JP7410865B2 - 耐生物付着コーティングならびにその作製及び使用方法 - Google Patents

耐生物付着コーティングならびにその作製及び使用方法 Download PDF

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Description

相互参照
本出願は、2017年12月1日に出願された米国仮特許出願第62/593,645号の利益を主張するものであり、その内容は参照により本明細書に完全に組み込まれる。
院内感染(HAI)は、年間10万人を超える死者、及び300億ドルを超える直接的な保健医療費の原因となっている。いくつかの場合では、体内に移植された医療デバイスが、HAI源である。浮遊性細菌は、医療デバイスの表面に付着し、浮遊状態にあるときより抗生物質及び殺菌剤に対してより耐性になる、回復力に富むバイオフィルムへと増殖し始める。
特定の実施形態では、耐生物付着コーティングにおいて使用するための組成物、耐生物付着コーティング、耐生物付着コーティングの作製方法、耐生物付着デバイス、及び耐生物付着デバイスの作製方法が本明細書で説明される。
一態様では、式(I)の化合物が本明細書に説明され、
Figure 0007410865000001
式中、
Aが、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(-NR)-から選択され、
Lが、-OQ、-NRQ、及び-N(Rから選択され、
Qが、以下の式で表される構造であり、
Figure 0007410865000002
Zが、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択され、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、及び8から選択される整数であり、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各Rが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、及びR6bが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたアリール、-NR8a8b、-NR8a8b8c+、-S(=O)、-S(=O)OR、-C(=O)O、及び-C(=O)ORから選択され、
5bが、-NR10a10bまたは-NR10a10b10c+であり、
各R、R8a、R8b、R8c、及びRが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
各R10a及びR10cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)OH、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O、及び-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
10bが、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
別の態様では、式(II)の化合物が本明細書に説明され、
Figure 0007410865000003
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオン性である。
別の態様では、式(III)の化合物が本明細書に説明され、
Figure 0007410865000004
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
様々な変数について上記または下記に説明される基の任意の組み合わせが、本明細書に企図される。本明細書全体を通して、基及びそれらの置換基は、安定した部分及び化合物を提供するために当業者によって選択される。
別の態様では、式(I)、(II)、または(III)の化合物でコーティングされた医療デバイスが本明細書に説明される。
別の態様では、医療デバイスの表面が、約10,000~約250,000の数平均分子量を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている、耐生物付着医療デバイスが本明細書に説明される。
別の態様では、医療デバイスの表面が、約14,000~約21,000の数平均分子量を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている、耐生物付着医療デバイスが本明細書に説明される。
別の態様では、医療デバイスの表面が、約1~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている、耐生物付着医療デバイスが本明細書に説明される。
別の態様では、耐生物付着医療デバイスを調製する方法が本明細書に説明され、方法は、
a) 医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物と接触させることと、
b) ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
別の態様では、耐生物付着医療デバイスを調製する方法が本明細書に説明され、方法は、
c) 医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
d) ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
別の態様では、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に説明され、方法は、
a) シリコン系デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、シリコン系デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
別の態様では、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に説明され、方法は、
a) デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
別の態様では、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に説明され、方法は、
c) デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
d) ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
さらに別の態様では、式(II)の化合物を合成するための方法が本明細書に説明され、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(V)の化合物と反応させることを含み、
Figure 0007410865000005
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)及び式(V)の化合物は、それぞれ独立して、荷電性または双性イオン性である。
別の態様では、式(III)の化合物を合成するための方法が本明細書に説明され、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(VI)の化合物と反応させることを含み、
Figure 0007410865000006
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
一態様では、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスもまた、本明細書に説明され、デバイスは、
a) シリコン系デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、シリコン系デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含む方法によって調整され、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
別の態様では、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスが本明細書に説明され、デバイスは、
a) デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含む、方法によって調整され、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
別の態様では、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスが本明細書に説明され、デバイスは、
c) デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
d) ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含む、方法によって調整され、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する。
本明細書に組み込まれてその一部を構成する添付の図面は、いくつかの態様を図示し、説明と併せて、本開示の範囲を説明するがそれを制限しない役割を果たす。
ポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)(PFPA-PSBコポリマー)のシリコーン表面への代表的な光グラフトを図示する。 非改質シリコーン表面及び(b)PFPA-PSBコポリマー改質シリコーン表面の代表的な水前進接触角(上の画像)及び後退接触角(下の画像)を図示する。 PFPA-PSBコポリマー改質シリコーン表面の代表的な水前進接触角(上の画像)及び後退接触角(下の画像)を図示する。 表面乾燥時に破断する弾性フィルムを形成する非改質シリコーン表面への高密度のエシェリキア・コリ(Escherichia coli)付着を図示する。 ポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)改質シリコーン表面への非常に低い密度のエシェリキア・コリ(Escherichia coli)付着を図示する。 PFPA-PSBコポリマーの構造を図示する。 ポリジメチルシロキサン及びポリスルホベタインの化学構造を図示する。 PSBの有機基質への成功したグラフトを示す、PFPA-PSBで改質されたPDMS基質のXPSスペクトルを図示する。 プラズマで処理されたか、またはPSBでコーティングされたPDMS基質上の水接触角の展開を図示する。プラズマ処理されたPDMS基質は、急速な疎水性回復を示すが、PSB改質PDMS基質は、長時間親水性のままである。 PDMS、ナイロン66、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、及びポリエチレンを含む、PFPA-PSBコポリマーでコーティングされた疎水性有機基質の広域スペクトルの超親水特性を図示する。 AF-BSAの溶液中でのインキュベーション後の、コーティングなし及びPFPA-PSBコーティングされたPDMS基質の蛍光画像を図示する。明るい点は、PDMS基質に吸着されたタンパク質分子である。対照は、ミリQ(Milli-Q)水中でインキュベートされた同様の基質を示す。 タンパク質溶液中でインキュベートした後のPDMS基質の画素明度が、PFPA-PSBでコーティングされたPDMSがタンパク質の吸着を約0に低減することを示すことを図示する。 96ウェルプレート上に播種して0、3、6、12、及び24時間後の、2DのNIH/3T3線維芽細胞培養の明視野画像を図示する。上のパネルは、播種後約3時間以内に開始される細胞伸展を示す、非改質PDMS基質上の細胞の挙動を提示する。約6時間後、ほとんどの細胞は、非改質PDMS基質上に付着及び伸長する。対照的に、PFPA-PSBでコーティングされたPDMS基質は、細胞付着を許容せず、懸濁液形態で細胞を維持し、播種後数時間以内に細胞凝集をもたらす。 非改質PDMS基質上で24時間培養した後の線維芽細胞の生細胞/死細胞染色は、細胞が非改質PDMS基質に付着して生存し続けることを示すが、付着の欠損に起因して、PFPA-PSBでコーティングされたPDMS基質上では生きた細胞は観察されなかったことを図示する。陰性対照は、DMSOにおいて全ての細胞が死んでいることを示す。 4πA/Pとして定義される細胞の形状係数(ここで、Aは、細胞表面積であり、Pは、境界である)は、伸展(伸長)傾向の尺度であり、非改質PDMS基質上で培養された細胞が伸展し(ゼロに近い形状係数)、PFPA-PSBコーティングされたPDMS基質上で培養された細胞はほぼ球形である(1に近い形状係数)ことを示すことを図示する。 PFPA-PSB改質PDMS基質に付着した細胞がほとんど存在しないことと比較して、付着した細胞の増殖を示す、非改質PDMS基質に付着した細胞のパーセントを図示する。 PFPA-PSB改質及び非改質表面における24~48時間のインキュベーション後の微生物付着からの蛍光顕微鏡画像及び定量分析結果を図示する。 マイクロ流体チャネル中のAlexa Fluor 488でコンジュゲートされたフィブリノーゲン流の蛍光画像を図示する。15分間で、コーティングされていないチャネルにおける強度が有意に増加し、チャネル内のタンパク質の時間依存性、高速沈着を示す。PFPA-PSBでコーティングされたチャネルは、タンパク質吸着に対して耐性のままであり、Milli-Q水ですすいだ際、吸着されたタンパク質は一切観察できない。 流動下でのPDMSマイクロ流体チャネルへのフィブリノーゲン吸着の定量化を図示する。PFPA-PSBコーティングなしの場合、チャネルは、15分以内の時間にわたって単調なタンパク質吸着を受けるが、PFPA-PSBコーティングされたチャネルは、いかなる有意なタンパク質吸着も示さない。蛍光の任意の強度、タンパク質吸着の尺度は、15分以内に、コーティングされていないチャネルにおけるフィブリノーゲン沈着が、コーティングされたチャネルの約12000%以上であることを示す。水ですすぎ、PFPA-PSBコーティングされたチャネル中の全てのタンパク質を洗浄する。 流動下でのPDMSマイクロ流体チャネルへの蛍光(ATCC 25922GFP)エシェリキア・コリ(Escherichia coli)の24時間以内の吸着は、コーティングされていないチャネルが完全な被覆を許容する一方、PFPA-PSBでコーティングされたチャネルは細菌付着を支持していないことを図示する。 所望の量のポリマーを2D培養線維芽細胞の細胞培養培地へ添加し、MTTアッセイを使用して細胞の代謝活性を測定することによって、未架橋PSBの細胞毒性を評価することを図示する。蛍光強度は、細胞が、PSB濃度(最大1.6mg mL-1)にかかわらず、細胞生存率に対するPSBのわずかな影響を証明する細胞膜透過性テトラゾリウム色素MTTを良好に代謝することができることを示す。 未架橋PBSの存在下での2D線維芽細胞培養の生細胞/死細胞染色が、72時間以内の100%の細胞生存率を示すことを図示する。対照は、PSBの非存在下で培養した細胞を示す。 架橋PSBの細胞毒性が、それをPDMSディスク上にコーティングし、続いてディスクを2D培養線維芽細胞の細胞培養培地中でインキュベートすることによって調査されたことを図示する。細胞の代謝活性は、PSBを含まない対照と比べていかなる有意な差異も示さない。 架橋PSBの存在下で培養した線維芽細胞の生細胞/死細胞染色は、PSBを含まない対照と比較して、損なわれた細胞がほとんど存在しないことを示すことを表す。したがって、未架橋及び架橋PSBはいずれも細胞に対して非毒性であり、この材料を細胞と接触している医療デバイスのコーティングに好適なものにしている。 対照、PFPA-PSB改質、及びエタノール処理、PFPA-PSB改質試料における接触角測定値を図示する。 エシェリキア・コリ(Escherichia coli)を使用した、対照、PFPA-PSB改質、及びエタノール処理、PFPA-PSB改質試料における細菌付着画像を図示する。画像の隣に提示されている値は、各試料ついて撮られた3つの画像の平均パーセント面積被覆率である。 3つの異なる種類の市販のコンタクトレンズを使用した、対照、PFPA-PSB改質、及びエタノール処理、PFPA-PSB改質試料における時限乾燥実験を図示する。
本発明のさらなる利点は、以下の説明に部分的に記載され、その説明から一部が明らかになるか、または本発明の実践によって習得され得る。本発明の利点は、添付の特許請求の範囲に具体的に示される要素及び組み合わせによって実現及び達成されるであろう。前述の概要及び以下の発明を実施するための形態は、どちらも例示的かつ説明的なものにすぎず、特許請求される発明を限定するものではないことが理解されるべきである。
院内感染(HAI)は、年間10万人を超える死者、及び300億ドルを超える直接的な保健医療費の原因となっている。消毒技術、外科手順、及び診断の改善による近年のHAIの減少にもかかわらず、HAIの減少は鈍化しており、新たな予防方法の必要性を示している。いくつかの事例では、体内に移植された医療デバイスが、感染源である。HAIの60~70%は、移植可能な医療デバイスの使用に関連していると推測されている。浮遊性細菌は、医療デバイスの表面に付着し、浮遊状態にあるときより抗生物質及び殺菌剤に対してより耐性になる、回復力に富むバイオフィルムへと増殖し始める。バイオフィルムが増殖し、細胞が増殖し続けるにつれて、細胞外マトリックス足場(タンパク質及び多糖類からなる)が弾け飛び、体内により多くの細菌を放出する。これ以上感染を防げない身体には、感染細胞と戦うために強力な抗生物質を使用しなければならない。強力な抗生物質の使用はまた、従来の抗生物質ではもはや治療することができない、スーパーバグとしても知られる抗生物質耐性細菌の存在をもたらしている。
材料の表面への浮遊性細胞の初期付着を伴わずに、バイオフィルム形成は防止または低減される。数人の研究者は、有機材料をポリマー表面に付着させる引力:有機材料とポリマー表面との間の疎水性相互相互作用及び静電相互作用(ファンデルワールス力)を特定した。自己組織化単分子膜を使用して、Whitesidesらは、タンパク質の非特異的吸着を促進または妨害する表面機能性を決定するためにいくつかの官能基を調査した。(Whitesides,G.M.A survey of structure-property relationships of surfaces that resist the adsorption of protein.Langmuir,2001,17(18),pp 5605-5620)。最も低い付着性を示した官能基は、水素結合供与性基を含有していた静電的に中性な親水性部分であった。これらの設計規則からは、多くの材料コーティングが開発され、タンパク質及び微生物の付着を低減することが示されている。しかしながら、これらのコーティングは基質依存性であるか、及び/または広範な使用に適合しない新奇な反応条件を必要とする。いくつかの場合では、これらの相互作用を忌避し、表面のバイオフィルムの形成を低減/防止するために、いくつかのポリマーコーティング及び表面改質が開発されている。いくつかの事例では、コーティングは、抗汚染表面として使用されるために、以下の化学的要件を有しなければならない:a)コーティングは、親水性でなければならない;B)コーティングは、主に水素結合受容体からならなければならない;及びc)コーティングは、静電的に中性でなければならない。しかしながら、親水性コーティングの水溶解性のため、コーティング材料は、長期的効果のためにポリマー材料に共有結合されなければならない。
いくつかの事例では、医療グレードシリコーンは、医療及び保健医療業界で使用される。その市場は現在、急成長を受け、2021年までに72.3億ドルに到達すると見込まれている。医療グレードシリコーンは、一般的に、ポリジメチルシロキサン(PDMS)流体及びエラストマーを含む。それらの優れた化学的安定性に起因して、機械的特性をヒト組織と一致させ、可塑剤を必要とすることなく、PDMSエラストマーは、一般に、優れた生体適合性を有し、カテーテル及びペースメーカーなどの医療デバイス及び生物医学的インプラントに使用されている。PDMSエラストマーはまた、高い透明性及び容易な加工性を有する。したがって、PDMSエラストマーは、マイクロ流体デバイスの製造において幅広い用途を見出し、疾患を診断するための低コスト、簡潔、及び強固なシステムを提供する(Whitesides,G.M.The origins and the future of microfluidics.Nature 2006,442(7101),368-373)。しかしながら、PDMSエラストマーはまた、約20mN/mの低い表面エネルギーを有する。細菌、血小板、タンパク質、及び他の生体分子は、PDMSエラストマーの疎水性表面に付着する傾向がある(Hron,P.Hydrophilisation of silicone rubber for medical applications.Polymer international 2003,52(9),1531-1539)。シリコーン医療インプラントについては、細菌付着及びバイオフィルム形成が、医療デバイスの故障、重篤な感染、及び患者の死にさえつながる場合がある。PDMSマイクロ流体に基づく疾患診断デバイスについては、PDMS表面のタンパク質及び他の生体分子の汚染が、これらのデバイスの感度を有意に低減することができ、マイクロ流体チャネルの遮断が発生する場合には、完全なデバイスの故障にさえつながり得る(Zhou,J.et al.Recent developments in PDMS surface modification for microfluidic devices.Electrophoresis 2010,31(1),2-16)。
PDMS表面の親水化処理は、生物付着の問題を緩和または防止するための戦略の1つであることが見出された(Keefe,A.J.et al.Suppressing surface reconstruction of superhydrophobic PDMS using a superhydrophilic zwitterionic polymer.Biomacromolecules 2012,13(5),1683-1687)。PDMS表面を親水性にするいくつかの従来の方法には、酸素プラズマによる表面の酸化、UVオゾン、またはコロナ放電が挙げられる。しかしながら、PDMSは約-120℃の極めて低いガラス転移温度を有し、したがって、PDMS鎖は室温で高度に可動性であるため、これらの改変は一時的なものにすぎない。PDMS鎖は、数時間の時間ウィンドウ内でPDMSエラストマーの疎水性表面を再配置して回復することができる。いくつかの場合では、長く持続する親水性PDMS表面の作製を模索する他の方法は、多数のステップを要し、ラジカル反応または重合を伴う。これらのステップは、密閉容器中で、及び/または不活性ガスの保護下で実施されなければならない。PDMS中の窒素に対する酸素のより高い溶解度に起因して、いくつかの事例では、ラジカル反応を効率的に進めることができるようにPDMSから酸素を除去するためには長い時間を要する。これらの厳しい反応条件は、費用を著しく増加させ、これらの反応の産業上の利用可能性を制限する。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド部分を含む荷電性または双性イオン性化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に提供される。いくつかの事例では、生物付着は、ミクロ生物付着またはマクロ生物付着を含む。ミクロ生物付着は、微生物付着(例えば、細菌付着)及び/またはバイオフィルムの形成を含む。バイオフィルムは、表面に付着した微生物の集団である。いくつかの事例では、付着した微生物は、細胞外DNA、タンパク質、及び多糖類の高分子集塊を含む、細胞外高分子物質の自己形成基質中にさらに埋め込まれる。マクロ生物付着は、より大きな生物の付着を含む。
