水をナノワームでコーティングされた２３℃の表面上に置き、表面上の液滴の挙動を観察した。ｐＨ７．２９、８．７５、又は９．９６を有するＭｉｌｌｉ－Ｑ水を使用して、ナノワームでコーティングされた表面上で同じ手順を繰り返した。
［００１９２］３７℃の異なるＰＨのＭｉｌｌｉ－Ｑ水（０．０４ｍｇ／ｍＬオレンジＩＩ塩化ナトリウム）を使用した表面湿潤性試験：３７℃、ｐＨ５．９５、５μＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水を３７℃の試験表面上に置き、ナノワームでコーティングされた表面上の液滴の挙動を観察した。ｐＨ７．２９、８．７５、又は９．９６のＭｉｌｌｉ－Ｑ水を使用して、同じ手順を繰り返した。
［００１９３］表面湿潤性の結果：ピラニア溶液を使用してガラス表面を初めに洗浄し、その後、表７のナノワームでスピンコーティングした。２３℃又は５０℃のＮａＣｌ（人工体液に含まれる塩に近い）の有無にかかわらない水滴を、ナノワームでコーティングしたスライド（２３℃）に滴下した。ナノワーム実施例１でコーティングしたスライドを、２３℃又は５０℃のいずれかのＮａＣｌ液滴で初めに試験した。液滴の温度にかかわらず、わずか数秒で液滴が表面全体を急速に濡らし、６０秒後に写真を撮影した。これは、表面の液滴温度が周囲温度（この場合は２３℃）に急速に平衡化することを示唆している。液滴をＮａＣｌ（７１ｍｇ／ｍＬ）の有無にかかわらずコーティングした表面上に置いたとき、表面全体は迅速に濡れた。液滴温度及び表面温度が純水中３７℃であった場合、６０秒後に観察可能な湿潤はなかった。これは、表面が水不溶性であることを実証した。ナノワーム実施例３及びナノワーム実施例４でスライドをコーティングしたとき、ナノワーム中のオクタン基の含有量が増加すると、ＬＣＳＴは低下し、よって、これらの条件下で表面は水不溶性になる。まとめると、さまざまな環境条件下で非常に水溶性又は水不溶性であるように設計される表面の能力を実証した。急速な湿潤は、多くの種類の条件下（人工体液の条件と同様）で、微生物が現在の抗菌表面と比較して捕捉される機会が多いことを実証している。
ナノワームの抗菌特性
［００１９４］以下のプロトコールを使用して、大腸菌に対してナノワームでコーティングされた表面を試験した。ＯＤ（６００ｎｍ）＝０．２に大腸菌を培養し、１００マイクロリットル（μＬ）を取り出し、８０００×ｇ、４℃、５分間遠心分離する。ペレットを９００μＬのＰＢＳに再懸濁し、ペレットを最大速度で３分間ボルテックスにより完全に再懸濁する。上記の溶液を１０００倍に希釈する。希釈した大腸菌１０μＬを取り出し、それをポリマーでコーティングしたカバースリップ表面上に加える。ＲＴで３時間インキュベートする。３００μＬのＰＢＳを含むチューブ内にカバースリップを移し、室温で５分間インキュベートする。低電力（例えば、１～２速）で５秒間チューブをボルテックスする。３００μＬのＰＢＳを新たなエッペンドルフ１．５ｍＬチューブに移す。１．５ｍＬチューブを簡潔にボルテックスし、溶液の６０μＬをＬＢアガープレート（カナマイシンを含む、５０μｇ／ｍＬ）上に取り出す。プレートを３７℃で一晩培養する。プレート上のクローンをカウントする。
［００１９５］図１０は、ある態様による、ナノワームでコーティングしたガラス表面の大腸菌に対する抗菌活性の例を示す。各表面について、３回複製を行った。表面は以下のとおりである：未処理はベアガラス表面に対応する；ＰＥＩはＰＥＩ（Ｍｎ １８００）でコーティングされたガラス表面に対応する；Ｎｏ１はナノワーム実施例１に対応する；Ｎｏ２はナノワーム実施例２（ＧＲＧＤＰＤＭＡＥＭＡワーム）でコーティングされたガラス表面に対応する；Ｎｏ４はナノワーム実施例４でコーティングされたガラス表面に対応する；Ｎｏ８はナノワーム実施例８でコーティングされたガラス表面に対応する；Ｎｏ９はナノワーム実施例９でコーティングされたガラス表面に対応する；Ｎｏ１２はナノワーム実施例１２でコーティングされたガラス表面に対応する；Ｎｏ１３はナノワーム実施例１３でコーティングされたガラス表面に対応する；Ｎｏ１４はナノワーム実施例１４でコーティングされたガラス表面に対応する。
［００１９６］ガラススリップを表７のさまざまなナノワームでコーティングし、その抗菌（大腸菌）作用について試験した。ナノワーム表面の殺滅効率を決定するために、ＰＥＩのコントロール表面を使用して、およそ４０％の殺滅効率に設定した。ＰＥＩは、大腸菌を迅速且つ効果的に殺滅すると知られている。試験したナノワーム実施例１、２、４、８、９、１２、１３、及び１４は、ＰＥＩよりも多く殺滅した。ナノワーム実施例１でコーティングした表面（低い正のゼータ電位を有する）によって、約４５％の殺滅効率を得た。ＧＲＧＤが付着すると（ナノワーム実施例２）、殺滅効率は、ナノワーム実施例１と比較して、約７５％の効率に上昇した。メチル基及びオクチル基で官能化したナノワームは、ナノワーム実施例１と比較して、殺滅効率が上昇した。ＧＲＧＤ基とアルキル基の両方を有するナノワーム実施例１２、ナノワーム実施例１３、ナノワーム実施例１４は、１００％に近い殺滅効率をもたらした。
アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡに基づくナノワーム
［００１９７］アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームの合成
［００１９８］シュレンクチューブ内で、非官能性ＰＮＩＰＡＭ４４－Ｓ（Ｃ＝Ｓ）ＳＣ４Ｈ９（３０ｗｔ．％、０．８０７７ｇ、１．５１×１０－４ｍｏｌ）、γ－チオラクトンＰ（ＮＩＰＡＭ４３－ｃｏ－ＤＭＡ２０）－Ｓ（Ｃ＝Ｓ）ＳＣ４Ｈ９（１０ｗｔ．％、０．２６９２ｇ、３．７４×１０－５ｍｏｌ）、アルキン（Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３５）－Ｓ（Ｃ＝Ｓ）ＳＣ４Ｈ９（６０ｗｔ．％、１．６１５４ｇ、１．５５×１０－４ｍｏｌ）、及びＳＤＳ（０．１１１５ｇ、３．８７×１０－４ｍｏｌ）を、脱気した冷Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（５０ｍＬ）に溶かした。０．２０２ｍＬのスチレン（１．７６×１０－３ｍｏｌ）を、注射器を介して添加し、アルゴンで１時間パージすることにより混合物を脱酸素化した。ＡＩＢＮ（０．００５６ｇ、３．４３×１０－５ｍｏｌ）をスチレン（２ｍＬ、１．８１８ｇ、１．７５×１０－２ｍｏｌ）に溶かし、溶液をマクロＣＴＡ混合物に注入し、これをその後、７０℃に加熱する前に、氷浴槽中アルゴンでさらに２５分間パージした。反応物を７０℃で空気にさらすことにより、５時間後に重合を中断した。
［００１９９］図１４は、合成したアルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム１４００を示す概略図を示している。ポリアルケン単位及びマクロＣＴＡポリマー単位は、コア１４１０を形成する。マクロＣＴＡの末端の官能性Ｒ１基は、コアから延びるとともに、コアに沿った任意の位置に位置するマクロＣＴＡヘア１４２０を形成する。例えば、アルキン（Ｐ（ＮＩＰＡＭ５０－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ３５）－Ｓ（Ｃ＝Ｓ）ＳＣ４Ｈ９マクロＣＴＡのアルキンＲ１基は、コア１４１０から延びる。例えば、γ－チオラクトンＰ（ＮＩＰＡＭ４３－ｃｏ－ＤＭＡ２０）－Ｓ（Ｃ＝Ｓ）ＳＣ４Ｈ９マクロＣＴＡのγ－チオラクトンＲ１基は、コア１４１０から延びる。
アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームの四級化
［００２００］１０％当量のヨードオクタンでの四級化
［００２０１］図１４のアルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（ＤＭＡＥＭＡ基の１．６ｇ、１．８３×１０－３）を、２５ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水に再分散した。ヨードオクタン（３３μＬ、０．０４４ｇ、１．８３×１０－４ｍｏｌ）を４．４１ｍＬのＤＭＳＯに溶かした。ヨードオクタンがＤＭＳＯに入った溶液を、アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム分散液に添加し、反応混合物を２３℃で１９時間振とうした。その後、反応混合物を０．０１Ｍのチオ硫酸ナトリウム溶液（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析し、続いて、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析した。反応混合物を凍結乾燥させて、生成物を白色の粉末として単離した。
［００２０２］図１５Ａは、１０％当量のヨードオクタンで四級化された合成アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム１５００を示す概略図を示している。コア１５１０のＰＤＭＡＥＭＡポリマー単位の第三級アミン基の約１０％がオクチル基で四級化されていると推定される。
［００２０３］１０％当量のヨードオクタン及び９０％当量のヨードメタンでの四級化
［００２０４］図１４のアルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（ＤＭＡＥＭＡ基の１．９６ｇ、２．０５×１０－３）を、２５ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水に再分散した。ヨードオクタン（３７μＬ、０．０４９ｇ、２．０５×１０－４ｍｏｌ）を４．３８ｍＬのＤＭＳＯに溶かした。ヨードオクタンがＤＭＳＯに入った溶液を、アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム分散液に添加し、反応混合物を２３℃で９時間振とうした。その後、ヨードメタン（１１５μＬ、０．２６１ｇ、１．８４×１０－３ｍｏｌ）を反応混合物に添加し、２３℃で１５時間さらに反応させた。その後、反応混合物を０．０１Ｍのチオ硫酸ナトリウム溶液（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析し、続いて、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析した。反応混合物を凍結乾燥させて、生成物を白色の粉末として単離した。
［００２０５］図１５Ｂは、１０％当量のヨードオクタン及び９０％当量のヨードメタンで四級化された合成アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム１５００を示す概略図を示している。コア１５１０のＰＤＭＡＥＭＡポリマー単位の第三級アミン基の約１０％がオクチル基で四級化されており、コア１５１０のＰＤＭＡＥＭＡポリマー単位の第三級アミン基の約９０％がメチル基で四級化されていると推定される。ナノワーム１６００は、ナノワーム実施例１７（Ｐ３）に対応している。
［００２０６］１００％当量の臭化プロパルギルでの四級化
［００２０７］図１４のアルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（ＤＭＡＥＭＡ基の１．７０８４ｇ、１．７６×１０－３ｍｏｌ）を、２０ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水に再分散した。臭化プロパルギル（トルエン中８０ｗｔ．％、１９６μＬ、０．２０９ｇ、１．７６×１０－３ｍｏｌ）を３．５３ｍＬのＤＭＳＯに溶かした。臭化プロパルギルがＤＭＳＯに入った溶液を、アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム分散液に添加し、反応混合物を２３℃で１９時間振とうした。その後、反応混合物をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（３５００ ＭＷＣＯ、５×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析した。反応混合物を凍結乾燥させて、生成物を白色の粉末として単離した。
［００２０８］図１５Ｃは、１００％当量の臭化プロパルギルで四級化された合成アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム１５００を示す概略図を示している。コア１５１０のＰＤＭＡＥＭＡポリマー単位の第三級アミン基の約１００％がプロパルギル基で四級化されていると推定される。
ＣｕＡＡＣを介したグアニジンアジドの四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのコンジュゲーション
オクチル基で四級化された第三級アミン基の約１０％を有する四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのコンジュゲーション
［００２１０］図１５Ａのオクチル基で四級化された第三級アミン基の約１０％を有する四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（アルキン基の１．４８５ｇ、５．５５×１０－５ｍｏｌ）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの２０ｍＬの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に分散させた。グアニジンアジド（０．００９５ｇ、６．６６×１０－５ｍｏｌ）がＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した１ｍＬの溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に入った溶液を、脱気した注射器を介してナノワーム分散液に注入した。５ｍＬのアスコルビン酸（０．０６８４ｇ、３．８８×１０－４ｍｏｌ）が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介してナノワームとグアニジンアジドの分散液に注入した。その後、５ｍＬのＣｕＳＯ４（０．０２６５ｇ、１．６６×１０－４ｍｏｌ）が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介して反応混合物に注入した。アルゴン雰囲気下、２３℃で１９時間反応させた。空気にさらすことにより反応を中断し、懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ、９×１Ｌ、４時間ごとに変化）。反応溶液を凍結乾燥させて、白色の粉末として生成物を得た。
