JP2023528471A - グラフト可能な殺生物性リンカーおよびポリマーならびにその使用 - Google Patents

グラフト可能な殺生物性リンカーおよびポリマーならびにその使用 Download PDF

Info

Publication number
JP2023528471A
JP2023528471A JP2022574440A JP2022574440A JP2023528471A JP 2023528471 A JP2023528471 A JP 2023528471A JP 2022574440 A JP2022574440 A JP 2022574440A JP 2022574440 A JP2022574440 A JP 2022574440A JP 2023528471 A JP2023528471 A JP 2023528471A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
polymer
moiety
independently
optionally substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022574440A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021248098A5 (ja
Inventor
オスマン ブルサ，
Original Assignee
デボジー モレキュラー， インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by デボジー モレキュラー， インコーポレイテッド filed Critical デボジー モレキュラー， インコーポレイテッド
Publication of JP2023528471A publication Critical patent/JP2023528471A/ja
Publication of JPWO2021248098A5 publication Critical patent/JPWO2021248098A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
    • A01P1/00—Disinfectants; Antimicrobial compounds or mixtures thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
    • A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
    • A01N25/10—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/0206—Polyalkylene(poly)amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/0206—Polyalkylene(poly)amines
    • C08G73/0213—Preparatory process
    • C08G73/0226—Quaternisation of polyalkylene(poly)amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/02—Polyamines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

即時グラフト可能なポリマーおよび化合物、これらにグラフトされた表面、ならびにこれらを作製する方法、ならびに細菌、真菌、原虫またはウイルスのうちの少なくとも１種の成長を制御するためにこれらを使用する方法が、開示されている。本出願は、一般にカテコールおよびダイポーダルシランリンカーなどの新規なグラフト可能なリンカー、ならびに殺生物特性および生体適合特性の両方を有するポリマー、それらの調製方法、ならびに表面の病原菌（例えば、細菌、ウイルスおよび真菌）のコロニー形成および増殖を予防および低減するための、表面におけるそのグラフト方法、ならびに表面に関する。