荷電性及び/または双性イオン性化合物は、静電的に誘導された水和反応を介して水分子を結合する。そのような場合では、荷電性及び/または双性イオン性物質は、タンパク質/細胞/細菌付着、バイオフィルム形成、及び/またはマクロ生物付着に対して、表面抵抗を示す。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性化合物は、コポリマーを含む。いくつかの実施形態では、重合反応を介した荷電性または双性イオン性コポリマーを含む耐生物付着コーティングの作製方法もまた本明細書に提供される。いくつかの実施形態では、重合反応は、付加重合、原子移動ラジカル重合(ATRP)、配位重合、フリーラジカル重合、ニトロキシド媒介ラジカル重合(NMP)、可逆的付加開裂連鎖移動重合(RAFT)、または開環メタセシス重合(ROMP)である。いくつかの実施形態では、イオン重合は、アニオン重合またはカチオン重合である。いくつかの実施形態では、重合反応は、可逆的不活性化重合(RDP)である。いくつかの実施形態では、重合反応は、フリーラジカル重合である。いくつかの実施形態では、重合反応は、原子移動ラジカル重合(ATRP)である。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む耐生物付着コーティングは、UV曝露下でデバイスのポリマー表面にグラフトされる。いくつかの他の実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマーは、UV曝露下でデバイスのシリコーン含有表面にグラフトされる。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマーは、UV曝露下で医療デバイスの表面にグラフトされる。いくつかの他の実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマーは、UV曝露下で医療デバイスのシリコーン含有表面にグラフトされる。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオンは、UV曝露下で医療デバイスのポリマー表面にグラフトされる。いくつかの他の実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマーは、UV曝露下で医療デバイスのシリコーン含有ポリマー表面にグラフトされる。
いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマー改質デバイスは、抗汚染特性を含み、生物付着の増殖を防止及び/または低減するために使用される。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマー改質医療デバイスは、抗汚染特性を含み、生物付着の増殖を防止及び/または低減するために使用される。いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性コーティングは、微生物、植物、藻類、または動物の表面への付着を防止及び/または低減する。
さらなる実施形態では、本開示の荷電性または双性イオン性コポリマーを調製するために使用される化合物、ならびに本明細書に開示される方法内で使用される荷電性または双性イオン性コポリマー自体が本明細書に開示される。
I.化合物
一態様では、式(I)の構造を有する化合物またはその塩もしくは溶媒和物が本明細書に説明され、
Figure 0007410865000007
式中、
Aが、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(-NR)-から選択され、
Lが、-OQ、-NRQ、及び-N(Rから選択され、
Qが、以下の式で表される構造であり、
Figure 0007410865000008
Zが、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択され、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、及び8から選択される整数であり、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各Rが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、及びR6bが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたアリール、-NR8a8b、-NR8a8b8c+、-S(=O)、-S(=O)OR、-C(=O)O、及び-C(=O)ORから選択され、
5bが、-NR10a10bまたは-NR10a10b10c+であり、
各R、R8a、R8b、R8c、及びRが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
各R10a及びR10cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)OH、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O、及び-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
10bが、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は
Figure 0007410865000009
Figure 0007410865000010
Figure 0007410865000011
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000012
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、以下の構造:
Figure 0007410865000013
を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000014
Figure 0007410865000015
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000016
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Zは、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択される。いくつかの実施形態では、Zは、-CR6a6b-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)NR-である。
いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択される。いくつかの実施形態では、Rは、水素である。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、Rは、-X-任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、Rは、-X-任意に置換されたアリールである。
いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各R6a及びR6bは、水素である。
いくつかの実施形態では、mは、0、1、2、3、4または5である。いくつかの実施形態では、mは、0である。いくつかの実施形態では、mは、1である。いくつかの実施形態では、mは、2である。いくつかの実施形態では、mは、3である。いくつかの実施形態では、mは、4である。いくつかの実施形態では、mは、5である。
いくつかの実施形態では、R5aは、水素であり、R5bは、-NR10a10bであり、R5cは、水素である。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(Ia)の構造を有する。
Figure 0007410865000017
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(Ib)の構造を有する。
Figure 0007410865000018
いくつかの実施形態では、R10aは、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、水素である。いくつかの実施形態では、R10aは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R10aは、CHである。いくつかの実施形態では、R10aは、CHCHである。いくつかの実施形態では、R10aは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、フェニルである。
いくつかの実施形態では、R10bは、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(C=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000019
別の態様では、式(II)の構造を有する化合物またはその塩もしくは溶媒和物が本明細書に説明され、
Figure 0007410865000020
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオン性である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Bは、-O-である。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aまたは-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、R9aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)、または-C(=O)Oである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)である。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)Oである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、nは、0である。いくつかの実施形態では、nは、1である。いくつかの実施形態では、nは、2である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、nは、4である。いくつかの実施形態では、nは、5である。
いくつかの実施形態では、sは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、sは、1である。いくつかの実施形態では、sは、2である。いくつかの実施形態では、sは、3である。いくつかの実施形態では、sは、4である。
いくつかの実施形態では、tは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、tは、1である。いくつかの実施形態では、tは、2である。いくつかの実施形態では、tは、3である。いくつかの実施形態では、tは、4である。
いくつかの実施形態では、pは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、pは、1である。いくつかの実施形態では、pは、2である。いくつかの実施形態では、pは、3である。いくつかの実施形態では、pは、4である。
いくつかの実施形態では、qは、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、または55である。いくつかの実施形態では、qは、45である。いくつかの実施形態では、qは、46である。いくつかの実施形態では、qは、47である。いくつかの実施形態では、qは、48である。いくつかの実施形態では、qは、49である。いくつかの実施形態では、qは、50である。いくつかの実施形態では、qは、51である。いくつかの実施形態では、qは、52である。いくつかの実施形態では、qは、53である。いくつかの実施形態では、qは、54である。いくつかの実施形態では、qは、55である。
いくつかの実施形態では、rは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10である。いくつかの実施形態では、rは、1である。いくつかの実施形態では、rは、2である。いくつかの実施形態では、rは、3である。いくつかの実施形態では、rは、4である。いくつかの実施形態では、rは、5である。いくつかの実施形態では、rは、6である。いくつかの実施形態では、rは、7である。いくつかの実施形態では、rは、8である。いくつかの実施形態では、rは、9である。いくつかの実施形態では、rは、10である。
別の態様では、式(III)の構造を有する化合物またはその塩もしくは溶媒和物が本明細書に説明され、
Figure 0007410865000021
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B、B、及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+または-S(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+である。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、またはR9cは、独立してHまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9bは、Hである。いくつかの実施形態では、R9bは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9cは、Hである。いくつかの実施形態では、R9cは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、各R9aは、Hまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、独立して、水素及び-CHから選択される。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R12aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
様々な変数について上記または下記に説明される基の任意の組み合わせが、本明細書に企図される。本明細書全体を通して、基及びそれらの置換基は、安定した部分及び化合物を提供するために当業者によって選択される。
化合物のさらなる形態
一態様では、式(I)、(II)、または(III)の化合物は、1つ以上の立体中心を有し、各立体中心は、独立して、RまたはSのいずれかの立体配置中に存在する。本明細書に提示される化合物は、全てのジアステレオマー、エナンチオマー、及びエピマー形態、ならびにそれらの適切な混合物を含む。本明細書に提示される化合物及び方法は、全てのシス、トランス、シン、アンチ、エントゲーゲン(E)、及びツザメン(Z)異性体、ならびにそれらの適切な混合物を含む。特定の実施形態では、本明細書に説明される化合物は、化合物のラセミ混合物を、光学的に活性な分割剤と反応させて、ジアステレオマー化合物/塩の対を形成し、ジアステレオマーを分離して光学的に純粋なエナンチオマーを回収することによって、それらの個別の立体異性体として調製される。いくつかの実施形態では、エナンチオマーの分割は、本明細書に説明される化合物の共有結合ジアステレオマー誘導体を使用して行われる。別の実施形態では、ジアステレオマーは、溶解度の差異に基づく分離/分割技法によって分離される。他の実施形態では、立体異性体の分離は、クロマトグラフィーによって、あるいはジアステレオマー塩の形成、及び再結晶、もしくはクロマトグラフィー、またはそれらの任意の組み合わせによる分離によって実施される。Jean Jacques,Andre Collet,Samuel H.Wilen、「Enantiomers,Racemates and Resolutions」、John Wiley And Sons,Inc.,1981。一態様では、立体異性体は、立体選択的合成によって得られる。
別の実施形態では、本明細書に説明される化合物は、同位体的に(例えば、放射性同位元素を用いて)、あるいは発色団もしくは蛍光部分、生物発光標識、または化学発光標識の使用を含むが、これらに限定されない、別の他の手段によって、標識される。
本明細書に説明される化合物は、本明細書に提示される様々な式及び構造において列挙されるものと同一であるが、1つ以上の原子が、自然界で通常見られる原子質量または質量数とは異なる原子質量または質量数を有する原子によって置換されるという事実について、同位体的に標識された化合物を含む。本化合物に組み込まれ得る同位体の例としては、水素、炭素、窒素、酸素、硫黄、フッ素、及び塩素の同位体、例えば、H、H、13C、14C、15N、18O、17O、35S、18F、36Clなどが挙げられる。一態様では、本明細書に説明される同位体的に標識された化合物、例えば、H及び14Cなどの放射性同位体が組み込まれている化合物は、薬物及び/または基質組織分布アッセイにおいて有用である。一態様では、重水素などの同位体を用いた置換は、例えば、インビボでの半減期の増加、または投与量要件の低減など、より大きな代謝安定性の結果として得られる特定の治療利益をもたらす。
本明細書に説明される化合物は、塩として形成及び/または使用され得る。塩の種類としては、(1)遊離塩基形態の化合物を、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸、メタリン酸等の無機酸と、または、例えば、酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、シクロペンタンプロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、乳酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、トリフルオロ酢酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、3-(4-ヒドロキシベンゾイル)安息香酸、桂皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1,2-エタンジスルホン酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、2-ナフタリンスルホン酸、4-メチルビシクロ-[2.2.2]オクト-2-エン-1-カルボン酸、グルコヘプトン酸、4,4’-メチレンビス-(3-ヒドロキシ-2-エン-1-カルボン酸)、3-フェニルプロピオン酸、トリメチル酢酸、第三級ブチル酢酸、ラウリル硫酸、グルコン酸、グルタミン酸、ヒドロキシナフトエ酸、サリチル酸、ステアリン酸、ムコン酸、酪酸、フェニル酢酸、フェニル酪酸、バルプロ酸等の有機酸と反応させることによって形成される、酸付加塩、(2)親化合物中に存在する酸性プロトンが、金属イオン、例えば、アルカリ金属イオン(例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム)、アルカリ土類イオン(例えば、マグネシウムもしくはカルシウム)、またはアルミニウムイオンで置換された場合に形成される塩、が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、本明細書に説明される化合物は、例えば、限定されるものではないが、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、N-メチルグルカミン、ジシクロヘキシルアミン、トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミン等の有機塩基と調整し得る。他の場合では、本明細書に説明される化合物は、アミノ酸、例えば、限定されるものではないが、アルギニン、リジン等とともに、塩を形成し得る。酸性プロトンを含む化合物とともに塩を形成するために使用される許容される無機塩基としては、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられるが、これらに限定されない。
塩への言及には、溶媒付加形態、特に溶媒和物が含まれることが理解されるべきである。溶媒和物は、化学量論的な量または非化学量論的な量のいずれかの溶媒、例えば、水、エタノールなどを含有する。溶媒が水である場合、水和物が形成され、または溶媒がアルコールである場合は、アルコラートが形成される。本明細書に説明される化合物の溶媒和物は、簡便に調製され得るか、または本明細書に説明されるプロセス中に形成され得る。加えて、本明細書で提供される化合物は、非溶媒和形態ならびに溶媒和形態で存在し得る。一般に、溶媒和形態は、本明細書で提供される化合物及び方法の目的に関して、非溶媒和形態と同等であると見なされる。
化合物の合成
本明細書に説明される化合物は、標準的な合成技法を使用して、または当該技術分野で既知の方法を本明細書に説明される方法と組み合わせて使用して、合成される。
特に指示されない限り、質量分析、NMR、HPLC、タンパク質化学、生化学、組み換えDNA技法、及び薬理学の、従来的な方法が用いられる。
化合物は、例えば、March’s Advanced Organic Chemistry,6th Edition,John Wiley and Sons,Inc.において説明されているもののような、標準的な有機化学技法使用して調製される。本明細書に説明される合成変換のため代替的な反応条件は、例えば、溶媒、反応温度、反応時間の変動、ならびに異なる化学試薬及び他の反応条件などが用いられ得る。出発物質は、商業的供給源から入手可能であるか、または容易に調製される。