［００２１１］図１６Ａは、オクチル基で四級化された第三級アミン基の約１０％を有する四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームに合成された共役グアニジンアジドを示す概略図を示している。ナノワーム１６００は、ナノワーム実施例１８（Ｐ６）に対応している。
［００２１２］オクチル基で四級化された第三級アミン基の約１０％及びメチル基で四級化された第三級アミンの約９０％を有する四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのコンジュゲーション
［００２１３］図１５Ｂの四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（アルキン基の０．２５ｇ、８．４７×１０－６ｍｏｌ）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの１０ｍＬの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に分散させた。グアニジンアジド（０．００１４ｇ、１．０２×１０－５ｍｏｌ）がＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの１ｍＬの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に入った溶液を、脱気した注射器を介してナノワーム分散液に注入した。２ｍＬのアスコルビン酸（０．０１０４ｇ、５．９３×１０－５ｍｏｌ）が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介してナノワームとグアニジンアジドの分散液に注入した。その後、２ｍＬのＣｕＳＯ４（０．００４１ｇ、２．５４×１０－５ｍｏｌ）が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介して反応混合物に注入した。アルゴン雰囲気下、２３℃で１９時間反応させた。空気にさらすことにより反応を中断し、懸濁液をＭｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ、９×１Ｌ、４時間ごとに変化）。反応溶液を凍結乾燥させて、白色の粉末として生成物を得た。
［００２１４］図１６Ｂは、オクチル基で四級化された第三級アミン基の約１０％及びメチル基で四級化された第三級アミンの約９０％を有する四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームに合成された共役グアニジンアジドを示す概略図を示している。ナノワーム１６００は、ナノワーム実施例１９（Ｐ１０）に対応している。
Ｐ（ＮＩＰＡＭ－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ）－Ｎ３に基づくナノワーム
［００２１５］単一電子移動リビングラジカル重合によるＰ（ＮＩＰＡＭ ５５ －ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ ４８ ）の合成
［００２１６］ＮＩＰＡＭとＤＭＡＥＭＡとのコポリマーのマクロＣＴＡを、反応スキーム（ＶＩＩＩ）による単一電子移動リビングラジカル重合によって合成した。
Figure 2022547609000024
［００２１７］マグネチックスターラを備えた１０ｍＬのシュレンクチューブに、Ｃｕ（ＩＩ）Ｂｒ２（０．０１９７ｇ、８．８４×１０－５ｍｏｌ）及びＮａＢＨ４（０．００３３ｇ、８．８４×１０－５ｍｏｌ）を添加した。ゴム製セプタムでフラスコを密閉し、Ａｒで３０分間パージした。５ｍＬのガラスバイアルに、Ｍｅ６ＴＲＥＮ（２４μＬ、０．０２ｇ、８．８４×１０－５ｍｏｌ）及びＭｉｌｌｉ－Ｑ水（２．５６４ｍＬ）を添加し、バイアルを密閉し、溶液をＡｒで３０分間パージした。この溶液をＣｕ（ＩＩ）Ｂｒ２／ＮａＢＨ４シュレンクチューブにカニューレで移し、氷浴槽内に置き、ここでＣｕＩＩの還元を３０分間進行させた。ＮＩＰＡＭ（１ｇ、８．８４×１０－３ｍｏｌ）と、ＤＭＡＥＭＡ（０．８９３ｍＬ、０．８３３ｇ、５．３０×１０－３ｍｏｌ）と、開始剤ＥＢｉＢ（１６μＬ、０．０２１５ｇ、１．１０×１０－４ｍｏｌ）との別の混合物を、５ｍＬのガラスバイアル内でイソプロパノール（２．５６４ｍＬ）に溶かし、密閉し、アルゴンで０℃で３０分間パージし、その後、重合シュレンクチューブにカニューレで移した。０℃で９０分間重合を行った。
［００２１８］Ｐ（ＮＩＰＡＭ ５５ －ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ ４８ ）－Ｎ ３ の合成
［００２１９］Ｐ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）－Ｎ３のマクロＣＴＡを反応スキーム（ＩＸ）に従って合成した。
Figure 2022547609000025
［００２２０］２０当量のＮａＮ３が入った２ｍＬの水を反応スキーム（ＶＩＩＩ）の重合混合物に添加し、２５℃に温め、その後、一晩撹拌したままにした。反応混合物を、その後、アセトンに対して透析した（３×１Ｌ、３時間ごとに変化）。透析後の溶液を活性化塩基性アルミナに通して銅塩を除去した。回転蒸発によって溶媒を除去し、５ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水を添加し、残留物を乾燥凍結させて、生成物を白色の粉末として単離した。
［００２２１］１０％当量のヨードオクタンでのＰ（ＮＩＰＡＭ ５５ －ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ ４８ ）－Ｎ ３ の四級化
［００２２２］ＮＩＰＡＭとＤＭＡＥＭＡのコポリマーのマクロＣＴＡを反応スキーム（Ｘ）に従って合成した。
Figure 2022547609000026
［００２２３］Ｐ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）－Ｎ３（ＤＭＡＥＭＡ基の７．７１７８ｇ、２．６４×１０－２ｍｏｌ）を５０ｍＬのＤＣＭに溶かした。その後、ヨードオクタン（０．４７６ｍＬ、０．６３４ｇ、２．６４×１０－３ｍｏｌ）を添加し、反応を２３℃で１９時間行った。その後、反応混合物を０．０１Ｍのチオ硫酸ナトリウム溶液（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析し、続いて、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析した。反応混合物を凍結乾燥させて、生成物を白色の粉末として単離した。反応スキーム（Ｘ）に従って、オクチル基で四級化（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）－Ｎ３を形成した。ここで、Ｘは約５５、Ｙ（１－Ｚ％）は約４３．２、Ｙ（Ｚ％）は約４．８であった。
四級化Ｐ（ＮＩＰＡＭ－ＣＯ－ＤＭＡＥＭＡ）－Ｎ３のグラフト化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのグラフト
［００２２４］四級化Ｐ（ＮＩＰＡＭ ５５ －ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ ４８ ）－Ｎ ３ のアルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのＣｕＡＡＣを介したグラフト
［００２２５］１０％当量のヨードオクタン（スキームＸの反応生成物）を有する四級化Ｐ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）－Ｎ３（５．４８４ｇ、３．７５×１０－４ｍｏｌ）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水／ＤＭＳＯの９０ｍＬの混合物（８５％／１５％、ｖｖ．）に溶かした。その後、この溶液を図１５Ｃのプロパルギル基（アルキン基の０．５９７５ｇ、６．２５×１０－４ｍｏｌ）で四級化された四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームに添加し、混合物をアルゴンで３時間パージした。１０ｍＬのアスコルビン酸（０．７７０６ｇ、４．３８×１０－３ｍｏｌ）が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介して反応混合物に注入した。その後、１０ｍＬのＣｕＳＯ４（０．２９９３ｇ、１．８８×１０－３ｍｏｌ）が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介して反応混合物に注入した。アルゴン雰囲気下、２３℃で１９時間反応させた。空気にさらすことにより反応を中断し、懸濁液を０．０１ＭのＥＤＴＡ二ナトリウム塩（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析し、続いて、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ、９×１Ｌ、４時間ごとに変化）。得られた溶液を凍結乾燥させて、明青色の粉末として生成物を得た。
［００２２６］図１７は、アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム１７００Ａにグラフトされた四級化Ｐ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）を示す概略図を示している。得られたナノワーム１７００Ａは、アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームを含むコア１７１０を含む。四級化Ｐ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）－Ｎ３の部分１７３０は、アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームのアルキンＲ１基にグラフトされる。四級化Ｐ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）－Ｎ３の部分１７４０は、四級化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワームのプロパルギル基のアルキン基にグラフトされる。
［００２２７］３０％臭化プロパルギルでのグラフト化ＰＤＭＡＥＭＡナノワーム四級化、及びグアニジンアジドの四級化されたグラフト化アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのコンジュゲーション
［００２２８］図１７Ａのグラフト化ＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（ＤＭＡＥＭＡ基の２．２７５９ｇ、５．９４×１０－３ｍｏｌ）を、８０ｍＬのＭｉｌｌｉ－Ｑ水に再分散した。臭化プロパルギル（トルエン中８０ｗｔ．％、１９８μＬ、０．２１２ｇ、１．７８×１０－３ｍｏｌ）を１４．１２ｍＬのＤＭＳＯに溶かした。臭化プロパルギルがＤＭＳＯに入った溶液をグラフト化ＰＤＭＡＥＭＡナノワーム分散液に添加し、反応混合物を２３℃で１９時間振とうした。その後、反応混合物をＭｉｌｌｉ－Ｑ水（３５００ ＭＷＣＯ、６×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析した。反応混合物を凍結乾燥させて、生成物を明青色の粉末として単離した。
［００２２９］図１７Ｂは、アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム１７００Ｂにグラフトされた得られたＰ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）を示す概略図を示している。Ｐ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）の部分１７３０及び部分１７４０を、プロパルギル基及びオクチル基で四級化する。残りの第三級アミン基Ｙ（１－Ｚ％）の約３０％をプロパルギル基で四級化した。
［００２３０］図１７Ｂの四級化グラフト化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（アルキン基の１．５０６７ｇ、１．１５×１０－３ｍｏｌ）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの１８ｍＬの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に分散させた。グアニジンアジド（０．１６３ｇ、１．１５×１０－３ｍｏｌ）がＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの２ｍＬの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に入った溶液を、脱気した注射器を介してナノワーム分散液に注入した。１０ｍＬのアスコルビン酸（１．４１２ｇ、８．０２×１０－３ｍｏｌ）が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介してナノワームとグアニジンアジドの分散液に注入した。その後、１０ｍＬのＣｕＳＯ４（０．５４８４ｇ、３．４４×１０－３ｍｏｌ）が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介して反応混合物に注入した。アルゴン雰囲気下、２３℃で１９時間反応させた。空気にさらすことにより反応を中断し、懸濁液を０．０１ＭのＥＤＴＡ二ナトリウム塩（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、４時間ごとに変化）に対して透析し、続いて、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水に対して３６時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ、９×１Ｌ、４時間ごとに変化）。得られた溶液を凍結乾燥させて、明緑色の粉末として生成物を得た。