Description

関連出願への相互参照
本出願は、それらのすべての内容全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０２０年６月５日出願の米国仮特許出願第６３／０３５，６３５号、２０２０年６月５日出願の同第６３／０３５，６２８号、２０２１年３月２５日出願の同第６３／１６６，１１３号、および２０２１年３月２５日出願の同第６３／１６６，１１８号への優先権を主張する。
分野
本出願は、一般にカテコールおよびダイポーダル（dipodal）シランリンカーなどの新規なグラフト可能なリンカー、ならびに殺生物特性および生体適合特性の両方を有するポリマー、それらの調製方法、ならびに表面の病原菌（例えば、細菌、ウイルスおよび真菌）のコロニー形成および増殖を予防および低減するための、表面におけるそのグラフト方法、ならびに表面に関する。
背景
殺生物ポリマーは、様々な健康および工業的用途における感染性病原体の拡散を封じ込めて制御する目的で、重要性が次第に高まっている。この目的のため、溶液形態で使用するため、およびコーティングにより物質に殺生物活性を組み込むための殺生物ポリマーが開発されてきた。
長期保管のため、殺生物特性および生体適合特性の両方を有する殺生物ポリマーの溶液を手にすることが高度に望ましいと思われる。したがって、急速な多量の網状組織化を防止する即時使用可能な殺生物製品を手にし、それによって保管期間を延長させることが賢明である。
要約
一態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩａ）の少なくとも１つの部分を含むポリマーを提供する。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000001
 を含み、
式（ＸＶＩＩａ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｂ）または式（ＸＶＩＩｅ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000002
 を含み、
式（ＸＶＩＩｂ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０であり、
Figure 2023528471000003
 式（ＸＶＩＩｅ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000004
 をさらに含み、
式（ＩＩＩ）中、
ｒは、整数３～２０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｃ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000005
 を含み、
式（ＸＶＩＩｃ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｒは、整数３～１１であり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000006
 をさらに含み、
式（ＶＩＩ）中、
Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｇ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000007
 を含み、
式（ＸＶＩＩｇ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｈ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000008
 をさらに含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｆ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000009
 を含み、
式（ＸＶＩＩｆ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ４アルキルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｄ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000010
 を含む。
一態様では、本開示は、式（ＸＸＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000011
 を含み、
式（ＸＸＩ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩａ）または式（ＸＸＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000012
 を含み、
式（ＸＸＩａ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０であり、
Figure 2023528471000013
 式（ＸＸＩＩ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩｂ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000014
 を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000015
 を含み、
ｒは、整数３～２０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩｄ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000016
 を含み、
式（ＸＸＩｄ）中、
ｒは、整数３～１１である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000017
 を含み、
式（ＸＸＩＩ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000018
 をさらに含み、
式（ＶＩＩ）中、
Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩｃ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000019
 を含む。
一態様では、本発明は、式（ＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000020
 を含むポリマーを含み、
式（ＸＶＩＩｆ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ４アルキルである。
一態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩｆ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000021
 を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000022
 を含み、
ｒは、整数３～２０である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＶ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000023
 を含み、
式（ＩＶ）中、
ｒは、整数３～１１である。
一態様では、本開示は、式（Ｖ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000024
 を含むポリマーを提供し、
式（Ｖ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000025
 を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩ）の部分：
Figure 2023528471000026
 をさらに含み、
式（ＶＩＩ）中、
Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000027
 をさらに含み、
式（ＶＩＩＩ）中、
Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、本ポリマーとしては、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）、ポリビニルベンジルクロリド、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、メタクリル酸プロピニル、ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリビニルベンジル、ポリアミン、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（エチレン－ａｌｔ－スクシンイミド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）またはＣ３～Ｃ２２アルキンが挙げられる。
一態様では、本開示は、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）または式（ＩＸｈ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000028
Figure 2023528471000029
 を含むポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマーを提供し、
式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）および式（ＩＸｈ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、式（ＩＸｃ）または（ＩＸｄ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000030
 を含む。
一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、式（ＩＸｅ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
Figure 2023528471000031
 を含み、
式（ＩＸｅ）中、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルまたは式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000032
 であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000033
 であることを条件とする。
一態様では、本開示は、式（ＩＸｆ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
Figure 2023528471000034
 を含むポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマーを含み、
式（ＩＸｆ）中、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ１０アルキルまたは
Figure 2023528471000035
 であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000036
 であることを条件とする。
一態様では、本開示は、式（ＩＸｇ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
Figure 2023528471000037
 を含むポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマーを提供し、
式（ＩＸｇ）中、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ６アルキルまたは
Figure 2023528471000038
 であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000039
 であることを条件とする。
一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、式（ＸＩｂ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
Figure 2023528471000040
 を含み、
式（ＸＩｂ）中、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルまたは式（ＸＩａ）の部分：
Figure 2023528471000041
 であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（ＸＩａ）の部分：
Figure 2023528471000042
 であることを条件とする。
一態様では、本開示は、式（ＸＩｃ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
Figure 2023528471000043
 を含むポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマーを提供し、
式（ＸＩｃ）中、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ６アルキルまたは
Figure 2023528471000044
 であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、
Figure 2023528471000045
 であることを条件とする。
一部の実施形態では、式（ＸＩａ）の各部分
Figure 2023528471000046
 は、
Figure 2023528471000047
 である。
一態様では、本開示は、式（ＸＬ）の化合物：
Figure 2023528471000048
 を提供し、
式（ＸＬ）中、
Ｚは、単結合または連結基であり、
Ｂは、生体分子である。
一部の実施形態では、式（ＸＬ）の化合物は、
式（ＸＬａ）の化合物：
Figure 2023528471000049
 であり、
式（ＸＬａ）中、
Ｚは、単結合または連結基であり、
Ｂは、生体分子である。
一部の実施形態では、生体分子は、タンパク質、酵素またはペプチドから選択され、必要に応じて、生体分子は、少なくとも１つのチオール基を含む。
一部の実施形態では、Ｚは、
Figure 2023528471000050
 から選択され、Ｒは、
Figure 2023528471000051
Figure 2023528471000052
 から選択され、整数１～５である。
一態様では、本開示は、本開示のポリマーまたは本開示の化合物がグラフトされている、表面を提供する。一部の実施形態では、表面は、チタンおよびチタン合金、鉄および鋼などの金属；金属酸化物；セラミック；ポリエチレン（生物医学インプラントにおいて使用するための低次および高次網目組織、事前プラズマ活性化後）、テフロン（登録商標）（事前プラズマ活性化後）、ポリエチレンテレフタレート（事前プラズマ活性化後）およびポリプロピレン（低密度および高密度、事前プラズマ活性化後）、シリコーン、ゴム、ラテックス、プラスチック、ポリ酸無水物、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテトラフタレートおよびポリファゼンなどのポリマー；紙；レザー；綿、黄麻、亜麻、大麻、羊毛、動物の毛および絹などのテキスタイルまたはテキスタイル材料；ナイロンおよびポリエステルなどの合成布地；アクリルポリマー、アクリレートポリマー、アラミドポリマー、セルロース物質、綿、ナイロン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、レーヨン、羊毛、スパンデックス、絹およびビスコースなどの繊維材料を含む繊維を含むテキスタイル材料；ケイ素；木材；ガラス；セルロース化合物；ならびにヒト身体内には通常見出されないゲルおよび流体から選択される、物質を含む。
一態様では、本開示は、細菌、真菌、原虫またはウイルスのうちの少なくとも１種の成長を制御する方法であって、本開示のポリマーまたは本開示の化合物を表面にグラフトするステップを含む、方法を提供する。一部の実施形態では、細菌は、ヒト型結核菌（多剤耐性ＴＢおよび超多剤耐性ＴＢを含む）、ウシ型結核菌、Ｍ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ、ウシ型結核菌株ＢＣＧ、ＢＣＧの亜株、トリ型結核菌、Ｍ ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｅ、アフリカ型結核菌、Ｍ ｋａｎｓａｓｉｉ、Ｍ ｍａｒｉｎｕｍ、Ｍ ｕｌｃｅｒａｎｓ、ヨーネ菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ｅｑｕｉ、化膿性連鎖球菌、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｇａｌａｃｔｉａｅ、リステリア菌、Ｌｉｓｔｅｒｉａ ｉｖａｎｏｖｉｉ、炭疽菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ａｎｔｈｒａｃｅｓ）、枯草菌、Ｎｏｃａｒｄｉａ ａｓｔｅｒｏｉｄｅｓおよび他のノカルジア属の種、ヴィリダンス型連鎖球菌の群、ペプトコッカス属の種、ペプトストレプトコッカス属の種、イスラエル放線菌および他の放線菌属の種、ざ瘡プロピオンバクテリウム、破傷風菌、ウェルチ菌、ボツリヌス菌、他のクロストリジウム属の種、ならびにエンテロコッカス属の種から選択されるグラム陽性菌である。一部の実施形態では、細菌は、緑膿菌、他のシュードモナス属の種、カンピロバクターの種、コレラ菌、エールリヒア属の種、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌｅｕｒｏｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ ｈａｅｍｏｌｙｔｉｃａ、Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ ｍｕｌｔｏｃｉｄａ、他のパスツレラ属の種、レジオネラ・ニューモフィラ菌、他のレジオネラ属の種、腸チフス菌、他のサルモネラ属の種、赤痢菌属の種、ウシ流産菌、他のブルセラ属の種、トラコーマクラミジア（Ｃｈｌａｍｙｄｉ ｔｒａｃｈｏｍａｔｉｓ）、オウム病クラミジア、Ｃｏｘｉｅｌｌａ ｂｕｒｎｅｔｔｉ、大腸菌、髄膜炎菌（Ｎｅｉｓｅｒｒｉａ ｍｅｎｉｎｇｉｔｉｄｉｓ）、淋菌（Ｎｅｉｓｅｒｒｉａ ｇｏｎｏｒｒｈｅａ）、インフルエンザ菌、軟性下疳菌、他のヘモフィルス属の種、ペスト菌、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｌｉｔｉｃａ、他のエルジニア属の種、大腸菌、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｈｉｒａｅおよび他のエスケリキア属の種、ならびに他の腸内細菌科、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ、類鼻疽菌、野兎病菌、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ、Ｆｕｓｏｂａｓｃｔｅｒｉｕｍ ｎｕｃｌｅａｔｕｍ、Ｐｒｏｖｅｔｅｌｌａの種、Ｃｏｗｄｒｉａ ｒｕｍｉｎａｎｔｉｕｍ、クレブシエラ属の種、ならびにプロテウス属の種から選択されるグラム陰性菌である。一部の実施形態では、ウイルスは、インフルエンザ、中東呼吸器症候群関連コロナウイルス（ＭＥＲＳ－ＣｏＶ）、ライノウイルス、ポリオ、麻疹、エボラ、コクサッキー、西ナイル、黄熱、デング熱、ラッサ、リンパ球性脈絡髄膜炎、フニン、マチュポ、グアナリト、ハンタウイルス、リフトバレー熱、ラクロス、カリフォルニア脳炎、クリミア－コンゴ、マールブルク、日本脳炎、キャサヌル森林病、東部馬脳炎、西部馬脳炎、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）、パラインフルエンザ、タカリベおよびピキンデウイルスから選択される。
一態様では、本開示は、金属酸化物ナノ粒子、ならびに本開示の１種もしくは複数種のポリマー、および／または本開示の１つもしくは複数の化合物を含むコーティングを提供する。一部の実施形態では、複数の金属酸化物ナノ粒子が、表面に実質的に接触している。一部の実施形態では、１種または複数種のポリマーは、１種または複数種の金属酸化物ナノ粒子の表面にグラフトされている。一部の実施形態では、金属酸化物ナノ粒子は、酸化チタンナノ粒子を含む。
図１は、超音波処理および乾燥後の、対照とＯＤＭｃａｔ処理ろ紙との間の比較を例示する。ＯＤＭｃａｔ処理ろ紙のオレンジ色の外観は、綿に共有結合しているＯＤＭｃａｔ部分の四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素の対イオン数が多いことによる。
図２は、ボルテックス、超音波処理および乾燥後の、対照とＯＤＭｃａｔ処理綿との間の比較を例示する。ＯＤＭｃａｔ処理綿のオレンジ色の外観は、綿に共有結合しているＯＤＭｃａｔ部分の四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素の対イオン数がかなり多いことによる。
図３は、ボルテックス後の、対照とＣ２処理綿との間の比較を例示する。
図４は、ボルテックス、超音波処理および乾燥後の、対照とＣ２処理綿との間の比較を例示する。Ｃ２処理綿のオレンジ色の外観は、綿に共有結合しているＣ２部分の四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素の対イオン数がかなり多いことによる。
図５は、フルオレセイン試験後の、対照とＣ２処理ろ紙との間の比較を例示する。Ｃ２処理ろ紙のオレンジ色の外観は、綿に共有結合しているＣ２部分の四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素分子の数がかなり多いことによる。
図６は、ポリ（ビニルベンジルクロリド）のモノマーの構造を例示する。
図７は、ポリエチレンイミンのモノマーの構造を例示する。
図８は、ＰＥＩの完全メチル化モノマーの構造を例示する。
図９は、ビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ’－テトラアルキルエチレンジアンモニウム化合物を生成するための例示的な合成を例示する。一部の実施形態では、ビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ’－テトラアルキルエチレンジアンモニウム化合物は、疎水性と親水性の両方である。
図１０は、臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ，Ｎ－メチルアルキルアンモニウムの例示的な合成を例示する。一部の実施形態では、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ，Ｎ－メチルアルキルアンモニウム化合物は、抗細菌特性を呈示する。
図１１Ａは、ビス（３－メトキシシリルプロピル）アミンおよび臭化アルキル（臭化物もまた、塩化物またはヨウ化物の代わりに置き換えることができる）からのハロゲン化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）ジアルキルアンモニウムの例示的な合成を例示する。図１１Ｂは、ビス（３－メトキシシリルプロピル）アミンおよび臭化パーフルオロアルキルからの臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）ジフルオロアルキルアンモニウムの例示的な合成を例示する（臭化物もまた、塩化物またはヨウ化物の代わりに置き換えることができる）。
図１２Ａは、α，α’－ジブロモ－ｐ－キシレンとビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチルアミン（bis(3-trimethyoxysilylpropyl)-N-methyamine）との反応、次いでポリビニルピリジンによる処理、および、次に臭化Ｃ４～Ｃ２２アルキルなどのハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルによる処理によって、－ＣＨ２－Ｐｈ－ＣＨ２－連結基によりＰＶＰポリマーに連結した四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分を含むモノマーとＣ４～Ｃ１２アルキル部分（ｒ＝３～１１）を含むモノマーとを含む、ポリビニルピリジンポリマーを調製するための例示的な合成を例示する。ｘは、四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分を含むモノマーのモル比を表し、（１－ｘ）は、アルキル化された四級ピリジン部分を含むモノマーのモル比を表す。 図１２Ｂは、－Ｃ（ＣＯ）ＣＨ２－連結基によって四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分に連結されている三級アミンを含むモノマーを含むポリマーを調製する例示的な合成を例示する。ｘは、四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分を含むモノマーのモル比を表し、（１－ｘ）は、四級トリアルキルアミン部分を含むモノマーのモル比を表す。 図１２Ｃは、α，α’－ジブロモ－ｐ－キシレンとビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチルアミンとの反応と、その後の、ポリビニルピリジンによる処理、次に、臭化Ｃ４～Ｃ２２アルキルなどのハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルによる処理によって、－Ｃ（Ｏ）ＣＨ２－連結基によりＰＶＰポリマーに連結した四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分を含むモノマーとＣ４～Ｃ１２アルキル部分を含むモノマーとを含む、ポリビニルピリジンポリマー（ｒ＝３～１１）を調製するための例示的な合成を例示する。ｘは、四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分を含むモノマーのモル比を表し、（１－ｘ）は、アルキル化された四級ピリジン部分を含むモノマーのモル比を表す。非限定的な実施形態では、ｘは約１０であり、１－ｘは約９０である。
図１３は、四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチルアルキルアンモニウム部分を含むモノマーと（ＣＨ３）２Ｎ［（ＣＨ２）ｒＣＨ３］（ｒは、３～１１である）などの四級ジアルキルアミンを含むモノマーとを含むポリマーの例示的な合成を例示する。
図１４は、塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウムのＩＲスペクトルを例示する。２９１８ｃｍ－１および２８５２ｃｍ－１におけるバンドは、Ｃ－Ｈ伸縮に相当し、アルキル鎖の導入に成功していることを示している。１６８４ｃｍ－１のバンドは、２つのスペクトルにおいて同じである。それらは、カルボニル芳香族の伸縮によるものである。このスペクトルは、４－クロロアセチルカテコールの比較スペクトルを含む。
図１５は、カテコールアセチル－コブチルＰＶＰスペクトル（青線）のＩＲスペクトルを例示する。この図は、４－クロロアセチルカテコールの比較スペクトルを含む（ピンク色の線）。
図１６は、市販のポリ（ビニルベンジルクロリド）（５５ｋｄａ）と比較した、ビス（Ｎ－メチル）３プロピルトリメトキシシラン基およびＮ，Ｎ－ジメチルブチル基により部分四級化されている、ポリ（ビニルベンジルクロリド）のＩＲスペクトルを例示する。溶媒が、３３７８ｃｍ－１のバンドに依然として見える。ν ＣＨ２、ＣＨ３に対応する３つのバンドが、アルキル鎖である。点線のバンドは、ポリビニルベンジルクロリド中のベンジル基のν ＣＨ２を表す。アルキル鎖のＣＨ２、ＣＨ３バンドは、ポリマーが適切に四級化されていることを示す。
図１７は、臭化ビス（３－トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ－ジオクタデシルアンモニウムのＩＲスペクトルを例示する。２９７０ｃｍ－１、２９２１ｃｍ－１および２８５３ｃｍ－１における３つのバンドは、ＣＨ２、ＣＨ３の伸縮によるものである。１０３４ｃｍ－１および８８８ｃｍ－１のバンドは、メトキシシラン部分の指紋領域である。
図１８は、カテコールアセチル－コブチルＰＶＰコポリマーのＩＲスペクトルを例示し、バックグラウンドに非四級化ＰＶＰを示す。
図１９は、カテコールアセチル－コブチルＰＶＰコポリマーのＩＲスペクトルを例示する。２９３５ｃｍ－１および２８７１ｃｍ－１におけるバンドは、ブチル鎖におけるＣ－Ｈ伸縮を示す。このスペクトルは、ポリマー中のＣ－Ｎ＋伸縮による強いバンド（１６３４ｃｍ－１）を示す。１６８０ｃｍ－１のバンドは、ポリマーに組み込まれたカテコール部分における、同じ周波数でのショルダーに相当するカテコールの芳香族カルボニルによるものである。
図２０は、カテコールアセチル－コデシルＰＶＰコポリマーのＩＲスペクトルを例示し、バックグラウンドに非四級化ＰＶＰを示す。２９５４ｃｍ－１、２９２３ｃｍ－１および２８５３ｃｍ－１における３つのバンドは、ＣＨ２、ＣＨ３の伸縮によるものである。１６３９ｃｍ－１のバンドは、Ｃ－Ｎ＋伸縮を表す。１６７８ｃｍ－１のバンドは、カテコール部分の芳香族ニューＣ＝Ｏを表す。
図２１は、ビス（Ｎ－メチル）３プロピルトリメトキシシラン基およびＮ，Ｎ－ジメチルブチル基により部分四級化されている、ポリ（ビニルベンジルクロリド）コポリマーのＩＲスペクトルを例示する。溶媒は、３３７３ｃｍ－１のバンドに依然として見える。ν ＣＨ２、ＣＨ３に対応する３つのバンドが、アルキル鎖である。アルキル鎖のＣＨ２、ＣＨ３バンドは、ポリマーが適切に四級化されていることを示す。
図２２は、比１／９のアセチルカテコール基およびデシル基を部分グラフトした、完全メチル化四級化ＰＥＩランダムコポリマーのＩＲスペクトルを例示する。ν ＣＨ芳香族バンドは、３００９ｃｍ－１に位置する。３つのバンドＣＨ３、ＣＨ２は、アルキル鎖を表す。１６７４ｃｍ－１に、芳香族カルボニル伸縮によるわずかなショルダーが存在する。１６３３ｃｍ－１のバンドは、Ｃ－Ｎ＋伸縮によるものである。
図２３は、超分岐状のメチル化ＰＥＩ（７５０ｋｄａ）および市販ＰＥＩ（７５０ｋｄａ）のＩＲスペクトルを例示している。メチル化ＰＥＩランダムコポリマーにおける、３２７７ｃｍ－１バンドの消失は、メチル化が、ポリエチレンイミンと比較して、ほぼ完全であったことを証明している。
図２４は、１／９の比で四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分およびブチル部分を有する、部分四級化ＰＶＰランダムコポリマーである、ダイポーダル四級化ＰＶＰのＩＲスペクトルを例示している。
図２５は、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミンのＩＲスペクトルを例示する。
図２６は、中間生成物であるビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミンと比較した、１／９の比で四級ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分およびブチル部分を有する、部分四級化ＰＶＰランダムコポリマーである、ダイポーダル四級化ＰＶＰのＩＲスペクトルを例示している。１６３９ｃｍ－１のバンドは、ＰＶＰが四級化されていることを示す。１０６３ｃｍ－１および９０３ｃｍ－１および９１３ｃｍ－１におけるバンドは、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミン化合物およびダイポーダル四級化ＰＶＰのどちらにも存在する、メトキシシラン部分に相当する。
図２７は、市販のポリ（ビニルベンジルクロリド）（５５ｋｄａ）と比較した、ビス（Ｎ－メチル）３プロピルトリメトキシシラン基およびＮ，Ｎ－ジメチルブチル基により部分四級化されている、ポリ（ビニルベンジルクロリド）のＩＲスペクトルを例示する。３３７８ｃｍ－１のバンドに溶媒が依然として見える。ν ＣＨ２、ＣＨ３に対応する３つのバンドは、アルキル鎖である。点線のバンドは、ポリビニルベンジルクロリド中のベンジル基のν ＣＨ２を表す。アルキル鎖のＣＨ２、ＣＨ３バンドは、ポリマーが適切に四級化されていることを示す。
図２８Ａは、２工程で、アジド－アルキン環化付加による、本開示のカテコール部分へのチオール化アミノ酸（例えば、Ｒ－ＳＨ）を含有する生体分子（例えば、タンパク質、酵素、ペプチド）の結合に関する例示的なスキームを例示している。工程Ａでは、アルキン基は、マイケル付加によって生体分子に導入される。工程Ｂでは、生体分子は、アルキンとアジド基との間でのトリアゾール形成によってカテコール部分に結合する。工程Ｃでは、カテコール（catchol）部分が、表面にグラフトされ得る。 図２８Ｂは、２工程で、アジド－アルキン環化付加により、表面にグラフトされた本開示のカテコール部分へのチオール化アミノ酸（例えば、Ｒ－ＳＨ）を含有する生体分子（例えば、タンパク質、酵素、ペプチド）の結合に関する例示的なスキームを例示している。
図２９は、マイケル付加による、本開示のカテコール部分へのチオール化アミノ酸（例えば、Ｒ－ＳＨ）を含有する生体分子（例えば、タンパク質、酵素、ペプチド）の結合に関する例示的なスキームを例示している。工程Ａでは、マレイミドは、カテコール部分に導入される。工程Ｂでは、生体分子は、マイケル付加によってマレイミドに結合される。
図３０は、求核置換による、カテコール部分にチオール化アミノ酸（例えば、Ｒ－ＳＨ）を含有する生体分子（例えば、タンパク質、酵素、ペプチド）の結合に関する例示的なスキームを例示している。生体分子のチオール基は、緩衝条件下で、カテコール部分のヨード基に置き換わり、コンジュゲートされた生成物をもたらす。緩衝条件の非限定例は、ホウ酸緩衝液を使用する、ｐＨ約８．３における反応条件を維持することを含む。
図３１は、マレイミド部分を２つ含むカテコール部分にチオール化アミノ酸（例えば、Ｒ－ＳＨ）を含有する生体分子（例えば、タンパク質、酵素、ペプチド）の結合に関する例示的なスキームを例示しており、この場合、マレイミド部分は、リンカーＲによって互いにコンジュゲートされている。カテコール部分のチオール基は、マレイミド部分のうちの１つに最初にコンジュゲートされ、次に、生体分子が、チオール基によって、第２のマレイミド（maleimie）部分にコンジュゲートされる。リンカーＲの非限定例が、示されている。
図３２は、本開示の殺生物性コーティングを調製する方法の非限定例を例示している。
図３３は、臭化ビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ’－テトラアルキルエチレンジアンモニウムのＩＲスペクトルを例示する。２９５０ｃｍ－１、２９２１ｃｍ－１および２８５１ｃｍ－１における３つのバンドは、ＣＨ２、ＣＨ３の伸縮によるものである。１０４０ｃｍ－１および８８６ｃｍ－１のバンドは、メトキシシラン部分の指紋領域である。
図３４は、比１／９のプロピルトリメトキシシラン基およびヘキシル基で部分グラフトした、完全メチル化四級化ＰＥＩランダムコポリマーのＩＲスペクトルを例示する。１６３１ｃｍ－１のバンドは、Ｃ－Ｎ＋伸縮を表す。ＣＨ２、ＣＨ３伸縮バンドは、２９５６ｃｍ－１、２９２７ｃｍ－１および２８５９ｃｍ－１に観察される。
図３５は、１％ニンヒドリン水溶液処理後の、対照と、リンカーとして４－ヨードアセチルカテコールを使用してＬ－システインをグラフトしたろ紙との間の比較を例示している。処理後のろ紙は紫色に見え、Ｌ－システインのグラフトが成功したことを実証している。
図３６は、１％ニンヒドリン水溶液処理後の、対照と、リンカーとして４－ヨードアセチルカテコールを使用してＬ－システインがグラフトされているスライドガラスとの間の比較を例示している。処理後のスライドガラスは、青色／紫色の点を複数呈し、Ｌ－システインのグラフトが成功したことを実証している。
図３７は、対照ろ紙と、四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰにより処理したろ紙との間の比較を例示している。ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰにより処理したろ紙のオレンジ色の外観は、四級アンモニウム化合物に結合したフルオレセイン色素分子の数が多いことによる。このポリマーは、ろ紙に共有結合によりグラフトされている（超音波処理後でさえも、ろ紙に留まっている）。
図３８は、対照ろ紙と、ビス（Ｎ－メチル）３－プロピルトリメトキシシラン基およびＮ，Ｎ－ジメチルブチル基により部分四級化されているポリ（ビニルベンジルクロリド）により処理されたろ紙との間の比較を例示している。ビス（Ｎ－メチル）３－プロピルトリメトキシシラン基およびＮ，Ｎ－ジメチルブチル基により部分四級化されているポリ（ビニルベンジルクロリド）により処理したろ紙のオレンジ色の外観は、四級アンモニウム化合物に結合したフルオレセイン色素分子の数が多いことによる。このポリマーは、ろ紙に共有結合によりグラフトされている（超音波処理後でさえも、ろ紙に留まっている）。
図３９は、対照ろ紙と、３－トリメトキシプロピル－コヘキシル－ＰＥＩ（７５０ｋｄａのＰＥＩに由来する）により処理したろ紙との間の比較を例示している。３－トリメトキシプロピル－コヘキシル－ＰＥＩにより処理したろ紙のオレンジ色の外観は、四級アンモニウム化合物に結合したフルオレセイン色素分子の数が多いことによる。このポリマーは、ろ紙に共有結合によりグラフトされている（超音波処理後でさえも、ろ紙に留まっている）。
図４０は、対照ろ紙と、３－トリメトキシプロピル－コデシル－ＰＥＩ（２５ｋｄａのＰＥＩに由来する）により処理したろ紙との間の比較を例示している。３－トリメトキシプロピル－コデシル－ＰＥＩにより処理したろ紙のオレンジ色の外観は、四級アンモニウム化合物に結合したフルオレセイン色素分子の数が比較的多いことによる。このポリマーは、ろ紙に共有結合によりグラフトされている（超音波処理後でさえも、ろ紙に留まっている）。
図４１は、対照ろ紙と、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミンにより処理したろ紙との間の比較を例示している。ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミンにより処理したろ紙のオレンジ色の外観は、四級アンモニウム化合物に結合したフルオレセイン色素分子の数が多いことによる。この化合物は、ろ紙に共有結合によりグラフトされている（超音波処理後でさえも、ろ紙に留まっている）。
図４２は、対照ろ紙と、臭化ビス（３－トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ－ジヘキサデシルアンモニウムにより処理したろ紙との間の比較を例示している。臭化ビス（３－トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ－ジヘキサデシルアンモニウムにより処理したろ紙のオレンジ色の外観は、四級アンモニウム化合物の四級アミノ基に結合したフルオレセイン色素分子の数が比較的多いことによる。このモノマーは、ろ紙に共有結合している（超音波処理後でさえも、ろ紙に留まっている）。モノマーしかグラフトされていない場合、フルオレセインが紙に一層、深く浸透しているので、オレンジ色は、ろ紙の場合、時として、ポリマーよりもモノマーに対してわずかに強く見える。これは、電荷密度とは無関係である。
図４３は、対照ろ紙と、臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ，Ｎ－メチルアルキルアンモニウムにより処理したろ紙との間の比較を例示している。臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ，Ｎ－メチルアルキルアンモニウムにより処理したろ紙のオレンジ色の外観は、四級アンモニウム化合物に結合したフルオレセイン色素分子の数が比較的多いことによる。このモノマーは、ろ紙に共有結合している（超音波処理後でさえも、ろ紙に留まっている）。モノマーしかグラフトされていない場合、フルオレセインが紙に一層、深く浸透しているので、オレンジ色は、ろ紙の場合、時として、ポリマーよりもモノマーに対してわずかに強く見える。これは、電荷密度とは無関係である。
図４４は、対照ろ紙と、ビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ’－テトラアルキルエチレンジアンモニウムにより処理したろ紙との間の比較を例示している。ビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ’－テトラアルキルエチレンジアンモニウムにより処理したろ紙のオレンジ色の外観は、四級アンモニウム化合物に結合したフルオレセイン色素分子の数が比較的多いことによる。このモノマーは、ろ紙に共有結合している（超音波処理後でさえも、ろ紙に留まっている）。モノマーしかグラフトされていない場合、フルオレセインが紙に一層、深く浸透しているので、オレンジ色は、ろ紙の場合、時として、ポリマーよりもモノマーに対してわずかに強く見える。これは、電荷密度とは無関係である。
詳細な説明
他に定義されない限り、本明細書において使用される技術用語および科学用語はすべて、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書において言及されている特許および刊行物はすべて、それらの全体が参照により組み込まれている。
定義
用語「殺生物剤」は、本明細書において使用する場合、細菌、酵母、原虫および真菌によって例示される、微生物を死滅させることができるか、またはこれを無害にすることができる、化学化合物、化学組成物、化学製剤を意味する。
用語「統計学的コポリマー」は、本明細書において使用する場合、１つより多いモノマーから構成され、異なるモノマー単位は、ポリマー鎖に無作為に分布されている、コポリマーとして定義される。
本明細書において使用する場合、用語「グラフト」および「グラフトすること」とは、表面の官能基と部分との間に共有結合性連結を形成することによる、表面への部分の結合を指す。
他に明記しない限り、本明細書において図示されている化学構造は、１個または複数の同位体に富む原子が存在することしか違いのない、化合物を含むことが意図される。例えば、重水素またはトリチウムにより１個または複数の水素原子が置き換えられている化合物、あるいは１３Ｃまたは１４Ｃに富む炭素によって１個または複数の炭素原子が置き換えられている化合物が、本発明の範囲内にある。
範囲が、例えば、分子量または化学式などの物理特性または化学的特性を記載するために本明細書において使用されている場合、範囲およびこの範囲内の具体的な実施形態のすべての組合せならびに部分組合せが、含まれることが意図されている。用語「約」の使用は、数または数値範囲を言及する場合、言及されているその数または数値範囲が、実験の変動の範囲内（または、統計的な実験誤差内）の概数であり、こうして、この数または数値範囲は変動してもよいことを意味する。この変動は、通常、明記した数または数値範囲の０％～１５％、好ましくは０％～１０％、より好ましくは０％～５％である。用語「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（および、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」などの関連用語）は、例えば、記載した特徴「からなる」または「から実質的になる」、物質の任意の組成物、方法またはプロセスの実施形態などのような実施形態を含む。
「アルキル」とは、１～１０個の炭素原子を有する、不飽和を含有しない、炭素原子および水素原子だけからなる、直鎖または分岐状の炭化水素鎖ラジカルを指す（例えば、（Ｃ１～１０）アルキルまたはＣ１～１０アルキル）。「１～１０」などの数値範囲が本明細書において現れる場合には常に、所与の範囲における各整数を指し、例えば、「１～１０個の炭素原子」は、アルキル基が、１個の炭素原子、２個の炭素原子、３個の炭素原子など、最大で１０個の炭素原子（これを含む）からなってもよいことを意味するが、この定義は、数値範囲が具体的に指定されていない用語「アルキル」の出現も包含することが意図されている。典型的なアルキル基としては、決して限定されないが、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル イソブチル、三級ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、セプチル（septyl）、オクチル、ノニルおよびデシルが含まれる。アルキル部分は、例えば、メチル（Ｍｅ）、エチル（Ｅｔ）、ｎ－プロピル（Ｐｒ）、１－メチルエチル（イソプロピル）、ｎ－ブチル、ｎ－ペンチル、１，１－ジメチルエチル（ｔ－ブチル）および３－メチルヘキシルなど、単結合によって分子の残りに結合され得る。本明細書において他に具体的に明記しない限り、アルキル基は、１つまたは複数の置換基によって必要に応じて置換されており、置換基は、独立して、ヘテロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシ、ハロ、シアノ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、ニトロ、トリメチルシラニル、－ＯＲａ、－ＳＲａ、－ＯＣ（Ｏ）－Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、Ｎ（Ｒａ）Ｃ（ＮＲａ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＯＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（ｔは、１または２である）またはＰＯ３（Ｒａ）２（Ｒａはそれぞれ、独立して、水素、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルである）である。
「アルキニル」とは、２～１０個の炭素原子を有する、少なくとも１つの三重結合を含有し、炭素原子および水素原子だけからなる、直鎖または分岐状の炭化水素鎖ラジカル基を指す（すなわち、（Ｃ２～１０）アルキニルまたはＣ２～１０アルキニル）。「２～１０」などの数値範囲が本明細書において現れる場合には常に、所与の範囲における各整数を指し、例えば、「２～１０個の炭素原子」は、アルキニル基が、２個の炭素原子、３個の炭素原子など、最大で１０個の炭素原子（これを含む）からなってもよいことを意味する。アルキニルは、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニルおよびヘキシニルなど、単結合によって分子の残りに結合していてもよい。本明細書において他に具体的に明記しない限り、アルキニル基は、１つまたは複数の置換基によって必要に応じて置換されており、置換基は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシ、ハロ、シアノ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、ニトロ、トリメチルシラニル、－ＯＲａ、－ＳＲａ、－ＯＣ（Ｏ）－Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、Ｎ（Ｒａ）Ｃ（ＮＲａ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＯＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（ｔは、１または２である）またはＰＯ３（Ｒａ）２（Ｒａはそれぞれ、独立して、水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルである）である。
「カルボキシル」とは、－（Ｃ＝Ｏ）ＯＨラジカルを指す。
「シアノ」とは、－ＣＮラジカルを指す。
用語「アルコキシ」とは、酸素を介して親構造に結合した、直鎖状、分岐状、環式の立体配置、およびそれらを組み合わせた１～８個の炭素原子を含む、－Ｏ－アルキル基を指す。例としては、以下に限定されないが、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、シクロプロピルオキシおよびシクロヘキシルオキシが含まれる。「低級アルコキシ」は、１～６個の炭素を含有するアルコキシ基を指す。
用語「置換アルコキシ」とは、アルキル構成体が、置換されているアルコキシ（すなわち、－Ｏ－（置換アルキル））を指す。本明細書において他に具体的に明記しない限り、アルコキシ基のアルキル部分は、１つまたは複数の置換基によって必要に応じて置換されており、置換基は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシ、ハロ、シアノ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、ニトロ、トリメチルシラニル、－ＯＲａ、－ＳＲａ、－ＯＣ（Ｏ）－Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、Ｎ（Ｒａ）Ｃ（ＮＲａ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＯＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（ｔは、１または２である）またはＰＯ３（Ｒａ）２（Ｒａはそれぞれ、独立して、水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルである）である。
「アミノ」または「アミン」とは、－Ｎ（Ｒａ）２ラジカル基を指し、本明細書において他に具体的に明記しない限り、Ｒａはそれぞれ、独立して、水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルである。－Ｎ（Ｒａ）２基が、水素以外のＲａ置換基を２つ有する場合、それらは、窒素原子と組み合わされて、４員、５員、６員または７員の環を形成することができる。例えば、－Ｎ（Ｒａ）２は、以下に限定されないが、１－ピロリジニルおよび４－モルホリニルを含むことが意図されている。本明細書において他に具体的に明記しない限り、アミノ基は、１つまたは複数の置換基によって必要に応じて置換されており、置換基は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシ、ハロ、シアノ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、ニトロ、トリメチルシラニル、－ＯＲａ、－ＳＲａ、－ＯＣ（Ｏ）－Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、Ｎ（Ｒａ）Ｃ（ＮＲａ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＯＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（ｔは、１または２である）またはＰＯ３（Ｒａ）２（Ｒａはそれぞれ、独立して、水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルである）である。
用語「置換アミノ」とは、－ＮＨＲａおよびＮＲａＲａ基のＮ－オキシドも指し、それぞれは、上記の通りである。Ｎ－オキシドは、対応するアミノ基を例えば、過酸化水素またはｍ－クロロ過安息香酸で処理することによって調製することができる。
「アミド（ａｍｉｄｅ）」または「アミド（ａｍｉｄｏ）」とは、式－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２または－ＮＨＣ（Ｏ）Ｒを有する化学部分を指し、Ｒは、水素、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール（環炭素を介して結合している）および複素脂環式（環炭素を介して結合している）からなる群から選択され、それらの部分はそれぞれ、それ自体、必要に応じて置換されていてもよい。アミドの－Ｎ（Ｒ）２のＲ２は、これが結合している窒素と必要に応じて一緒になって、４員、５員、６員または７員の環を形成してもよい。本明細書において他に具体的に明記しない限り、アミド基は、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリールまたはヘテロシクロアルキルに関して本明細書に記載されている置換基の１つまたは複数によって独立して、必要に応じて置換されている。アミドは、本明細書において開示されている化合物に結合し、これによってプロドラッグを形成している、アミノ酸またはペプチド分子であってもよい。このようなアミドを作製するための手順および具体的な基は、当業者に公知であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Greene and Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Ed., John Wiley & Sons, New York, N.Y., 1999などの影響力の大きな情報源に容易に見出すことができる。
「エステル」とは、式－ＣＯＯＲの化学ラジカルを指し、Ｒは、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール（環炭素を介して結合する）および複素脂環式（環炭素を介して結合する）からなる群から選択される。エステルを作製するための手順および具体的な基は、当業者に公知であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Greene and Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Ed., John Wiley & Sons, New York, N.Y., 1999などの影響力の大きな情報源に容易に見出すことができる。本明細書において他に具体的に明記しない限り、エステル基は、１つまたは複数の置換基によって必要に応じて置換されており、置換基は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシ、ハロ、シアノ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、ニトロ、トリメチルシラニル、－ＯＲａ、－ＳＲａ、－ＯＣ（Ｏ）－Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、Ｎ（Ｒａ）Ｃ（ＮＲａ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＯＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（ｔは、１または２である）またはＰＯ３（Ｒａ）２（Ｒａはそれぞれ、独立して、水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルである）である。
「ハロ」、「ハロゲン化物」または代替的に、「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードを意味することが意図されている。用語「ハロアルキル」、「ハロアルケニル」、「ハロアルキニル」および「ハロアルコキシ」には、１個もしくは複数のハロ基、またはそれらの組合せにより置換されている、アルキル、アルケニル、アルキニルおよびアルコキシ構造体が含まれる。例えば、用語「フルオロアルキル」および「フルオロアルコキシ」は、ハロがフッ素である、ハロアルキル基およびハロアルコキシ基をそれぞれ含む。