本明細書に説明される化合物の調製において有用な反応物質の合成について詳述する、または、調製について説明している記事への参照を提供する、好適な参照文献及び論文としては、例えば、「Synthetic Organic Chemistry」John Wiley&Sons,Inc.,New York、S.R.Sandler et al.「Organic Functional Group Preparations」2nd Ed.,Academic Press,New York,1983、H.O.House「Modern Synthetic Reactions」2nd Ed.,W.A.Benjamin,Inc.Menlo Park,Calif.1972、T.L.Gilchrist「Heterocyclic Chemistry」2nd Ed.,John Wiley&Sons,New York,1992、J.March「Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms and Structure」4th Ed.,Wiley Interscience,New York,1992が挙げられる。本明細書に説明される化合物の調製において有用な反応物質の合成について詳述する、または、調製について説明している記事への参照を提供する、追加の好適な参照文献及び論文としては、例えば、Fuhrhop,J.and Penzlin G.「Organic Synthesis:Concepts,Methods,Starting Materials」Second,Revised and Enlarged Edition(1994)John Wiley&Sons ISBN:3 527-29074-5、Hoffman,R.V.「Organic Chemistry,An Intermediate Text」(1996)Oxford University Press,ISBN 0-19-509618-5、Larock,R.C.「Comprehensive Organic Transformations:A Guide to Functional Group Preparations」2nd Edition(1999)Wiley-VCH,ISBN:0-471-19031-4、March,J.「Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure」4th Edition(1992)John Wiley&Sons,ISBN:0-471-60180-2、Otera,J.(編)「Modern Carbonyl Chemistry」(2000)Wiley-VCH,ISBN:3-527-29871-1、Patai,S.「Patai’s 1992 Guide to the Chemistry of Functional Groups」(1992)Interscience ISBN:0-471-93022-9、Solomons,T.W.G.「Organic Chemistry」7th Edition(2000)John Wiley&Sons,ISBN:0-471-19095-0、Stowell,J.C.「Intermediate Organic Chemistry」2nd Edition(1993)Wiley-Interscience,ISBN:0-471-57456-2、「Industrial Organic Chemicals:Starting Materials and Intermediates:An Ullmann’s Encyclopedia」(1999)John Wiley&Sons,ISBN:3-527-29645-X(全8巻)、「Organic Reactions」(1942-2000)John Wiley&Sons(55巻以上)、及び「Chemistry of Functional Groups」John Wiley&Sons(全73巻)が挙げられる。
説明される反応において、反応性官能基、例えば、ヒドロキシ、アミノ、イミノ、チオ、またはカルボキシ基を、それらが最終産物において所望される場合、反応におけるそれらの不要な関与を回避するために、保護する必要があり得る。保護基の作製及びそれらの除去に適用可能な技法の詳細な説明は、Greene and Wuts,Protective Groups in Organic Synthesis,3rd Ed.,John Wiley&Sons,New York,NY,1999、及びKocienski,Protective Groups,Thieme Verlag,New York,NY,1994において説明されており、それらはそのような開示のための参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、化合物は、実施例の項に説明されるように合成される。
II.耐生物付着コーティング
一態様では、式(I)の化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に説明され、
Figure 0007410865000022
式(I)
式中、
Aが、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(-NR)-から選択され、
Lが、-OQ、-NRQ、及び-N(Rから選択され、
Qが、以下の式で表される構造であり、
Figure 0007410865000023
Zが、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択され、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、及び8から選択される整数であり、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各Rが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、及びR6bが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたアリール、-NR8a8b、-NR8a8b8c+、-S(=O)、-S(=O)OR、-C(=O)O、及び-C(=O)ORから選択され、
5bが、-NR10a10bまたは-NR10a10b10c+であり、
各R、R8a、R8b、R8c、及びRが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
各R10a及びR10cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)OH、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O、及び-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
10bが、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は
Figure 0007410865000024
Figure 0007410865000025
Figure 0007410865000026
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000027
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000028
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000029
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000030
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Zは、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択される。いくつかの実施形態では、Zは、-CR6a6b-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)NR-である。
いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択される。いくつかの実施形態では、Rは、水素である。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、Rは、-X-任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、Rは、-X-任意に置換されたアリールである。
いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各R6a及びR6bは、水素である。
いくつかの実施形態では、mは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、mは、0である。いくつかの実施形態では、mは、1である。いくつかの実施形態では、mは、2である。いくつかの実施形態では、mは、3である。いくつかの実施形態では、mは、4である。いくつかの実施形態では、mは、5である。
いくつかの実施形態では、R5aは、水素であり、R5bは、-NR10a10bであり、R5cは、水素である。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(Ia)の構造を有する。
Figure 0007410865000031
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(Ib)の構造を有する。
Figure 0007410865000032
いくつかの実施形態では、R10aは、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、水素である。いくつかの実施形態では、R10aは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R10aは、CHである。いくつかの実施形態では、R10aは、CHCHである。いくつかの実施形態では、R10aは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、フェニルである。
いくつかの実施形態では、R10bは、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(C=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
別の態様では、式(II)の化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に説明され、
Figure 0007410865000033
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオン性である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Bは、-O-である。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aまたは-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、R9aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)、または-C(=O)Oである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)である。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)Oである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、nは、0である。いくつかの実施形態では、nは、1である。いくつかの実施形態では、nは、2である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、nは、4である。いくつかの実施形態では、nは、5である。
いくつかの実施形態では、sは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、sは、1である。いくつかの実施形態では、sは、2である。いくつかの実施形態では、sは、3である。いくつかの実施形態では、sは、4である。
いくつかの実施形態では、tは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、tは、1である。いくつかの実施形態では、tは、2である。いくつかの実施形態では、tは、3である。いくつかの実施形態では、tは、4である。
いくつかの実施形態では、pは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、pは、1である。いくつかの実施形態では、pは、2である。いくつかの実施形態では、pは、3である。いくつかの実施形態では、pは、4である。
いくつかの実施形態では、qは、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、または55である。いくつかの実施形態では、qは、45である。いくつかの実施形態では、qは、46である。いくつかの実施形態では、qは、47である。いくつかの実施形態では、qは、48である。いくつかの実施形態では、qは、49である。いくつかの実施形態では、qは、50である。いくつかの実施形態では、qは、51である。いくつかの実施形態では、qは、52である。いくつかの実施形態では、qは、53である。いくつかの実施形態では、qは、54である。いくつかの実施形態では、qは、55である。
いくつかの実施形態では、rは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10である。いくつかの実施形態では、rは、1である。いくつかの実施形態では、rは、2である。いくつかの実施形態では、rは、3である。いくつかの実施形態では、rは、4である。いくつかの実施形態では、rは、5である。いくつかの実施形態では、rは、6である。いくつかの実施形態では、rは、7である。いくつかの実施形態では、rは、8である。いくつかの実施形態では、rは、9である。いくつかの実施形態では、rは、10である。
別の態様では、式(III)の化合物を含む耐生物付着コーティングが本明細書に説明され、
Figure 0007410865000034
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B、B、及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+または-S(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+である。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、またはR9cは、独立してHまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9bは、Hである。いくつかの実施形態では、R9bは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9cは、Hである。いくつかの実施形態では、R9cは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、各R9aは、Hまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、独立して、水素及び-CHから選択される。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R12aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
様々な変数について上記または下記に説明される基の任意の組み合わせが、本明細書に企図される。本明細書全体を通して、基及びそれらの置換基は、安定した部分及び化合物を提供するために当業者によって選択される。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明される耐生物付着コーティングは、式(I)、(II)、または(III)の化合物のうちの1つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明される耐生物付着コーティングは、式(II)または(III)のコポリマーのうちの1つ以上を含む。
いくつかの実施形態では、式(I)、(II)、または(III)の化合物のうちの1つ以上を含む耐生物付着コーティングは、デバイスの表面に適用される。いくつかの実施形態では、デバイスの表面は、ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテル、ポリエーテルテレフタレート、またはそれらの混合物から選択される。
III.デバイス
特定の実施形態では、本明細書に説明される1つ以上の化合物によってコーティングされているデバイスが本明細書に提供される。いくつかの事例では、本明細書に説明される1つ以上の化合物によってコーティングされている医療デバイスが本明細書に提供される。他の事例では、本明細書に説明される1つ以上の化合物によってコーティングされている非医療デバイスが本明細書に提供される。さらなる事例では、本明細書に説明される1つ以上の化合物によってコーティングされているデバイスが本明細書に提供され、コーティングされたデバイスは、感染の可能性を低減する。
いくつかの実施形態では、デバイスは、ポリマー系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ポリマー系デバイスは、ポリオレフィン系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン系デバイスは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニル(PVC)、またはそれらの組み合わせで改質されたデバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、微多孔性デバイスまたは不織布デバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(I)、(II)、または(III)の構造を有する化合物と結合することができる部分を含む、炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン(PE)部分、ポリプロピレン(PP)部分、ポリアミド(PA)部分、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)部分、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)部分、またはポリ塩化ビニル(PVC)部分を含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン部分、ポリプロピレン部分、ポリ塩化ビニル部分、ポリフッ化ビニリデン部分、ポリテトラフルオロエチレン部分、ポリクロロトリフルオロエチレン部分、またはポリスチレン部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ポリアミド部分、ポリウレタン部分、フェノールホルムアルデヒド樹脂部分、ポリカーボネート部分、ポリクロロプレン部分、ポリアクリロニトリル部分、ポリイミド部分、またはポリエステル部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ナイロンを含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートを含む
いくつかの実施形態では、デバイスは、シリコン系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シリコン系ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(I)、(II)、または(III)の構造を有する化合物と結合することができる部分を含む、シリコン系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シロキサンポリマー部分、セスキシロキサンポリマー部分、シロキサン-シルアリーレンポリマー部分、シルアルキレンポリマー部分、ポリシラン部分、ポリシリレン部分、またはポリシラザン部分を含む。
いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シロキサンポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シリコーンポリマーを含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シリコーン系デバイスを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、炭素系デバイスまたはシリコン系デバイスを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明される化合物によってコーティングされた本明細書に説明されるデバイスは、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、感染の可能性の低減をもたらす。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約10%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約20%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約30%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約40%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約50%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約60%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約70%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約80%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約90%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約95%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約99%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約99.5%以上である。いくつかの事例では、感染の可能性の低減は、化合物によってコーティングされていないデバイスと比較して、約99.9%以上である。
医療デバイス