［００２３１］図１７Ｃは、四級化グラフト化アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム１７００Ｃへのグアニジンアジドの結果として生じるコンジュゲーションを示す概略図を示している。グアニジンアジドを、部分１７３０及び部分１７４０のＰ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）のプロパルギル基にコンジュゲートした。ナノワーム１７００Ｃは、ナノワーム実施例２０（Ｐ８）に対応している。
［００２３２］５０％臭化プロパルギルでのグラフト化ＰＤＭＡＥＭＡナノワーム四級化、及びグアニジンアジドの四級化されたグラフト化アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのコンジュゲーション
［００２３３］残りの第三級アミン基Ｙ（１－Ｚ％）の約５０％をプロパルギル基で四級化することにより、及びグアニジンアジドをプロパルギル四級化基にコンジュゲートすることにより、図１７Ｃと同様の四級化グラフト化アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワームを形成した。これらの形成されたナノワームは、ナノワーム実施例２１（Ｐ９）に対応している。
［００２３４］グアニジンアジド及びポリガラクトースアジドの四級化グラフト化アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのコンジュゲーション
［００２３５］図１７Ｂの四級化グラフト化アルキン－γ－チオラクトンＰＤＭＡＥＭＡナノワーム（アルキン基の０．５ｇ、３．８０×１０－４ｍｏｌ）を、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの４ｍＬの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に分散させた。グアニジンアジド（０．０４６ｇ、３．２３×１０－４ｍｏｌ）がＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの１ｍＬの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に入った溶液を、脱気した注射器を介してナノワーム分散液に注入した。ポリガラクトースアジド（０．１５５８ｇ、５．７０×１０－５ｍｏｌ）がＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの２ｍＬの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）に入った溶液を、脱気した注射器を介してナノワーム分散液に注入した。４ｍＬのアスコルビン酸（０．４６８６ｇ、２．６６×１０－３ｍｏｌ）溶液が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介してナノワームと、グアニジンアジドと、ポリガラクトースアジドの分散液に注入した。その後、４ｍＬのＣｕＳＯ４（０．１８２０ｇ、１．１４×１０－３ｍｏｌ）溶液が入ったＭｉｌｌｉ－Ｑ水とＤＭＳＯの脱気した溶液（８５％／１５％、ｖｖ．）を、脱気した注射器を介して反応混合物に注入した。アルゴン雰囲気下、２３℃で１９時間反応させた。空気にさらすことにより反応を中断し、懸濁液を０．０１ＭのＥＤＴＡ二ナトリウム塩（３５００ ＭＷＣＯ、３×１Ｌ、２時間ごとに変化）に対して透析し、続いて、Ｍｉｌｌｉ－Ｑ水に対して２４時間透析した（３５００ ＭＷＣＯ、６×１Ｌ、４時間ごとに変化）。得られた溶液を凍結乾燥させて、明緑色の粉末として生成物を得た。
［００２３６］図１７Ｄは、四級化グラフト化アルキンＰＤＭＡＥＭＡナノワームへのグアニジンアジド及びポリガラクトースアジドの結果として生じるコンジュゲーションを示す概略図を示す。グアニジンアジド及びポリガラクトースアジドを、部分１７３０及び部分１７４０のＰ（ＮＩＰＡＭ５５－ｃｏ－ＤＭＡＥＭＡ４８）のプロパルギル基にコンジュゲートした。ナノワーム１７００Ｄは、ナノワーム実施例２２（Ｐ１１）に対応している。
ポリガラクトースアジドの調製
［００２３７］工程１．６－Ｏ－アクリロイル－１，２：３，４－ジ－Ｏ－イソプロピリジデン－Ｄ－ガラクトピラノースのＳＥＴ－ＬＲＰ
［００２３８］以下の反応スキーム（ＸＩ）に従って、単一電子移動リビングラジカル重合を実施した。
Figure 2022547609000027
［００２３９］保護された糖アクリレート（０．５ｇ、１．５９×１０－３ｍｏｌ）、Ｍｅ６ｔｒｅｎ（４．３μＬ、０．００３７ｇ、１．５９×１０－５ｍｏｌ）、ＣｕＢｒ２／Ｍｅ６ｔｒｅｎ（０．００７２ｇ、１．５９×１０－５ｍｏｌ）及びＤＭＳＯ（１ｍＬ）を４ｍＬバイアルに添加し、０℃に冷却し、アルゴンで３０分間パージして、酸素を除去した。Ｃｕ（０）粉末（０．００１ｇ、１．５９×１０－５ｍｏｌ）を１５ｍＬシュレンクチューブに添加し、アルゴンで３０分間パージした。その後、開始剤ＥＢｉＢ（２３μＬ、０．０３１ｇ、１．５９×１０－４ｍｏｌ）がＤＭＳＯに入った１ｍＬの脱気した溶液を、脱気した注射器を介して４ｍＬバイアルに添加した。４ｍＬバイアルからの反応混合物を脱気した注射器を介してシュレンクチューブに移した。シュレンクチューブを２５℃の温度制御された油槽内に置いた。ＳＥＣ用のサンプルを経時的に取り出し、反応進行をモニタした。液体窒素でクエンチすることにより、４時間後に反応を中断した。その後、１０ｍＬのアセトンを再度溶かした反応混合物に添加し、この溶液を塩基性アルミナカラムに通した。カラムをアセトンで数回洗浄した。ロータリーエバポレーターを使用してアセトンを蒸発させ、残留物を直接アジド化工程に使用した。
［００２４０］工程２．保護ポリガラクトース－Ｂｒのアジド化
［００２４１］以下の反応スキーム（ＸＩＩ）に従って、保護ポリガラクトース－Ｂｒのアジド化を実施した。
Figure 2022547609000028
［００２４２］ポリマー（０．３５ｇ、１．０５×１０－４ｍｏｌ）を１５ｍＬのＤＭＦに溶かした。その後、ＮａＮ３（０．１３６３ｇ、２．１０×１０－３ｍｏｌ）をポリマー溶液に添加した。１９時間反応させた。窒素フローを一晩行ってＤＭＦを除去した。反応混合物を１２ｍＬのクロロホルムに再度溶かして、溶けなかった塩をろ過した。窒素フローによりクロロホルムを除去して、生成物として白色の粉末を得た。
［００２４３］工程３．保護ポリガラクトース－Ｎ ３ の脱保護
［００２４４］ポリマー（アセタール基の０．３ｇ、１．８×１０－３ｍｏｌ）を４ｍＬのＤＣＭに溶かした。その後、２ｍＬのＴＦＡ（２．９７８ｇ、２．６×１０－２ｍｏｌ、１４．４当量）を添加した。反応物を２４時間撹拌した。その後、反応混合物をアセトン（２×５００ｍＬ）に対して透析した。窒素フローによりアセトンを除去し、残留物を高真空下で乾燥させて、生成物として褐色の固体を得た。
ナノワームの抗菌特性
［００２４５］生Ｈ３Ｎ２インフルエンザウイルス