「ヘテロアリール」または「複素芳香族」または「ＨｅｔＡｒ」または「Ｈｅｔ」とは、窒素、酸素および硫黄から選択される１個または複数の環ヘテロ原子を含み、かつ単環式環系、二環式環系、三環式環系または四環式環系であってもよい、５～１８員の芳香族ラジカル（例えば、Ｃ５～Ｃ１３ヘテロアリール）を指す。「５～１８」などの数値範囲が本明細書において現れる場合には常に、所与の範囲における各整数を指し、例えば、「５～１８個の環原子」は、ヘテロアリール基が、５個の環原子、６個の環原子など、最大で１８個の環原子（これを含む）からなってもよいことを意味する。その名称が「－イル（－ｙｌ）」で終わる一価のヘテロアリールラジカルから、自由原子価を有する原子から１個の水素原子を除くことによって誘導される二価ラジカルは、対応する一価ラジカルの名称に「－イデン（－ｉｄｅｎｅ）」を付け加えることによって命名され、例えば、２つの結合点を有するピリジル基は、ピリジリデンとなる。Ｎ含有「複素芳香族」または「ヘテロアリール」部分とは、環の骨格原子のうちの少なくとも１個が窒素原子である、芳香族基を指す。多環式ヘテロアリール基は、縮合されていてもよく、または縮合されていなくてもよい。ヘテロアリールラジカル中のヘテロ原子（複数可）は、必要に応じて酸化されている。１つまたは複数の窒素原子は、存在する場合、必要に応じて四級化されている。ヘテロアリールは、環（複数可）の任意の原子を介して、分子の残りに結合していてもよい。ヘテロアリールの例としては、以下に限定されないが、アゼピニル、アクリジニル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾインドリル、１，３－ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル（benzooxazolyl）、ベンゾ［ｄ］チアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ［ｂ］［１，４］ジオキセピニル、ベンゾ［ｂ］［１，４］オキサジニル、１，４－ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル（benzoxazolyl）、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾオキサゾリル（benzoxazolyl）、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾフラザニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチエニル（ベンゾチオフェニル）、ベンゾチエノ［３，２－ｄ］ピリミジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ［４，６］イミダゾ［１，２－ａ］ピリジニル、カルバゾリル、シンノリニル、シクロペンタ［ｄ］ピリミジニル、６，７－ジヒドロ－５Ｈ－シクロペンタ［４，５］チエノ［２，３－ｄ］ピリミジニル、５，６－ジヒドロベンゾ［ｈ］キナゾリニル、５，６－ジヒドロベンゾ［ｈ］シンノリニル、６，７－ジヒドロ－５Ｈ－ベンゾ［６，７］シクロヘプタ［１，２－ｃ］ピリダジニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラザニル、フラノニル、フロ［３，２－ｃ］ピリジニル、５，６，７，８，９，１０－ヘキサヒドロシクロオクタ［ｄ］ピリミジニル、５，６，７，８，９，１０－ヘキサヒドロシクロオクタ［ｄ］ピリダジニル、５，６，７，８，９，１０－ヘキサヒドロシクロオクタ［ｄ］ピリジニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、５，８－メタノ－５，６，７，８－テトラヒドロキナゾリニル、ナフチリジニル、１，６－ナフチリジノニル、オキサジアゾリル、２－オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、５，６，６ａ，７，８，９，１０，１０ａ－オクタヒドロベンゾ［ｈ］キナゾリニル、１－フェニル－１Ｈ－ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピラニル、ピロリル、ピラゾリル、ピラゾロ［３，４－ｄ］ピリミジニル、ピリジニル、ピリド［３，２－ｄ］ピリミジニル、ピリド［３，４－ｄ］ピリミジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピロリル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、５，６，７，８－テトラヒドロキナゾリニル、５，６，７，８－テトラヒドロベンゾ［４，５］チエノ［２，３－ｄ］ピリミジニル、６，７，８，９－テトラヒドロ－５Ｈ－シクロヘプタ［４，５］チエノ［２，３－ｄ］ピリミジニル、５，６，７，８－テトラヒドロピリド［４，５－ｃ］ピリダジニル、チアゾリル、チアジアゾリル、チアピラニル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、チエノ［２，３－ｄ］ピリミジニル、チエノ［３，２－ｄ］ピリミジニル、チエノ［２，３－ｃ］ピリジニルおよびチオフェニル（すなわち、チエニル）が挙げられる。本明細書において他に具体的に明記しない限り、ヘテロアリール部分は、１つまたは複数の置換基によって必要に応じて置換されており、置換基は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシ、ハロ、シアノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、トリメチルシラニル、－ＯＲａ、－ＳＲａ、－ＯＣ（Ｏ）－Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、Ｎ（Ｒａ）Ｃ（ＮＲａ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＯＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（ｔは、１または２である）またはＰＯ３（Ｒａ）２（Ｒａはそれぞれ、独立して、水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルである）である。
置換ヘテロアリールは、例えば、ピリジニルＮ－オキシドなどの１つまたは複数のオキシド（－Ｏ－）置換基により置換されている環系も含む。
「ヘテロシクロアルキル」は、２～１２個の炭素原子、ならびに窒素、酸素および硫黄から選択される１～６個のヘテロ原子を含む、安定な３～１８員の非芳香環ラジカルを指す。「３～１８」などの数値範囲が本明細書において現れる場合には常に、所与の範囲における各整数を指し、例えば、「３～１８個の環原子」は、ヘテロシクロアルキル基が、３個の環原子、４個の環原子など、最大で１８個の環原子（これを含む）からなってもよいことを意味する。本明細書において他に具体的に明記しない限り、ヘテロシクロアルキルラジカルは、単環式環系、二環式環系、三環式環系または四環式環系であり、縮合環系または架橋環系を含むことができる。ヘテロシクロアルキルラジカル中のヘテロ原子は、必要に応じて酸化されていてもよい。１個または複数の窒素原子は、存在する場合、必要に応じて四級化されている。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している。ヘテロシクロアルキルは、環（複数可）の任意の原子を介して、分子の残りに結合していてもよい。このようなヘテロシクロアルキルラジカルの例としては、以下に限定されないが、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－チオモルホリニルおよび１，１－ジオキソ－チオモルホリニルが挙げられる。本明細書において他に具体的に明記しない限り、ヘテロシクロアルキル部分は、１つまたは複数の置換基によって必要に応じて置換されており、置換基は、独立して、アルキル、ヘテロアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、ヒドロキシ、ハロ、シアノ、ニトロ、オキソ、チオオキソ、トリメチルシラニル、－ＯＲａ、－ＳＲａ、－ＯＣ（Ｏ）－Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）ＯＲａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｒａ、－Ｎ（Ｒａ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）２、Ｎ（Ｒａ）Ｃ（ＮＲａ）Ｎ（Ｒａ）２、－Ｎ（Ｒａ）Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＯＲａ（ｔは、１または２である）、－Ｓ（Ｏ）ｔＮ（Ｒａ）２（ｔは、１または２である）またはＰＯ３（Ｒａ）２（Ｒａはそれぞれ、独立して、水素、アルキル、フルオロアルキル、カルボシクリル、カルボシクリルアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクロアルキル、ヘテロシクロアルキルアルキル、ヘテロアリールまたはヘテロアリールアルキルである）である。
「ヘテロシクロアルキル」はまた、二環式環系を含み、この場合、３～７個の環原子を通常、有する一方の非芳香環は、酸素、硫黄および窒素から独立して選択される１～３個のヘテロ原子に加え、少なくとも２個の炭素原子、ならびに上述のヘテロ原子のうちの少なくとも１個を含む組合せ物を含有し、そして３～７個の環原子を通常、有する他方の環は、酸素、硫黄および窒素から独立して選択される１～３個のヘテロ原子を必要に応じて含有し、芳香族ではない。
「オキサ」とは、－Ｏ－ラジカルを指す。
「オキソ」とは、＝Ｏラジカルを指す。
「部分」とは、分子の特定のセグメントまたは官能基を指す。化学部分は、多くの場合、分子に組み込まれたまたは分子に結合した認識される化学実体である。
「脱離基または脱離原子」は、選択される反応条件下で、出発原料から開裂する任意の基または原子のことであり、こうして、特定の部位において反応が促進される。このような基の例には、特に指定がない限り、ハロゲン原子およびメシルオキシ、ｐ－ニトロベンゼンスルホニルオキシおよびトシルオキシ基が含まれる。
「保護基」は、多官能化合物における１つまたは複数の反応部位を選択的に遮断し、こうして、ある化学反応を別の非保護反応部位において選択的に行うことができる基であって、次に、その基を、選択的な反応が完了した後に容易に除去され得るか、または脱保護され得る、基を意味することが意図される。様々な保護基は、例えば、T. H. Greene and P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, Third Edition, John Wiley & Sons, New York (1999)に開示されている。
「置換されている」とは、言及した基が、例えば、アシル、アルキル、アルキルアリール、シクロアルキル、アラルキル、アリール、炭水化物、カーボネート、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオキシ、メルカプト、アルキルチオ、アリールチオ、シアノ、ハロ、カルボニル、エステル、チオカルボニル、イソシアナト、チオシアナト、イソチオシアナト、ニトロ、オキソ、パーハロアルキル、パーフルオロアルキル、ホスフェート、シリル、スルフィニル、スルホニル、スルホンアミジル、スルホキシル、スルホネート、ウレアおよびアミノ（一置換アミノ基および二置換アミノ基を含む）、ならびに保護されたそれらの誘導体から個別に、および独立して選択される、１つまたは複数の追加の基、ラジカルまたは部分に結合していることがあることを意味する。置換基は、それ自体、置換されていてもよく、例えば、シクロアルキル置換基は、それ自体、その環炭素の１個または複数において、ハロゲン化物置換基を有してもよい。用語「必要に応じて置換されている」は、指定した基、ラジカルまたは部分による必要に応じた置換を意味する。
誤解を避けるために、本発明の特定の態様、実施形態または実施例と関連して記載されている特定の特徴（例えば、整数、特色、値、使用、疾患、式、化合物または基）は、それらと適合しないことがない限り、本明細書に記載されている任意の他の態様、実施形態または実施例に適用可能なものとして理解されることが本明細書で意図されている。したがって、このような特徴は、適切な場合、本明細書において定義されている定義、特許請求の範囲または実施形態のいずれかと関連して使用することができる。この明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）において開示されている特徴のすべて、および／またはそのように開示されている任意の方法もしくはプロセスの工程のすべてを、任意の組合せで組み合わせてもよいが、特徴および／または工程の少なくとも一部が相互に排他的となる組合せを除く。本発明は、任意の開示されている実施形態のいずれの詳細にも制限されない。本発明は、この明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書および図面を含む）に開示されている特徴の、任意の新規な１つもしくは新規の組合せ、またはそのように開示されている任意の方法もしくはプロセスの工程の任意の新規な１つ、もしくは任意の新規な組合せへと展開される。
さらに、本明細書において使用する場合、用語「約」は、寸法、サイズ、配合物、パラメータ、形状、および他の量、および特色が、正確ではない、および正確である必要はなく、望ましい場合、許容誤差、換算係数、四捨五入、測定誤差など、および当業者に公知の他の因子を反映して、概数であってもよく、ならびに／またはより大きいもしくはより小さいとすることができるを意味する。一般に、寸法、サイズ、配合物、パラメータ、形状もしくは他の量、または特色は、明示的にこのように明記されているか否かに関わらず、「約」または「ほぼ」である。非常に異なるサイズ、形状および寸法の実施形態は、記載されている配列を援用することができることが留意される。
さらに、移行用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、元々の形態および修正形態で、添付の特許請求の範囲で使用される場合、記載されてない追加の請求項の要素または工程がある場合、何が請求項（複数可）の範囲から除外されたかに関する請求項の範囲を規定する。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、包括的またはオープンエンドであることを意図しており、いずれの追加的な、記載されていない要素、方法、工程または物質も除外するものではない。用語「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」は、請求項に指定されているもの以外の任意の要素、工程または物質、および後者の例の場合、指定物質（複数可）に関連する通常の不純物を除外する。用語「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、指定された要素、工程または物質（複数可）、および基本的かつ新規な本願発明の特色（複数可）に実質的に影響を及ぼさないものに、請求項の範囲を限定する。本発明の実施形態はすべて、代替的に、移行用語「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」および「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」のいずれかによって、より詳細に規定され得る。
化合物、ポリマーおよび組成物
カテコール部分は、ヒドロキシル化されている基材の大部分との共有結合が確実に起こることが知られており、リンカーとして利用されてきた。しかし、カテコールアミンの使用は、とりわけ、塩基性ｐＨにおけるその迅速な重合、およびキノンへの自発的な酸化という、いくつかの欠点を有する。
以下のスキーム１の反応順序Ａにおいて図示されている通り、表面と空間（例えば、臭化物化合物を含む溶液）との間の反応は、通常、求核剤がほぼ常に表面に位置し、一方、求電子剤が空間に位置する状態で、ＳＮ２機構に従って起こる。
スキーム１：
Figure 2023528471000053
対照的に、スキーム１の反応順序Ｂは、静電的反発のために、完了することができない。Ｂｒを置き換えることが可能な唯一の超求核剤は、Ｎ３ －およびチオシアネート（ＳＣＮ－）基である。本明細書に記載されている組成物および方法を使用して、反応順序Ｂは、アルファ位における電子求引基（ＣＯ）の存在のために、Ｃ－Ｃｌ結合の反応性が高いので、Ｃ－Ｃｌ結合の特定の反応性があるために可能になる。
本開示は、様々な表面に、ポリマーなどの、非常に様々な組成物をグラフトするために有用な、一連の新規な化合物を含む。本開示はまた、様々な表面に、抗細菌性ポリマーおよび生体高分子を含めた、生体分子およびポリマーなどの、非常に様々な組成物をグラフトするために有用な、一連の新規なカテコール化合物を含む。一部の実施形態では、本化合物は、カテコールファミリーから誘導され、重合する傾向を呈示するカテコールアミンよりも安定である。
一態様では、本開示はまた、新規なダイポーダルシラン化合物の使用を含む。一部の実施形態では、ダイポーダルシラン化合物は、単一工程の反応で、ハロゲン化アルキルによる処理後にアルキル鎖によりさらに置換されて、ヒドロキシル化されたまたは活性化された表面などの、様々な表面にグラフトする用意が調った、高度に疎水性／親水性の化合物をもたらし、従来のシランと比較して、加水分解に対してかなり一層安定で、かなり耐性性があるという利点を伴う。そのすべての全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ｕ．Ｓ．９，０２９，４９１、ＵＳ２００５０１８７４００、Ｕ．Ｓ．８４７５７８２およびＵ．Ｓ．９，２８９，５３４を参照されたい。
本開示はまた、表面に共有結合により結合し得る、新規な即時グラフト可能な殺生物ポリマーおよび化合物を含む。これらのポリマーおよび化合物は、院内感染（ＨＡＩ）および実質的に任意のタイプの環境表面処理に対処するのに有用な、殺生物組成物および抗細菌組成物に使用することができる。本開示の殺生物ポリマーおよび化合物は、様々な健康および工業的用途における感染性病原体の拡散を封じ込めて、制御するために使用することができる。
本開示の部分を含む、ナノ粒子、抗体、酵素、ならびに組成物およびポリマーなどの基材は、容易にグラフト可能であり、シランリンカーなどの、他の部分よりも安定性が改善されて、加水分解を受けにくい結合をもたらす。
本開示の一態様では、ポリマーは、化学部分をポリマーに共有結合により連結させることによって調製されて、金属および木材を含めた様々な表面に容易にグラフトすることができるポリマーを生成する。本開示の一態様では、ポリマー、抗体、酵素およびペプチドを含むグラフト可能な基材は、金属および木材を含めた様々な表面に容易にグラフトすることができる基材に、本開示の化合物を共有結合により連結することによって調製される。一部の実施形態では、本開示の化合物は、表面に容易にグラフト可能である。一部の実施形態では、本発明の化合物の即時グラフト可能な溶液は、ワンポット合成で調製される。一部の実施形態では、本開示のグラフト可能な基材は、ワンポット合成で調製される。一部の実施形態では、本ポリマーは、ワンポット合成で調製される。本開示の別の態様では、本明細書に記載されている化合物は、表面に簡単にグラフトすることができる。本開示の化学部分および化合物の官能基は、グラフトされる場合、表面の官能基と共有結合を形成する。
過去の十年間にわたり、ＣＯＶＩＤ－１９の大流行の到来後に深刻になった、自洗表面が大きく必要とされてきた。実際に、滅菌用ワイプなどの一過性溶液は、手間を要し、費用がかかり、長期持続性がない。既存の一時的な溶液の欠点に対処するため、環境表面に、長期持続性抗細菌特性を付与する、多数の表面コーティング戦略が開発されてきた。
金属イオンをベースとするコーティングが有効であることが示されているが、それらは、耐久性、毒性および持続性の懸念を生じる。対照的に、四級アンモニウム化合物（ＱＡＣ）は、表面コーティングとして使用されると、強力かつ安定な抗細菌性製品として長い間、知られてきた。ＱＡＣの分類では、ポリマーは、モノマー（古典的に、塩化３－（トリヒドロキシシリル）プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムなどのＣ１８四級化アルキル鎖）よりも優れていることが示された。後者のモノマーのクラスの分子は、１９７０年代初頭に記載されており、１９７０年代の後期から、Ｄｏｗ－Ｃｏｒｎｉｎｇによって販売された。四級アンモニウムモノマーの有効性が低い主な理由は、モノマーとポリマーとの間の表面電荷密度の差異による可能性が高い。実際に、四級アンモニウムポリマーは、１０１５個の電荷／ｃｍ２を超える、高密度ＱＡＣに転じることができ、これは、表面の殺生物活性を実現する、最も一般に記載されている閾値である。これらの化合物は、電荷密度の閾値に到達していることを条件として、単層としてでさえも、細菌、ウイルスおよび真菌を死滅させる。これは、単純な四級アルキル－アンモニウム化合物の場合には当てはまらない。
多数の製品が、噴霧式コーティングとして、現在、上市されているが、その活性成分は、ほとんどが常に、塩化３－（トリヒドロキシシリル）プロピルジメチルオクタデシルアンモニウムまたはＣ１８四級化アルキル鎖である任意の類似化合物である。これらの化合物の有効性は乏しいことが、文献において今や、十分に確立されている。単層上では、上記の化合物は、通常、その電荷密度が低いために、静菌作用しか呈さない。表面でのその効率の低さを克服するため、上記の化合物は、該化合物が基材の全厚みにわたり見出されるのが通常、確実になる、ブレンド技法におけるような体積で使用されることが多い。Ｃ１８四級化アルキル鎖の厚い多層を有するコーティングは、電荷密度が向上するため、細菌を死滅させることができる。対照的に、殺生物ポリマーは、通常、ポリマーブラシとしてのその空間立体構造のために、コーティングの厚さに関わらず、細菌、ウイルスおよび真菌を死滅させる。
化合物
一態様では、本開示は、式（Ｉｂ）の化合物：
Figure 2023528471000054
 を提供し、
式（Ｉｂ）中、
Ｘは、ハロゲン、必要に応じて置換されているアミン、アジドまたはＣ（Ｏ）ＯＲ４；ＳＲ４であり、
Ｒ４は、水素および必要に応じて置換されているアルキルから選択される。
一部の実施形態では、式（Ｉｂ）の化合物は、
Figure 2023528471000055
 から選択される。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶ）の化合物：
Figure 2023528471000056
 を記載し、
式（ＸＶ）中、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ４～Ｃ２２アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルである。
一部の実施形態では、式（ＸＶ）の化合物は、
式（ＸＶＩ）の化合物：
Figure 2023528471000057
 であり、
式（ＸＶＩ）中、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｎは、整数３～２１である。
一部の実施形態では、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、ｎは１７である。一部の実施形態では、Ｒ５はそれぞれ、メチルである。
一部の実施形態では、本化合物は、式（ＸＶａ）の化合物：
Figure 2023528471000058
 である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩ）の化合物：
Figure 2023528471000059
 を記載し、
式（ＸＶＩＩ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアリール、必要に応じて置換されているアルケニルまたは必要に応じて置換されているアルキニルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４の１つはメチルであり、Ｒ４の１つは、独立してＣ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１５～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）１４ＣＨ３である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）１６ＣＨ３である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、１５、１７または１９である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩａ）の化合物：
Figure 2023528471000060
 を記載し、
式（ＸＶＩＩａ）中、
ｎは、１６～２０の間の整数であり、
Ｘは、Ｂｒ、ＣｌまたはＩである。
一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩａ）の化合物は、
Figure 2023528471000061
 であり、
式中、Ｘは、対イオンである。一部の実施形態では、ＸはＢｒである。
一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩａ）の化合物は、
Figure 2023528471000062
 であり、
式中、Ｘは、対イオンである。一部の実施形態では、ＸはＢｒである。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩｂ）の化合物：
Figure 2023528471000063
 を記載し、
式（ＸＶＩＩｂ）中、
ｎは、１５～１９の間の整数であり、
Ｘは、Ｂｒ、ＣｌまたはＩである。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩｃ）の化合物：
Figure 2023528471000064
 を記載し、
式（ＸＶＩＩｃ）中、
Ｒ４はそれぞれ、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアリール、必要に応じて置換されているアルケニルおよび必要に応じて置換されているアルキニルから独立して選択され、
Ｘは、Ｂｒ、ＣｌまたはＩである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているＣ１８～Ｃ２２アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）１４ＣＨ３である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）１６ＣＨ３である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩＩ）の化合物：
Figure 2023528471000065
 を記載し、
式（ＸＶＩＩＩ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアリール、必要に応じて置換されているアルケニルまたは必要に応じて置換されているアルキニルであり、ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０であり、
ｘは、整数１～４である。
一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、ｘは２である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４の２つは、メチルであり、Ｒ４の２つは、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、１５、１７または１９である。
一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩＩ）の化合物は、式（ＸＶＩＩＩａ）の化合物である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩＸ）の化合物：
Figure 2023528471000066
 を記載し、
式（ＸＩＸ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアリール、必要に応じて置換されているアルケニルまたは必要に応じて置換されているアルキニルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から選択され、ｎは、整数１５～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、ｎは１４である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、１５、１７または１９である。一部の実施形態では、ｎは１５である。一部の実施形態では、ｎは１７である。一部の実施形態では、Ｒ４は、
Figure 2023528471000067
 から選択される。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩＸａ）の化合物：
Figure 2023528471000068
 を記載し、
式（ＸＩＸａ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩＸｂ）の化合物：
Figure 2023528471000069
 を記載する。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩＸｃ）の化合物：
Figure 2023528471000070
 を記載し、
式（ＸＩＸｃ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩＸｄ）の化合物：
Figure 2023528471000071
 を記載する。
別の態様では、本開示は、式（ＸＸ）の化合物：
Figure 2023528471000072
 を記載し、
式（ＸＸ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアリール、必要に応じて置換されているアルケニルまたは必要に応じて置換されているアルキニルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０であり、
ｘは、整数１～４である。
一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、ｘは２である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４の２つはメチルであり、Ｒ４の２つは、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１５～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、ｎは１４である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、１５、１７または１９である。一部の実施形態では、ｎは１５である。一部の実施形態では、ｎは１７である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＸａ）の化合物：
Figure 2023528471000073
 を記載し、
式（ＸＸａ）中、
ｎは、整数１６～２０である。
一態様では、本開示は、本開示の少なくとも１つの化合物を含む組成物を記載する。一部の実施形態では、本化合物は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）の化合物のうちのいずれか１つである。一部の実施形態では、本組成物は、抗細菌組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、殺生物組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗ウイルス組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗真菌組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗原虫組成物である。
一態様では、本開示は、アルコールおよび本開示の少なくとも１つの化合物を含む溶液を記載する。一部の実施形態では、本化合物は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）の化合物のうちのいずれか１つである。当業者によって理解される通り、いずれのアルコールも使用することができる。アルコールの非限定例としては、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールが挙げられる。一部の実施形態では、溶液は、抗細菌溶液である。一部の実施形態では、溶液は、殺生物溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗ウイルス溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗真菌溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗原虫溶液である。一部の実施形態では、溶液は、グラフト用の即時使用溶液である。
グラフト可能な化合物および基材
一態様では、本開示は、本発明の化合物および／または部分を含むグラフト可能な基材を提供する。一部の実施形態では、グラフト可能な基材は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）のうちのいずれか１つの少なくとも１つの化合物を含む。一部の実施形態では、グラフト可能な基材は、式（Ｉ）または式（Ｉａ）のいずれか１つの少なくとも１つの部分を含む。一部の実施形態では、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）のうちのいずれか１つの化合物が、基材にグラフトされる。
当業者によって理解される通り、いずれの基材も本開示によって企図される。基材の非限定例は、ポリマー、抗体、酵素、ペプチドおよびタンパク質を含む。
本開示の一態様では、グラフト可能な基材は、式（Ｉ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000074
 を含み、
式（Ｉ）中、
Ｌは、単結合または連結基である。
一部の実施形態では、Ｌは、単結合である。一部の実施形態では、Ｌは、連結基である。連結基は、当業者によって理解される通り、任意の有機部分であってよい。一部の実施形態では、連結基は、必要に応じて置換されているアミノ、必要に応じて置換されているヘテロシクリル、カルボキシルまたは必要に応じて置換されているチオールを含む。一部の実施形態では、連結基は、一級アミノ基、二級アミノ基または三級アミノ基を含む。一部の実施形態では、有機リンカーは、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、－Ｓ－、ジエチルカルボキシレート、アセチル、必要に応じて置換されているトリアゾール基または必要に応じて置換されているテトラゾール基を含む。
一部の実施形態では、式（Ｉ）の部分は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000075
 である。
別の態様では、グラフト可能な基材は、式（ＸＶＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000076
 を含み、
式（ＸＶＩＩａ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
別の態様では、グラフト可能な基材は、式（ＸＶＩＩＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000077
 を含み、
式（ＸＶＩＩＩａ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０であり、
ｘは、整数１～４である。
一部の実施形態では、Ｇは、単結合である。一部の実施形態では、Ｇは、連結基である。連結基Ｇは、当業者によって理解される通り、任意の有機部分であってよい。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000078
 を含む。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000079
 を含み、Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、Ｃ１～Ｃ４アルキルおよび
Figure 2023528471000080
 から独立して選択され、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、ｖは、整数３～１０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、メチル、および
Figure 2023528471000081
 から独立して選択される。一部の実施形態では、Ｒ４の１つはメチルであり、Ｒ４の１つは、
Figure 2023528471000082
 である。
一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、ｘは２である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４の２つは、メチルであり、Ｒ４の２つは、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、ｎは１４である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、１５、１７または１９である。一部の実施形態では、ｎは１５である。一部の実施形態では、ｎは１７である。
一態様では、本開示は、本開示の少なくとも１つのグラフト可能な基材を含む組成物を記載する。一部の実施形態では、本組成物は、抗細菌組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、殺生物組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗ウイルス組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗真菌組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗原虫組成物である。
一態様では、本開示は、アルコールおよび本開示の少なくとも１つのグラフト可能な基材を含む溶液を記載する。当業者によって理解される通り、いずれのアルコールも使用することができる。アルコールの非限定例としては、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールが挙げられる。一部の実施形態では、溶液は、抗細菌溶液である。一部の実施形態では、溶液は、殺生物溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗ウイルス溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗真菌溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗原虫溶液である。一部の実施形態では、溶液は、グラフト用の即時使用溶液である。
一態様では、本開示は、グラフト可能な基材を調製する方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）または式（ＸＶａ）のいずれか１つの化合物を含む、グラフト可能な基材を調製する方法を含む。一部の実施形態では、本開示は、式（Ｉ）または式（Ｉａ）のいずれか１つの部分を含む、グラフト可能な基材を調製する方法を含む。
一部の実施形態では、本方法は、基材を式（Ｉｂ）の化合物：
Figure 2023528471000083
 により処理するステップを含み、
式（Ｉｂ）中、
Ｘは、ハロゲン、必要に応じて置換されているアミン、アジド、シアノ、－Ｃ（Ｏ）ＯＲ４；または－ＳＲ４であり、
Ｒ４は、水素および必要に応じて置換されているアルキルから選択される。
一部の実施形態では、式（Ｉｂ）の化合物は、
Figure 2023528471000084
 から選択される。
一部の実施形態では、本方法は、基材を式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）のいずれか１つの１つまたは複数の化合物により処理するステップを含む。
一部の実施形態では、基材は、ポリマー、抗体、酵素、ペプチドおよびタンパク質から選択される。一部の実施形態では、前駆体ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）、ポリビニルベンジルクロリド、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、メタクリル酸プロピニル、ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリビニルベンジル、ポリアミン、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（エチレン－ａｌｔ－スクシンイミド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）またはＣ３～Ｃ２２アルキンを含む。一部の実施形態では、本方法は、前駆体ポリマーを、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールから選択される溶媒中で、式（Ｉｂ）の化合物により処理するステップをさらに含む。一部の実施形態では、本方法は、前駆体ポリマーを少なくとも１つの必要に応じて置換されているハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルにより処理するステップをさらに含む。
ポリマー
一態様では、本開示は、本開示の化合物を含むポリマーを提供する。一態様では、本開示は、本開示の部分を含むポリマーを提供する。
一態様では、本開示は、式（Ｉ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000085
 を含むポリマーを記載し、
式（Ｉ）中、
Ｌは、単結合または連結基である。
一部の実施形態では、Ｌは、単結合である。一部の実施形態では、Ｌは、連結基である。連結基は、当業者によって理解される通り、任意の有機部分であってもよい。一部の実施形態では、連結基は、必要に応じて置換されているアミノ、必要に応じて置換されている複素環、必要に応じて置換されているチオールまたはカルボキシレートを含む。一部の実施形態では、連結基は、一級アミノ基、二級アミノ基または三級アミノ基を含む。一部の実施形態では、有機リンカーは、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、－Ｓ－、ジエチルカルボキシレート、アセチル、必要に応じて置換されているトリアゾール基、必要に応じて置換されているマレイン酸、または必要に応じて置換されているテトラゾール基を含む。
当業者によって理解される通り、いずれのポリマーも本開示の範囲内の使用が企図される。一部の実施形態では、本ポリマーは、ランダムコポリマーである。一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）、ポリビニルベンジルクロリド、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、メタクリル酸プロピニル、ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリビニルベンジル、ポリアミン、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（エチレン－ａｌｔ－スクシンイミド）およびポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）またはポリエチレンイミン（ＰＥＩ）をさらに含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基をさらに含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、必要に応じて置換されているＣ３～Ｃ２２アルキンをさらに含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、必要に応じて置換されているＣ３～Ｃ２２末端アルキンをさらに含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、本ポリマーは、部分四級化されている。一部の実施形態では、四級化アミンの非四級化アミンに対する比は、約３０％～約５０％である。一部の実施形態では、Ｎ＋／Ｎ比は、約３０％～約５０％である。
一実施形態では、式（Ｉ）の部分は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000086
 である。
別の態様では、本開示は、式（ＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000087
 を含むポリマーを記載する。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000088
 をさらに含み、
ｒは、整数３～２０である。一部の実施形態では、ｒは、整数３～１１である。一部の実施形態では、ｒは３である。一部の実施形態では、ｒは９である。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＩ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＩ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＶ）の少なくとも１つの断片：
Figure 2023528471000089
 をさらに含み、
式（ＩＶ）中、
ｒは、整数３～１１である。一部の実施形態では、ｒは３である。一部の実施形態では、ｒは９である。
別の態様では、本開示は、式（Ｖ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000090
 を含むポリマーを記載し、
式（Ｖ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ４アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、メチルである。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｖ）のメタ置換基およびパラ置換基の混合物を含む。
一部の実施形態では、式（Ｖ）の部分は、式（ＶＩ）の部分：
Figure 2023528471000091
 である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩ）のメタ置換基およびパラ置換基の混合物を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩ）の部分：
Figure 2023528471000092
 をさらに含み、
式（ＶＩＩ）中、
Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ６はそれぞれ、独立して、Ｃ４～Ｃ１２アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ６の２つはメチルであり、Ｒ６の１つはデシルである。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩ）のメタ置換基およびパラ置換基の混合物を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｖ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｖ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000093
 をさらに含み、
式（ＶＩＩＩ）中、
Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、Ｒ６はそれぞれ、独立して、Ｃ４～Ｃ１２アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ６の２つはメチルであり、Ｒ６の１つはデシルである。
別の態様では、本開示は、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）または式（ＩＸｈ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000094
 を含むポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマーを記載し、
式（ＩＸａ）および式（ＩＸｂ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、独立して、メチルである。
一部の実施形態では、式（ＩＸａ）の部分は、式（ＩＸｃ）の部分：
Figure 2023528471000095
 である。
一部の実施形態では、式（ＩＸｂ）の部分は、式（ＩＸｄ）の部分：
Figure 2023528471000096
 である。
一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、式（ＩＸｃ）の部分および式（ＩＸｄ）の部分を含む。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、式（ＩＸｃ）の部分、式（ＩＸｄ）の部分および式（ＩＸｈ）の部分を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、分岐状、超分岐状または直鎖状である。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全アルキル化されている。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全メチル化されている。完全メチル化モノマーの例は、図８に例示されている。当業者によって理解されている通り、非限定例では、ＰＥＩポリマーは、一級および二級窒素原子を含み、完全メチル化されている場合、すべての一級および二級窒素は、それぞれ、２つおよび１つのメチル基を含む三級窒素に変換されている。非限定的な実施形態では、三級窒素は、本明細書に記載されているカテコール化合物（化合物１００１～１００３など）による処理後に四級化することができ、式（ＩＸｃ）の部分および／または式（ＩＸｄ）の部分および／または式（ＩＸｈ）の部分の混合物となる。非限定例では、残りの三級窒素は、当業者によって理解される通り、必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基を含む、四級窒素に変換することができる。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、少なくとも１つの必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基をさらに含む。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、部分四級化されている。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、式（ＩＸａ）の部分および式（ＩＸｂ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、式（ＩＸａ）の部分および式（ＩＸｂ）の部分および式（ＩＸｈ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全メチル化モノマーからなり、各モノマーは、完全に四級化されており、式（ＩＸａ）の部分、式（ＩＸｂ）の部分および必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基からなる。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全メチル化モノマーからなり、各モノマーは、完全に四級化されており、式（ＩＸａ）の部分、式（ＩＸｂ）の部分、式（ＩＸｈ）の部分および必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基からなる。一部の実施形態では、（ＩＸａ）の部分および式（ＩＸｂ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸａ）の部分および式（ＩＸｂ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．１：０．９である。一部の実施形態では、式（ＩＸａ）の部分、式（ＩＸｂ）の部分および式（ＩＸｈ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸａ）の部分、式（ＩＸｂ）の部分および式（ＩＸｈ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．１：０．９である。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全メチル化モノマーからなり、各モノマーは、完全に四級化されており、式（ＩＸｃ）の部分、式（ＩＸｄ）の部分および必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基からなる。一部の実施形態では、式（ＩＸｃ）の部分および式（ＩＸｄ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸｃ）の部分および式（ＩＸｄ）の部分と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．１：０．９である。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全メチル化モノマーからなり、各モノマーは、完全に四級化されており、式（ＩＸｃ）の部分、式（ＩＸｄ）の部分、式（ＩＸｈ）の部分および必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基からなる。一部の実施形態では、式（ＩＸｃ）の部分、式（ＩＸｄ）の部分および式（ＩＸｈ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸｃ）の部分、式（ＩＸｄ）の部分および式（ＩＸｈ）の部分の和と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．１：０．９である。
別の態様では、本開示は、式（ＩＸｅ）の少なくとも１つの部分またはその部分構造：
Figure 2023528471000097
 を含むＰＥＩポリマーを記載し、
式（ＩＸｅ）中、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルまたは式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000098
 であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000099
 であることを条件とする。
一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、メチルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000100
 であり、残りのＲ５は、Ｃ５～Ｃ１０アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000101
 であり、残りのＲ５は、Ｃ１０アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000102
 であり、残りのＲ５は、Ｃ６アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000103
 であり、残りのＲ５は、Ｃ１２アルキルである。
式（ＩＸｅ）の部分構造の非限定例は、
Figure 2023528471000104
 を含む。
一部の実施形態では、式（ＩＸｅ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、必要に応じて置換されているアルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸｅ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、必要に応じて置換されているアルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０８≦ｘ≦０．１２：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸｅ）において、ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、式（ＩＸｅ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、必要に応じて置換されているアルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．１：０．９である。一部の実施形態では、式（ＩＸｅ）において、アルキル基は、Ｃ１０基である。一部の実施形態では、式（ＩＸｅ）において、アルキル基は、Ｃ６アルキル基である。
別の態様では、本開示は、式（ＩＸｅ１）の少なくとも１つの部分またはその部分構造：
Figure 2023528471000105
 を含むＰＥＩポリマーを記載し、
式（ＩＸｅ１）中、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであるか、または存在せず、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキル、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000106
 であるか、または存在せず、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000107
 であり、各窒素原子は、三価窒素または四級窒素であることを条件とする。
式（ＩＸｅ１）の部分構造の非限定例は、
Figure 2023528471000108
 を含む。
一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、メチルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000109
 であり、残りのＲ５は、Ｃ５～Ｃ１０アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000110
 であり、残りのＲ５は、Ｃ１０アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000111
 であり、残りのＲ５は、Ｃ６アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000112
 であり、残りのＲ５は、Ｃ１２アルキルである。
別の態様では、本開示は、式（ＩＸｆ）の少なくとも１つの部分またはその部分構造：
Figure 2023528471000113
 を含むＰＥＩポリマーを記載し、
式（ＩＸｆ）中、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ１０アルキルまたは
Figure 2023528471000114
 であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000115
 であることを条件とする。
一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000116
 であり、残りのＲ５は、Ｃ１０アルキルである。一部の実施形態では、式（ＩＸｆ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ１０基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸｆ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ１０アルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０６≦ｘ≦０．１２：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸｆ）において、本ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、式（ＩＸｆ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ１０アルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．１：０．９である。