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、医療デバイスである。いくつかの場合では、本明細書に説明される医療デバイスは、歯科器具または医療器具を含む。いくつかの事例では、医療デバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、インプラントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、IVを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、プロテーゼを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、縫合材料を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、バルブを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ステントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、カテーテルを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ロッドを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、シャントを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、スコープを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、コンタクトレンズを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、配管を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、配線を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、電極を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、クリップを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、ファスナーを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、注射器を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、容器を含む。いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、歯科器具または医療器具を含む。いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、インプラントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、IVを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、プロテーゼを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、縫合材料を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、バルブを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ステントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、カテーテルを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ロッドを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、シャントを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、スコープを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、コンタクトレンズを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、配管を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、配線を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、電極を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、クリップを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ファスナーを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、注射器を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、容器を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明される化合物は、医療デバイスにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、医療デバイスにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、歯科器具または医療器具にコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせにコーティングされる。
いくつかの場合では、本明細書に説明されるデバイスは、カテーテルを含む。いくつかの場合では、カテーテルは、留置カテーテルを含む。いくつかの事例では、カテーテルは、留置カテーテルを含む。いくつかの事例では、カテーテルは、尿管カテーテルまたはフォーリーカテーテルを含む。
いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、カテーテルにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、留置カテーテルにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、長期留置カテーテルにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、尿管カテーテルにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、フォーリーカテーテルにコーティングされる。
いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、インプラントを含む。いくつかの事例では、インプラントは、歯科インプラントまたは整形外科インプラントを含む。いくつかの場合では、本明細書に説明されるデバイスは、歯科インプラントを含む。他の場合では、本明細書に説明されるデバイスは、整形外科インプラントを含む。
いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、インプラントにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、歯科インプラントにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、整形外科インプラントにコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、IVを含む。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、IVにコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、プロテーゼを含む。いくつかの場合では、プロテーゼは、人工骨、人工関節、人工臓器、または義歯を含む。いくつかの場合では、人工臓器は、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、人工骨、人工関節、人工臓器、または義歯を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁を含む。
いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、プロテーゼにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、人工骨、人工関節、人工臓器、または義歯にコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁にコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、ステントを含む。いくつかの事例では、ステントは、血管または通路が開いたままである導管に使用される、小型の拡張可能な管である。いくつかの場合では、ステントは、冠動脈ステント、血管ステント、または胆管ステントを含む。いくつかの事例では、冠動脈ステントはまた、心臓(cardiac)ステントまたは心臓(heart)ステントとも称される。いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、冠動脈ステント、血管ステント、または胆管ステントを含む。
いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、ステントにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、冠動脈ステント、血管ステント、または胆管ステントにコーティングされる。
いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、シャントを含む。いくつかの事例では、シャントは、身体のある部分から別の部分への流体の移動を可能にする、穴または小さな通路である。いくつかの事例では、シャントは、シャントが2つの予め接続されていない部分を接続するという点において、ステントとは異なる。いくつかの事例では、シャントは、後天的シャントである。いくつかの場合では、シャントは、心臓シャント、脳シャント、腰椎腹腔シャント、腹腔静脈シャント、肺シャント、門脈体循環シャント(PSS)、門脈大静脈シャント、または膀胱羊水腔シャントを含む。いくつかの場合では、心臓シャントは、右-左シャント、左-右シャント、または双方向シャントを含む。いくつかの場合では、脳シャントは、脳から胸腔内または腹腔内への過剰な脳脊髄液の排出を含む。いくつかの場合では、腰椎腹腔シャントは、腰椎包膜嚢から腹腔内への脳脊髄液のチャネリングを含む。いくつかの事例では、腹腔静脈シャント(デンバーシャントとも称される)は、腹膜から静脈内へ腹膜液を排出する。いくつかの場合では、門脈体循環シャント(PSS)は、循環系によって肝臓のバイパスを可能にする肝臓シャントである。いくつかの場合では、門脈大静脈シャントは、肝臓における高血圧の治療のために、門脈を下大静脈と接続する。いくつかの場合では、膀胱羊水腔シャントは、胎児膀胱内の過剰な流体を周辺領域へと排出するためのものである。いくつかの場合では、本明細書に説明されるデバイスは、心臓シャント、脳シャント、腰椎腹腔シャント、腹腔静脈シャント、肺シャント、門脈体循環シャント(PSS)、門脈大静脈シャント、または膀胱羊水腔シャントを含む。
いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、シャントにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、心臓シャント、脳シャント、腰椎腹腔シャント、腹腔静脈シャント、肺シャント、門脈体循環シャント(PSS)、門脈大静脈シャント、または膀胱羊水腔シャントにコーティングされる。
いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、スコープを含む。いくつかの場合では、スコープは、画像誘導手術において使用される医療器具である。いくつかの場合では、スコープは、内視鏡または腹腔鏡を含む。内視鏡検査は、内視鏡の助けを借りた、消化管を検査するための医療処置である。いくつかの場合では、内視鏡検査は、S状結腸鏡検査及び大腸内視鏡検査をさらに含む。腹腔鏡検査は、腹腔鏡を利用した、内臓を検査するための診断手順である。いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、内視鏡検査において使用されるスコープを含む。他の事例では、本明細書に説明されるデバイスは、腹腔鏡検査において使用されるスコープを含む。
いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、スコープにコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、内視鏡にコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、腹腔鏡にコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、縫合材料、バルブ、ロッド、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、縫合材料、バルブ、ロッド、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、またはそれらの組み合わせにコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、注射器を含む。いくつかの場合では、注射器は、針をさらに含む。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、注射器にコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、例えば1つの以上の医療デバイスを保管するための、容器を含む。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、容器にコーティングされる。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、包帯または傷当てを含む。いくつかの場合では、本明細書に説明されるデバイスは、包帯を含む。他の場合では、本明細書に説明されるデバイスは、傷当てを含む。
いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、包帯にコーティングされる。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物は、生物付着(例えば、細菌付着またはバイオフィルムなどの生物付着)を防止及び/または低減するために、傷当てにコーティングされる。
いくつかの実施形態では、上記で説明される化合物は、式(I)で表される構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000035
式中、
Aが、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(-NR)-から選択され、
Lが、-OQ、-NRQ、及び-N(Rから選択され、
Qが、以下の式で表される構造であり、
Figure 0007410865000036
Zが、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択され、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、及び8から選択される整数であり、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各Rが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、及びR6bが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたアリール、-NR8a8b、-NR8a8b8c+、-S(=O)、-S(=O)OR、-C(=O)O、及び-C(=O)ORから選択され、
5bが、-NR10a10bまたは-NR10a10b10c+であり、
各R、R8a、R8b、R8c、及びRが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
各R10a及びR10cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)OH、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O、及び-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
10bが、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000037
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000038
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000039
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000040
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000041
Figure 0007410865000042
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Zは、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択される。いくつかの実施形態では、Zは、-CR6a6b-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)NR-である。
いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択される。いくつかの実施形態では、Rは、水素である。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、Rは、-X-任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、Rは、-X-任意に置換されたアリールである。
いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各R6a及びR6bは、水素である。
いくつかの実施形態では、mは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、mは、0である。いくつかの実施形態では、mは、1である。いくつかの実施形態では、mは、2である。いくつかの実施形態では、mは、3である。いくつかの実施形態では、mは、4である。いくつかの実施形態では、mは、5である。
いくつかの実施形態では、R5aは、水素であり、R5bは、-NR10a10bであり、R5cは、水素である。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(Ia)の構造を有する。
Figure 0007410865000043
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(Ib)の構造を有する。
Figure 0007410865000044
いくつかの実施形態では、R10aは、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、水素である。いくつかの実施形態では、R10aは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R10aは、CHである。いくつかの実施形態では、R10aは、CHCHである。いくつかの実施形態では、R10aは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、フェニルである。
いくつかの実施形態では、R10bは、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(C=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、上記で説明される化合物は、式(II)で表される構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000045
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオン性である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Bは、-O-である。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aまたは-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、R9aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)、または-C(=O)Oである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)である。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)Oである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、nは、0である。いくつかの実施形態では、nは、1である。いくつかの実施形態では、nは、2である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、nは、4である。いくつかの実施形態では、nは、5である。
いくつかの実施形態では、sは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、sは、1である。いくつかの実施形態では、sは、2である。いくつかの実施形態では、sは、3である。いくつかの実施形態では、sは、4である。
いくつかの実施形態では、tは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、tは、1である。いくつかの実施形態では、tは、2である。いくつかの実施形態では、tは、3である。いくつかの実施形態では、tは、4である。
いくつかの実施形態では、pは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、pは、1である。いくつかの実施形態では、pは、2である。いくつかの実施形態では、pは、3である。いくつかの実施形態では、pは、4である。
いくつかの実施形態では、qは、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、または55である。いくつかの実施形態では、qは、45である。いくつかの実施形態では、qは、46である。いくつかの実施形態では、qは、47である。いくつかの実施形態では、qは、48である。いくつかの実施形態では、qは、49である。いくつかの実施形態では、qは、50である。いくつかの実施形態では、qは、51である。いくつかの実施形態では、qは、52である。いくつかの実施形態では、qは、53である。いくつかの実施形態では、qは、54である。いくつかの実施形態では、qは、55である。