［００２４６］以下の手順に従って、ナノワームでコーティングされた表面を、生Ｈ３Ｎ２インフルエンザエンベロープウイルスに対して試験した。１．３×１０５ ＰＦＵ／ｍＬで１０μＬの液滴のウイルスをナノワームでコーティングされた表面に添加した。使用したウイルスはＡ／Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ／９７１５２９３／２０１３（Ｈ３Ｎ２）株であった。表面を室温で３０分間インキュベートし、その後、１９０μＬのＰＢＳ＋トリプシン（２μｇ／ｍＬ）で洗浄した。洗浄液の２倍段階希釈液、及び５０μＬの希釈液を各ウェルのＶｅｒｏ細胞に添加した。ウェルを３７℃で１時間インキュベートした。ウイルス洗浄液を除去し、重層培地（１．５％ ＣＭＣ、２％ ＦＣＳ、１：１００ ＰｅｎＳｔｒｅｐ、２μｇ／ｍＬ Ｔｒｙｐｓｉｎを有するＭ１９９培地）を添加し、その後３７℃で７２時間インキュベートした。１００μＬ／ウェルのよく冷えた８０％アセトン／２０％ＰＢＳを添加することにより重層及び固定細胞を除去し、－２０℃で２０分間インキュベートした。アセトンを除去し、一晩空気乾燥させた。その後、ｈＦＩ６ｖ３を２μｇ／ｍＬ、ヤギ抗ヒトＩＲＤＹＥ８００二次抗体を１：２０００希釈で用いたイムノステインプレートを実施した。プラーク形成単位をカウントし、１ｍｌあたりのプラーク形成単位を計算した。図１１は、ある態様による、ナノワームでコーティングされた表面についてのＨ３Ｎ２インフルエンザウイルスに対する抗菌活性の例を示している。ナノワームでコーティングされた表面のそれぞれ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）は、コントロールと比較してプラーク形成単位のレベルが低下した抗菌特性を示した。
［００２４７］溶液アッセイプロトコールによるクローン化弱毒化ＡＡＶ－ＨＡウイルス
［００２４８］以下の手順に従って、ナノワームでコーティングされた表面を、クローン化弱毒化ＡＡＶ－ＨＡウイルスに対して試験した。０．００２、０．２、及び２０マイクログラム（μｇ）のナノワームポリマーの溶液アッセイを、２５０マイクロリットル（μＬ）のＤＭＥＭ（ＦＣＳフリー）培地で希釈した。１．０×１０９ ＰＦＵ／ｍＬを含む１μＬのＡＡＶ－ＨＡ溶液を添加し、その後室温で３０分間インキュベートした。２５０μＬ／ウェルをＨＥＫ２９３細胞に添加し、３７℃で１時間インキュベートした。ウイルス溶液を細胞から除去し、ＤＭＥＭ培地をウェルに添加し、３７℃で１時間さらにインキュベートした。細胞を採取し、リアルタイムＰＣＲ用にゲノムＤＮＡを抽出した。抽出されたＤＮＡの定量化はｐｆｕ／ｍｌと相関していた。図１２は、ある態様による、ナノワームでコーティングされた表面についてのＡＡＶ－ＨＡウイルスに対する抗菌活性の例を示している。ナノワームでコーティングされた表面（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のそれぞれは、ナノワームポリマーの量が２０μｇに増加すると、抗菌特性の増加を示した。
［００２４９］表面アッセイプロトコールによるクローン化弱毒化ＡＡＶ－ＨＡウイルス
［００２５０］以下の手順に従って、ナノワームでコーティングされた表面を、クローン化弱毒化ＡＡＶ－ＨＡウイルスに対して試験した。ＰＢＳバッファー中で希釈されたＡＡＶ－ＨＡウイルスの１．０×１０６ ＰＦＵ／ｍＬの１０μＬの表面アッセイをナノワームでコーティングされた表面に添加し、室温で３０分間インキュベートした。表面を２５０μＬのＰＢＳで洗浄し、それぞれ２秒間５回ボルテックスした。２５０μＬをＨＥＫ２９３細胞を含む各ウェルに添加し、３７℃で１時間インキュベートした。ウイルス溶液を細胞から除去し、ＤＭＥＭ培地をウェルに添加し、３７℃で１時間さらにインキュベートした。細胞を採取し、リアルタイムＰＣＲ用にゲノムＤＮＡを抽出した。抽出されたＤＮＡの定量化はｐｆｕ／ｍｌと相関していた。図１３は、ある態様による、ナノワームでコーティングされた表面についてのＡＡＶ－ＨＡウイルスに対する抗菌活性の例を示している。ナノワームでコーティングされた表面のそれぞれ（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）は、コントロールと比較して及びＰＥＩの抗菌特性と比較して、プラーク形成単位のレベルが低下した抗菌特性を示した。
［００２５１］ＡＡＶ－ＨＡ組み換えウイルス（カプシド）に対するナノワームがスプレーされた表面
［００２５２］ＡＡＶ－ＨＡ組み換えウイルス（カプシド）に対して、ナノワームがスプレーされた表面を試験した。ｐＨを６．５に緩衝し、ＡＡＶ－ＨＡウイルスのゲノムコピーを１，０００，０００個含む１０μｌの溶液をさまざまな表面に適用した。図１８は、さまざまな表面に適用した場合のウイルス活性の低下を示している。表面１８１０は、ピラニア溶液で処理し、いずれのナノワームコーティングもスプレーしていないコントロールガラススリップ表面であった。表面１８２０は、いずれのナノワームコーティングもスプレーされていないアームレストの表面であった。表面１８３０は、ナノワーム実施例１７（Ｐ３）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１８４０は、ナノワーム実施例１８（Ｐ６）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１８５０は、ナノワーム実施例２０（Ｐ８）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１８６０は、ナノワーム実施例２１（Ｐ９）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１８７０は、ナノワーム実施例１９（Ｐ１０）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１８３０－１８７０は、ナノワーム溶液を５回スプレーすることにより形成された。ナノワームコーティングを有する表面１８３０－１８７０のそれぞれは、表面１８１０－１８２０と比較して上昇した抗菌効果を示した。
［００２５３］ＡＡＶ－ＨＡ組み換えウイルス（カプシド）に対して、ナノワームがスプレーされた表面を試験した。ｐＨを６．５に緩衝し、ＡＡＶ－ＨＡウイルスのゲノムコピーを１，０００，０００個含む１０μｌの溶液をさまざまな表面に適用した。図１９は、さまざまな表面に適用した場合のウイルス活性の低下を示している。表面１９１０は、ピラニア溶液で処理し、いずれのナノワームコーティングもスプレーしていないコントロールガラススリップ表面であった。表面１９２０は、いずれのナノワームコーティングもスプレーされていないアームレストの表面であった。表面１９３０は、ナノワーム実施例１７（Ｐ３）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１９４０－１９５０は、ナノワーム実施例２０（Ｐ８）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１９６０は、ナノワーム実施例２１（Ｐ９）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１９７０は、ナノワーム実施例１９（Ｐ１０）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１９８０は、ナノワーム実施例２２（Ｐ１１）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面１９４０は、ナノワーム溶液を２回スプレーすることにより形成された。表面１９５０－１９８０は、ナノワーム溶液を２回スプレーすることにより形成された。ナノワームコーティングを有する表面１９４０－１９８０のそれぞれは、表面１９１０－１９２０と比較して上昇した抗菌効果を示した。