式（ＩＸｆ）の部分構造の非限定例は、
Figure 2023528471000117
 を含む。
別の態様では、本開示は、式（ＩＸｇ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000118
 を含むＰＥＩポリマーを記載し、
式（ＩＸｇ）中、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ６アルキルまたは
Figure 2023528471000119
 であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000120
 であることを条件とする。
一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
Figure 2023528471000121
 であり、残りのＲ５は、Ｃ６アルキルである。一部の実施形態では、式（ＩＸｇ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ６アルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸｇ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ６アルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０６≦ｘ≦０．１２：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＩＸｇ）において、本ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、式（ＩＸｇ）において、式（Ｉａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ６アルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．１：０．９である。
式（ＩＸｇ）の部分構造の非限定例は、
Figure 2023528471000122
 を含む。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000123
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＩ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、Ｇは、単結合である。一部の実施形態では、Ｇは、連結基である。連結基は、当業者によって理解される通り、任意の有機部分であってもよい。一部の実施形態では、連結基は、必要に応じて置換されているアミノ、必要に応じて置換されているヘテロシクリルまたはカルボキシレートを含む。一部の実施形態では、連結基は、一級アミノ基、二級アミノ基または三級アミノ基を含む。一部の実施形態では、有機リンカーは、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、－Ｃ（Ｏ）Ｏ－、ジエチルカルボキシレート、アセチル、必要に応じて置換されているトリアゾール基または必要に応じて置換されているテトラゾール基を含む。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000124
 を含む。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000125
 を含み、Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、Ｃ１～Ｃ４アルキルおよび
Figure 2023528471000126
 から独立して選択され、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、ｖは、整数３～１０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、メチル、および
Figure 2023528471000127
 から独立して選択される。一部の実施形態では、Ｒ４の１つはメチルであり、Ｒ４の１つは、
Figure 2023528471000128
 である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、ランダムコポリマーである。一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）、ポリビニルベンジルクロリド、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、メタクリル酸プロピニル、ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリビニルベンジル、ポリアミン、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（エチレン－ａｌｔ－スクシンイミド）およびポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）またはポリエチレンイミン（ＰＥＩ）をさらに含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基をさらに含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、必要に応じて置換されているＣ３～Ｃ２２アルキンをさらに含む。一実施形態では、必要に応じて置換されているＣ３～Ｃ２２アルキンは、末端アルキンである。一部の実施形態では、本ポリマーは、部分四級化されている。一部の実施形態では、本ポリマーは、完全に四級化されている。
一部の実施形態では、ｖは３である。
一部の実施形態では、Ｒ３は、メトキシである。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩＩ）の少なくとも１つの部分および式（ＸＩＩＩ）の少なくとも１つの部分を含むポリマーを記載し：
Figure 2023528471000129
 式（ＸＩＩ）中、
ｒは、整数３～１１であり、
Figure 2023528471000130
 式（ＸＩＩＩ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ただし、式（ＸＩＩＩ）中、ｖが３であり、Ｒ３がそれぞれ、メトキシである場合、式（ＸＩＩ）中、ｒは、３ではないことを条件とする。
一部の実施形態では、ｒは、整数４～１１である。一部の実施形態では、ｒは９である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＩＩ）の部分および式（ＸＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、部分四級化されている。一部の実施形態では、本ポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、
Figure 2023528471000131
 は、
Figure 2023528471000132
 である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＩＶ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000133
 を含む。
一部の実施形態では、ｖが３であり、Ｒ３がそれぞれ、メトキシである場合、ｒは、３ではない。
一部の実施形態では、ｒは、整数３～１１である。一部の実施形態では、ｒは、整数４～１１である。一部の実施形態では、ｒは９である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、
Figure 2023528471000134
 は、
Figure 2023528471000135
 である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000136
 を含む、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマーを記載し、
式（ＸＩａ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、
Figure 2023528471000137
 は、
Figure 2023528471000138
 である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＩａ）の以下の部分の少なくとも１つ：
Figure 2023528471000139
 を含む、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマーを記載し、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２は、メチルである。
別の態様では、式（ＸＩａ）の部分は、式（ＸＩｂ）の部分：
Figure 2023528471000140
 であり、
式（ＸＩｂ）中、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルまたは式（ＸＩａ）の部分：
Figure 2023528471000141
 であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（ＸＩａ）の部分：
Figure 2023528471000142
 であることを条件とする。
一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ３アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、メチルである。一部の実施形態では、式（ＸＩａ）の各部分
Figure 2023528471000143
 は、
Figure 2023528471000144
 である。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（ＸＩａ）の部分：
Figure 2023528471000145
 であり、残りのＲ５は、Ｃ５～Ｃ１０アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、式（ＸＩａ）の部分：
Figure 2023528471000146
 であり、残りのＲ５は、Ｃ６アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、
Figure 2023528471000147
 であり、残りのＲ５は、Ｃ６アルキルである。
式（ＩＸｂ）の部分構造の非限定例は、
Figure 2023528471000148
 を含む。
一部の実施形態では、式（ＸＩｂ）において、（ＸＩａ）であるＲ５部分の数と必要に応じて置換されているアルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＸＩｂ）において、（ＸＩａ）であるＲ５部分の数と、必要に応じて置換されているアルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０６≦ｘ≦０．１２：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＸＩｂ）において、本ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、式（ＸＩｂ）において、式（ＸＩａ）であるＲ５部分の数と、必要に応じて置換されているアルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．１：０．９である。一部の実施形態では、式（ＸＩｂ）において、アルキル基は、Ｃ６アルキルである。
別の態様では、本開示は、式（ＩＸｂ１）の少なくとも１つの部分またはその部分構造：
Figure 2023528471000149
 を含むＰＥＩポリマーを記載し、
式（ＩＸｂ１）中、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであるか、または存在せず、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキル、式（ＸＩａ）の部分：
Figure 2023528471000150
 であるか、または存在せず、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（ＸＩａ）の部分：
Figure 2023528471000151
 であり、各窒素原子は、三価窒素または四級窒素であることを条件とする。
式（ＩＸｂ１）の部分構造の非限定例は、
Figure 2023528471000152
 を含む。
別の態様では、式（ＸＩａ）の部分は、式（ＸＩｃ）の部分：
Figure 2023528471000153
 であり、
式（ＸＩｃ）中、
Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ６アルキルまたは
Figure 2023528471000154
 であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ただし、少なくとも１つのＲ５は、
Figure 2023528471000155
 であることを条件とする。
一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、
Figure 2023528471000156
 は、
Figure 2023528471000157
 である。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、
Figure 2023528471000158
 であり、残りのＲ５は、Ｃ５～Ｃ１０アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、
Figure 2023528471000159
 であり、残りのＲ５は、Ｃ６アルキルである。一部の実施形態では、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、９つ、１０または１１のＲ５は、
Figure 2023528471000160
 であり、残りのＲ５は、Ｃ６アルキルである。
式（ＩＸｆ）の部分構造の非限定例は、
Figure 2023528471000161
 を含む。
一部の実施形態では、式（ＸＩｃ）において、式（ＸＩａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ６アルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＸＩｃ）において、式（ＸＩａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ６アルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．０６≦ｘ≦０．１２：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＸＩｃ）において、本ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、式（ＸＩｃ）において、式（ＸＩａ）であるＲ５部分の数と、Ｃ６アルキル基であるＲ５の数とのモル比は、約０．１：０．９である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000162
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＶＩＩａ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000163
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＶＩＩＩａ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０であり、
ｘは、整数１～４である。
一部の実施形態では、Ｇは、単結合である。一部の実施形態では、Ｇは、連結基である。連結基は、当業者によって理解される通り、任意の有機部分であってもよい。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000164
 を含む。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000165
 を含む。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、ｘは２である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４の２つは、メチルであり、Ｒ４の２つは、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１５～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３から独立して選択され、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、ｎは１４である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から独立して選択され、ｎは、１５、１７または１９である。一部の実施形態では、ｎは１５である。一部の実施形態では、ｎは１７である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩｈ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000166
 を含むポリマーを記載する。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩｂ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000167
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＶＩＩｂ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000168
 を含む。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000169
 を含む。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、メチルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から選択され、ｎは、整数１５～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、ｎは１４である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、１５、１７または１９である。一部の実施形態では、ｎは１５である。一部の実施形態では、ｎは１７である。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩｊ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000170
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＶＩＩｊ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４はそれぞれ、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、メチルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から選択され、ｎは、整数１５～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、ｎは１４である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、１５、１７または１９である。一部の実施形態では、ｎは１５である。一部の実施形態では、ｎは１７である。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000171
 をさらに含み、
ｒは、整数３～２０である。一部の実施形態では、ｒは、整数３～１１である。一部の実施形態では、ｒは３である。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｊ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｊ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｄ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000172
 を含み、
式（ＸＶＩＩｃ）中、
Ｇは、単結合または連結基であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｒは、整数３～１１であり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000173
 を含む。一部の実施形態では、連結基は、
Figure 2023528471000174
 を含む。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、メチルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から選択され、ｎは、整数１５～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、ｎは１４である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、１５、１７または１９である。一部の実施形態では、ｎは１５である。一部の実施形態では、ｎは１７である。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。
一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｂ）の部分は、式（ＸＶＩＩｄ）の部分：
Figure 2023528471000175
 である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｄ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｄ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分を含む。
別の態様では、本開示は、式（ＸＶＩＩｅ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000176
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＶＩＩｅ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、Ｃ１～Ｃ２２アルキルまたはＣ１～Ｃ２２ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１８アルキルまたはＣ１８ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、独立して、Ｃ１６アルキルまたはＣ１６ハロアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、メチルである。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３および－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３から選択され、ｎは、整数１５～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、整数１４～２０である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２（ＣＨ２）ｎＣＨ３であり、ｎは、１４、１６、１８または２０である。一部の実施形態では、ｎは１４である。一部の実施形態では、ｎは１６である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、整数１５～１９である。一部の実施形態では、Ｒ４は、－ＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）ｎＣＦ３であり、ｎは、１５、１７または１９である。一部の実施形態では、ｎは１５である。一部の実施形態では、ｎは１７である。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。
一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｅ）の部分は、式（ＸＶＩＩｆ）の部分：
Figure 2023528471000177
 であり、
式（ＸＶＩＩｆ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ４アルキルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩ）の部分：
Figure 2023528471000178
 をさらに含み、
式（ＶＩＩ）中、
Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ６はそれぞれ、独立して、Ｃ４～Ｃ１２アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ６の２つはメチルであり、Ｒ６の１つはデシルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｇ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000179
 をさらに含み、
式（ＸＶＩＩｇ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４およびＲ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、Ｃ４～Ｃ１２アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ３の２つはメチルであり、Ｒ３の１つはデシルである。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｅ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｅ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｆ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＶＩＩｆ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分を含む。
別の態様では、本開示は、式（ＸＸＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000180
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＸＩ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、式（ＸＸＩ）の少なくとも１つの部分は、ポリマーのアミン部分に共有結合により結合している。一部の実施形態では、式（ＸＸＩ）の少なくとも１つの部分は、ポリマーの四級化可能なアミン部分に共有結合により結合している。一部の実施形態では、式（ＸＸＩ）の少なくとも１つの部分は、ポリマーの三級アミン部分に共有結合により結合している。１個もしくは複数の三級アミン部分および／または１個もしくは複数の四級化可能な窒素を含むいずれのポリマーも、式（ＸＸＩ）の部分をさらに含み得、それによって、四級アミン部分を形成することができる。三級アミンを含む好適なポリマーの非限定例としては、ポリビニルピリジンおよびアルキル化されたポリエチレンイミン（ＰＥＩ）（例えば、メチル化ＰＥＩ）、ポリ（ｎ－ビニルイミダゾール）、ポリリジン、ポリ［２（ジメチルアミノ）エチルメタクリレート］、ポリ（ビニルベンジルアミン）、ポリ（ビニルメチルベンジルアミン）、ポリビニルジメチルベンジルアミンおよび加水分解されたポリビニルピロリドンが挙げられる。
別の態様では、本開示は、式（ＸＸＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000181
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＸＩａ）中、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＸＩｂ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000182
 を含むポリマーを記載する。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000183
 をさらに含み、
ｒは、整数３～２０である。一部の実施形態では、ｒは、整数３～１１である。一部の実施形態では、ｒは３である。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩａ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩａ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩｄ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000184
 を含み、
式（ＸＸＩｄ）中、
ｒは、整数３～１１である。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、ｒは３である。一部の実施形態では、ｒは９である。
別の態様では、本開示は、式（ＸＸＩＩ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000185
 を含むポリマーを記載し、
式（ＸＸＩＩ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
ｖは、整数３～１０であり、
ｗは、整数３～１０である。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ４アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、メチルである。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩ）のメタ置換基およびパラ置換基の混合物を含む。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているメトキシである。一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、メトキシである。一部の実施形態では、ｗは３である。一部の実施形態では、ｖは３である。
一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩ）の部分は、式（ＸＸＩＩａ）の部分：
Figure 2023528471000186
 であり、
式（ＸＸＩＩ）中、
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ４アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、メチルである。
一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩ）の部分は、式（ＸＸＩＩｂ）の部分：
Figure 2023528471000187
 である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＶＩＩ）の部分：
Figure 2023528471000188
 をさらに含み、
式（ＶＩＩ）中、
Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。一部の実施形態では、Ｒ６はそれぞれ、独立して、Ｃ４～Ｃ１２アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ６の２つはメチルであり、Ｒ３の１つはデシルである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩａ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩａ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分を含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩｂ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分からなる。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩｂ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分を含む。
一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＸＩＩｃ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000189
 をさらに含む。
一部の実施形態では、Ｒ３はそれぞれ、独立して、Ｃ４～Ｃ１２アルキルである。一部の実施形態では、Ｒ３の２つはメチルであり、Ｒ３の１つはデシルである。
一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、分岐状、超分岐状または直鎖状である。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全メチル化されている。完全メチル化モノマーの例は、図８に例示されている。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、少なくとも１つの必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基をさらに含む。一部の実施形態では、本ポリマーは、部分四級化されている。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーの分子量は、約１６０ｋｄａ～約７５０ｋｄａの範囲の分子量を有する。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーの分子量は、約１６０ｋｄａ、約１７０ｋｄａ、約１８０ｋｄａ、約１９０ｋｄａ、約２００ｋｄａ、約２１０ｋｄａ、約２２０ｋｄａ、約２３０ｋｄａ、約２４０ｋｄａ、約２５０ｋｄａ、約２６０ｋｄａ、約２７０ｋｄａ、約２８０ｋｄａ、約２９０ｋｄａ、約３００ｋｄａ、約３１０ｋｄａ、約３２０ｋｄａ、約３３０ｋｄａ、約３４０ｋｄａ、約３５０ｋｄａ、約３６０ｋｄａ、約３７０ｋｄａ、約３８０ｋｄａ、約３９０ｋｄａ、約４００ｋｄａ、約４１０ｋｄａ、約４２０ｋｄａ、約４３０ｋｄａ、約４４０ｋｄａ、約４５０ｋｄａ、約４６０ｋｄａ、約４７０ｋｄａ、約４８０ｋｄａ、約４９０ｋｄａ、約４００ｋｄａ、約５１０ｋｄａ、約５２０ｋｄａ、約５３０ｋｄａ、約５４０ｋｄａ、約５５０ｋｄａ、約５６０ｋｄａ、約５７０ｋｄａ、約５８０ｋｄａ、約５９０ｋｄａ、約６００ｋｄａ、約６１０ｋｄａ、約６２０ｋｄａ、約６３０ｋｄａ、約６４０ｋｄａ、約６５０ｋｄａ、約６６０ｋｄａ、約６７０ｋｄａ、約６８０ｋｄａ、約６９０ｋｄａ、約７００ｋｄａ、約７１０ｋｄａ、約７２０ｋｄａ、約７３０ｋｄａ、約７４０ｋｄａまたは約７５０ｋｄａの分子量を有する。
一部の実施形態では、式（ＸＩａ）の部分と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基とのモル比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全に四級化されている。一部の実施形態では、本ＰＥＩポリマーは、完全メチル化モノマーからなり、各モノマーは、完全に四級化されており、式（ＸＩａ）の部分および必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基からなる。一部の実施形態では、式（ＸＩａ）の全部分と必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基との比は、約０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）である。一部の実施形態では、式（ＸＩａ）の部分対必要に応じて置換されているＣ４～Ｃ２２アルキル基は、約０．１：０．９のモル比で存在する。一部の実施形態では、Ｃ４～Ｃ２２アルキル基は、Ｃ１０基である。本明細書に記載されているポリマーまたはコポリマーに存在する、特定の部分またはモノマーの量は、相対量であるかまたは定量的量であるかに関わらず、当業者によって理解される方法を使用して、決定および記載することができる。一実施形態では、ポリマー中に存在する各部分の量は、そのモル比によって記載される。一部の実施形態では、モル比は、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１１、０．１１、０．１２、０．１３、０．１４、０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、０．２０、０．２１、０．２２、０．２３、０．２４、０．２５、０．２６、０．２７、０．２８、０．２９、０．３０、０．３１、０．３２、０．３３、０．３４、０．３５、０．３６、０．３７、０．３８、０．３９、０．４０、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．４６、０．４７、０．４８、０．４９または０．５０である。一部の実施形態では、モル比は、０．０５≦ｘ≦０．５である。一部の実施形態では、モル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（Ｉ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．５である。一部の実施形態では、式（ＩＩ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．５である。一部の実施形態では、式（ＩＩＩ）のモル比は、０．５≦ｘ≦０．９５である。一部の実施形態では、式（Ｖ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．５である。一部の実施形態では、式（ＶＩ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．５である。一部の実施形態では、式（ＶＩＩ）のモル比は、０．５≦ｘ≦０．９５である。一部の実施形態では、式（ＩＸ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．５である。一部の実施形態では、式（ＩＸａ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．５である。一部の実施形態では、式（ＸＩ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＩＩ）のモル比は、０．８≦ｘ≦０．９５である。一部の実施形態では、式（ＸＩＩＩ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＩａ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＸＩａ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＸＩｂ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩａ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩｂ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｅ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｆ）のモル比は、０．０５≦ｘ≦０．２である。一部の実施形態では、本ポリマーは、２つの異なる部分を含み、これらの部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）または０．０５≦ｘ≦０．２：（１－ｘ）の比で存在する。一部の実施形態では、ｘは、０．０５、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、０．１１、０．１１、０．１２、０．１３、０．１４、０．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、０．２０、０．２１、０．２２、０．２３、０．２４、０．２５、０．２６、０．２７、０．２８、０．２９、０．３０、０．３１、０．３２、０．３３、０．３４、０．３５、０．３６、０．３７、０．３８、０．３９、０．４０、０．４１、０．４２、０．４３、０．４４、０．４５、０．４６、０．４７、０．４８、０．４９または０．５０である。一部の実施形態では、式（ＩＩ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一実施形態では、式（ＩＩ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．２：（１－ｘ）のモル比で存在する。一実施形態では、式（ＩＩ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、約０．０６：０．９４のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（Ｖ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一実施形態では、式（Ｖ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．２：（１－ｘ）のモル比で存在する。一実施形態では、式（Ｖ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、約０．１：０．９のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＶＩ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一実施形態では、式（ＶＩ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．２：（１－ｘ）のモル比で存在する。一実施形態では、式（ＶＩ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、約０．１：０．９のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＩＩ）の部分および式（ＸＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＩＩ）の部分および式（ＸＩＩＩ）の部分は、約０．０５：０．９５のモル比で存在する。一実施形態では、式（ＸＩＩ）の部分および式（ＸＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．２：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、モル比は、０．０５：０．９５である。一部の実施形態では、モル比は、約０．１：０．９である。一部の実施形態では、モル比は、約０．０６：０．９４である。一部の実施形態では、式（ＸＸＩａ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩａ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩ）の部分および式（ＶＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩａ）の部分および式（ＶＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩｂ）の部分および式（ＶＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩ）の部分および式（ＶＩＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩ）の部分および式（ＶＩＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩＩｂ）の部分および式（ＶＩＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｄ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｄ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｅ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＶＩＩｅ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩａ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩａ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩｂ）の部分および式（ＩＩＩ）の部分は、０．０５≦ｘ≦０．５：（１－ｘ）のモル比で存在する。一部の実施形態では、式（ＸＸＩｂ）の部分および式（ＶＩＩ）の部分は、約０．１０：０．９０のモル比で存在する。
一部の実施形態では、Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ４～Ｃ２２アルキルである。
別の態様では、本開示は、式（Ｉｅ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000190
 を含むポリマーを記載し、
式（Ｉｅ）中、
Ｌは、単結合または有機リンカーであり、
Ｒ１はそれぞれ、ＯＨであり、
ｓは、整数０～３である。
別の態様では、本開示は、式（ＩＩｂ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000191
 を含むポリマーを記載し、
式（ＩＩ）中、
Ｒ１は、ＯＨであり、
ｓは、整数０～３である。
別の態様では、本開示は、式（ＶＩａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000192
 を含むポリマーを記載し、
式（ＶＩａ）中、
Ｒ１は、ＯＨであり；
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｓは、整数０～３である。
別の態様では、本開示は、式（ＩＸａａ）の少なくとも１つの部分：
Figure 2023528471000193
 を含む、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマーを記載し、
式（ＩＸａａ）中、
Ｒ１は、ＯＨであり；
Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｓは、整数０～３である。
一態様では、本開示は、式（Ｉｃ）の化合物：
Figure 2023528471000194
 を記載し、
式（Ｉｃ）中、
Ｘは、ハロゲン、必要に応じて置換されているアミン、アジド、シアノまたは－Ｃ（Ｏ）ＯＲ４であり、
Ｒ１は、ＯＨであり；
Ｒ４は、水素および必要に応じて置換されているアルキルから選択され、
ｓは、整数０～３である。
一態様では、本開示は、本開示のポリマーを調製する方法であって、前駆体ポリマーを式（Ｉｃ）の化合物により処理するステップを含む、方法を記載する。
一態様では、本開示は、グラフト可能な基材を調製する方法であって、基材を式（Ｉｃ）の化合物により処理するステップを含む、方法を記載する。
一態様では、本開示は、式（ＸＶａ）の化合物：
Figure 2023528471000195
 を記載し、
式（ＸＶａ）中、
Ｒ１は、ＯＨであり；
Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
ｓは、整数０～３である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、ランダムコポリマーである。一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルピリジンまたはポリビニルベンジルクロリドを含む。一態様では、本開示は、本開示の少なくとも１種のポリマーを含む組成物を記載する。一態様では、本開示は、本開示の少なくとも１つの化合物を含む組成物を記載する。一部の実施形態では、本組成物は、抗細菌組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、殺生物組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗ウイルス組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗真菌組成物である。一部の実施形態では、本組成物は、抗原虫組成物である。
一態様では、本開示は、アルコールおよび本開示の少なくとも１種のポリマーを含む溶液を記載する。一態様では、本開示は、アルコールおよび本開示の少なくとも１つの化合物を含む溶液を記載する。当業者によって理解される通り、いずれのアルコールも使用することができる。アルコールの非限定例としては、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールが挙げられる。一部の実施形態では、溶液は、抗細菌溶液である。一部の実施形態では、溶液は、殺生物溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗ウイルス溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗真菌溶液である。一部の実施形態では、溶液は、抗原虫溶液である。一部の実施形態では、溶液は、グラフト用の即時使用溶液である。
本開示の一態様では、本明細書に記載されているポリマーを調製する方法が提供される。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｂ１）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）のうちのいずれか１つの少なくとも１つの部分を含むポリマーである。
本開示の一態様では、本明細書において記載されている化合物を調製する方法が、提供される。一部の実施形態では、本化合物は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）のうちのいずれか１つの化合物である。
一態様では、本開示は、本開示のポリマーを調製する方法であって、前駆体ポリマーを式（Ｉｂ）の化合物：
Figure 2023528471000196
 により処理するステップを含む、方法を記載し、
式（Ｉｂ）中、
Ｘは、ハロゲン、必要に応じて置換されているアミン、アジド、シアノ、－ＳＲ４－または－Ｃ（Ｏ）ＯＲ４であり、
Ｒ４は、水素および必要に応じて置換されているアルキルから選択される。
一部の実施形態では、Ｒ４は、メチルまたはエチルである。
一部の実施形態では、式（Ｉｂ）の化合物は、
Figure 2023528471000197
 から選択される。
前駆体ポリマーは、当業者によって理解される通り、限定されない。一部の実施形態では、前駆体ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）、ポリビニルベンジルクロリド、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、メタクリル酸プロピニル、ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリビニルベンジル、ポリアミン、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（エチレン－ａｌｔ－スクシンイミド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）またはＣ３～Ｃ２２アルキンを含む。一実施形態では、前駆体ポリマーは、完全メチル化ＰＥＩである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）およびポリエチレンイミン（ＰＥＩ）から選択され、式（Ｉｂ）の化合物は、化合物１００１、化合物１００２および化合物１００３から選択される。
一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルベンジルクロリドであり、式（Ｉｂ）の化合物は、化合物１００５および化合物１００６から選択される。
一部の実施形態では、本ポリマーは、Ｃ３～Ｃ２２アルキンを含み、式（Ｉｂ）の化合物は、化合物１００４である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、シアノ基を含み、式（Ｉｂ）の化合物は、化合物１００４である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、カルボキシル基を含み、式（Ｉｂ）の化合物は、化合物１００５である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、アジド基を含み、式（Ｉｂ）の化合物は、化合物１００７である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、アミノ基を含み、式（Ｉｂ）の化合物は、化合物１００８である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、チオ基を含み、式（Ｉｂ）の化合物は、化合物１００９である。
一部の実施形態では、本方法は、溶媒中で、前駆体ポリマーを式（Ｉｂ）の化合物により処理するステップをさらに含む。一部の実施形態では、溶媒はアルコールである。アルコールの非限定例としては、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールが挙げられる。
一部の実施形態では、本方法は、前駆体ポリマーを少なくとも１つの必要に応じて置換されているハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルにより処理するステップをさらに含む。一部の実施形態では、ハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルは、ハロゲン化Ｃ４アルキルである。一部の実施形態では、ハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルは、ハロゲン化Ｃ６アルキルである。一部の実施形態では、ハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルは、ハロゲン化Ｃ１０アルキルである。
別の態様では、本開示は、本明細書に開示されているポリマーを調製する方法を記載する。一態様では、本開示は、ポリマーを調製する方法であって、前駆体ポリマーを式（ＸＩａ）の化合物：
Ｙ－（ＣＨ２）ｖＳｉ（Ｒ３）３
式（ＸＩａ）
により処理するステップを含む、方法を記載し、
式（ＸＩａ）中、
Ｙは、ハロゲン、必要に応じて置換されているアミン、シアノ、アジドまたは－Ｃ（Ｏ）ＯＲ４であり、
Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されている必要に応じて置換されているアルコキシであり、
Ｒ４は、水素および必要に応じて置換されているアルキルから選択され、
ｖは、整数３～１０である。
一部の実施形態では、Ｒ３は、メトキシである。一部の実施形態では、Ｒ４は、メチルまたはエチルである。一部の実施形態では、ｖは３である。一部の実施形態では、Ｙは、
Figure 2023528471000198
 である。
一部の実施形態では、式（ＸＩａ）の化合物は、Ｉ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３、Ｎ３（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３または（ＣＨ３）２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３から選択される。
別の態様では、本開示は、本明細書に開示されているポリマーを調製する方法を記載する。一態様では、本開示は、ポリマーを調製する方法であって、前駆体ポリマーを式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）または式（ＸＸ）のいずれか１つの化合物により処理するステップを含む、方法を記載する。
前駆体ポリマーは、当業者によって理解される通り、限定されない。一部の実施形態では、前駆体ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）、ポリビニルベンジルクロリド、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、メタクリル酸プロピニル、ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリビニルベンジル、ポリアミン、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（エチレン－ａｌｔ－スクシンイミド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）またはＣ３～Ｃ２２アルキンを含む。一実施形態では、本前駆体ポリマーは、完全メチル化ＰＥＩである。