いくつかの実施形態では、rは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10である。いくつかの実施形態では、rは、1である。いくつかの実施形態では、rは、2である。いくつかの実施形態では、rは、3である。いくつかの実施形態では、rは、4である。いくつかの実施形態では、rは、5である。いくつかの実施形態では、rは、6である。いくつかの実施形態では、rは、7である。いくつかの実施形態では、rは、8である。いくつかの実施形態では、rは、9である。いくつかの実施形態では、rは、10である。
いくつかの実施形態では、上記で説明される化合物は、式(III)で表される構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000046
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B、B、及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+または-S(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+である。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、またはR9cは、独立してHまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9bは、Hである。いくつかの実施形態では、R9bは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9cは、Hである。いくつかの実施形態では、R9cは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、各R9aは、Hまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、独立して、水素及び-CHから選択される。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R12aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
耐生物付着医療デバイス
いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面が、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する本明細書に説明される式(I)、(II)、または(III)の化合物のうちの1つ以上でコーティングされている、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示される。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、少なくとも約10,000、約20,000、約30,000、約40,000、約50,000、約60,000、約70,000、約80,000、約90,000、約100,000、約110,000、約120,000、約130,000、約140,000、約150,000、約160,000、約170,000、約180,000、約190,000、または約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000、約20,000、約30,000、約40,000、約50,000、約60,000、約70,000、約80,000、約90,000、約100,000、約110,000、約120,000、約130,000、約140,000、約150,000、約160,000、約170,000、約180,000、約190,000、または約200,000未満の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約40,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約60,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約40,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約60,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約60,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約140,000~約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約140,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約140,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約160,000~約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約160,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約200,000~約250,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約10,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約40,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約60,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約80,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約100,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約120,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約140,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約160,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約200,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約250,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面が、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する本明細書に説明される式(I)、(II)、または(III)の化合物のうちの1つ以上でコーティングされている、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示される。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約15,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約16,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約17,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約16,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約17,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約17,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000~約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約18,000~約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約18,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約18,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約19,000~約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約19,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000~約21,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約14,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約15,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約16,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約17,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約18,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約19,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約20,000の数平均分子量を有する。いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、約21,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面が、約1~1.5の多分散指数(PDI)を有する本明細書に説明される式(I)、(II)、または(III)の化合物のうちの1つ以上でコーティングされている、耐生物付着医療デバイスが本明細書に開示される。
いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、少なくとも約1、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、または約1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1、約1.1、約1.2、約1.3、約1.4、または約1.5を超えない多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。
いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.1の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.2の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.3の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.4の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.1~1.2の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.1~1.3の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.1~1.4の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.1~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.2~1.3の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.2~1.4の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.2~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.3~1.4の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.3~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、医療デバイスの表面は、約1.4~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている。いくつかの実施形態では、PDIは、約1である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.1である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.2である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.3である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.4である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.5である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.11である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.12である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.13である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.14である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.15である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.16である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.17である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.18である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.19である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.21である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.22である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.23である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.24である。いくつかの実施形態では、PDIは、約1.25である。
いくつかの実施形態では、医療デバイスは、歯科器具または医療器具を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、コンタクトレンズである。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、カテーテルである。いくつかの実施形態では、カテーテルは、留置カテーテルである。いくつかの実施形態では、カテーテルは、尿管カテーテルまたはフォーリーカテーテルを含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、スコープである。いくつかの実施形態では、スコープは、画像誘導手術において利用されるスコープを含む。いくつかの実施形態では、スコープは、内視鏡検査または腹腔鏡検査において利用されるスコープを含む。
いくつかの実施形態では、医療デバイスは、補聴器、人工喉頭、歯科インプラント、乳房インプラント、陰茎インプラント、頭蓋/顔面腱、腱、靭帯、半月板、または椎間板を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、人工骨、人工関節、または人工臓器を含む。いくつかの実施形態では、人工臓器は、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁を含む。いくつかの実施形態では、医療デバイスは、包帯または傷当てを含む。
いくつかの実施形態では、コポリマーは、双性イオン性コポリマーを含む。いくつかの実施形態では、双性イオン性コポリマーは、ポリスルホベタインを含む。
いくつかの実施形態では、生物付着は、細菌、ウイルス、及び/または真菌によって生成される。
非医療デバイス
いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるデバイスは、非医療デバイスを含む。いくつかの事例では、非医療デバイスは、船舶または水中構造物を含む。いくつかの場合では、本明細書に説明される化合物をコーティングするための非医療デバイスの表面は、水中に浸漬された表面を含む。いくつかの場合では、浸漬は、少なくとも30分間、1時間、6時間、12時間、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、15日間、30日間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、1年間、2年間、3年間、4年間、5年間、10年間、またはそれ以上の浸漬である。
いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、船舶を含む。いくつかの事例では、船舶の表面は、水中に浸漬された表面を含む。いくつかの場合では、船舶の表面は、少なくとも30分間、1時間、6時間、12時間、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、15日間、30日間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、1年間、2年間、3年間、4年間、5年間、10年間、またはそれ以上水中に浸漬された表面を含む。いくつかの事例では、本明細書に説明される化合物をコーティングするためのデバイスの表面は、船舶の船体を含む。
いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、水中構造物を含む。いくつかの事例では、水中構造物は、水中ケーブル、電流測定器、または沖合石油プラットフォームを含む。いくつかの場合では、本明細書に説明されるデバイスは、水中ケーブルを含む。いくつかの場合では、本明細書に説明されるデバイスは、電流測定器を含む。他の場合では、本明細書に説明されるデバイスは、沖合石油プラットフォームを含む。
いくつかの場合では、水中構造物は、構造物が少なくとも30分間、1時間、6時間、12時間、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、15日間、30日間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、1年間、2年間、3年間、4年間、5年間、またはそれ以上水中に浸漬された構造物である。いくつかの場合では、水中構造物の表面は、表面が少なくとも30分間、1時間、6時間、12時間、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、15日間、30日間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、1年間、2年間、3年間、4年間、5年間、10年間、またはそれ以上水中に浸漬された構造物である。いくつかの事例では、本明細書に説明されるデバイスは、表面が少なくとも30分間、1時間、6時間、12時間、1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間、15日間、30日間、1ヶ月間、2ヶ月間、3ヶ月間、4ヶ月間、5ヶ月間、6ヶ月間、7ヶ月間、8ヶ月間、9ヶ月間、10ヶ月間、11ヶ月間、1年間、2年間、3年間、4年間、5年間、10年間、またはそれ以上水中に浸漬された水中構造物を含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明される化合物は、デバイス(例えば、医療デバイスまたは非医療デバイス)にコーティングされる。いくつかの場合では、本明細書に説明される化合物は、デバイス(例えば、医療デバイスまたは非医療デバイス)に直接コーティングされる。他の事例では、本明細書に説明される化合物は、デバイス(例えば、医療デバイスまたは非医療デバイス)に間接的にコーティングされる。いくつかの場合では、コーティングは、浸漬コーティングを含む。他の場合では、コーティングは、吹付コーティングを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明される化合物は、生物付着の形成を低減するためにデバイス(例えば、医療デバイスまたは非医療デバイス)にコーティングされる。いくつかの場合では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約10%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約20%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約30%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約40%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約50%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約60%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約70%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約80%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約90%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約95%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約99%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約99.5%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、化合物でコーティングされていないデバイスと比較して、約99.9%以上低減する。いくつかの事例では、化合物は、式(I)で表される構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000047