［００２５４］ＡＡＶ－ＨＡ組み換えウイルス（カプシド）に対して、ナノワームがスプレーされた表面を試験した。ｐＨを７．４に緩衝し、ＡＡＶ－ＨＡウイルスのゲノムコピーを１，０００，０００個含む１０μｌの溶液をさまざまな表面に適用した。図２０は、さまざまな表面に適用した場合のウイルス活性の低下を示している。表面２０１０は、ピラニア溶液で処理し、いずれのナノワームコーティングもスプレーしていないコントロールガラススリップ表面であった。表面２０２０は、いずれのナノワームコーティングもスプレーされていないアームレストの表面であった。表面２０３０は、ナノワーム実施例１７（Ｐ３）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面２０４０は、ナノワーム実施例２０（Ｐ８）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面２０５０は、ナノワーム実施例２１（Ｐ９）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面２０６０は、ナノワーム実施例１９（Ｐ１０）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面２０７０は、ナノワーム実施例２２（Ｐ１１）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面２０３０－２０７０は、ナノワーム溶液を５回スプレーすることにより形成された。ナノワームコーティングを有する表面２０３０－２０７０のそれぞれは、表面２０１０－２０２０と比較して上昇した抗菌効果を示した。
［００２５５］コロナウイルス（エンベロープウイルス）に対するナノワームスプレーされた表面
［００２５６］ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２（エンベロープウイルス）カプシドに対して、ナノワームがスプレーされた表面を試験した。さまざまな表面に適用された、ｐＨ６．５で緩衝されたＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２サンプルの量。図２１は、３０分間曝露した後のさまざまな表面に塗布した場合のウイルス活性の低下を示している。表面２０１０は、いずれのナノワームコーティングもスプレーされていないアームレストの表面であった。表面２０２０は、ナノワーム実施例２０（Ｐ８）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面２０３０は、ナノワーム実施例２２（Ｐ１１）のナノワームコーティングを有するアームレストの表面であった。表面２０３０は、検出限界未満のウイルス活性の低下を示した。ナノワーム実施例２２（Ｐ１１）は、ナノワーム実施例２０には多糖基が存在しないのに対して、ナノワーム実施例２２の多糖基のグリカン模倣標的化によりナノワーム実施例２０（Ｐ８）と比較して抗ウイルス効果が高まったと考えられる。
［００２５７］本開示の様々な態様の説明は、例示を目的として提示されているものであり、網羅的な説明であること、又は開示された態様に限定されることを意図していない。当業者には、記載の態様の範囲及び精神から逸脱することなく、多数の修正例及び変更例が明らかになろう。本明細書で使用されている用語は、市場に見られる技術に関する諸態様の原理、実際的応用若しくは技術的改善を最もよく解説するため、又は本明細書に開示した諸態様を他の当業者にも理解可能にするために選ばれたものである。

Claims (37)

  1. ナノワームであって、
    複数のアルケン単位と、
    可逆的付加開裂連鎖移動剤由来のＲ１基を含む、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第１のセットと
    を含む、ナノワーム。
  2. 前記複数のマクロＣＴＡポリマー単位の前記第１のセットが、－２０℃から＋１００℃の水中下限臨界共溶温度（ＬＣＳＴ）を有する、請求項１に記載のナノワーム。
  3. 前記複数のマクロＣＴＡポリマー単位の前記第１のセットが、温度に応答するように構成されており、かつ、ｐＨ、塩分濃度、及び光からなる群より選択される環境条件に応答するように構成されている、請求項１又は２に記載のナノワーム。
  4. 前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位の前記Ｒ１基が、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される官能基である、請求項１から３のいずれか一項に記載のナノワーム。
  5. 前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位が四級化アミンを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のナノワーム。
  6. 前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位が、アルキル基、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、及びそれらの組み合わせからなる官能基から選択される官能化四級化アミンを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のナノワーム。
  7. 前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位が、アルキル基、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、ポリマー、及びそれらの組み合わせからなる官能基から選択される官能化四級化アミンの２つ以上のセットを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のナノワーム。
  8. 前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位が、短鎖アルキル四級化基の官能化四級化アミンの第１のセットと、長鎖アルキル四級化基の官能化四級化アミンの第２のセットとを含み、前記短鎖アルキル基が１から４個の炭素を有し、前記長鎖アルキル四級化基が５個以上の炭素を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のナノワーム。
  9. 複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第２のセットであって、前記第２のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位が可逆的付加開裂連鎖移動剤由来のＲ１基を含む、複数のマクロＣＴＡポリマー単位の第２のセットをさらに含み、
    前記複数のマクロＣＴＡポリマー単位の前記第１のセットが、前記複数のマクロＣＴＡポリマー単位の前記第２のセットとは異なる、
    請求項１から８のいずれか一項に記載のナノワーム。