一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）およびポリエチレンイミン（ＰＥＩ）から選択され、式（ＸＩａ）の化合物は、Ｉ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、ポリビニルベンジルクロリドであり、式（ＸＩａ）の化合物は、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３および（ＣＨ３）２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３から選択される。
一部の実施形態では、本ポリマーは、Ｃ３～Ｃ２２アルキンを含み、式（ＸＩａ）の化合物は、Ｎ３（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、シアノ基を含み、式（ＸＩａ）の化合物は、Ｎ３（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３である。
一部の実施形態では、本ポリマーは、カルボキシル基を含み、式（ＸＩａ）の化合物は、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＭｅ）３である。
一部の実施形態では、本方法は、溶媒中で、前駆体ポリマーを式（ＸＩａ）の化合物により処理するステップをさらに含む。一部の実施形態では、溶媒はアルコールである。アルコールの非限定例としては、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールが挙げられる。
一部の実施形態では、本方法は、前駆体ポリマーを少なくとも１つの必要に応じて置換されているハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルにより処理するステップをさらに含む。一部の実施形態では、ハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルは、ハロゲン化Ｃ１０アルキルである。
別の態様では、本開示は、本開示の化合物を調製する方法を記載する。一部の実施形態では、本方法は、（Ｒ５）３Ｎを式（Ｉｂ）の化合物により処理するステップを含み、Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり：
Figure 2023528471000199
 式（Ｉｂ）中、
Ｘは、ハロゲンであり、
（Ｒ５）３Ｎ中、Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである。
一部の実施形態では、式（Ｉｂ）の化合物は、
Figure 2023528471000200
 から選択される。
表面
本開示は、一態様では、本開示のグラフト可能な基材にグラフトされている表面を提供する。
本開示の一態様では、本開示の化合物は、表面にグラフトされている。一部の実施形態では、本化合物は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）のうちのいずれか１つの化合物である。一部の実施形態では、本化合物は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）または式（ＸＶａ）のいずれか１つの化合物である。一部の実施形態では、本化合物は、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）のうちのいずれか１つの化合物である。
本開示の一態様では、本開示のポリマーは、表面にグラフトされている。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＸＩｄ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＬ）または式（ＸＬａ）のうちのいずれか１つの少なくとも１つの部分を含むポリマーである。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）または式（ＸＶａ）のうちのいずれか１つの少なくとも１つの部分を含むポリマーである。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＬ）または式（ＸＬａ）のうちのいずれか１つの少なくとも１つの部分を含むポリマーである。
表面に結合している官能基は、グラフトされる場合、カテコール部分もしくはシリル部分などの、ポリマーまたは化合物の部分に共有結合により連結されている。コーティングでは、表面とコーティングされている基材との間の相互作用が、共有結合性連結ではなく静電相互作用に限定されるので、グラフトは、表面とポリマーまたは化合物との間に、コーティングよりも強い相互作用を実現する。以下のスキーム２は、ヒドロキシル化表面にグラフトされた本開示のポリマーおよび化合物の例を示している：
スキーム２：表面にグラフトされた本開示のポリマーおよび化合物の例
Figure 2023528471000201
当業者によって理解される通り、いずれの表面も本開示によって企図される。非限定例では、表面は、ナノ粒子を含む。当業者によって理解される通り、いずれのナノ粒子も本発明によって企図される。非限定例では、ナノ粒子は、Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｍｎまたは他の金属原子のいずれかを含む。表面の非限定例としては、チタンおよびチタン合金、鉄および鋼などの金属；金属酸化物；セラミック；ポリエチレン（生物医学インプラントにおいて使用するための低次および高次網目組織、事前プラズマ活性化後）、テフロン（登録商標）（事前プラズマ活性化後）、ポリエチレンテレフタレート（事前プラズマ活性化後）およびポリプロピレン（低密度および高密度、事前プラズマ活性化後）、シリコーン、ゴム、ラテックス、プラスチック、ポリ酸無水物、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテトラフタレートおよびポリファゼンなどのポリマー；紙；レザー；綿、黄麻、亜麻、大麻、羊毛、動物の毛および絹などのテキスタイルまたはテキスタイル材料、ナイロンおよびポリエステルなどの合成布地；アクリルポリマー、アクリレートポリマー、アラミドポリマー、セルロース物質、綿、ナイロン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、レーヨン、羊毛、スパンデックス、絹およびビスコースなどの繊維材料を含む繊維を含むテキスタイル材料；ケイ素；木材；ガラス；すべてのセルロース化合物；ならびにヒト身体内で通常見出されないゲルおよび流体が挙げられる。例えば、それらのすべての全内容が参照により本明細書に組み込まれている、ＵＳ２００５／０２４９６９５、ＵＳ８，４７５，７８２、ＵＳ２００７／０２９２４８６、ＵＳ４，２８２，３６６、ＵＳ４，３９４，３７８、ＤＥ２２２２９９７、ＤＥ２２２９５８０、ＤＥ２４０８１９２、ＧＢ８８２０６７を参照されたい。
一部の実施形態では、表面は、チオール、アミンまたはヒドロキシル基のような不安定な水素原子を含む。一部の実施形態では、表面は、ラジカル基を含む。一部の実施形態では、表面は、ヒドロキシル基を含む。一部の実施形態では、表面は、元々、ヒドロキシル化されている。元々、ヒドロキシル化されている表面の例には、以下に限定されないが、綿、亜麻、レザー、紙、段ボールおよび木材が含まれる。表面の一部は、このような不安定な水素原子を元々、含有しておらず、不安定な水素原子は、当業者によって理解される通り、標準活性化法を使用することによって、インシチュで生成させなければならない。活性化の非限定的な方法としては、酸による処理、酸化剤処理、プラズマ処理およびＵＶ／オゾン処理が挙げられる。ヒドロキシル化が活性化によって生じた物質の非限定例としては、プラスチック、シリコーン、ガラスおよび金属が挙げられる。一部の実施形態では、表面は、ヒドロキシル基が生じるよう、活性化される。
一部の実施形態では、本明細書に開示されているポリマーおよび化合物によりグラフトされた表面の陽イオン表面密度が測定される。陽イオン表面密度とは、表面に存在する四級アンモニウム化合物の電荷密度の測定値のことであり、ある特定の閾値より高い陽イオン表面密度は、当業者によって理解される通り、細菌の死滅が速やかに起こることを指し示す。一部の実施形態では、陽イオン表面密度は、約１０１４／ｃｍ２～約１０２０／ｃｍ２の間にある。一部の実施形態では、陽イオン表面密度は、約１０１５／ｃｍ２～約１０１７／ｃｍ２の間にある。一部の実施形態では、陽イオン表面密度は、約１０１５／ｃｍ２より高い。
本開示の別の態様では、本開示の化合物、ポリマーおよび／またはグラフト可能な基材は、物質の物理表面特性を変化させるために使用することができる。非限定例では、本開示の化合物、ポリマーおよび／またはグラフト可能な基材は、カテコール部分またはシラン部分の側鎖の長さを変えることによって、表面の親水性または疎水性をモジュレートすることができる。例えば、長さが４個の炭素より多いアルキル鎖（Ｃ５～Ｃ２２アルキル鎖など）は、本開示の化合物およびポリマーに追加されて、これによって、その疎水性を増大することができる。非限定例では、化合物、ポリマーおよび／またはグラフト可能な基材は四級窒素を含み、各四級窒素は、本開示の部分またはＣ５～Ｃ２２アルキル鎖のどちらか一方を含む。グラフト後、疎水性のこのような増大により、グラフトされた表面（例えば、木材、金属、プラスチック、テキスタイルおよびレザー）を撥水性にして、その表面をかびおよび白かびから保護することによって、この表面が保護される。一実施形態では、Ｃ４～Ｃ１２アルキル鎖は、化合物、ポリマーおよび／またはグラフト可能な基材の殺生物特性を改善する。一実施形態では、Ｃ１３またはそれより長いアルキル鎖は、化合物、ポリマー、グラフト可能な基材および／またはグラフト可能な組成物の疎水性を増大する。
本開示の一態様では、本開示の化合物は、アミド化反応によってＣＯＯＨ部分および／またはＮＨ２部分を含むポリマーに共有結合により結合することができる。よって得られるポリマーは、複雑な多段階反応を援用することなく、表面に直接、グラフトすることができる。
グラフト
本開示の一態様では、本開示のグラフト可能な基材をグラフトする方法が提供される。
本開示の一態様では、ポリマーをグラフトする方法が提供される。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｂ１）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）または式（ＸＶａ）のうちのいずれか１つの少なくとも１つの部分を含むポリマーである。
本開示の一態様では、ポリマーをグラフトする方法が提供される。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａ）または式（Ｉｃ）のうちのいずれか１つの少なくとも１つの部分を含むポリマーである。一部の実施形態では、本ポリマーは、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）のいずれか１つの少なくとも１つの部分を含むポリマーである。
本開示の一態様では、化合物をグラフトするための方法が提供される。一部の実施形態では、本化合物は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）のうちのいずれか１つの化合物である。一部の実施形態では、本化合物は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）または式（ＸＶａ）のいずれか１つの化合物である。一部の実施形態では、本化合物は、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）のうちのいずれか１つの化合物である。
本開示の一態様では、化合物をグラフトするための方法が提供される。一部の実施形態では、本化合物は、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）または式（ＸＶａ）のいずれか１つの化合物である。
一態様では、本開示は、表面に基材をグラフトする方法を記載する。一部の実施形態では、本方法は、表面に本開示のグラフト可能な基材を堆積させるステップ、および一定期間、この表面を加熱するステップを含む。一部の実施形態では、グラフト可能な基材は、噴霧、ディップコーティングまたはスピンコーティングによって堆積される。一部の実施形態では、グラフト可能な基材は、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールから選択される、アルコールを含む溶媒中で堆積される。
一態様では、本開示は、表面にポリマーをグラフトする方法であって、表面に本開示のポリマーを堆積させるステップ、および一定期間、表面を加熱するステップを含む、方法を記載する。一部の実施形態では、本ポリマーは、溶媒中で堆積される。一部の実施形態では、溶媒はアルコールである。一部の実施形態では、溶媒は水である。アルコールの非限定例としては、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールが挙げられる。
別の態様では、本開示は、表面に化合物をグラフトする方法であって、表面に本開示の化合物を堆積させるステップ、および一定期間、表面を加熱するステップを含む、方法を記載する。一部の実施形態では、本化合物は、溶媒中で堆積される。一部の実施形態では、溶媒はアルコールである。一部の実施形態では、溶媒は水である。アルコールの非限定例としては、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールが挙げられる。
当業者によって理解される通り、堆積のいずれの方法も、本明細書における使用が企図される。堆積の方法の非限定例には、噴霧、ディップコーティングまたはスピンコーティングが含まれる。
当業者によって理解される通り、グラフトに好適ないずれの温度も、本明細書における使用に企図される。一部の実施形態では、表面は、約５０℃～約１２０℃の範囲の温度に加熱される。一部の実施形態では、表面は、約１１０℃の温度に加熱される。
当業者によって理解される通り、グラフトに好適ないずれの温度も、本明細書における使用に企図される。一部の実施形態では、表面は、約１５分間～約１２時間の範囲の期間、加熱される。一部の実施形態では、表面は、約６時間～約１２時間の範囲の期間、加熱される。一部の実施形態では、表面は、約１５分間～約９０分間の範囲の期間、加熱される。一部の実施形態では、表面は、約３０分間～約６０分間の範囲の期間、加熱される。一部の実施形態では、グラフトされるポリマーまたは化合物が、カテコール部分を含む場合、表面は、約１５分間～約１２時間の範囲の期間、加熱される。
一部の実施形態では、本方法は、溶媒で表面を洗浄するステップをさらに含む。洗浄に使用することができる溶媒の非限定例は、エーテルを含む。
一部の実施形態では、本方法は、表面を超音波処理するステップをさらに含む。超音波処理は、以下に限定されないが、５分間、１５分間または３０分間を含む期間、行うことができる。一部の実施形態では、表面は、溶媒中に存在する間に超音波処理される。非限定例では、超音波処理に有用な溶媒は、アセトン、エタノールおよび蒸留水を含む。
一部の実施形態では、表面は、グラフト前に活性化される。活性化の非限定例としては、プラズマ活性化、酸活性化またはＵＶ／オゾン活性化が挙げられる。
耐久性コーティング
一態様では、本開示は、長期持続性、わずかまたは中度の摩耗に対する耐性を有しており、かつ耐久性の高い自浄特性を有する、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む、表面コーティングを提供する。
一態様では、コーティングは、ゾル－ゲルおよび殺生物ポリマー溶液の逐次堆積によって調製される。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、酸およびゾルの混合物を含む。一部の実施形態では、殺生物ポリマー溶液は、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む。非限定例では、チタンアナターゼゾル－ゲルと、カテコールアセチル－コアルキルＰＶＰおよび塩化アルキル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウムなどのランダムカテコールコポリマーの混合物などの、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む殺生物性コーティング用アルコール溶液の逐次堆積により、様々な溶媒、水における浸漬および摩耗に耐性がある、耐久性の高い長期持続性コーティングを実現する。
一部の実施形態では、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルを最初に、次に、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む殺生物ポリマー溶液を堆積させる。一部の実施形態では、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む殺生物ポリマー溶液を最初に、次いで、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルを堆積させる。一部の実施形態では、ゾルは、酸化チタン源を含む。一部の実施形態では、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルは、ペルオキソ改変アナターゼゾルおよびペルオキソチタン酸の混合物を含む。一部の実施形態では、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルは、水溶液中に存在する。一部の実施形態では、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルは、水溶液中で希釈される。一部の実施形態では、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む溶液は、アルコール溶液である。一部の実施形態では、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む殺生物ポリマー溶液は、エタノールを含む。
一態様では、本開示は、コーティングを調製するための方法を提供する。一部の実施形態では、本方法は、ゾル－ゲルを堆積させるステップ、および殺生物ポリマー溶液を堆積させるステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、表面にゾル－ゲルを堆積させるステップ、および殺生物ポリマー溶液を堆積させるステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、表面に殺生物ポリマー溶液を堆積させるステップ、およびゾル－ゲルを堆積させるステップを含む。一部の実施形態では、ゾル－ゲルを最初に、次いで、殺生物ポリマー溶液を堆積させる。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは第１の層を形成し、殺生物ポリマー溶液は第２の層を形成する。一部の実施形態では、殺生物ポリマー溶液を最初に、次いで、ゾル－ゲルを堆積させる。一部の実施形態では、殺生物ポリマー溶液は第１の層を形成し、ゾル－ゲルは第２の層を形成する。一部の実施形態では、第２の層は、第１の層に接触している。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、酸およびゾルの混合物を含む。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、酸およびゾルの混合物を含み、殺生物性コーティング溶液は、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む。一部の実施形態では、酸はペルオキソチタン酸である。一部の実施形態では、ゾルは、ペルオキソ改変アナターゼゾルを含む。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、ペルオキソ改変アナターゼゾルおよびペルオキソチタン酸の混合物を含む。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、水溶液である。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、水溶液に希釈される。一部の実施形態では、殺生物ポリマー溶液は、アルコール溶液である。一部の実施形態では、殺生物ポリマー溶液はエタノールを含む。一部の実施形態では、第１の層は、金属酸化物ナノ粒子を含む。一部の実施形態では、第１の層は、酸化チタンナノ粒子を含む。一部の実施形態では、第２の層は、金属酸化物ナノ粒子を含む。一部の実施形態では、第２の層は、酸化チタンナノ粒子を含む。
一態様では、本開示は、コーティングを調製するための方法を提供する。一部の実施形態では、本方法は、表面に第１の溶液を堆積させるステップ、および第２の溶液を堆積させるステップを含む。一部の実施形態では、第１の溶液は第１の層を形成し、第２の溶液は第２の層を形成する。一部の実施形態では、第１の溶液および／または第２の溶液は、ゾル－ゲルである。一部の実施形態では、第２の層は、第１の層に接触している。一部の実施形態では、第１の溶液は、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルを含み、第２の溶液は、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む殺生物性コーティング溶液を含む。一部の実施形態では、第１の溶液は、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む殺生物性コーティング溶液を含み、第２の溶液は、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルを含む。一部の実施形態では、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルは、ペルオキソ改変アナターゼゾルおよびペルオキソチタン酸の混合物を含む。一部の実施形態では、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルは、水溶液中にある。一部の実施形態では、酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルは、水溶液中で希釈される。一部の実施形態では、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む溶液は、アルコール溶液である。一部の実施形態では、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む殺生物性コーティング溶液は、エタノールを含む。一部の実施形態では、第１の層は、金属酸化物ナノ粒子を含む。一部の実施形態では、第１の層は、酸化チタンナノ粒子を含む。一部の実施形態では、第２の層は、金属酸化物ナノ粒子を含む。一部の実施形態では、第２の層は、酸化チタンナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、本方法は、第１の溶液が乾燥する好適な期間、待機するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、第２の溶液が乾燥する好適な期間、待機するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、ゾル－ゲルが乾燥する好適な期間、待機するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、殺生物ポリマー溶液が乾燥する好適な期間、待機するステップを含む。一部の実施形態では、第１の溶液および／または第２の溶液および／またはゾル－ゲルおよび／または殺生物ポリマー溶液が乾燥する好適な期間は、約１分間～約１２時間、約１分間～約１５分間、約５分間～約１０分間、約６時間～約１２時間または約３時間～約６時間の範囲である。一部の実施形態では、乾燥は、約０℃～約２５０℃、約２５℃～約１００℃、約３０℃～約７５℃または約２０℃～約３０℃の範囲の温度で行われる。一部の実施形態では、乾燥は、室温、室温より高温、約２０℃、約２５℃、約３０℃、約５０℃、約７５℃、約１００℃、約１２５℃、約１５０℃、約１７５℃または約２００℃で行われる。一部の実施形態では、ゾル－ゲル、ならびに／または酸およびゾルの混合物を含むゾル－ゲルが乾燥する好適な期間、待機することにより、複数の金属酸化物ナノ粒子が、表面と実質的に接触する。一部の実施形態では、金属酸化物ナノ粒子は、酸化チタンナノ粒子である。一部の実施形態では、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物は、１種または複数種の金属酸化物ナノ粒子の表面にグラフトされている。
一態様では、本開示は、金属酸化物ナノ粒子、および本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含むコーティングを提供する。一態様では、本開示は、金属酸化物ナノ粒子、および式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）、式（ＸＸａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｂ１）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および／または式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物を含むコーティングを提供する。一部の実施形態では、コーティングは、金属酸化物ナノ粒子、および式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物を含む。一部の実施形態では、コーティングは、金属酸化物ナノ粒子、および式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）の１つまたは複数の化合物を含む。
一部の実施形態では、複数の金属酸化物ナノ粒子は、表面に実質的に接触している。一部の実施形態では、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物は、１種または複数種の金属酸化物ナノ粒子の表面にグラフトされている。
一態様では、コーティングは、表面に接触している第１の層、および第１の層に接触している第２の層を含む。一部の実施形態では、第１の層は、金属酸化物ナノ粒子を含み、第２の層は、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む。一部の実施形態では、第１の層は、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含み、第２の層は、金属酸化物ナノ粒子を含む。一部の実施形態では、金属酸化物ナノ粒子は、酸化チタンナノ粒子を含む。一部の実施形態では、第１の層は、酸化チタンナノ粒子を含み、第２の層は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）、式（ＸＸａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｂ１）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および／もしくは式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物を含む。一部の実施形態では、第１の層は、酸化チタンナノ粒子を含み、第２の層は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物を含む。一部の実施形態では、第１の層は、酸化チタンナノ粒子を含み、第２の層は、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）の１つまたは複数の化合物を含む。一部の実施形態では、第１の層は、酸化チタンナノ粒子を含み、第２の層は、カテコールアセチル－コアルキル－ＰＶＰおよび塩化アルキル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウムの混合物を含む。
一部の実施形態では、コーティングは、金属酸化物ナノ粒子を含む。金属酸化物ナノ粒子の非限定例は、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化スズ、酸化タンタル、および１種または複数種のそれらの組合せを含む。一部の実施形態では、金属酸化物ナノ粒子は、酸化チタンナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、金属酸化物ナノ粒子を含むコーティングは、当業者によって理解される通り、ゾル－ゲルの適用を使用して調製される。非限定的な実施形態では、ゾルは、酸水溶液と組み合わせて、表面に堆積させることができる溶液を調製し、金属酸化物ナノ粒子を含むコーティングを得ることができる。一部の実施形態では、ゾルは、金属酸化物の供給源を含む。金属酸化物いずれの供給源も本開示によって企図される。金属酸化物の供給源の非限定例は、アナターゼである。一部の実施形態では、アナターゼは、ペルオキソ改変アナターゼである。ゾルを調製するために金属酸化物の供給源と組み合わせることができる酸のいずれも、本開示によって企図される。酸の非限定例は、ペルオキソチタン酸である。一部の実施形態では、溶液は、ペルオキソ改変アナターゼゾルおよびペルオキソチタン酸の混合物（チタンアナターゼ）を含む。一部の実施形態では、溶液は水溶液である。
一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、重量／体積基準で約１：１０、重量／体積基準で約１：５、重量／体積基準で約１：４、重量／体積基準で約１：３、重量／体積基準で約１：２、重量／体積基準で約１：１、重量／体積基準で約２：１、重量／体積基準で約３：１、重量／体積基準で約４：１、重量／体積基準で約５：１、または重量／体積基準で約１０：１の比の、酸と、金属酸化物の供給源とを含むゾルとを含む。
一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、重量基準で、約０．１重量％～約２重量％、約０．５重量％～約１重量％または約０．６重量％～約０．９重量％の範囲のゾルおよび酸の混合物を含む。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、約０．１重量％、約０．２重量％、約０．３重量％、約０．４重量％、約０．５重量％、約０．６重量％、約０．７重量％、約０．８重量％、約０．９重量％、約１重量％、１．１重量％、約１．２重量％、約１．３重量％、約１．４重量％、約１．５重量％、約１．６重量％、約１．７重量％、約１．８重量％、約１．９重量％または約２０重量％のゾルと酸との混合物を含む。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、約０．８重量％のゾルと酸との混合物を含む。一部の実施形態では、ゾルは、金属酸化物の供給源を含む。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、約０．８重量％のペルオキソ改変アナターゼゾルおよびペルオキソチタン酸の混合物（チタンアナターゼ）を含む。一部の実施形態では、ゾル－ゲルは、水溶液である。
一部の実施形態では、本開示のコーティングは、本開示のポリマー、基材および／または化合物のいずれかの１つまたは複数を含む。一部の実施形態では、コーティングは、カテコール部分を含む。一部の実施形態では、コーティングの耐久性は、他の化学部分と比較して、最適効率を維持すると同時に、カテコール部分の使用によって増大し得る。非限定例では、ムラサキイガイに倣ったバイオミメティック戦略が、例えば、静電相互作用によるコーティングと表面との間の結合強度を増大させるために開発された。カテコールアミンが非常に重合し易いので、カテコールアミンの使用を検査した。非限定例では、４－クロロアセチルカテコールおよびその誘導体が、静電相互作用または共有結合のどちらかにより、殺生物剤を表面に結合させるリンカーとして有用であることが判明した。一部の実施形態では、カテコール部分は、シラン部分と比較して、チタンナノ粒子と一層、ロバストな相互作用を呈示した。特定の理論のいずれによっても拘泥されることを望むものではないが、これらの結果は、Ｔｉ－Ｏ－Ｃ結合の方が、Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ結合よりも高い安定性を呈すことに起因し得る。一部の実施形態では、カテコール部分と酸化チタンナノ粒子との組合せ物は、殺生物性コーティングの耐久性を増大させることが判明した。一部の実施形態では、コーティングのチタンナノ粒子は、Ｔｉ－Ｏ－Ｃ結合により、カテコール部分と相互作用することができる。同様に、大部分のオルガノシランは、容易に加水分解可能であり、これによって、湿潤環境または多湿環境では、それらの使用が困難となる。対照的に、カテコールをベースとする化合物は、水中での優れた粘着性を実現する。
一部の実施形態では、コーティングは、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）、式（ＸＸａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｂ１）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物を含む。一部の実施形態では、コーティングは、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物を含む。一部の実施形態では、コーティングは、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＬ）および式（ＸＬａ）の１つまたは複数の化合物を含む。
一部の実施形態では、コーティングは、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）、式（ＸＸａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｂ１）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物、および金属酸化物ナノ粒子を含む。一部の実施形態では、コーティングは、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物、ならびに金属酸化物ナノ粒子を含む。一部の実施形態では、コーティングは、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＬ）および式（ＸＬａ）の１つまたは複数の化合物、ならびに金属酸化物ナノ粒子を含む。
一部の実施形態では、本開示の１種または複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む殺生物性コーティング溶液は、アルコール溶液である。アルコールのいずれも、本開示によって企図される。アルコールの非限定例としては、エタノール、メタノール、ｎ－プロパノール、イソプロパノール、ｔ－ブチルアルコールおよびｔ－アミルアルコールが挙げられる。一部の実施形態では、アルコールはエタノールである。一部の実施形態では、殺生物性コーティング溶液は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）、式（ＸＸａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｂ１）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物を含む。一部の実施形態では、殺生物性コーティング溶液は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）の１つまたは複数の化合物を含む。一部の実施形態では、殺生物性コーティング溶液は、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）の１つまたは複数の化合物を含む。
一部の実施形態では、殺生物性コーティング溶液は、異なる構造の２種またはそれより多いポリマー、基材および／または化合物の混合物を含む。一部の実施形態では、殺生物性コーティング溶液は、重量／体積基準で、約１：１０、重量／体積基準で約１：５、重量／体積基準で約１：４、重量／体積基準で約１：３、重量／体積基準で約１：２、重量／体積基準で約１：１、重量／体積基準で約２：１、重量／体積基準で約３：１、重量／体積基準で約４：１、重量／体積基準で約５：１または重量／体積基準で約１０：１の比の、異なる構造の２種のポリマー、基材および／または化合物を含む。一部の実施形態では、殺生物性コーティング溶液は、重量／体積基準で約１：１の比の、異なる構造の２種のポリマー、基材および／または化合物を含む。
一部の実施形態では、殺生物性コーティング溶液は、重量基準で、約０．１重量％～約２重量％、約０．５重量％～約１重量％または約０．６重量％～約０．９重量％の範囲の、１種もしくは複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む。一部の実施形態では、殺生物性コーティング溶液は、約０．１重量％、約０．２重量％、約０．３重量％、約０．４重量％、約０．５重量％、約０．６重量％、約０．７重量％、約０．８重量％、約０．９重量％、約１重量％、１．１重量％、約１．２重量％、約１．３重量％、約１．４重量％、約１．５重量％、約１．６重量％、約１．７重量％、約１．８重量％、約１．９重量％または約２０重量％の、１種もしくは複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む。一部の実施形態では、溶液は、約１重量％の、異なる構造の１種もしくは複数種のポリマー、基材および／または化合物を含む。
一態様では、本開示は、殺生物性、かつ疎水性、親水性および／または疎油性のコーティングを提供する。コーティングを調製する方法の非限定例は、図３２に示されている。
一部の実施形態では、本コーティングは、
ａ）シロキサンをベースとするポリマー
ｂ）金属酸化物ナノ粒子
ｃ）エポキシ樹脂
ｄ）殺生物部分、および
ｅ）１種または複数種のベーキング剤
を含み、
複数の金属酸化物ナノ粒子が、疎水性コーティングによりコーティングされる。
シロキサンをベースとするポリマーのいずれも、本開示によって企図される。シロキサンをベースとするポリマーの非限定例としては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリビニルシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ドデカメチルペンタシロキサンおよびテトラデカメチルヘキサシロキサンが挙げられる。一部の実施形態では、シロキサンをベースとするポリマーは、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）である。
一部の実施形態では、コーティングは、金属酸化物ナノ粒子を含む。金属酸化物ナノ粒子の非限定例としては、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化ランタン、酸化スズ、酸化タンタル、および１つまたは複数のそれらの組合せが挙げられる。一部の実施形態では、金属酸化物ナノ粒子は、酸化チタンナノ粒子を含む。一部の実施形態では、複数の本金属酸化物ナノ粒子は、表面に実質的に接触している。
一部の実施形態では、疎水性コーティングは、水素化および／またはフルオロ化されている１つまたは複数のアルキル鎖（Ｃ１２～Ｃ２２の間の水素化ｎ－アルキル鎖、またはＣ６～Ｃ１２の間のフルオロ化ｎ－アルキル鎖）を含む。一部の実施形態では、フルオロ化ｎ－アルキル鎖の場合、Ｃ１２よりも長いアルキル鎖は、低い溶解度を呈示し得るので、フルオロ化ｎ－アルキルのアルキル鎖は、Ｃ１２またはそれより短い。
エポキシ樹脂のいずれも本開示によって企図される。エポキシ樹脂の非限定例としては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＡ）、ジグリシジルエーテルビスフェノールＦ（ＤＧＥＢＦ）およびビスフェノールＥジグリシジルエーテル（ＤＧＥＢＥ）が挙げられる。
一態様では、殺生物部分は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）、式（ＸＸａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｂ１）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）から選択される、１つまたは複数の化合物である。一態様では、殺生物部分は、式（Ｉｂ）、式（ＸＶ）、式（ＸＶＩ）、式（ＸＶａ）、式（Ｉ）、式（Ｉａ）、式（ＩＩ）、式（ＩＶ）、式（Ｖ）、式（ＶＩ）、式（ＶＩＩＩ）、式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）、式（ＩＸｃ）、式（ＩＸｄ）、式（ＩＸｅ）、式（ＩＸｅ１）、式（ＩＸｆ）、式（ＩＸｇ）、式（ＩＸｈ）、式（Ｉｅ）、式（ＩＩｂ）、式（ＶＩａ）、式（ＩＸａａ）、式（Ｉｃ）および式（ＸＶａ）から選択される、１つまたは複数の化合物である。一態様では、殺生物部分は、式（ＸＶＩＩ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩＩ）、式（ＸＩＸ）、式（ＸＩＸａ）、式（ＸＩＸｂ）、式（ＸＩＸｃ）、式（ＸＩＸｄ）、式（ＸＸ）または式（ＸＸａ）、式（ＸＩ）、式（ＸＩＩ）、式（ＸＩＩＩ）、式（ＸＩＶ）、式（ＸＩａ）、式（ＸＩｂ）、式（ＸＩｃ）、式（ＸＶＩＩａ）、式（ＸＶＩＩＩａ）、式（ＸＶＩＩｂ）、式（ＸＶＩＩｃ）、式（ＸＶＩＩｄ）、式（ＸＶＩＩｅ）、式（ＸＶＩＩｆ）、式（ＸＶＩＩｇ）、式（ＸＶＩＩｈ）、式（ＸＶＩＩｊ）、式（ＸＸＩ）、式（ＸＸＩａ）、式（ＸＸＩｂ）、式（ＸＸＩＩ）、式（ＸＸＩＩａ）、式（ＸＸＩＩｂ）、式（ＸＸＩＩｃ）、式（ＸＸＩｄ）、式（ＸＬ）、式（ＸＬａ）から選択される、１つまたは複数の化合物である。一部の実施形態では、殺生物部分は、殺生物特性を呈示する金属である。本開示の範囲内で有用な金属の非限定例は、銀および銅を含む。
ベーキング剤（例えば、硬化剤）も、本開示によって企図される。ベーキング剤および／または硬化剤の非限定例には、脂肪族アミン、ポリアミド、脂環式アミン、芳香族アミン、無水物、イミダゾールおよびルイス酸が含まれる。
一部の実施形態では、シロキサンをベースとするポリマー、金属酸化物ナノ粒子、エポキシ樹脂、殺生物部分および１つまたは複数のベーキング剤が組み合わされて混合され、混合物を形成する。一部の実施形態では、この混合物を表面に塗布する。一部の実施形態では、ベーキング剤が、シロキサンをベースとするポリマーに添加、および混合された後に、混合物と組み合わされる。一部の実施形態では、ベーキング剤が、エポキシ樹脂に添加、および混合された後に、混合物と組み合わされる。
一部の実施形態では、混合物を表面に塗布した後に、この混合物を焼く。一部の実施形態では、この混合物を約４０℃～約８０℃または約５０℃～約７０℃の温度で焼く。一部の実施形態では、混合物を、約４０℃、約４５℃、約５０℃、約５５℃、約６０℃、約６５℃、約７０℃、約７５℃または約８０℃の温度で焼く。
一部の実施形態では、混合物をコーティングが硬化する好適な期間、焼く。一部の実施形態では、混合物は、約１時間～約５時間または約２時間～約４時間、焼かれる。一部の実施形態では、混合物は、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間または約５時間、焼かれる。
コーティングは当業者によって理解される通り、当分野において公知の任意の方法を使用して、表面に塗布されてもよい。一部の実施形態では、コーティングは、静電噴霧器を使用して塗布される。静電噴霧器の使用は、標的表面上にマイクロ液滴の均一な堆積をもたらすという利点を有する。静電噴霧器は、とりわけ、競技場、病院、空港などの公共の場の大規模な滅菌のための有用な器具として、ＣＯＶＩＤ－１９の大流行の間に、大きな関心を得た。本開示の耐久性があり、長期持続性のコーティングとは対照的に、噴霧される現在使用される大部分の化合物（過酸化水素、クロルヘキシジン、長鎖四級アンモニウム化合物）は、一過的な効力および耐久性しかない。一部の実施形態では、本コーティングは、ディッププロセスを使用して塗布される。
本明細書に記載されているコーティングは、任意の表面に塗布することができる。表面の非限定例としては、コバルト、コバルト－クロム合金、アルミニウム、チタンおよびチタン合金、鉄、鋼およびステンレス鋼などの金属；金属酸化物；セラミック；ポリエチレン、テフロン（登録商標）、ポリエチレンテレフタレートおよびポリプロピレン、シリコーン、ゴム、ラテックス、プラスチック、ポリ酸無水物、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテトラフタレートおよびポリファゼンなどのポリマー、レザー、テキスタイルまたはテキスタイル材料、ナイロンおよびポリエステルなどの合成布地；アクリルポリマー、アクリレートポリマー、アラミドポリマー、ナイロン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、レーヨン、スパンデックス、絹、ビスコースなどの繊維材料を含む繊維を含むテキスタイル材料、ケイ素およびガラスが挙げられる。非限定的な実施形態では、コーティングの耐久性は、組成物および配合物が、金属製基材にコーティングされる場合、特に有効であることが判明した。一部の実施形態では、表面は、金属製表面である。一部の実施形態では、表面は、活性化さている、および／または元々、ヒドロキシル化されている。
コンジュゲートされている生体分子
一態様では、本開示は、生体分子にコンジュゲートされている、本開示の殺生物部分を提供する。
一態様では、本開示は、式（ＸＬ）の化合物：
Figure 2023528471000202
 を提供し、
式（ＸＬ）中、
Ｚは、単結合または連結基であり、
Ｂは、生体分子である。
生物学的特性を有するいずれの分子も、本開示によって企図される。非限定例では、生体分子は、タンパク質、酵素またはペプチドである。一部の実施形態では、生体分子は、チオール化アミノ酸（例えば、システイン）など、チオール基を含む。一部の実施形態では、生体分子は、システインを含む。一部の実施形態では、生体分子は、システインである。生体分子の非限定例としては、ウシ血清アルブミン、酵素（オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、リガーゼおよびイソメラーゼ）、ポリペプチド、抗体、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）、セルリアン、ｍＣｈｅｒｒｙ、ペリカム、カメレオン、ｐＨｌｕｏｒｉｎ、ＥＧＦＰ（増強された緑色蛍光タンパク質）、クロメレオン、ハロロドプシン、チャネルロドプシン、アーケロドプシン、マーメイドおよびＧＥＣＩなどの蛍光タンパク質を含むタンパク質が挙げられる。
一部の実施形態では、生体分子は、１つまたは複数の検出可能な部分を含む。一部の実施形態では、検出可能な部分は、蛍光部分、リン光部分および発光部分から選択される１種または複数種のものである。一部の実施形態では、検出可能な部分は、クマリン部分、フルオレセイン部分、ローダミン部分、アクリジン部分、インドール部分、イソインドール部分、インドリジン部分、キノリン部分、イソキノリン部分、クロメン部分、キサンテン部分、ナフタレン部分、ピレン部分、ビマン（bimane）部分から選択される蛍光部分である。
一態様では、本開示は、式（ＸＬａ）の化合物：
Figure 2023528471000203
 を提供し、
式（ＸＬａ）中、
Ｚは、単結合または連結基であり、
Ｂは、生体分子である。
一部の実施形態では、Ｚは、単結合である。一部の実施形態では、Ｚは、連結基である。連結基Ｚは、当業者によって理解される通り、任意の有機部分であってもよい。一部の実施形態では、連結基は、必要に応じて置換されているヘテロシクリル、必要に応じて置換されているチオール、必要に応じて置換されているアルキル、必要に応じて置換されているアリール、必要に応じて置換されているアルコキシ、－Ｓ－および－Ｏ－から選択される、１つまたは複数の連結基から選択される。一部の実施形態では、必要に応じて置換されている複素環は、必要に応じて置換されているトリアゾールおよび必要に応じて置換されているスクシンイミドから選択される。一部の実施形態では、スクシンイミドは、ジスクシンイミドである。一部の実施形態では、スクシンイミド（succiminime）はチオール基により置換されている。
一部の実施形態では、Ｚは、
Figure 2023528471000204
 から選択される。一部の実施形態では、Ｚは、単結合、
Figure 2023528471000205
 から選択される。
α、ωスクシンイミドのいずれも、本発明によって企図される。Ｒの非限定例としては、以下：
Figure 2023528471000206
 が挙げられ、整数１～５である。一部の実施形態では、Ｒは、
Figure 2023528471000207
 である。
式（ＸＬ）および式（ＸＬａ）の化合物を調製する方法の非限定例が、図２８～図３１に示されている。
一部の実施形態では、式（ＸＬ）および／または式（ＸＬａ）の化合物は、表面にグラフトおよび／または塗布されて、有用な生体分子をやはり含む、殺生物性コーティングをもたらす。一部の実施形態では、コーティングは、医療用装具、インプラント、コンタクトレンズ、カテーテルおよびバイオセンサーなどの生物医学用途に適用される。一部の実施形態では、コーティングは、診断剤として有用である。
使用方法
本開示の一態様では、細菌、真菌、原虫またはウイルスのうちの少なくとも１種の成長を制御するための方法が提供される。一部の実施形態では、本方法は、表面に本開示のグラフト可能な基材をグラフトするステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、表面に本開示の化合物をグラフトするステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、表面に本開示のポリマーおよび／または化合物をグラフトするステップを含む。一部の実施形態では、表面は、グラフト前に活性化される。
一部の実施形態では、細菌は、ヒト型結核菌（多剤耐性ＴＢおよび超多剤耐性ＴＢを含む）、ウシ型結核菌、Ｍ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ、ウシ型結核菌株ＢＣＧ、ＢＣＧの亜株、トリ型結核菌、Ｍ ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｅ、アフリカ型結核菌、Ｍ ｋａｎｓａｓｉｉ、Ｍ ｍａｒｉｎｕｍ、Ｍ ｕｌｃｅｒａｎｓ、ヨーネ菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ｅｑｕｉ、化膿性連鎖球菌、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｇａｌａｃｔｉａｅ、リステリア菌、Ｌｉｓｔｅｒｉａ ｉｖａｎｏｖｉｉ、炭疽菌、枯草菌、Ｎｏｃａｒｄｉａ ａｓｔｅｒｏｉｄｅｓおよび他のノカルジア属の種、ヴィリダンス型連鎖球菌の群、ペプトコッカス属の種、ペプトストレプトコッカス属の種、イスラエル放線菌および他の放線菌属の種、ざ瘡プロピオンバクテリウム、破傷風菌、ウェルチ菌、ボツリヌス菌、他のクロストリジウム属の種、ならびにエンテロコッカス属の種から選択されるグラム陽性菌である。
一部の実施形態では、細菌は、緑膿菌、他のシュードモナス属の種、カンピロバクターの種、コレラ菌、エールリヒア属の種、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌｅｕｒｏｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ ｈａｅｍｏｌｙｔｉｃａ、Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ ｍｕｌｔｏｃｉｄａ、他のパスツレラ属の種、レジオネラ・ニューモフィラ菌、他のレジオネラ属の種、腸チフス菌、他のサルモネラ属の種、赤痢菌属の種、ウシ流産菌、他のブルセラ属の種、トラコーマクラミジア、オウム病クラミジア、Ｃｏｘｉｅｌｌａ ｂｕｒｎｅｔｔｉ、大腸菌、髄膜炎菌、淋菌、インフルエンザ菌、軟性下疳菌、他のヘモフィルス属の種、ペスト菌、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｌｉｔｉｃａ、他のエルジニア属の種、大腸菌、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｈｉｒａｅおよび他のエスケリキア属の種、ならびに他の腸内細菌科、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ、類鼻疽菌、野兎病菌、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ、Ｆｕｓｏｂａｓｃｔｅｒｉｕｍ ｎｕｃｌｅａｔｕｍ、Ｐｒｏｖｅｔｅｌｌａの種、Ｃｏｗｄｒｉａ ｒｕｍｉｎａｎｔｉｕｍ、クレブシエラ属の種、ならびにプロテウス属の種から選択されるグラム陰性菌である。
一部の実施形態では、ウイルスは、トリインフルエンザ、ヒト免疫不全ウイルス、単純ヘルペスウイルス、ヒト呼吸器合胞体ウイルス、中東呼吸器症候群関連コロナウイルス（ＭＥＲＳ－ＣｏＶ）、ライノウイルス、ポリオ、ロタウイルス、麻疹、エボラ、西ナイル、黄熱、デング熱、ラッサ、リンパ球性脈絡髄膜炎、フニン、マチュポ、グアナリト、ハンタウイルス、リフトバレー熱、ラクロス、カリフォルニア脳炎、クリミア－コンゴ、マールブルク、日本脳炎、キャサヌル森林病、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）、パラインフルエンザおよびピキンデウイルスから選択される。
別の態様では、本開示は、生物によるセルロースの消化を予防する方法を記載する。一部の実施形態では、本方法は、セルロースを含む表面に本開示のポリマーまたは化合物をグラフトするステップを含む。一部の実施形態では、表面は、木材セルロースを含む。一部の実施形態では、生物は、樹木穿孔性キクイムシ（ｇｒｉｂｂｌｅ）、フナクイムシ、ワラジムシおよび樹木穿孔性昆虫から選択される。樹木穿孔性昆虫の非限定例には、シロアリ、キクイムシ（ｂａｒｋ ｂｅｅｔｌｅ）、キバチの幼虫、蛾の幼虫、甲虫が含まれる。一部の実施形態では、昆虫は、木質食性昆虫である。木質食性昆虫の非限定例には、シロアリ、キクイムシ（ｂａｒｋ ｂｅｅｔｌｅ）、キバチの幼虫、蛾の幼虫および甲虫が含まれる。
本明細書において包含される実施形態を、これより、以下の実施例を参照しながら説明する。これらの実施例は例示目的のために提示されているに過ぎず、本明細書において包含される本開示は、これらの実施例に限定されると決して解釈されるべきではなく、むしろ、本明細書において提示されている教示の結果として、明白になったありとあらゆる変形形態を包含すると解釈されるべきである。
（実施例１）
カテコール部分の調製
４－（ヨードアセチル）カテコール
４－（クロロアセチル）カテコールを、アセトン中でヨウ化ナトリウムで処理し、３時間加熱還流すると、４－（ヨードアセチル）カテコールが生成した。反応順序は、スキーム３に図示されている。
スキーム３：４－（クロロアセチル）カテコールからの４－（ヨードアセチル）カテコールの調製
Figure 2023528471000208
４－（アジドアセチル）カテコール
４－（クロロアセチル）カテコールを、イソプロパノール中、アジ化ナトリウムで処理し、６時間、加熱還流すると、４－（アジドアセチル）カテコールが生成した。反応順序は、スキーム４に図示されている。
スキーム４：４－（クロロアセチル）カテコールからの４－（アジドアセチル）カテコールの調製
Figure 2023528471000209
非限定例では、当業者によって理解される通り、クリックケミストリーを使用して、４－（アジドアセチル）カテコールをアルキンに連結し、それぞれ、トリアゾールまたはテトラゾール連結を生成する。スキーム５は、クリックケミストリーを使用して形成された連結の一例を例示する。
スキーム５：トリアゾール（Ａ）およびテトラゾール（Ｂ）連結を形成するクリックケミストリーの例
Figure 2023528471000210
４－（アミノアセチル）カテコール
４－（アジドアセチル）カテコールを、水中でトリフェニルホスフィン（triphenylphospine）で処理し、４－（アミノアセチル）カテコールを生成した。反応順序は、スキーム６に図示されている：
スキーム６：４－（アジドアセチル）カテコールからの４－（アミノアセチル）カテコールの調製
Figure 2023528471000211
非限定例では、当業者によって理解される通り、４－（アミノアセチル）カテコール（4-(aminooacetyl)catechol）をカルボニルに連結して、アミドを形成する。スキーム７は、アミド連結の一例を例示する。
スキーム７：アミド連結の例示的な合成
Figure 2023528471000212
４－（シアノアセチル）カテコール
４－（クロロアセチル）カテコールを、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中でシアン化カリウムで処理し、４－（シアノアセチル）カテコールを生成した。反応順序は、スキーム８に図示されている：
スキーム８：４－（クロロアセチル）カテコールからの４－（シアノアセチル）カテコールの調製
Figure 2023528471000213
非限定例では、当業者によって理解される通り、クリックケミストリーを使用して、４－（シアノアセチル）カテコールをアルキンに連結し、テトラゾール連結を生成する。スキーム９は、テトラゾール連結の一例を例示する。
スキーム９：テトラゾール連結を形成するクリックケミストリーの例
Figure 2023528471000214
３－（３，４－ジヒドロキシベンゾイル）プロピオン酸