式中、
Aが、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(-NR)-から選択され、
Lが、-OQ、-NRQ、及び-N(Rから選択され、
Qが、以下の式で表される構造であり、
Figure 0007410865000048
Zが、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択され、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、及び8から選択される整数であり、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各Rが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、及びR6bが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたアリール、-NR8a8b、-NR8a8b8c+、-S(=O)、-S(=O)OR、-C(=O)O、及び-C(=O)ORから選択され、
5bが、-NR10a10bまたは-NR10a10b10c+であり、
各R、R8a、R8b、R8c、及びRが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
各R10a及びR10cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)OH、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O、及び-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
10bが、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000049
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000050
Figure 0007410865000051
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000052
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000053
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、
Figure 0007410865000054
から選択される構造を有する。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Zは、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択される。いくつかの実施形態では、Zは、-CR6a6b-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)-である。いくつかの実施形態では、Zは、-C(=NH)NR-である。
いくつかの実施形態では、各Rは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択される。いくつかの実施形態では、Rは、水素である。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、Rは、-X-任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、Rは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、Rは、-X-任意に置換されたアリールである。
いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-C(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Xは、-S(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各R6a及びR6bは、水素である。
いくつかの実施形態では、mは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、mは、0である。いくつかの実施形態では、mは、1である。いくつかの実施形態では、mは、2である。いくつかの実施形態では、mは、3である。いくつかの実施形態では、mは、4である。いくつかの実施形態では、mは、5である。
いくつかの実施形態では、R5aは、水素であり、R5bは、-NR10a10bであり、R5cは、水素である。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(Ia)の構造を有する。
Figure 0007410865000055
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、式(Ib)の構造を有する。
Figure 0007410865000056
いくつかの実施形態では、R10aは、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、水素である。いくつかの実施形態では、R10aは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R10aは、CHである。いくつかの実施形態では、R10aは、CHCHである。いくつかの実施形態では、R10aは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R10aは、フェニルである。
いくつかの実施形態では、R10bは、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(C=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。いくつかの実施形態では、R10bは、-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
いくつかの実施形態では、式(I)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000057
いくつかの実施形態では、上記で説明される化合物は、式(II)で表される構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000058
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオン性である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Bは、-O-である。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aまたは-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、R9aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)、または-C(=O)Oである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)である。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)Oである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、nは、0である。いくつかの実施形態では、nは、1である。いくつかの実施形態では、nは、2である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、nは、4である。いくつかの実施形態では、nは、5である。
いくつかの実施形態では、sは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、sは、1である。いくつかの実施形態では、sは、2である。いくつかの実施形態では、sは、3である。いくつかの実施形態では、sは、4である。
いくつかの実施形態では、tは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、tは、1である。いくつかの実施形態では、tは、2である。いくつかの実施形態では、tは、3である。いくつかの実施形態では、tは、4である。
いくつかの実施形態では、pは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、pは、1である。いくつかの実施形態では、pは、2である。いくつかの実施形態では、pは、3である。いくつかの実施形態では、pは、4である。
いくつかの実施形態では、qは、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、または60である。いくつかの実施形態では、qは、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、または55である。いくつかの実施形態では、qは、45である。いくつかの実施形態では、qは、46である。いくつかの実施形態では、qは、47である。いくつかの実施形態では、qは、48である。いくつかの実施形態では、qは、49である。いくつかの実施形態では、qは、50である。いくつかの実施形態では、qは、51である。いくつかの実施形態では、qは、52である。いくつかの実施形態では、qは、53である。いくつかの実施形態では、qは、54である。いくつかの実施形態では、qは、55である。
いくつかの実施形態では、rは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10である。いくつかの実施形態では、rは、1である。いくつかの実施形態では、rは、2である。いくつかの実施形態では、rは、3である。いくつかの実施形態では、rは、4である。いくつかの実施形態では、rは、5である。いくつかの実施形態では、rは、6である。いくつかの実施形態では、rは、7である。いくつかの実施形態では、rは、8である。いくつかの実施形態では、rは、9である。いくつかの実施形態では、rは、10である。
いくつかの実施形態では、上記で説明される化合物は、式(III)で表される構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000059
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B、B、及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+または-S(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+である。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、またはR9cは、独立してHまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9bは、Hである。いくつかの実施形態では、R9bは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9cは、Hである。いくつかの実施形態では、R9cは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、各R9aは、Hまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、独立して、水素及び-CHから選択される。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R12aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
IV.作製方法
さらなる態様では、耐生物付着デバイスを調製する方法が本明細書に説明され、方法は、
a) デバイスの表面を、コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、耐生物付着デバイスを作製することと、を含み、
コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
また、いくつかの実施形態では、コポリマーで改質された耐生物付着シリコン系デバイスを調製する方法も本明細書に説明され、方法は、
a) シリコン系デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、シリコン系デバイスの表面にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
また、いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスを調製する方法も本明細書に説明され、方法は、
a) デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面にコポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
いくつかの実施形態では、方法は、デバイスの表面を改質する一段階グラフト反応を含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、本明細書に説明される医療デバイスである。いくつかの実施形態では、デバイスは、本明細書に説明される非医療デバイスである。
いくつかの実施形態では、光グラフトを行うのに十分な時間は、少なくとも1分、少なくとも2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、または30分である。
いくつかの実施形態では、光源は、紫外光源である。いくつかの実施形態では、紫外光源は、少なくとも500μW/cmの強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外光源は、少なくとも600μW/cmの強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外光源は、少なくとも700μW/cmの強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外光源は、少なくとも800μW/cmの強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外光源は、少なくとも900μW/cmの強度を有する。いくつかの実施形態では、紫外光源は、少なくとも1000μW/cmの強度を有する。
いくつかの実施形態では、紫外光源は、240nm~280nm、240nm~275nm、240nm~270nm、240nm~265nm、240nm~260nm、240nm~255nm、240nm~250nm、240nm~245nm、250nm~280nm、250nm~275nm、250nm~270nm、250nm~265nm、250nm~260nm、255nm~280nm、255nm~275nm、255nm~270nm、255nm~265nm、255nm~260nm、260nm~280nm、260nm~275nm、260nm~270nm、または270nm~280nmの波長を有する。
いくつかの実施形態では、紫外光源は、少なくとも240nm、245nm、250nm、251nm、252nm、253nm、254nm、255nm、256nm、257nm、258nm、259nm、260nm、261nm、262nm、263nm、264nm、265nm、266nm、267nm、268nm、269nm、270nm、275nm、または280nmの波長を有する。いくつかの実施形態では、紫外光源は、240nm、245nm、250nm、251nm、252nm、253nm、254nm、255nm、256nm、257nm、258nm、259nm、260nm、261nm、262nm、263nm、264nm、265nm、266nm、267nm、268nm、269nm、270nm、275nm、または280nmを超えない波長を有する。
いくつかの実施形態では、ステップa)の混合物は、水溶液、水性コロイド、または水性懸濁液である。いくつかの実施形態では、ステップa)の混合物は、非水溶液、水性コロイド、または水性懸濁液である。
いくつかの実施形態では、フェニルアジド系コポリマーは、本明細書に説明される式(II)または(III)の化合物である。
いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物は、1mg/mL~30mg/mLの混合物中の荷電性または双性イオン性コポリマーの濃度を有する。
いくつかの実施形態では、混合物中の荷電性または双性イオン性コポリマーの濃度は、1mg/mL~25mg/mL、1mg/mL~20mg/mL、1mg/mL~15mg/mL、1mg/mL~10mg/mL、1mg/mL~5mg/mL、5mg/mL~30mg/mL、5mg/mL~25mg/mL、5mg/mL~20mg/mL、5mg/mL~15mg/mL、5mg/mL~10mg/mL、10mg/mL~30mg/mL、10mg/mL~25mg/mL、10mg/mL~20mg/mL、10mg/mL~15mg/mL、15mg/mL~30mg/mL、15mg/mL~25mg/mL、15mg/mL~20mg/mL、20mg/mL~30mg/mL、または20mg/mL~25mg/mLである。
いくつかの実施形態では、混合物中の荷電性または双性イオン性コポリマーの濃度は、約1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、11mg/mL、12mg/mL、13mg/mL、14mg/mL、15mg/mL、16mg/mL、17mg/mL、18mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、21mg/mL、22mg/mL、23mg/mL、24mg/mL、25mg/mL、26mg/mL、27mg/mL、28mg/mL、29mg/mL、または30mg/mLである。
いくつかの実施形態では、荷電性または双性イオン性コポリマーの濃度が、デバイスの平方センチメートル当たり0.1~1mgである。
いくつかの実施形態では、デバイスは、ポリマー系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ポリマー系デバイスは、ポリオレフィン系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン系デバイスは、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリ塩化ビニル(PVC)、またはそれらの組み合わせで改質されたデバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、微多孔性デバイスまたは不織布デバイスを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(I)、(II)、または(III)の構造を有する化合物と結合することができる部分を含む、炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン(PE)部分、ポリプロピレン(PP)部分、ポリアミド(PA)部分、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)部分、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)部分、またはポリ塩化ビニル(PVC)部分を含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、炭素系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、炭素系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、炭素系デバイスは、ポリオレフィン部分を含む。いくつかの実施形態では、ポリオレフィン部分は、ポリエチレン部分、ポリプロピレン部分、ポリ塩化ビニル部分、ポリフッ化ビニリデン部分、ポリテトラフルオロエチレン部分、ポリクロロトリフルオロエチレン部分、またはポリスチレン部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ポリアミド部分、ポリウレタン部分、フェノールホルムアルデヒド樹脂部分、ポリカーボネート部分、ポリクロロプレン部分、ポリアクリロニトリル部分、ポリイミド部分、またはポリエステル部分を含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ナイロンを含む。いくつかの実施形態では、炭素系ポリマーは、ポリエチレンテレフタレートを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、シリコン系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シリコン系ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、式(I)、(II)、または(III)の構造を有する化合物と結合することができる部分を含む、シリコン系デバイスを含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、ポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シロキサンポリマー部分、セスキシロキサンポリマー部分、シロキサン-シルアリーレンポリマー部分、シルアルキレンポリマー部分、ポリシラン部分、ポリシリレン部分、またはポリシラザン部分を含む。
いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シロキサンポリマー部分を含む。いくつかの実施形態では、シリコン系デバイスは、シリコーンポリマーを含む。
いくつかの実施形態では、デバイスは、炭素系デバイスまたはシリコン系デバイスを含む。
いくつかの実施形態では、コポリマーは、双性イオン性コポリマーを含む。いくつかの実施形態では、双性イオン性コポリマーは、ポリスルホベタインを含む。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明される耐生物付着医療デバイスの生物付着は、細菌、ウイルス、及び/または真菌によって生成される。
V.合成方法
本開示によって提供される方法はまた、式(II)の化合物を合成する方法も含み、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(V)の化合物と反応させることを含み、
Figure 0007410865000060