  10. 前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位が、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＭ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート）（Ｆ）、ポリ（Ｎ－アセトキシエチルアクリルアミド）（ＰＮＡＥＡＡ）、ポリ（アクリロイルグリシンエチルエステル）（ＰＮＡＧＥＥ）、ポリ（（エチレングリコール）メチルエーテルメタクリレート）（ＰＥＧＭＥＭＡ）、ポリ（（プロピレングリコール）メタクリレート）（ＰＰＧＭＡ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド）（ＰＤＭＡ）、ポリ（Ｎ－デシルアクリルアミド）（ＰＤｃＡ）、ポリ（Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド）（ＰＤＥＡ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシン）（ＰＮＡＧ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンメチルエステル）（ＰＮＡＧＭＥ）、ポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンエチルエステル）（ＰＮＡＧＥＥ）及びポリ（Ｎ－アクリロイルグリシンプロピルエステル）（ＰＮＡＧＰＥ）、ポリアクリルアミド、ポリアクリレート、及びそれらのコポリマーからなる群より選択されるポリマーを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のナノワーム。
  11. 少なくとも親水性部分を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のナノワーム。
  12. 親水性部分と疎水性部分とを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のナノワーム。
  13. 前記複数のマクロＣＴＡポリマー単位の前記第１のセットの少なくとも一部にグラフトされた複数のグラフト化ポリマーをさらに含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載のナノワーム。
  14. 前記グラフト化ポリマーが、アルキル、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、及びそれらの組み合わせからなる官能基から選択される官能化四級化アミンを含む、請求項１３に記載のナノワーム。
  15. 前記グラフト化ポリマーが、アルキル、カルボン酸、アルキン、ピリジン、ドーパミン、チオラクトン、ビオチン、アジド、ペプチド配列、糖配列、プロテアーゼ、グリカナーゼ、及びそれらの組み合わせからなる官能基から選択される官能化四級化アミンの２つ以上のセットを含む、請求項１３又は１４に記載のナノワーム。
  16. 前記グラフト化ポリマーが、短鎖アルキル四級化基の官能化四級化アミンの第１のセットと、官能化四級化アミンの第２のセットとを含み、前記短鎖アルキル基が１から４個の炭素を有し、前記長鎖アルキル四級化基が５個以上の炭素を有する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載のナノワーム。
  17. 前記グラフト化ポリマーが、
    ペプチド配列を含む官能化四級化アミン基の第１のセットと、
    糖配列を含む官能化四級化アミン基の第２のセットと
    を含む、請求項１３から１６のいずれか一項に記載のナノワーム。
  18. 前記グラフト化ポリマーが、前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位の前記Ｒ１基にグラフトされている、請求項１３から１７のいずれか一項に記載のナノワーム。
  19. 前記グラフト化ポリマーが、前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位の第四級アミンにグラフトされている、請求項１３から１８のいずれか一項に記載のナノワーム。
  20. 前記複数のグラフト化ポリマーの第１のセットが、前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位の前記Ｒ１基にグラフトされており、
    前記複数の前記複数のグラフト化ポリマーの第２のセットが、前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位の第四級アミンにグラフトされている、
    請求項１３から１９のいずれか一項に記載のナノワーム。
  21. 前記グラフト化ポリマーが、付加重合、連鎖重合、ラジカル重合、金属触媒重合、ニトロキシド重合、交換連鎖移動重合、ＲＡＦＴ、ＳＥＴ－ＬＲＰ、縮合重合、及びそれらの組み合わせからなる群より選択される重合方法によって形成されている、請求項１３から２０のいずれか一項に記載のナノワーム。
  22. ２０から４００の前記アルケン単位と、１から２００の前記第１のセットの前記マクロＣＴＡポリマー単位と、１から１０，０００の前記グラフト化ポリマーとを含む、請求項１３から２１のいずれか一項に記載のナノワーム。
  23. ウイルス付着及びウイルス－細胞膜融合を阻害することができるペプチド配列を含む、請求項１から２２のいずれか一項に記載のナノワーム。
  24. ウイルスエンベロープを破壊することができるペプチド配列を含む、請求項１から２３のいずれか一項に記載のナノワーム。
  25. ウイルス複製を阻害することができるペプチド配列を含む、請求項１から２４のいずれか一項に記載のナノワーム。
  26. 細菌を殺滅することができる四級化されたアルキル四級アンモニウムカチオンを含む、請求項１から２５のいずれか一項に記載のナノワーム。
  27. 少なくとも親水性部分を含む、請求項１３から２６のいずれか一項に記載のナノワーム。
  28. 親水性部分と疎水性部分とを含む、請求項１３から２６のいずれか一項に記載のナノワーム。
  29. 請求項１から２８のいずれか一項に記載の、複数の前記ナノワームの第１のセットと、複数の前記ナノワームの第２のセットを含む、組成物。
  30. 請求項１から２９のいずれか一項に記載の前記ナノワームのうちの一つ又は組み合わせを含む、コーティング。
  31. 前記ナノワームの抗菌特性を補充するように洗浄可能である、請求項３０に記載のコーティング。
  32. 前記ナノワームが非毒性である、請求項３０又は３１に記載のコーティング。
  33. 少なくとも部分的に透明である、請求項３０から３２のいずれか一項に記載のコーティング。
  34. 少なくとも親水性部分を含む、請求項３０から３３のいずれか一項に記載のコーティング。
  35. 親水性部分と疎水性部分とを含む、請求項３０から３３のいずれか一項に記載のコーティング。
  36. 請求項３０から３５のいずれか一項に記載のコーティングを含む輸送体。
  37. 請求項３０から３５のいずれか一項に記載のコーティングを含む物体。
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