４－（クロロアセチル）カテコールを、最初に、ジメチルホルムアミド（dimetylformamide）（ＤＭＦ）中、シアン化カリウムにより処理して４－（シアノアセチル）カテコールを形成し、次いで水で処理して、３－（３，４－ジヒドロキシベンゾイル）プロピオン酸を生成した。反応順序は、スキーム１０に図示されている：
スキーム１０：４－（クロロアセチル）カテコールからの３－（３，４－ジヒドロキシベンゾイル）プロピオン酸の調製
Figure 2023528471000215
非限定例では、当業者によって理解される通り、３－（３，４－ジヒドロキシベンゾイル）プロピオン酸をアミンに連結して、アミドを形成することができる。スキーム１１は、アミド連結の一例を例示する。
スキーム１１：例示的なアミド連結の合成
Figure 2023528471000216
４－（ジメチルアミノアセチル）カテコール
４－（ヨードアセチル）カテコールを炭酸カリウムの存在下、テトラヒドロフラン中で、ジメチルアミンおよび炭酸カリウムで処理し、４－（ジメチルアミノアセチル）カテコールを生成した。反応順序が、スキーム１２Ａに図示されている：
スキーム１２：４－（ヨードアセチル）カテコールからの４－（ジメチルアミノアセチル）カテコールの調製
Figure 2023528471000217
（実施例２）
グラフト可能な抗細菌性部分のワンポット合成
接触頻度が高い表面への抗細菌特性を付与する表面のグラフトは、長鎖三級アミンをハロアルキルトリエトキシシランまたはトリメトキシシランにより四級化することによって達成することができる。この合成経路が、高収率の四級アンモニウム化合物をもたらす場合でさえも、少量の揮発性シラン（＜１％）が依然として残る。このような量のシリル汚染物質は、このシラン化合物の特に揮発性の特性のために、四級アンモニウム化合物の噴霧を危険にするほど十分な効力がある。空間の網目組織化は、噴霧手順の間に、眼への深刻な損傷を引き起こす恐れがある。したがって、４－ハロアセチルカテコール部分を使用する、ある特定の表面にこれらの組成物をグラフトする別のプロセスが開発された。一部の実施形態では、４－ハロアセチルカテコール部分を、アルコール（メタノールおよび／またはエタノールなど）中でジアルキルアミノアルカンにより処理し、２４時間、加熱還流する。一般的な反応順序が、スキーム１３Ａに図示されている：
スキーム１３Ａ：四級アンモニウム化合物の例示的な合成
Figure 2023528471000218
上記のスキーム１３Ａにおいて、Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、Ｘは、Ｃｌ、ＢｒまたはＩであり、ｎは、整数３～２１である。
調製のこの方法は、副生物を形成しない。４－ハロアセチルカテコール部分の生成物は、エタノール／メタノールなどのアルコール、および水に可溶であり、ヒドロキシル化した表面を含めた、様々な表面にグラフトする準備が整っている（ヒドロキシル化は、表面で元々、起こり得るか、または活性化によって実現することができる）。この部分が、噴霧方法などの方法を使用して堆積される場合、４－ハロアセチルカテコール部分は、一般に、周囲温度で固体であるため、４－ハロアセチルカテコール部分は、揮発性シランと同じリスクを呈しない。
以下のスキーム１３Ｂは、４－（ジメチルアミノアセチル）カテコールを使用して、四級アンモニウムカテコール化合物を調製するための代替的な手法を記載する。４－（ジメチルアミノアセチル）カテコールをハロゲン化アルキル（非限定例では、ハロゲン化アルキルは、Ｃ１６～Ｃ２０アルキル鎖を含む）で処理して、四級４－（アルキルジメチルアミノアセチル）カテコール化合物を得る。
スキーム１３Ｂ：四級アンモニウム化合物の例示的な合成
Figure 2023528471000219
（実施例３）
即時グラフト可能なカテコールをベースとする四級アンモニウム部分の合成
１グラムのＮ，Ｎジメチルオクタデシルアミン８９％（Ｍｗ：２９７．５７ｇ／ｍｏｌ；１当量）を、沸騰イソプロピルアルコール中で２４時間、６２０ｍｇの４－クロロアセチルカテコール（Ｍｗ：１８６．５９ｇ／ｍｏｌ；１当量）と反応させると、塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウム（ＯＤＭｃａｔ）生成物（９０％収率）が得られた。図１４は、４－クロロアセチルカテコールと比較した、塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウムのＩＲスペクトルを示す。反応順序は、スキーム１４に図示されている：
スキーム１４：塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウム（ＯＤＭｃａｔ）の調製
Figure 2023528471000220
（実施例４）
ろ紙へのグラフト
堆積およびグラフト：
１ｃｍ２片のろ紙にイソプロパノール中、ＯＤＭｃａｔの溶液を含浸し、１１０℃のオーブン中で１時間、焼いた。続いて、過剰の試薬を取り除くため、この試料をエタノールですすぎ、同じ溶媒中で２０分間、超音波処理した。
フルオレセイン目視試験
含浸済みろ紙の試料を１０分間、１％フルオレセイン溶液に移した。続いて、この試料を蒸留水により徹底的に洗浄し、試料からの過剰な物理吸着フルオレセインを取り除くため、試料から物理吸着フルオレセインのさらなる放出がなくなるまで、蒸留水中で超音波処理した。次に、この試料を空気乾燥した。ＯＤＭｃａｔにより処理した試料は、はっきりとしたオレンジ色に見えた一方、対照試料（未処理ろ紙）は、白色に見えた（図１）。オレンジ色は、ＯＤＭｃａｔ部分に由来する共有結合により結合した四級アミノ基に結合したフルオレセイン色素分子の保持によるものである。
（実施例５）
綿へのグラフト
堆積およびグラフト
綿をＯＤＭｃａｔのアルコール溶液に浸した。綿試料を１時間、１１０℃のオーブン中で焼いた。対照綿を蒸留水に浸した。次に、これらの試料を１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去した。次に、試料を蒸留水中で１０分間、超音波処理し、次に、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン目視試験
試料を実施例４に記載したフルオレセイン目視試験に準拠して処理した。図２は、ボルテックス、超音波処理および乾燥後の、対照とＯＤＭｃａｔ処理綿との画像を示す。ＯＤＭｃａｔ処理綿のオレンジ色の外観は、綿に共有結合しているＯＤＭｃａｔ部分の四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素の対イオン数がかなり多いことによる。
（実施例６）
ガラスへのグラフト
ガラス調製および活性化
４．８４ｃｍ２のカバーガラス（２２ｍｍ×２２ｍｍ）をアセトン、エタノールおよび蒸留水中で超音波処理した。次に、カバーガラスをピラニア溶液［９６％硫酸／３０％過酸化水素（２／１、ｖ／ｖ）］中に１０分間入れて、ガラス表面にＳｉ－ＯＨ基を作出した。続いて、カバーガラスのすべてを蒸留水によりすすぎ、蒸留水中で超音波処理し、空気乾燥した。
堆積およびグラフト
実施例３に準拠して調製した溶液をスピンコーティングによって活性化カバーガラスに堆積させて、次に、活性化ガラス（２２ｍｍ×２２ｍｍのカバーガラス）に共有結合によりグラフトした。堆積後、試料を６０分間、１１０℃のオーブンに移した。次に、試料を回収し、残留するいかなる物理吸着試薬も適切に除去するため、エタノール中で５分間、超音波処理した。次に、試料を蒸留水中で５分間、超音波処理し、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
表面陽イオン密度（Ｎ＋／ｃｍ２）をフルオレセインのＵＶ／Ｖｉｓ吸光度を使用して計算した。フルオレセイン色素分子（負に荷電）は、ポリマー鎖に属する四級アミノ基（正に荷電）に強く結合する。フルオレセイン結合の化学量論は、４つの四級アンモニウム部分あたり１つの色素分子と推定される。処理したプレートを５分間、１％フルオレセイン水溶液中に入れて、次に、物理吸着フルオレセインを除去するため、すすいで、数分間、蒸留水中で超音波処理した。プレートを蒸留水ですすぎ、ＰＢＳ（リン酸緩衝液生理食塩水）を含むＣＴＡＢ０．５％（臭化セチルトリメチルアンモニウム（cetyltrimehylammonium bromide）の水溶液）３ｍＬ（９０％ＣＴＡＢ／１０％ ＰＢＳ）に浸漬し、１０分間、超音波処理した。化学吸着されたフルオレセインの光学密度を５０１ｎｍの波長で測定した。
以下の式に従って、表面陽イオン密度を推定した：
Figure 2023528471000221
 Ａ：５０１ｎｍにおけるフルオレセイン溶液の吸光度
Ｖ：体積（３ｍＬ）
ＮＡ：アボガドロ数（６．０２２１４０８５７×１０２３ｍｏｌ－１）
ε：フルオレセインモル吸光係数またはモル消光係数（Ｌ×ｍｏｌ－１×ｃｍ－１）。
Ｓ：表面（ｃｍ２）
測定は、以下の通りとした：
スピンコーティングして処理したスライドガラス（１５０μＬの堆積量、４０００ＲＰＭ、４０秒、３ｍＬ ＣＴＡＢ／ＰＢＳ）
Ａ＝０．０２１±０．００３
表面陽イオン密度の計算値：４×１０１４個の陽イオン／ｃｍ２
これらの結果により、ガラス表面にカテコールをベースとする四級アンモニウム部分が効果的にグラフトされたことが確認された。
（実施例７）
グラフト可能な殺生物ポリマーのワンポット合成
ポリ（４－ビニルピリジン）に基づくポリマーの一般合成
ポリ（４－ビニルピリジン）（ＰＶＰ；Ｍｗ６０，０００ｇ／ｍｏｌ；１当量）を、アルコール溶媒中、４－（クロロアセチル）カテコール（２－クロロ－３，４－ジヒドロキシアセトフェノンとしても知られている）または４－（ヨードアセチル）カテコール（０．１～０．５当量）およびアルキル鎖（例えば、Ｃ４～Ｃ１２炭素鎖）と反応させて、殺生物特性を有するランダムコポリマーを調製した。この溶液を一晩、還流した。続いて、ハロゲン化Ｃ４～Ｃ１２アルキル（過剰）を加えた（最適殺生物活性のための最良の長さを確認するため）。この反応を、所望の四級化比
Figure 2023528471000222
 に応じて、２４時間～４日間の間のいずれかに停止した。部分四級化により、生体適合性と殺生物活性の両方を呈するポリマーがもたらされた。四級化の最大収率は、高い殺生物活性を呈するポリマーをもたらす。スキーム１５に図示されている通り、１当量のＰＶＰを使用して、ｘ：（１－ｘ）（０．１≦ｘ≦０．５）となるＡ：Ｂのモル比を構成する、ランダムコポリマーを調製する。
スキーム１５：ポリ（４－ビニルピリジン）に基づくポリマーの合成に関する一般合成スキーム
Figure 2023528471000223
（実施例８）
ランダムコポリマー（Ｃ１）の合成
ワンポットプロセスで、沸騰イソプロパノール中、ヨードプロピルトリメトキシシラン（０．０５当量）、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）（１当量）およびブロモブタン（１当量）を４日間の反応時間、反応させることによって、ランダムコポリマーを調製した。
（実施例９）
新規ランダムコポリマーの合成：カテコールアセチル－コブチルＰＶＰ（Ｃ２）
ワンポットプロセスで、沸騰イソプロパノール中、４－クロロアセチルカテコール（０．０６当量）、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）（１当量）およびブロモブタン（１当量）を４日間の反応時間、反応させることによって、ランダムコポリマーを含む溶液を調製した。スキーム１６は、一般合成スキームを図示している。ランダムコポリマー中のＡ対Ｂのモル比は、０．０６：０．９４である。カテコールアセチル－コブチルＰＶＰのＩＲスペクトルを図１５に示す。図１８は、カテコールアセチル－コブチルＰＶＰコポリマー（Ｃ２）のＩＲスペクトルを例示し、バックグラウンドに非四級化ＰＶＰを示す。図１９は、カテコールアセチル－コブチルＰＶＰコポリマー（Ｃ２）のＩＲスペクトルを例示する。ＰＶＰ－カテコール－コデシル－ＰＶＰコポリマーもまた、類似の方法を使用して調製し、アルキル側鎖の修飾に成功したことを実証した。図２０は、カテコールアセチル－コデシルＰＶＰコポリマーのＩＲスペクトルを例示し、バックグラウンドに市販の非四級化ＰＶＰを含む。
スキーム１６：Ｃ２の合成
Figure 2023528471000224
（実施例１０）
チタン表面へのポリマーのグラフト
プレート調製および活性化
１ｃｍ２のチタンプレート（９９．６％純度、Ｇｏｏｄｆｅｌｌｏｗ、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｌｔｄ．、Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ、英国）を、それぞれ、１分間、２分間および３分間、３種の粒度（Ｐ８００、Ｐ２０００およびＰ４０００グリット紙）で逐次、磨いた。残留粒子を除去するため、徹底的な洗浄、および５分間の蒸留水を用いる超音波処理プロセスの後に、上記のプレートをピラニア溶液［９６％硫酸／３０％過酸化水素（２／１、ｖ／ｖ）］中に２分間、入れて、表面を活性化した。続いて、プレートのすべてを蒸留水中ですすいで超音波処理し、空気乾燥した。
堆積およびグラフト
実施例９に準拠して調製したランダムコポリマー（Ｃ２）の溶液を、活性化したプレート表面にスピンコーティングまたはディップコーティングのどちらかによって堆積させた。次に、このプレートを、１１０℃のオーブン中で一晩、焼いた。次に、このプレートを１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去した。次に、プレートを蒸留水中で１０分間、超音波処理し、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
表面陽イオン密度（Ｎ＋／ｃｍ２）は、上記の実施例６の通り、フルオレセイン試験によって計算した。Ｋｕｅｇｌｅｒらに従って、殺生物陽イオン表面の最適効率に対する電荷密度の閾値は、約１０１５個の陽イオン／ｃｍ２である。
以下の測定を行った：
チタンプレート（１ｃｍ２）を５％Ｃ２の水溶液によりスピンコーティングし、１１０℃のオーブン中で一晩、焼いた（１５０μＬの堆積量、４０００ＲＰＭ、４０秒）。表面陽イオン密度計算は、３ｍＬのＣＴＡＢ／ＰＢＳ溶液の使用に基づいた：
－ Ａ＝０．０７９±０．００５
－ 表面陽イオン密度の計算値：７．４４×１０１５個の陽イオン／ｃｍ２
チタンプレート（１ｃｍ２）を５％Ｃ２の水溶液によりディップコーティングし、１１０℃のオーブン中で一晩、焼いた（１５０μＬの堆積量、４０００ＲＰＭ、４０秒）。計算は、３ｍＬのＣＴＡＢ／ＰＢＳ溶液の使用に基づいた。
－ Ａ＝０．１３９±０．００９
－ 表面陽イオン密度の計算値：１．３１×１０１６個の陽イオン／ｃｍ２
Ｃ２をチタンにスピンコーティングしたか、またはディップコーティングしたかに関わらず、最適効率の閾値を超える、高い陽イオン電荷密度（殺生物活性）が系統的に提示される。
（実施例１１）
綿へのグラフト
堆積およびグラフト
実施例９に準拠して調製したランダムコポリマー（Ｃ２）の溶液を使用し、５分間、綿を浸した。対照綿を蒸留水に浸した。処理した綿および対照綿を、１１０℃のオーブンで６０分間、焼いた。次に、試料を１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去した。次に、試料を蒸留水中で１０分間、超音波処理し、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン目視試験
試料を実施例４に記載したフルオレセイン目視試験に準拠して処理した。図３は、ボルテックス後の、対照綿およびＣ２処理綿の画像を示す。図４は、ボルテックス、超音波処理および乾燥後の、対照綿およびＣ２処理綿の画像を示す。Ｃ２処理綿のオレンジ色の外観は、綿に共有結合しているＣ２部分の四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素の対イオン数が多いことによる。
（実施例１２）
ろ紙へのグラフト
堆積およびグラフト
１ｃｍ２の乾燥ろ紙試料を４滴の水性５％ Ｃ２（実施例９に準拠して合成した）で含浸し、１１０℃のオーブン中で６０分間、焼いた。対照ろ紙の試料を蒸留水に含浸した。次に、試料を１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去した。次に、試料を蒸留水中で１０分間、超音波処理し、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン目視試験
試料を実施例４に記載したフルオレセイン目視試験に準拠して処理した。図５は、フルオレセイン試験後の、対照ろ紙およびＣ２処理ろ紙の画像を例示する。Ｃ２処理ろ紙のオレンジ色の外観は、綿に共有結合しているＣ２部分の四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素分子の数が多いことによる。
（実施例１３）
アルミニウムへのグラフト
プレート調製および活性化
４ｃｍ２および１ｃｍ２のアルミニウム１０６０プレートをアセトン中、次に、エタノール中、次に、蒸留水中で超音波処理した。このプレートをＮａＯＨ ０．１Ｍ溶液中で２０分間、浸漬して、酸化アルミニウムの保護層を除去して、Ａｌ－ＯＨ結合を得た。続いて、プレートのすべてをすすぎ、蒸留水中で１０分間、超音波処理して空気乾燥した。
堆積およびグラフト
実施例８（Ｃ１）および実施例９（Ｃ２）に準拠して調製したランダムコポリマーの溶液を、活性化したプレート表面にスピンコーティング、ディップコーティングまたは浸漬のいずれかによって堆積させた。このプレートを１１０℃のオーブン中で一晩、焼いた。次に、試料を１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去した。次に、試料を蒸留水中で１０分間、超音波処理し、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
表面陽イオン密度（Ｎ＋／ｃｍ２）は、実施例６に記載されているフルオレセイン試験によって計算した。Ｋｕｅｇｌｅｒらに従って、殺生物陽イオン表面の最適効率に対する電荷密度の閾値は、約１０１５個の陽イオン／ｃｍ２である。
以下の測定を行った：
アルミニウムプレート（４ｃｍ２）を浸漬し、５％Ｃ２（３ｍＬ）の水溶液中に入れて、１１０℃のオーブン中で３時間、焼いた。計算は、１５ｍＬのＣＴＡＢ／ＰＢＳ溶液の使用に基づいた。
－ Ａ＝０．０７６±０．００７
－ 表面陽イオン密度の計算値：４．４４×１０１６個の陽イオン／ｃｍ２
５％Ｃ２をディップコーティングしたアルミニウムプレート（４ｃｍ２）を、１１０℃のオーブン中で３時間、焼いた。計算は、１５ｍＬのＣＴＡＢ／ＰＢＳ溶液の使用に基づいた。
－ Ａ＝０．１５０±０．０１５
－ 表面陽イオン密度の計算値：１．４×１０１６個の陽イオン／ｃｍ２
アルミニウムプレート（４ｃｍ２）を、実施例８において調製したＣ１の溶液に浸漬し、１１０℃のオーブン中で３時間、焼いた。計算は、３ｍＬのＣＴＡＢ／ＰＢＳ溶液の使用に基づいた。
－ Ａ＝０．０４３±０．００１３
－ 表面陽イオン密度の計算値：１．０４×１０１５個の陽イオン／ｃｍ２
これらの結果は、Ｃ２が、Ｃ１よりも高い表面陽イオン密度およびＡの値を有すること、ならびにしたがって、Ｃ１よりも改善された特性を呈示することを実証している。
カテコール基の金属との高い親和性に起因して、これらのカテコールリンカーの使用は、チタン、アルミニウム、ステンレス鋼などの表面金属をグラフトするための非常の効率の高い部分をもたらす。
（実施例１４）
ガラスのグラフト
ガラス調製および活性化
実施例６に準拠して、スライドガラスを調製した。
堆積およびグラフト
実施例９に準拠して調製したランダムコポリマー（Ｃ２）の溶液を浸漬することによって、活性化ガラスに堆積させた。堆積後、試料を１１０℃のオーブン中で６０分間、焼いた。次に、試料を１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去した。次に、試料を蒸留水中で１０分間、超音波処理し、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
表面陽イオン密度（Ｎ＋／ｃｍ２）は、実施例６に記載されているフルオレセイン試験によって計算した。
以下の測定を行った：
スライドガラス（１０．５ｃｍ２）を、実施例９において調製した５％Ｃ２の水溶液に浸漬し、１１０℃のオーブン中で６０分間、焼いた。計算は、３ｍＬのＣＴＡＢ／ＰＢＳ溶液の使用に基づいた。
－ Ａ＝０．８６６±０．０２４
－ 表面陽イオン密度の計算値：７．６×１０１５個の陽イオン／ｃｍ２
（実施例１５）
バルサ材へのグラフト
試料調製
１ｃｍ２の正方形のバルサ材（厚さ１．５ｍｍ）をアセトン、エタノールおよび蒸留水中で超音波処理した。次に、正方形のすべてを空気乾燥した。
堆積およびグラフト
試料を、エタノール／水ｖ／ｖ（４ｍＬ）中５％Ｃ２（実施例９に調製した通り）溶液の混合物中に３０分間入れた。堆積後、試料を１１０℃のオーブン中で６０分間、焼いた。次に、試料を１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去した。次に、試料を蒸留水中で１０分間、超音波処理し、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
体積あたりの陽イオン濃度（Ｎ＋／ｃｍ３）を、上記の通り、フルオレセイン試験によって計算した。
以下の測定を行った：
バルサ材試料をエタノール／水ｖ／ｖ（４ｍＬ）中、５％Ｃ２（実施例９に記載した通りに調製した）溶液の混合物中に浸漬し、１１０℃のオーブン中で１時間、焼いた。計算は、１０ｍＬのＣＴＡＢ／ＰＢＳ溶液の使用に基づいた。
－ Ａ＝０．５１１±０．０１６
－ 体積あたりの陽イオン濃度：０．１５ｃｍ３中に１．９８×１０１６個の陽イオンとなり、これは、１．３２×１０１７個の陽イオン／ｃｍ３に対応する。
（実施例１６）
ステンレス鋼へのグラフト
ステンレス鋼の調製および活性化
４ｃｍ２のステンレス鋼プレートをアセトン中、次に、エタノール中、次に、蒸留水中で超音波処理した。次に、それらをスルホクロム酸溶液中に、２０分間、５０℃で入れ、プレート表面を活性化した。続いて、ステンレス鋼プレートのすべてをすすぎ、蒸留水中で１０分間、超音波処理して空気乾燥した。
堆積およびグラフト
実施例９に準拠して調製したランダムコポリマー（Ｃ２）の溶液を浸漬することによって、活性化したステンレス鋼プレートに堆積させた。このプレートを１１０℃のオーブン中で一晩、焼いた。次に、試料を１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去した。次に、試料を蒸留水中で１０分間、超音波処理し、蒸留水ですすいだ。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
表面陽イオン密度（Ｎ＋／ｃｍ２）は、実施例６に記載されているフルオレセイン試験によって計算した。
以下の測定を行った：
ステンレス鋼試料（４ｃｍ２）を５％Ｃ２（実施例９において記載した通りに調製した）の水溶液に浸漬し、１１０℃のオーブン中で一晩、焼いた。計算は、３ｍＬのＣＴＡＢ／ＰＢＳ溶液の使用に基づいた。
－ Ａ＝０．５７８±０．０２１
－ 表面陽イオン密度の計算値：６．７５×１０１５個の陽イオン／ｃｍ２
（実施例１７）
ポリ（ビニルベンジルクロリド）からのグラフト可能なポリマーの調製に関する一般合成
グラフト可能なポリマーは、ポリ（ビニルベンジルクロリド）から調製する（図６）。ポリビニルベンジルクロリド（ＭＷ５５０００ｇ／ｍｏｌ；１当量；メタおよびパラの混合物）をＴＨＦ（テトラヒドロフラン）に溶解する。この反応混合物に、４－（ジメチルアミノアセチル）カテコール（０．０５～０．２０当量の間）を加える。この反応混合物を４時間、加熱還流する。エタノールの溶液中の過剰のＣ４～Ｃ１２アルキルジメチルアミンを反応混合物に加え、これを２４時間、加熱還流し、次に、室温まで冷却する。回転蒸発を使用して、反応混合物の体積を３分の２低下させて、続いて、約４～８℃まで冷却する。エーテルまたはアセトンなどのポリ陽イオンの非溶媒を沈殿物が見られるまで加える。この混合物を４℃で一晩、冷却した後、沈殿物を吸引ろ過によって単離し、非溶媒（例：エーテル）で洗浄し、真空下で乾燥すると、所望のカテコール四級化ポリマーが得られる。スキーム１７は、ｘ：（１－ｘ）（０．０５≦ｘ≦０．５）のＡ：Ｂのモル比を構成する、得られるランダムコポリマーの一般合成を図示する。
スキーム１７：ポリ（ビニルベンジルクロリド）からのグラフト可能なポリマーの一般合成
Figure 2023528471000225
ポリビニルベンジルクロリドをジメチルアミノアセチルカテコールにより処理すると、ポリビニルベンジルクロリドが部分四級化される。続いて、ジメチルアミノアルキル鎖を過剰に添加すると、残りの利用可能な部位（未反応モノマー単位）が四級化される。
（実施例１８）
ポリ（ビニルベンジルクロリド）からのグラフト可能なポリマーの調製
実施例１７の方法を使用して、グラフト可能なポリマーをポリ（ビニルベンジルクロリド）から調製する。４－（ジメチルアミノアセチル）カテコール（０．１当量）およびＮ，Ｎ－ジメチルデカン－１－アミン（過剰）を使用する。ポリマー生成物は、カテコール部分を有する四級化窒素（スキーム１７におけるＡ）とブチル部分を有する四級化アミン（スキーム１７におけるＢであり、この場合、アルキル鎖は、４個の炭素である）とのモル比が０．１：０．９を構成する、ランダムコポリマー（臭化ポリビニルベンジル（Ｎ－カテコールアセチル－Ｎ，Ｎ－ジアルキル）アンモニウム）である。
（実施例１９）
ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）からのグラフト可能なポリマーの調製に関する一般合成
グラフト可能なポリマーは、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）から調製した（図７）。ＰＥＩは、５３個のモノマー単位を含有し、各々は、四級化することができる、１１個の窒素（Ｎ）を含有し、分岐状、超分岐状または直鎖状とすることができる。
以下のスキーム１８に図示されている通り、ＰＥＩ（ＭＷ７５，０００ｇ／ｍｏｌ）をホルムアルデヒドおよびギ酸の混合物で処理し、一級および二級アミン基を徹底的にメチル化した。低分子量（２５，０００ｇ／ｍｏｌなど）を有するＰＥＩは、低い陽イオン電荷密度（１０１５個未満の電荷／ｃｍ２）を呈示する表面をもたらすことが、驚くべきことに判明した。図８は、徹底的なメチル化後のＰＥＩの構造を例示する。図２３は、超分岐状のメチル化ＰＥＩ（７５０ｋｄａ）および市販ＰＥＩ（７５０ｋｄａ）のＩＲスペクトルを例示している。
スキーム１８：ＰＥＩ中の一級および二級アミンの徹底メチル化
Figure 2023528471000226
この反応混合物を濃ＫＯＨ水溶液で中和し、次に、クロロホルムで３回、抽出した。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させ、蒸発乾固した。収率は定量的であった。
次に、メチル化ＰＥＩ生成物をアルコール（イソプロピルアルコール、ｔ－ブチルアルコールまたはｔ－アミルアルコールなど）に溶解し、４－（クロロアセチル）カテコールまたは４－（ヨードアセチル）カテコール（０．２～０．５当量）により処理した。この反応混合物を数時間、加熱還流した。アルコールに溶解したハロゲン化Ｃ４～Ｃ１２アルキル（過剰）の溶液を反応混合物に加え、次に、２～４日間、加熱還流した。この反応混合物を約４～８℃に冷却し、回転蒸発を使用して、反応混合物の体積をその最初の体積の約３分の１に低下させた。沈殿物が現れるまで非溶媒を加え、次に、この反応混合物を４℃で一晩、保った。次に、この沈殿物を吸引ろ過によって単離し、非溶媒（例：エーテル）で洗浄し、真空下で乾燥すると、所望のカテコール四級化ＰＥＩポリマーが得られた。スキーム１９は、カテコール部分に連結した、完全にメチル化したＰＥＩモノマーの例を図示する。
スキーム１９：カテコール部分に連結した例示的なＰＥＩモノマー
Figure 2023528471000227
（実施例２０）
ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）からのグラフト可能なポリマーの調製
実施例１９の方法を使用して、グラフト可能なポリマーをＰＥＩから調製した。４－（クロロアセチル）カテコール（０．１当量）および１－ブロモデカン（過剰）を使用した。ポリマー生成物は、０．１：０．９となる、カテコール部分を有する四級化窒素とデシル部分を有する四級化窒素とのモル比を構成するランダムＰＥＩコポリマーであった。一部の実施形態では、１－ブロモデカンの代わりに、１－ブロモヘキサンを使用する。デシル部分の代わりにヘキシル部分を有する対応するＰＥＩポリマーもまた調製した。図２２は、比１／９のアセチルカテコール基およびデシル基で部分グラフトした、完全メチル化四級化ＰＥＩランダムコポリマーのＩＲスペクトルを例示する。
（実施例２１）
アルキルシラン部分を有するポリエチレンイミン（ＰＥＩ）からのグラフト可能なポリマーの調製に関する一般合成
グラフト可能なポリマーは、アルキルシラン（０．０５当量）を４－（クロロアセチル）カテコールまたは４－（ヨードアセチル）カテコールの代わりに使用する以外、実施例１９に記載されているものと同じ手順を使用して、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）および３－ヨードプロピルトリメトキシシランなどのアルキルシラン部分から調製した。スキーム２０は、３－プロピルトリメトキシシラン部分に連結した完全メチル化ＰＥＩモノマーの一例を図示する。
スキーム２０：３－プロピルトリメトキシシランに連結した例示的な完全メチル化ＰＥＩモノマー
Figure 2023528471000228
（実施例２２）
ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）からのグラフト可能なポリマーの調製
実施例２１の方法を使用して、グラフト可能なポリマーをＰＥＩから調製した。３－ヨードプロピルメトキシシラン（０．１当量）をアルキルシランとして使用し、１－ブロモヘキサン（過剰）をハロゲン化Ｃ４～Ｃ１２アルキルとして使用した。ポリマー生成物は、０．１：０．９となる、アルキルシラン部分を有する四級化窒素とヘキシル基を有する四級化窒素のモル比を構成するランダムＰＥＩコポリマーであった。溶媒の非存在下では、シランリンカーが最終的に網目構造となるので、部分シラン化ＰＥＩを単離することはできなかった。非限定例では、ＰＥＩ－ｃｏ－アルキル－ＰＥＩは、アルコール溶液中、またはアルコール／水溶液中に保つ。図３４は、比１／９のプロピルトリメトキシシラン基およびヘキシル基により部分グラフトした、完全メチル化四級化ＰＥＩランダムコポリマーのＩＲスペクトルを示す。比１／９のプロピルトリメトキシシラン基およびヘキシル基により部分グラフトされた完全メチル化四級化ＰＥＩランダムコポリマーもまた、類似の方法を使用して調製し、アルキル側鎖の修飾が成功したことを実証している。プロピルトリメトキシシラン基およびデシル基により部分グラフトされた完全メチル化四級化ＰＥＩランダムコポリマーも調製した。
（実施例２３）
即時使用可能な殺生物ポリマーの堆積およびグラフトの一般的な方法
本明細書に開示されているポリマーは、様々なヒドロキシル化した表面にグラフトされている。表面は元々、ヒドロキシル化されていることがあるか、またはプラズマ、酸もしくはＵＶ／オゾンによる、酸化的処理を含めた方法によって堆積する前に人工的に活性化される。ヒドロキシル化した表面を堆積するために位置決めする。ポリマーは、噴霧、ディップコーティングまたはスピンコーティングなどの方法を使用して表面に堆積させる。ポリマーは、加熱することによって、例えば、表面を１１０℃まで３０～６０分間、加熱することによって表面にグラフトされる。異なる温度が望ましい場合、温度を調節してもよい。１１０℃よりも低い温度でのグラフトする場合、より長い加熱期間が利用される。グラフトが完了した後、基材を洗浄し（イソプロパノールなどのアルコールによる）、物理吸着ポリマーを取り除き、共有結合によりグラフトされているポリマーしか保持しない。必要に応じて、基材は、洗浄中に超音波処理されてもよい。洗浄後、基材を空気雰囲気下で乾燥する。
（実施例２４）
ダイポーダルシラン化合物の一般調製
実施例２４は、様々な表面に共有結合によりグラフトされ得る、新規なダイポーダルシラン化合物および部分の調製を記載する。様々なダイポーダルシラン化合物が、単一工程の反応で、ハロゲン化アルキルによる処理によってアルキル鎖によりさらに置換されて、ヒドロキシル化表面または活性化表面を含めた、様々な表面にグラフトする用意が調っている高度に疎水性／親水性の化合物をもたらし、従来のシランと比較して、加水分解に対してかなり一層安定で、かなり耐性があるという利点を伴う。非限定例では、ダイポーダルシリルアミン化合物は、イソプロパノールなどのアルコール中で、ハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルなどのハロゲン化アルキルにより処理されて、２４～９６時間、加熱還流される。
（実施例２５）
ビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ’－テトラアルキルエチレンジアンモニウム化合物の調製
Ｎ，Ｎ’－ビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン（１当量）を、イソプロパノール中、臭化Ｃ１８～Ｃ２２アルキルなどのハロゲン化アルキル（２当量）で処理して、９６時間、加熱還流すると、ビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ’－テトラアルキルエチレンジアンモニウム化合物が得られる。例示的な反応スキームが図９に図示されている。スペクトルが図３３に提示されている。
（実施例２６）
四級化ダイポーダルシラン化合物の一般調製
実施例２４によって調製した化合物は、イソプロパノールなどのアルコール中で、少なくとも１当量のハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルなどのハロゲン化アルキルにより処理し、２４～９６時間、加熱還流することによって四級化される。これらの四級アンモニウム化合物は、抗細菌特性を呈示し、実施例２４に記載されているダイポーダルシランの使用と同じ利点を実現する。
（実施例２７）
臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ，Ｎ－メチルアルキルアンモニウム（bis(3-trimethoxysilylpropyl)-N,N-methylalkyllammonium bromide）の調製
ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチルアミン（１当量）をイソプロパノール中、臭化Ｃ１８～Ｃ２２アルキルなどのハロゲン化アルキル（１当量）で処理し、４８時間、加熱還流すると、臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ，Ｎ－メチルアルキルアンモニウムが得られる。例示的な反応スキームが図１０に図示されている。このようなダイポーダル四級アンモニウム化合物をグラフトする利点は、薄層内部での網目構造が改善されるために、グラフトされた薄層に対して優れたロバスト性を付与することである。得られた化合物は、モノボーダル－シラン四級アンモニウム化合物よりもかなり良好に加水分解に耐える。
（実施例２８）
四級化臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）ジアルキルアンモニウムの調製
ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）アミン（１当量）をイソプロパノール中、臭化Ｃ１８～Ｃ２２アルキルなどのハロゲン化アルキル（２当量）で処理し、９６時間、加熱還流すると、臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ，Ｎ－ジアルキルアンモニウムが得られる。例示的な反応スキームが、図１１Ａおよび図１１Ｂに図示されている。図１７は、臭化ビス（３－トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ－ジオクタデシルアンモニウムのＩＲスペクトルを例示する。ブロモオクタデカンの代わりにブロモヘキサデカンを使用し、類似の方法を使用して、臭化ビス（３－トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ－ジヘキサデシルアンモニウムもまた調製することができる。
（実施例２９）
ランダムダイポーダルポリビニルピリジン（ＰＶＰ）コポリマーの調製
ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチルアミンを４８時間、還流して撹拌した酢酸エチル中で、１，４－ビス（ブロモメチル）ベンゼン（０．０５当量～０．２当量、例えば、０．０５当量）により処理すると、四級アミン化合物が得られ、次に、これをイソプロパノール中、ＰＶＰにより処理して、１２時間、還流して撹拌した。図２５は、ＰＶＰのためのリンカーである、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミンとの名称の四級アミン化合物のＩＲスペクトルを示している。次に、このポリマーをアルコール（例えば、イソプロパノール）中、少なくとも１当量のハロゲン化Ｃ４～Ｃ２２アルキルなどのハロゲン化アルキルにより処理すると、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分とアルキル基部分とのモル比が、約（０．０５≦ｘ≦０．２）（１－ｘ）で置換されているランダムＰＶＰコポリマーが得られる。図２６は、中間体ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミン（青線）と比較した、Ｃ４側鎖（赤線）を有するダイポーダル四級化ＰＶＰのＩＲスペクトルを示している。一部の実施形態では、０．０５当量のビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミンを使用した場合、モル比は約０．０５：０．９５である。図１２Ａおよび図１２Ｂは、三級アミンを含むモノマーを含むポリマーに、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル部分を連結させて、四級アミンを形成する、例示的な反応スキームを例示している。三級アミンを含むポリマーの非限定例には、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）およびポリエチレンイミン（ＰＥＩ）が含まれる。四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コデシル－ＰＶＰコポリマーは、類似の方法をやはり使用したが、ブロモブタンをブロモデカンによって置き換えて調製し、アルキル側鎖の修飾が成功したことを実証した。図２４は、Ｃ４側鎖を有する、ダイポーダル四級化ＰＶＰ（四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰ）のＩＲスペクトルを例示している。
（実施例３０）
ランダムポリ（ビニルベンジルクロリド）コポリマーの調製
ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチルアミン（０．０５当量～０．２当量、例えば、０．０５当量）をイソプロパノール中、ポリ（ビニルベンジルクロリド）（１当量）により処理して、６時間、還流して撹拌した。次に、このポリマーをアルコール（例えば、イソプロパノール）中、少なくとも１当量のＣ４～Ｃ１２アルキルジメチルアミンによる処理により処理して、２４時間、還流して撹拌すると、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチルアミン部分とＣ４～Ｃ１２アルキルジメチルアミン部分とのモル比が、約（０．０５≦ｘ≦０．２）（１－ｘ）で置換されているランダムポリ（ビニルベンジルクロリド）コポリマーが得られた。一部の実施形態では、０．０５当量のビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチルアミンを使用した場合、モル比は約０．０５：０．９５である。例示的な反応スキームが図１３に図示されている。ＰＶＢＣコポリマーのＩＲスペクトルが、図１６に示されている。図２７は、ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミン（黒線）と比較した、Ｃ１０側鎖（青線）により四級化されたダイポーダルＰＶＢＣポリマーのＩＲスペクトルを示している。図２１は、ビス（Ｎ－メチル）３プロピルトリメトキシシラン基およびＮ，Ｎ－ジメチルブチル基により部分四級化されている、ポリ（ビニルベンジルクロリド）コポリマーのＩＲスペクトルを例示する。
（実施例３１）
チタンアナターゼにカップリングした殺生物ポリマーの静電噴霧
カテコールアセチル－コアルキルＰＶＰ（スキーム２１）の調製は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、ＵＳ１０，７４３，５３９に記載されている。
スキーム２１：ＰＶＰ－カテコール－コアルキル－ＰＶＰの構造
Figure 2023528471000229
塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウムの調製は、上の実施例３に記載されている（スキーム２２）。
スキーム２２：塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウムの調製
Figure 2023528471000230
１：１０の比で、カテコール基およびアルキル基を保有する１％のランダムコポリマーカテコールアセチル－コアルキル－ＰＶＰ、ならびに１％重量／重量の塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウムを含有するエタノール溶液を調製する。この実施例では、これら２種の化合物（カテコールアセチル－コアルキル－ＰＶＰおよび塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウム）の混合物を殺生物ポリマーコーティング溶液と称する。
水溶液中の０．８％チタンアナターゼ相（ペルオキソチタン酸およびペルオキソ改変アナターゼゾルの等量混合物）を、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、Ichinose et al., Journal of Sol-Gel Science and Technology 22:33-40 (2001)に準拠して調製した。
スライドガラスは、以下のプロトコルに準拠して処理した：
１） イソプロパノールを用いて表面を清浄し、乾燥させることにより調製した。
２） 噴霧器を標的表面から約１ｍに保持した。
３） 水溶液中のチタンアナターゼ相（ペルオキソチタン酸およびペルオキソ改変アナターゼゾル０．８％の混合物）を、静電噴霧器を使用して表面に噴霧し、標的表面にコーティングを形成させた。
４） 表面を５～１０分間、乾燥させた。
５） 静電噴霧器を蒸留水ですすいだ。
６） 殺生物ポリマーコーティング溶液を噴霧器のタンクに加えた。
７） 表面から１ｍの距離離れた表面に、殺生物ポリマーコーティング溶液を噴霧した。
８） 表面が、コーティング溶液により過飽和されていないことを確認するために、表面を検査した。
９） 表面を数時間、乾燥させた。
非限定的実施形態では、表面基材を５～１０分間、室温で乾燥させて、第２の溶液を静電噴霧した。非限定的実施形態では、試料を室温で一晩、硬化させるか、または９０℃のオーブン中で３０分間、硬化させて、チタンとカテコール部分の相互作用によるコーティングの安定性を増大させることができる。
表面を最初に殺生物ポリマー溶液、次いで、チタンアナターゼ相によりコーティングしたこと以外は上記のプロトコルに準拠して、第２のスライドガラスを処理した。
どちらの方法でも、湿潤および乾燥の両方のペーパータオル、綿をベースとする布、およびポリエステル／ポリプロピレンワイプを使用する手作業による反復摩擦（２０サイクル超）に、上記のコーティングは耐性があることが観察された。
フルオレセイン目視試験
処理済みスライドガラスおよび対照スライドガラスを１０分間、１％フルオレセイン溶液に移した。続いて、試料から物理吸着フルオレセインがさらに放出されなくなるまで、試料を蒸留水により徹底的に洗浄した。次に、この試料を空気乾燥した。フルオレセイン色素分子が、カテコールアセチル－コアルキルＰＶＰおよび塩化オクタデシル（４－カテコールアセチル）ジメチルアンモニウムの両方に由来する四級アミノ基に結合して保持されているために、表面がオレンジ色に観察された。
フルオレセイン試験は、処理された表面は手作業による摩擦の前後に、そのオレンジ色を保持したことを示しており、このことは、本コーティングが、中度の摩擦に耐性があったことを意味する。これらの結果は、チタンアナターゼ溶液の後に殺生物ポリマーコーティング溶液を噴霧したスライドでは観察されたが、チタンアナターゼ溶液の前に殺生物ポリマーコーティング溶液を噴霧したスライドでは観察されなかった。理論によって拘泥されることを望むものではないが、この結果は、陽イオン電荷を有する下層にあるＰＶＰが、アナターゼ層のためにフルオレセインからシールドされていることによる可能性がある。
シランをベースとする化合物が、これらのコーティングにやはり有用かどうかを検査するため、１％塩化オクタデシルジメチル（３－トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムのエタノール溶液、ならびにペルオキソチタン酸およびペルオキソ改変アナターゼゾル０．８％の混合物を、噴霧式コーティングとして調製した。チタンアナターゼを最初に、次いで、塩化オクタデシルジメチル（３－トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムを含む溶液を噴霧して、各溶液をスライドガラスに逐次、静電噴霧し、このスライドを上記のプロトコルに準拠して、室温で一晩、硬化させた。
シランをベースとするコーティングは、湿潤ペーパータオル、綿をベースとする布、およびポリエステル／ポリプロピレンワイプを使用する手作業による摩擦に耐性がないことが観察された。コーティング全体が、わずか３サイクル後に、スライドガラスから容易に除去され、層の耐久性およびロバスト性に欠けていることが指し示された。理論によって拘泥されることを望むものではないが、この結果は、カテコール部分と表面との間の静電相互作用が、オルガノシランにより呈される静電相互作用よりも優れていることを示唆するものである。
フルオレセイン試験により、スライドガラスを水で徹底的に洗浄した後に、フルオレセインは、３サイクルの手作業による摩擦を受けた表面から完全に除去されたことが示され、このことは、シランをベースとする化合物を含むコーティングは、わずかな摩耗に耐性がなかったこと、および四級アンモニウム化合物は、表面から除去されたことを指し示している。
（実施例３２）
アセチルカテコール－ｃｏ－ヘキシル－ＰＥＩのろ紙へのグラフト
堆積およびグラフト
１ｃｍ２の乾燥ろ紙試料を４滴の水性１％アセチルカテコール－ｃｏ－ヘキシル－ＰＥＩ（デシル部分の代わりにヘキシル部分を用いて実施例２０に準拠して合成した）に含浸し、実施例４に準拠してグラフトした。
フルオレセイン目視試験
試料を実施例４に記載したフルオレセイン目視試験に準拠して処理した。アセチルカテコール－ｃｏ－ヘキシル－ＰＥＩで処理したろ紙のオレンジ色の外観は、綿に共有結合しているアセチルカテコール－ｃｏ－ヘキシル－ＰＥＩの四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素分子の数が多いことによる。
（実施例３３）
アセチルカテコール－ｃｏ－ヘキシル－ＰＥＩのガラスへのグラフト
ガラス調製および活性化
実施例６に準拠して、スライドガラスを調製した。
堆積およびグラフト
実施例２０に準拠して調製した溶液をスピンコーティングによって活性化カバーガラスに堆積させて、次に、活性化ガラスの表面に共有結合によりグラフトした。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
測定は、以下の通りとした：
スピンコーティングして処理したスライドガラス（１５０μＬの堆積量、４０００ＲＰＭ、４０秒、３ｍＬ ＣＴＡＢ／ＰＢＳ）
試薬として７５０ｋｄａ ＰＥＩを使用した、表面陽イオン密度の計算値：２．１±０．４×１０１６個の陽イオン／ｃｍ２
試薬として２５ｋｄａ ＰＥＩを使用した、表面陽イオン密度の計算値：３．４±０．２×１０１４個の陽イオン／ｃｍ２
これらの結果により、ガラス表面にカテコールをベースとする四級アンモニウム部分が効果的にグラフトされたことが確認された。
（実施例３３）
３－トリメトキシプロピル－コヘキシル－ＰＥＩのろ紙へのグラフト
堆積およびグラフト
１ｃｍ２の乾燥ろ紙試料を、３－トリメトキシプロピル－コヘキシル－ＰＥＩ（実施例２１に準拠して合成した）を含む４滴の１％水溶液に含浸し、実施例４に準拠してグラフトした。
フルオレセイン目視試験
試料を実施例４に記載したフルオレセイン目視試験に準拠して処理した。３－トリメトキシプロピル－コヘキシル－ＰＥＩ処理ろ紙のオレンジ色の外観は、綿に共有結合によりグラフトされている３－トリメトキシプロピル－コヘキシル－ＰＥＩの四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素分子の数が多いことによる。
（実施例３４）
３－トリメトキシプロピル－コヘキシル－ＰＥＩのガラスへのグラフト
ガラス調製および活性化
実施例６に準拠して、ガラス調製を行った。
堆積およびグラフト
実施例２１に準拠して調製した溶液を、実施例６に準拠してスピンコーティングによって活性化カバーガラスに堆積させて、次に、活性化ガラスの表面に共有結合によりグラフトした。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
表面陽イオン密度（Ｎ＋／ｃｍ２）は、実施例６に記載されているフルオレセイン試験によって計算した。
測定は、以下の通りとした：
スピンコーティングして処理したスライドガラス（１５０μＬの堆積量、４０００ＲＰＭ、４０秒、３ｍＬ ＣＴＡＢ／ＰＢＳ）
試薬として７５０ｋｄａ ＰＥＩを使用した、表面陽イオン密度の計算値：３．６±０．３×１０１６個の陽イオン／ｃｍ２
試薬として２５ｋｄａ ＰＥＩを使用した、表面陽イオン密度の計算値：４．２±０．４×１０１４個の陽イオン／ｃｍ２
これらの結果により、ガラス表面にシランをベースとする四級化メチルＰＥＩが効果的にグラフトされたことが確認された。
（実施例３５）
四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰのろ紙へのグラフト
堆積およびグラフト
１ｃｍ２の乾燥ろ紙試料を４滴の水性１％四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰ（実施例２９に準拠して合成した）に含浸し、実施例４に準拠してグラフトした。
フルオレセイン目視試験
試料を実施例４に記載したフルオレセイン目視試験に準拠して処理した。四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰ処理ろ紙のオレンジ色の外観は、綿に共有結合により結合している四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰの四級アミノ基に結合しているフルオレセイン色素分子の数が多いことによる。
（実施例３６）
四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰのガラスへのグラフト
ガラス調製および活性化
実施例６に準拠して、ガラス調製を行った。
堆積およびグラフト
実施例２９に準拠して調製した溶液を、実施例６に準拠してスピンコーティングによって活性化カバーガラスに堆積させて、次に、活性化ガラスの表面に共有結合によりグラフトした。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
表面陽イオン密度（Ｎ＋／ｃｍ２）は、実施例６に記載されているフルオレセイン試験によって計算した。
測定は、以下の通りとした：
スピンコーティングして処理したスライドガラス（１５０μＬの堆積量、４０００ＲＰＭ、４０秒、３ｍＬ ＣＴＡＢ／ＰＢＳ）
表面陽イオン密度の計算値：９．３±０．５×１０１５個の陽イオン／ｃｍ２
これらの結果により、ガラス表面にダイポーダルシランをベースとするポリ陽イオンが効果的にグラフトされたことが確認された。
（実施例３７）
臭化ビス（３－トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ－ジヘキサデシルアンモニウムのガラスへのグラフト
ガラス調製および活性化
実施例６に準拠して、ガラス調製を行った。
堆積およびグラフト
実施例２８に準拠して調製した溶液（臭化ビス（３－トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ－ジヘキサデシルアンモニウム）を、実施例６に準拠してスピンコーティングによって活性化カバーガラスに堆積させて、次に、活性化ガラスの表面に共有結合によりグラフトした。
フルオレセイン試験による表面電荷決定
表面陽イオン密度（Ｎ＋／ｃｍ２）は、実施例６に記載されているフルオレセイン試験によって計算した。
測定は、以下の通りとした：
スピンコーティングして処理したスライドガラス（１５０μＬの堆積量、４０００ＲＰＭ、４０秒、３ｍＬ ＣＴＡＢ／ＰＢＳ）
表面陽イオン密度の計算値：２．７±０．２×１０１４個の陽イオン／ｃｍ２
これらの結果により、ガラス表面にダイポーダルシランをベースとする四級アンモニウムアルキル鎖が効果的にグラフトされたことが確認された。
（実施例３８）
リンカーとして、４－ヨードアセチルカテコールを使用する、ろ紙へのＬ－システインのグラフト
堆積およびグラフト
１ｃｍ２の乾燥ろ紙試料を４滴の４－ヨードアセチルカテコール（実施例１のスキーム３に準拠して合成し、ＮａＣｌ生成物のろ過後）のアセトン溶液に含浸し、１１０℃のオーブン中で６０分間、焼いた。対照ろ紙の試料を蒸留水に含浸した。次に、試料を１０分間、エタノール中で超音波処理し、過剰な試薬のいずれも除去して、空気乾燥した。５００ｍｇのＬ－システインを含有する１０×リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に、ろ紙試料を浸漬した。この溶液を室温で一晩、撹拌し、光から保護した。溶液からろ紙試料を取り出し、脱イオン水中で１０分間、超音波処理した。次に、このろ紙試料に、１％ニンヒドリン水溶液を上から塗り、９０℃で１０分間、加熱した。
ニンヒドリン色素の適用後の処理済みろ紙は紫色に見え、対照ろ紙は、ニンヒドリン色素の適用後に白色のままであった（図３５）。この結果は、グラフトしたＬ－システインがろ紙上に存在していることを実証するものである。
（実施例３９）
リンカーとして、４－ヨードアセチルカテコールを使用する、ガラスへのＬ－システインのグラフト
ガラス調製および活性化
実施例６に準拠して、ガラス調製を行った。
堆積およびグラフト
実施例１のスキーム３に準拠して調製し、ＮａＣｌ生成物のろ過後の溶液に、活性化ガラスを浸漬した。浸漬した試料を、６０分間、１１０℃のオーブンに移した。次に、試料を回収し、残留するいかなる物理吸着試薬も適切に除去するため、エタノール中で５分間、超音波処理した。次に、試料を空気乾燥した。５００ｍｇのＬ－システインを含有する１０×リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）に、スライドガラスを浸漬した。この溶液を、室温で一晩、撹拌した。溶液からスライドガラスを取り出し、脱イオン水中で１０分間、超音波処理した。次に、スライドガラスに１％ニンヒドリン水溶液を上から塗り、９０℃で１０分間、加熱した。紫青色の斑点が、表面に見え、ガラス表面にグラフトされたＬ－システインが存在することが分かる。比較手段として、対照のスライドガラスをエタノール中で１０分間、超音波処理し、空気乾燥した。スライドガラスに１％ニンヒドリン水溶液を上から塗り、９０℃で１０分間、加熱した。対照のスライドガラスの表面には、斑点は見えなかった。
これらの結果により、ヨードカテコールリンカーを使用して、Ｌ－システインなどのアミノ酸が効果的にグラフトされたことが確認された。
（実施例４０）
グラフト例
図３７～図４４は、ろ紙への本開示のポリマーおよび化合物のグラフトが成功したことを例示している。図３７は、対照ろ紙と四級化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－メチル－Ｎ－パラキシリル－コブチル－ＰＶＰにより処理したろ紙との間の比較を例示している。図３８は、対照ろ紙と、ビス（Ｎ－メチル）３－プロピルトリメトキシシラン基およびＮ，Ｎ－ジメチルブチル基により部分四級化されているポリ（ビニルベンジルクロリド）により処理されたろ紙との間の比較を例示している。図３９は、対照ろ紙と３－トリメトキシプロピル－コヘキシル－ＰＥＩ（７５０ｋｄａのＰＥＩに由来する）により処理したろ紙との間の比較を例示している。図４０は、対照ろ紙と３－トリメトキシプロピル－コデシル－ＰＥＩ（２５ｋｄａのＰＥＩに由来する）により処理したろ紙との間の比較を例示している。図４１は、対照ろ紙とビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ－ブロモアセチルアミンにより処理したろ紙との間の比較を例示している。図４２は、対照ろ紙と臭化ビス（３－トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ－ジヘキサデシルアンモニウムにより処理したろ紙との間の比較を例示している。図４３は、対照ろ紙と臭化ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）－Ｎ，Ｎ－メチルアルキルアンモニウムにより処理したろ紙との間の比較を例示している。図４４は、対照ろ紙とビス［３－（トリメトキシシリル）プロピル－Ｎ，Ｎ’－テトラアルキルエチレンジアンモニウムにより処理したろ紙との間の比較を例示している。
参考文献
Figure 2023528471000231
Figure 2023528471000232
本発明が関係する技術水準を説明するため、いくつかの特許および非特許刊行物が本明細書において引用されている。これらの刊行物の各々の全開示が、参照により本明細書に組み込まれている。
本発明のある特定の実施形態が、上に説明および／または例示されているが、様々な他の実施形態が、上述の開示から当業者には明白であろう。したがって、本発明は、説明および／または例示されている特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲の範囲および趣旨から逸脱することなく、多数の変形および改変を行うことが可能である。