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)及び式(V)の化合物は、それぞれ荷電性または双性イオン性である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Bは、-O-である。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aまたは-C(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、R9aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、水素である。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)、または-C(=O)Oである。いくつかの実施形態では、Dは、-S(=O)である。いくつかの実施形態では、Dは、-C(=O)Oである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、水素である。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
いくつかの実施形態では、nは、0、1、2、3、4、または5である。いくつかの実施形態では、nは、0である。いくつかの実施形態では、nは、1である。いくつかの実施形態では、mは、2である。いくつかの実施形態では、nは、3である。いくつかの実施形態では、nは、4である。いくつかの実施形態では、nは、5である。
いくつかの実施形態では、sは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、sは、1である。いくつかの実施形態では、sは、2である。いくつかの実施形態では、sは、3である。いくつかの実施形態では、sは、4である。
いくつかの実施形態では、tは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、tは、1である。いくつかの実施形態では、tは、2である。いくつかの実施形態では、tは、3である。いくつかの実施形態では、tは、4である。
いくつかの実施形態では、pは、1、2、3、または4である。いくつかの実施形態では、pは、1である。いくつかの実施形態では、pは、2である。いくつかの実施形態では、pは、3である。いくつかの実施形態では、pは、4である。
いくつかの実施形態では、qは、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、または55である。いくつかの実施形態では、qは、45である。いくつかの実施形態では、qは、46である。いくつかの実施形態では、qは、47である。いくつかの実施形態では、qは、48である。いくつかの実施形態では、qは、49である。いくつかの実施形態では、qは、50である。いくつかの実施形態では、qは、51である。いくつかの実施形態では、qは、52である。いくつかの実施形態では、qは、53である。いくつかの実施形態では、qは、54である。いくつかの実施形態では、qは、55である。
いくつかの実施形態では、rは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10である。いくつかの実施形態では、rは、1である。いくつかの実施形態では、rは、2である。いくつかの実施形態では、rは、3である。いくつかの実施形態では、rは、4である。いくつかの実施形態では、rは、5である。いくつかの実施形態では、rは、6である。いくつかの実施形態では、rは、7である。いくつかの実施形態では、rは、8である。いくつかの実施形態では、rは、9である。いくつかの実施形態では、rは、10である。
いくつかの実施形態では、式(IV)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000061
いくつかの実施形態では、式(V)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000062
本開示によって提供される方法はまた、式(III)の化合物を合成する方法も含み、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(VI)の化合物と反応させることを含み、
Figure 0007410865000063
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、独立して、FまたはClである。いくつかの実施形態では、各R1a及びR1bは、Fである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立してハロゲンである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CNである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、独立して置換されたC1-C6フルオロアルキルである。いくつかの実施形態では、各R2a及びR2bは、-CFである。
いくつかの実施形態では、各R1a、R1b、R2a、及びR2bは、Fである。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、Aは、-S(=O)-である。いくつかの実施形態では、Aは、-C(=O)-である。
いくつかの実施形態では、各B、B、及びBは、-NR3c-である。
いくつかの実施形態では、各R3cは、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、または任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、水素である。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたC1-C4アルキルである。いくつかの実施形態では、R3cは、-CHである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたアリールである。いくつかの実施形態では、R3cは、任意に置換されたフェニルである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+または-S(=O)OR9aである。
いくつかの実施形態では、Eは、-NR9a9b9c+である。いくつかの実施形態では、各R9a、R9b、またはR9cは、独立してHまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9bは、Hである。いくつかの実施形態では、R9bは、-CHである。いくつかの実施形態では、R9cは、Hである。いくつかの実施形態では、R9cは、-CHである。
いくつかの実施形態では、Eは、-S(=O)OR9aである。いくつかの実施形態では、各R9aは、Hまたは-CHである。いくつかの実施形態では、R9aは、Hである。いくつかの実施形態では、R9aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R6c及びR6dは、独立して、水素及び-CHから選択される。
いくつかの実施形態では、各R3a及びR3bは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R11aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R11aは、水素である。いくつかの実施形態では、R11aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、R12aは、水素または-CHである。いくつかの実施形態では、R12aは、水素である。いくつかの実施形態では、R12aは、-CHである。
いくつかの実施形態では、各R11b、R11c、R12b、及びR12cは、水素である。
いくつかの実施形態では、式(IV)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000064
いくつかの実施形態では、式(VI)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000065
いくつかの実施形態では、式(VI)の化合物は、以下の構造を有する。
Figure 0007410865000066
様々な変数について上記または下記に説明される基の任意の組み合わせが、本明細書に企図される。本明細書全体を通して、基及びそれらの置換基は、安定した部分及び化合物を提供するために当業者によって選択される。
耐生物付着コーティングの特性
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、優れたフラックス、改善された親水性、改善された汚染に対する耐性、調整可能な表面電荷特性、より高い熱安定性、より高い化学的安定性、より高い溶媒安定性、またはそれらの組み合わせを含む、デバイスの優れた機能を提供する様々な特性を有する。また、本明細書に開示されるコーティングは、他の特性を有することも理解される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約70℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約65℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約60℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約55℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約50℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約45℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約40℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約35℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約30℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約25℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約20℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約15℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約10℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約5℃未満の水後退角度を有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、約0℃未満の水後退角度を有する。特定の実施形態では、本明細書に説明される1つ以上の耐生物付着コーティングによってコーティングされている、本明細書に提供されるデバイスは、汚染の高耐性を有する。
さらなる態様では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、汚染に対する耐性、親水性、表面電荷、塩排除、及び粗度から選択される少なくとも1つの特性において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、汚染に対する耐性、塩排除、及び親水性から選択される少なくとも1つの特性において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、汚染に対する耐性において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、親水性において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、表面電荷において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、粗度において改善を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、表面粗度の低減を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、塩排除において改善を示す。
いくつかの実施形態では、本明細書に説明される式(I)、(II)、または(III)の化合物のうちの1つ以上を含む本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、生物付着を防止及び/または低減する。いくつかの事例では、生物付着は、ミクロ生物付着またはマクロ生物付着を含む。ミクロ生物付着は、微生物付着(例えば、細菌付着)及び/またはバイオフィルムの形成を含む。バイオフィルムは、表面に付着した微生物の集団である。いくつかの事例では、付着した微生物は、細胞外DNA、タンパク質、及び多糖類の高分子集塊を含む、細胞外高分子物質の自己形成基質中にさらに埋め込まれる。マクロ生物付着は、より大きな生物の付着を含む。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、ミクロ生物付着を防止及び/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、細菌付着を防止及び/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、バイオフィルムを防止及び/または低減する。他の事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、マクロ生物付着を防止及び/または低減する。
ミクロ生物付着
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、細菌または真菌によって形成される。いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、細菌によって形成される。いくつかの事例では、細菌は、グラム陽性菌またはグラム陰性菌であり得る。いくつかの場合では、細菌は、海洋細菌である。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、グラム陽性菌によって形成される。例示的なグラム陽性菌としては、アクチノミセス(Actinomyces)、アルスロバクター(Arthrobacter)、バチルス(Bacillus)、クロストリジウム(Clostridium)、コリネバクテリア(Corynebacterium)、エンテロコックス(Enterococcus)、ラクトコッカス(Lactococcus)、リステリア(Listeria)、ミクロコッカス(Micrococcus)、ミコバクテリウム(Mycobacterium)、スタヒロコッカス(Staphylococcus)、またはストレプトコッカス(Streptococcus)属由来の細菌が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの事例では、グラム陽性菌は、アクチノミセス種(Actinomyces spp.)、アルスロバクター種(Arthrobacter spp.)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、クロストリジウム種(Clostridium spp.)、コリネバクテリア種)Corynebacterium spp.)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ラクトコッカス種(Lactococcus spp.)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ミクロコッカス種(Micrococcus spp.)、ミコバクテリウム種(Mycobacterium spp.)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・エピデルミデス(Staphylococcus epidermidis)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、またはストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)を含む。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、アクチノミセス(Actinomyces)、アルスロバクター(Arthrobacter)、バチルス(Bacillus)、クロストリジウム(Clostridium)、コリネバクテリア(Corynebacterium)、エンテロコックス(Enterococcus)、ラクトコッカス(Lactococcus)、リステリア(Listeria)、ミクロコッカス(Micrococcus)、ミコバクテリウム(Mycobacterium)、スタヒロコッカス(Staphylococcus)、またはストレプトコッカス(Streptococcus)属由来のグラム陽性菌によって形成される。いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、グラム陽性菌:アクチノミセス種(Actinomyces spp.)、アルスロバクター種(Arthrobacter spp.)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、クロストリジウム種(Clostridium spp.)、コリネバクテリア種)Corynebacterium spp.)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ラクトコッカス種(Lactococcus spp.)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ミクロコッカス種(Micrococcus spp.)、ミコバクテリウム種(Mycobacterium spp.)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・エピデルミデス(Staphylococcus epidermidis)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、またはストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)によって形成される。
いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、汚染に対して耐性である。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、1つ以上のその表面のミクロ生物付着を防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、アクチノミセス(Actinomyces)、アルスロバクター(Arthrobacter)、バチルス(Bacillus)、クロストリジウム(Clostridium)、コリネバクテリア(Corynebacterium)、エンテロコックス(Enterococcus)、ラクトコッカス(Lactococcus)、リステリア(Listeria)、ミクロコッカス(Micrococcus)、ミコバクテリウム(Mycobacterium)、スタヒロコッカス(Staphylococcus)、またはストレプトコッカス(Streptococcus)属由来のグラム陽性菌によって形成されるミクロ生物付着を防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、グラム陽性菌:アクチノミセス種(Actinomyces spp.)、アルスロバクター種(Arthrobacter spp.)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、クロストリジウム種(Clostridium spp.)、コリネバクテリア種)Corynebacterium spp.)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ラクトコッカス種(Lactococcus spp.)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ミクロコッカス種(Micrococcus spp.)、ミコバクテリウム種(Mycobacterium spp.)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・エピデルミデス(Staphylococcus epidermidis)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、またはストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)によって形成されるミクロ生物付着を防止及び/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、細菌付着を含む。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、細菌付着を防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、アクチノミセス(Actinomyces)、アルスロバクター(Arthrobacter)、バチルス(Bacillus)、クロストリジウム(Clostridium)、コリネバクテリア(Corynebacterium)、エンテロコックス(Enterococcus)、ラクトコッカス(Lactococcus)、リステリア(Listeria)、ミクロコッカス(Micrococcus)、ミコバクテリウム(Mycobacterium)、スタヒロコッカス(Staphylococcus)、またはストレプトコッカス(Streptococcus)属由来のグラム陽性菌によって形成される細菌付着を防止及び/または低減する。いくつかの場合では、材料にコーティングされる本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、グラム陽性菌:アクチノミセス種(Actinomyces spp.)、アルスロバクター種(Arthrobacter spp.)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、クロストリジウム種(Clostridium spp.)、コリネバクテリア種)Corynebacterium spp.)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ラクトコッカス種(Lactococcus spp.)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ミクロコッカス種(Micrococcus spp.)、ミコバクテリウム種(Mycobacterium spp.)