Claims (49)

  1. 式（ＸＶＩＩａ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000233
     ［式（ＸＶＩＩａ）中、
    Ｇは、単結合または連結基であり、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    を含むポリマー。
  2. 前記ポリマーが、式（ＸＶＩＩｂ）または式（ＸＶＩＩｅ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000234
     ［式（ＸＶＩＩｂ）中、
    Ｇは、単結合または連結基であり、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    Figure 2023528471000235
     ［式（ＸＶＩＩｅ）中、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    を含む、請求項１に記載のポリマー。
  3. 前記ポリマーが、式（ＸＶＩＩｊ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000236
     ［式（ＸＶＩＩｊ）中、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    を含む、請求項２に記載のポリマー。
  4. 前記ポリマーが、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000237
     ［式（ＩＩＩ）中、
    ｒは、整数３～２０である］
    をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のポリマー。
  5. 前記ポリマーが、式（ＸＶＩＩｃ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000238
     ［式（ＸＶＩＩｃ）中、
    Ｇは、単結合または連結基であり、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    ｒは、整数３～１１であり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    を含む、請求項１または４に記載のポリマー。
  6. 前記ポリマーが、式（ＶＩＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000239
     ［式（ＶＩＩ）中、
    Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである］
    をさらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のポリマー。
  7. 前記ポリマーが、式（ＸＶＩＩｇ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000240
     ［式（ＸＶＩＩｇ）中、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    Ｒ４は、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    を含む、請求項１または６に記載のポリマー。
  8. 前記ポリマーが、式（ＸＶＩＩｈ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000241
     を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のポリマー。
  9. 前記ポリマーが、式（ＸＶＩＩｆ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000242
     ［式（ＸＶＩＩｆ）中、
    Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、一部の実施形態では、Ｒ２はそれぞれ、独立して、Ｃ１～Ｃ４アルキルである］
    を含む、請求項９に記載のポリマー。
  10. 前記ポリマーが、式（ＸＶＩＩｄ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000243
     を含む、請求項９に記載のポリマー。
  11. 式（ＸＸＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000244
     ［式（ＸＸＩ）中、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    を含むポリマー。
  12. 前記ポリマーが、式（ＸＸＩａ）または式（ＸＸＩＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000245
     ［式（ＸＸＩａ）中、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    Figure 2023528471000246
     ［式（ＸＸＩＩ）中、
    Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ｗは、整数３～１０である］
    を含む、請求項１２に記載のポリマー。
  13. 前記ポリマーが、式（ＸＸＩｂ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000247
     を含む、請求項１２または１３に記載のポリマー。
  14. 前記ポリマーが、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000248
     ［式中、ｒは、整数３～２０である］
    をさらに含む、請求項１２～１４のいずれか一項に記載のポリマー。
  15. 前記ポリマーが、式（ＸＸＩｄ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000249
     ［式（ＸＸＩｄ）中、
    ｒは、整数３～１１である］
    を含む、請求項１２～１５のいずれか一項に記載のポリマー。
  16. 前記ポリマーが、式（ＸＸＩＩａ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000250
     ［式（ＸＸＩＩ）中、
    Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである］
    を含む、請求項１２または１３に記載のポリマー。
  17. 前記ポリマーが、式（ＸＸＩＩｂ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000251
     を含む、請求項１２または１３に記載のポリマー。
  18. 前記ポリマーが、式（ＶＩＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000252
     ［式（ＶＩＩ）中、
    Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである］
    をさらに含む、請求項１２または１８に記載のポリマー。
  19. 前記ポリマーが、式（ＸＸＩＩｃ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000253
     を含む、請求項１２に記載のポリマー。
  20. 式（ＩＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000254
     を含むポリマー。
  21. 前記ポリマーが、式（ＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000255
     ［式中、ｒは、整数３～２０である］
    をさらに含む、請求項２１に記載のポリマー。
  22. 前記ポリマーが、式（ＩＶ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000256
     ［式（ＩＶ）中、
    ｒは、整数３～１１である］
    を含む、請求項２１または２２に記載のポリマー。
  23. 式（Ｖ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000257
     ［式（Ｖ）中、
    Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである］
    を含むポリマー。
  24. 前記ポリマーが、式（ＶＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000258
     を含む、請求項２４に記載のポリマー。
  25. 前記ポリマーが、式（ＶＩＩ）の部分：
    Figure 2023528471000259
     ［式（ＶＩＩ）中、
    Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである］
    をさらに含む、請求項２４または２５に記載のポリマー。
  26. 前記ポリマーが、式（ＶＩＩＩ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000260
     ［式（ＶＩＩＩ）中、
    Ｒ６はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである］
    を含む、請求項２４～２６のいずれか一項に記載のポリマー。
  27. 前記ポリマーが、ポリビニルピリジン（ＰＶＰ）、ポリビニルベンジルクロリド、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、メタクリル酸プロピニル、ポリエチレン、ポリアクリルアミド、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリアリルアミン、ポリアリルアルコール、ポリビニルベンジル、ポリアミン、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリ（エチレン－ａｌｔ－スクシンイミド）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム）またはＣ３～Ｃ２２アルキンを含む、請求項１～２６のいずれか一項に記載のポリマー。
  28. 式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）または式（ＩＸｈ）のうちの少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000261
    Figure 2023528471000262
     ［式（ＩＸａ）、式（ＩＸｂ）および式（ＩＸｈ）中、
    Ｒ２はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルである］
    を含む、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマー。
  29. 前記ポリマーが、式（ＩＸｃ）または（ＩＸｄ）の少なくとも１つの部分：
    Figure 2023528471000263
     を含む、請求項２９に記載のＰＥＩポリマー。
  30. 前記ＰＥＩポリマーが、式（ＩＸｅ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
    Figure 2023528471000264
     ［式（ＩＸｅ）中、
    Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルまたは式（Ｉａ）の部分：
    Figure 2023528471000265
     であり、
    ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
    Figure 2023528471000266
     であることを条件とする］
    を含む、請求項２９または３０に記載のＰＥＩポリマー。
  31. 式（ＩＸｆ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
    Figure 2023528471000267
     式（ＩＸｆ）中、
    Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ１０アルキルまたは
    Figure 2023528471000268
     であり、
    ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
    Figure 2023528471000269
     であることを条件とする）
    を含む、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマー。
  32. 式（ＩＸｇ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
    Figure 2023528471000270
     ［式（ＩＸｇ）中、
    Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ６アルキルまたは
    Figure 2023528471000271
     であり、
    ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（Ｉａ）の部分：
    Figure 2023528471000272
     であることを条件とする］
    を含む、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマー。
  33. 前記ポリマーが、式（ＸＩｂ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
    Figure 2023528471000273
     ［式（ＸＩｂ）中、
    Ｒ４はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルであり、
    Ｒ５はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルキルまたは式（ＸＩａ）の部分：
    Figure 2023528471000274
     であり、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ただし、少なくとも１つのＲ５は、式（ＸＩａ）の部分：
    Figure 2023528471000275
     であることを条件とする］
    を含む、請求項３３に記載のＰＥＩポリマー。
  34. 式（ＸＩｃ）の少なくとも１つの部分またはそのいずれかの部分構造：
    Figure 2023528471000276
     ［式（ＸＩｃ）中、
    Ｒ５はそれぞれ、独立して、Ｃ６アルキルまたは
    Figure 2023528471000277
     であり、
    Ｒ３はそれぞれ、独立して、必要に応じて置換されているアルコキシであり、
    ｖは、整数３～１０であり、
    ただし、少なくとも１つのＲ５は、
    Figure 2023528471000278
     であることを条件とする］
    を含む、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）ポリマー。
  35. 式（ＸＩａ）
    Figure 2023528471000279
     の各部分が、
    Figure 2023528471000280
     である、請求項３３～３５のいずれか一項に記載のＰＥＩポリマー。
  36. 式（ＸＬ）の化合物：
    Figure 2023528471000281
     ［式（ＸＬ）中、
    Ｚは、単結合または連結基であり、
    Ｂは、生体分子である］。
  37. 前記式（ＸＬ）の化合物が、式（ＸＬａ）の化合物：
    Figure 2023528471000282
     ［式（ＸＬａ）中、
    Ｚは、単結合または連結基であり、
    Ｂは、生体分子である］
    である、請求項３７に記載の化合物。
  38. 前記生体分子が、タンパク質、酵素またはペプチドから選択され、必要に応じて、前記生体分子が、少なくとも１つのチオール基を含む、請求項３７または３８に記載の化合物。
  39. Ｚが、
    Figure 2023528471000283
     から選択され、Ｒが、
    Figure 2023528471000284
     から選択され、整数１～５である、
    請求項４７～４９のいずれか一項に記載の化合物。
  40. 請求項１～３６のいずれか一項に記載のポリマー、または請求項３７～４０のいずれか一項に記載の化合物がグラフトされている、表面。
  41. 前記表面が、チタンおよびチタン合金、鉄および鋼などの金属；金属酸化物；セラミック；ポリエチレン（生物医学インプラントにおいて使用するための低次および高次網目組織、事前プラズマ活性化後）、テフロン（登録商標）（事前プラズマ活性化後）、ポリエチレンテレフタレート（事前プラズマ活性化後）およびポリプロピレン（低密度および高密度、事前プラズマ活性化後）、シリコーン、ゴム、ラテックス、プラスチック、ポリ酸無水物、ポリエステル、ポリオルトエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテトラフタレートおよびポリファゼンなどのポリマー；紙；レザー；綿、黄麻、亜麻、大麻、羊毛、動物の毛および絹などのテキスタイルまたはテキスタイル材料、ナイロンおよびポリエステルなどの合成布地；アクリルポリマー、アクリレートポリマー、アラミドポリマー、セルロース物質、綿、ナイロン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、レーヨン、羊毛、スパンデックス、絹およびビスコースなどの繊維材料を含む繊維を含むテキスタイル材料；ケイ素；木材；ガラス；セルロース化合物；ならびにヒト身体内には通常見出されないゲルおよび流体から選択される物質を含む、請求項４１に記載の表面。
  42. 細菌、真菌、原虫またはウイルスのうちの少なくとも１種の成長を制御する方法であって、請求項１～３６いずれかに記載のポリマー、または請求項３７～４０のいずれか一項に記載の化合物を、表面にグラフトするステップを含む、方法。
  43. 前記細菌が、ヒト型結核菌（多剤耐性ＴＢおよび超多剤耐性ＴＢを含む）、ウシ型結核菌、Ｍ ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ、ウシ型結核菌株ＢＣＧ、ＢＣＧの亜株、トリ型結核菌、Ｍ ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｅ、アフリカ型結核菌、Ｍ ｋａｎｓａｓｉｉ、Ｍ ｍａｒｉｎｕｍ、Ｍ ｕｌｃｅｒａｎｓ、ヨーネ菌、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌、Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ｅｑｕｉ、化膿性連鎖球菌、Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ ａｇａｌａｃｔｉａｅ、リステリア菌、Ｌｉｓｔｅｒｉａ ｉｖａｎｏｖｉｉ、炭疽菌、枯草菌、Ｎｏｃａｒｄｉａ ａｓｔｅｒｏｉｄｅｓおよび他のノカルジア属の種、ヴィリダンス型連鎖球菌の群、ペプトコッカス属の種、ペプトストレプトコッカス属の種、イスラエル放線菌および他の放線菌属の種、ざ瘡プロピオンバクテリウム、破傷風菌、ウェルチ菌、ボツリヌス菌、他のクロストリジウム属の種、ならびにエンテロコッカス属の種から選択されるグラム陽性菌である、請求項４３に記載の方法。
  44. 前記細菌が、緑膿菌、他のシュードモナス属の種、カンピロバクターの種、コレラ菌、エールリヒア属の種、Ａｃｔｉｎｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｐｌｅｕｒｏｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ、Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ ｈａｅｍｏｌｙｔｉｃａ、Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ ｍｕｌｔｏｃｉｄａ、他のパスツレラ属の種、レジオネラ・ニューモフィラ菌、他のレジオネラ属の種、腸チフス菌、他のサルモネラ属の種、赤痢菌属の種、ウシ流産菌、他のブルセラ属の種、トラコーマクラミジア、オウム病クラミジア、Ｃｏｘｉｅｌｌａ ｂｕｒｎｅｔｔｉ、大腸菌、髄膜炎菌、淋菌、インフルエンザ菌、軟性下疳菌、他のヘモフィルス属の種、ペスト菌、Ｙｅｒｓｉｎｉａ ｅｎｔｅｒｏｌｉｔｉｃａ、他のエルジニア属の種、大腸菌、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｈｉｒａｅおよび他のエスケリキア属の種、ならびに他の腸内細菌科、Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａ、類鼻疽菌、野兎病菌、Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ ｆｒａｇｉｌｉｓ、Ｆｕｓｏｂａｓｃｔｅｒｉｕｍ ｎｕｃｌｅａｔｕｍ、Ｐｒｏｖｅｔｅｌｌａの種、Ｃｏｗｄｒｉａ ｒｕｍｉｎａｎｔｉｕｍ、クレブシエラ属の種、ならびにプロテウス属の種から選択されるグラム陰性菌である、請求項４３に記載の方法。
  45. 前記ウイルスが、インフルエンザ、中東呼吸器症候群関連コロナウイルス（ＭＥＲＳ－ＣｏＶ）、ライノウイルス、ポリオ、麻疹、エボラ、コクサッキー、西ナイル、黄熱、デング熱、ラッサ、リンパ球性脈絡髄膜炎、フニン、マチュポ、グアナリト、ハンタウイルス、リフトバレー熱、ラクロス、カリフォルニア脳炎、クリミア－コンゴ、マールブルク、日本脳炎、キャサヌル森林病、東部馬脳炎、西部馬脳炎、重症急性呼吸器症候群（ＳＡＲＳ）、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス２（ＳＡＲＳ－ＣｏＶ－２）、パラインフルエンザ、タカリベおよびピキンデウイルスから選択される、請求項４３に記載の方法。
  46. 金属酸化物ナノ粒子、および請求項１～３６のいずれか一項に記載の１種もしくは複数種のポリマー、または請求項３７～４０のいずれか一項に記載の化合物を含む、コーティング。
  47. 複数の前記金属酸化物ナノ粒子が、表面に実質的に接触している、請求項４７に記載のコーティング。
  48. 前記１種または複数種のポリマーが、１種または複数種の金属酸化物ナノ粒子の表面にグラフトされている、請求項４７に記載のコーティング。
  49. 前記金属酸化物ナノ粒子が、酸化チタンナノ粒子を含む、請求項４７～４９のいずれか一項に記載の方法。
JP2022574440A 2020-06-05 2021-06-05 グラフト可能な殺生物性リンカーおよびポリマーならびにその使用 Pending JP2023528471A (ja)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063035635P 2020-06-05 2020-06-05
US202063035628P 2020-06-05 2020-06-05
US63/035,635 2020-06-05
US63/035,628 2020-06-05
US202163166118P 2021-03-25 2021-03-25
US202163166113P 2021-03-25 2021-03-25
US63/166,113 2021-03-25
US63/166,118 2021-03-25
PCT/US2021/036048 WO2021248098A1 (en) 2020-06-05 2021-06-05 Graftable biocidal linkers and polymers and uses thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023528471A true JP2023528471A (ja) 2023-07-04
JPWO2021248098A5 JPWO2021248098A5 (ja) 2024-06-13

Family

ID=78830604

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022574440A Pending JP2023528471A (ja) 2020-06-05 2021-06-05 グラフト可能な殺生物性リンカーおよびポリマーならびにその使用

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP4161262A1 (ja)
JP (1) JP2023528471A (ja)
CN (1) CN115988962A (ja)
AU (1) AU2021282689A1 (ja)
CA (1) CA3180905A1 (ja)
MX (1) MX2022015239A (ja)
WO (1) WO2021248098A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11753567B2 (en) * 2020-01-08 2023-09-12 Nano And Advanced Materials Institute Limited Adhesive material with improved bonding performance to a wet substrate and methods for preparing the same
WO2023102567A2 (en) * 2021-12-05 2023-06-08 Debogy Molecular, Inc. Graftable biocidal linkers and polymers and uses thereof
WO2024097204A1 (en) * 2022-10-31 2024-05-10 Debogy Molecular, Inc. Graftable biocidal linkers and polymers and uses thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013023006A2 (en) * 2011-08-08 2013-02-14 California Institute Of Technology Filtration membranes, and related nano and/or micro fibers, composites, methods and systems
US10238110B2 (en) * 2016-11-29 2019-03-26 Houssam BOULOUSSA Ready-to-use storable methanolic solution of a biocompatible and biocidal polyvinylpyridine polymer

Also Published As

Publication number Publication date
CA3180905A1 (en) 2021-12-09
CN115988962A (zh) 2023-04-18
AU2021282689A1 (en) 2023-02-02
EP4161262A1 (en) 2023-04-12
WO2021248098A1 (en) 2021-12-09
MX2022015239A (es) 2023-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023528471A (ja) グラフト可能な殺生物性リンカーおよびポリマーならびにその使用
US10327447B2 (en) Phosphonate functional antimicrobial coatings for metal surfaces
CA3034286C (en) Preparation of sulfonamide-containing antimicrobials and substrate treating compositions of sulfonamide-containing antimicrobials
US10961401B2 (en) UV cured benzophenone terminated quaternary ammonium antimicrobials for surfaces
JP6423367B2 (ja) 自己殺菌性表面
WO2023102567A2 (en) Graftable biocidal linkers and polymers and uses thereof
JP2022540707A (ja) 分子的に十分に規定された生物付着防止ポリイオンコーティング
EP3359580B1 (en) Polymer having antimicrobial and/or antifouling properties
WO2022020518A1 (en) Antimicrobial surfaces via multicomponent chitosan conjugates
WO2020263704A1 (en) Electrochemical attachment of phosphonic acids to metallic substrates and antimicrobial medical devices containing same
Porosa et al. Phosphonate functional antimicrobial coatings for metal surfaces
JP2006070006A (ja) 抗菌性化合物、及びそれを用いた抗菌性表面処理剤
WO2024097204A1 (en) Graftable biocidal linkers and polymers and uses thereof
EP2348837A2 (en) Coatings for disease control
JPH05247066A (ja) ビグアニド基を有する抗菌性化合物

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240605

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240605