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・エピデルミデス(Staphylococcus epidermidis)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、またはストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)によって形成される細菌付着を防止及び/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、バイオフィルムを含む。いくつかの事例では、材料にコーティングされる本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、バイオフィルムを防止及び/または低減する。いくつかの場合では、材料にコーティングされる本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、アクチノミセス(Actinomyces)、アルスロバクター(Arthrobacter)、バチルス(Bacillus)、クロストリジウム(Clostridium)、コリネバクテリア(Corynebacterium)、エンテロコックス(Enterococcus)、ラクトコッカス(Lactococcus)、リステリア(Listeria)、ミクロコッカス(Micrococcus)、ミコバクテリウム(Mycobacterium)、スタヒロコッカス(Staphylococcus)、またはストレプトコッカス(Streptococcus)属由来のグラム陽性菌によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。いくつかの場合では、材料にコーティングされる本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、グラム陽性菌:アクチノミセス種(Actinomyces spp.)、アルスロバクター種(Arthrobacter spp.)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、クロストリジウム種(Clostridium spp.)、コリネバクテリア種)Corynebacterium spp.)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ラクトコッカス種(Lactococcus spp.)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ミクロコッカス種(Micrococcus spp.)、ミコバクテリウム種(Mycobacterium spp.)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・エピデルミデス(Staphylococcus epidermidis)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、またはストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、グラム陰性菌によって形成される。例示的なグラム陰性菌としては、アルテロモナス(Alteromonas)、アエロモナス(Aeromonas)、デスルホビブリオ(Desulfovibrio)、エシェリキア(Escherichia)、フソバクテリウム(Fusobacterium)、ジオバクター(Geobacter)、ヘモフィルス(Haemophilus)、クレブシエラ(Klebsiella)、レジオネラ(Legionella)、ポルフィロモナス(Porphyromonas)、プロテウス(Proteus)、シュードモナス(Pseudomonas)、セラチア(Serratia)、シゲラ(Shigella)、サルモネラ(Salmonella)、またはビブリオ(Vibrio)属由来の細菌が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの事例では、グラム陰性菌は、アルテロモナス種(Alteromonas spp.)、アエロモナス種(Aeromonas spp.)、デスルホビブリオ種(Desulfovibrio spp.)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ジオバクター種(Geobacter spp.)、ヘモフィルス種(Haemophilus spp.)、クレブシエラ種(Klebsiella spp.)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、ポルフィロモナス種(Porphyromonas spp.)、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ペンネリ(Proteus penneri)、セラチア種(Serratia spp.)、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、シゲラ・フレックスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ボイディ(Shigella boydii)、シゲラ・ソネイ(Shigella sonnei)、サルモネラ・ボンゴール(Salmonella bongori)、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、またはビブリオ・コレラエ(Vibrio Cholerae)を含む。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、アルテロモナス(Alteromonas)、アエロモナス(Aeromonas)、デスルホビブリオ(Desulfovibrio)、エシェリキア(Escherichia)、フソバクテリウム(Fusobacterium)、ジオバクター(Geobacter)、ヘモフィルス(Haemophilus)、クレブシエラ(Klebsiella)、レジオネラ(Legionella)、ポルフィロモナス(Porphyromonas)、プロテウス(Proteus)、シュードモナス(Pseudomonas)、セラチア(Serratia)、シゲラ(Shigella)、サルモネラ(Salmonella)、またはビブリオ(Vibrio)属由来のグラム陰性菌によって形成される。いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、グラム陰性菌:アルテロモナス種(Alteromonas spp.)、アエロモナス種(Aeromonas spp.)、デスルホビブリオ種(Desulfovibrio spp.)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ジオバクター種(Geobacter spp.)、ヘモフィルス種(Haemophilus spp.)、クレブシエラ種(Klebsiella spp.)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、ポルフィロモナス種(Porphyromonas spp.)、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ペンネリ(Proteus penneri)、セラチア種(Serratia spp.)、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、シゲラ・フレックスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ボイディ(Shigella boydii)、シゲラ・ソネイ(Shigella sonnei)、サルモネラ・ボンゴール(Salmonella bongori)、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、またはビブリオ・コレラエ(Vibrio Cholerae)によって形成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、アルテロモナス(Alteromonas)、アエロモナス(Aeromonas)、デスルホビブリオ(Desulfovibrio)、エシェリキア(Escherichia)、フソバクテリウム(Fusobacterium)、ジオバクター(Geobacter)、ヘモフィルス(Haemophilus)、クレブシエラ(Klebsiella)、レジオネラ(Legionella)、ポルフィロモナス(Porphyromonas)、プロテウス(Proteus)、シュードモナス(Pseudomonas)、セラチア(Serratia)、シゲラ(Shigella)、サルモネラ(Salmonella)、またはビブリオ(Vibrio)属由来のグラム陰性菌によって形成されるミクロ生物付着を防止及び/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、グラム陰性菌:アルテロモナス種(Alteromonas spp.)、アエロモナス種(Aeromonas spp.)、デスルホビブリオ種(Desulfovibrio spp.)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ジオバクター種(Geobacter spp.)、ヘモフィルス種(Haemophilus spp.)、クレブシエラ種(Klebsiella spp.)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、ポルフィロモナス種(Porphyromonas spp.)、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ペンネリ(Proteus penneri)、セラチア種(Serratia spp.)、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、シゲラ・フレックスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ボイディ(Shigella boydii)、シゲラ・ソネイ(Shigella sonnei)、サルモネラ・ボンゴール(Salmonella bongori)、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、またはビブリオ・コレラエ(Vibrio Cholerae)によって形成されるミクロ生物付着を防止及び/または低減する。
いくつかの実施形態では、ミクロ生物付着は、細菌付着を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、アルテロモナス(Alteromonas)、アエロモナス(Aeromonas)、デスルホビブリオ(Desulfovibrio)、エシェリキア(Escherichia)、フソバクテリウム(Fusobacterium)、ジオバクター(Geobacter)、ヘモフィルス(Haemophilus)、クレブシエラ(Klebsiella)、レジオネラ(Legionella)、ポルフィロモナス(Porphyromonas)、プロテウス(Proteus)、シュードモナス(Pseudomonas)、セラチア(Serratia)、シゲラ(Shigella)、サルモネラ(Salmonella)、またはビブリオ(Vibrio)属由来のグラム陰性菌によって形成される細菌付着を防止及び/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、グラム陰性菌:アルテロモナス種(Alteromonas spp.)、アエロモナス種(Aeromonas spp.)、デスルホビブリオ種(Desulfovibrio spp.)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ジオバクター種(Geobacter spp.)、ヘモフィルス種(Haemophilus spp.)、クレブシエラ種(Klebsiella spp.)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、ポルフィロモナス種(Porphyromonas spp.)、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ペンネリ(Proteus penneri)、セラチア種(Serratia spp.)、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、シゲラ・フレックスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ボイディ(Shigella boydii)、シゲラ・ソネイ(Shigella sonnei)、サルモネラ・ボンゴール(Salmonella bongori)、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、またはビブリオ・コレラエ(Vibrio Cholerae)によって形成される細菌付着を防止及び/または低減する。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、バイオフィルムを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、アルテロモナス(Alteromonas)、アエロモナス(Aeromonas)、デスルホビブリオ(Desulfovibrio)、エシェリキア(Escherichia)、フソバクテリウム(Fusobacterium)、ジオバクター(Geobacter)、ヘモフィルス(Haemophilus)、クレブシエラ(Klebsiella)、レジオネラ(Legionella)、ポルフィロモナス(Porphyromonas)、プロテウス(Proteus)、シュードモナス(Pseudomonas)、セラチア(Serratia)、シゲラ(Shigella)、サルモネラ(Salmonella)、またはビブリオ(Vibrio)属由来のグラム陰性菌によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、グラム陰性菌:アルテロモナス種(Alteromonas spp.)、アエロモナス種(Aeromonas spp.)、デスルホビブリオ種(Desulfovibrio spp.)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ジオバクター種(Geobacter spp.)、ヘモフィルス種(Haemophilus spp.)、クレブシエラ種(Klebsiella spp.)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、ポルフィロモナス種(Porphyromonas spp.)、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ペンネリ(Proteus penneri)、セラチア種(Serratia spp.)、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、シゲラ・フレックスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ボイディ(Shigella boydii)、シゲラ・ソネイ(Shigella sonnei)、サルモネラ・ボンゴール(Salmonella bongori)、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、またはビブリオ・コレラエ(Vibrio Cholerae)によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。
いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、海洋細菌によって形成される。いくつかの事例では、海洋細菌は、シュードアルテロモナス種(Pseudoalteromonas spp.)またはシュワネラ種(Shewanella spp.)を含む。いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、シュードアルテロモナス種(Pseudoalteromonas spp.)またはシュワネラ種(Shewanella spp.)によって形成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、海洋細菌によって形成されるミクロ生物付着を防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、シュードアルテロモナス種(Pseudoalteromonas spp.)またはシュワネラ種(Shewanella spp.)によって形成されるミクロ生物付着を防止及び/または低減する。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、細菌付着を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、細菌付着によって形成される海洋細菌を防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、シュードアルテロモナス種(Pseudoalteromonas spp.)またはシュワネラ種(Shewanella spp.)によって形成される細菌付着を防止及び/または低減する。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、バイオフィルムを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、海洋細菌によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、シュードアルテロモナス種(Pseudoalteromonas spp.)またはシュワネラ種(Shewanella spp.)によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。
いくつかの実施形態では、ミクロ生物付着は、真菌によって形成される。例示的な真菌としては、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラタ(Candida glabrata)、カンジダルゴース(Candida rugose)、カンジダ・パラプローシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダダブリニエンシス(Candida dubliniensis)、またはホルモコニス・レジナエ(Hormoconis resinae)が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの場合では、ミクロ生物付着は、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラタ(Candida glabrata)、カンジダルゴース(Candida rugose)、カンジダ・パラプローシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダダブリニエンシス(Candida dubliniensis)、またはホルモコニス・レジナエ(Hormoconis resinae)によって形成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、真菌によって形成されるミクロ生物付着を防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラタ(Candida glabrata)、カンジダルゴース(Candida rugose)、カンジダ・パラプローシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダダブリニエンシス(Candida dubliniensis)、またはホルモコニス・レジナエ(Hormoconis resinae)によって形成されるミクロ生物付着を防止及び/または低減する。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、細菌付着を含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、細菌付着によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラタ(Candida glabrata)、カンジダルゴース(Candida rugose)、カンジダ・パラプローシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダダブリニエンシス(Candida dubliniensis)、またはホルモコニス・レジナエ(Hormoconis resinae)によって形成される細菌付着を防止及び/または低減する。
いくつかの事例では、ミクロ生物付着は、バイオフィルムを含む。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、真菌によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。いくつかの場合では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラタ(Candida glabrata)、カンジダルゴース(Candida rugose)、カンジダ・パラプローシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダダブリニエンシス(Candida dubliniensis)、またはホルモコニス・レジナエ(Hormoconis resinae)によって形成されるバイオフィルムを防止及び/または低減する。
マクロ生物付着
いくつかの実施形態では、マクロ生物付着は、石灰質汚染生物または非石灰質汚染生物を含む。石灰質汚染生物は、硬質な体を有する生物である。いくつかの場合では、石灰質汚染生物は、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイを含む。非石灰質汚染生物は、軟質な体を含む。非石灰質汚染生物は、海藻、ヒドロイド、または藻類を含む。
いくつかの事例では、マクロ生物付着は、石灰質汚染生物によって形成される。いくつかの場合では、マクロ生物付着は、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイによって形成される。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、石灰質汚染生物によって形成されるマクロ生物付着を防止及び/または低減する。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイによって形成されるマクロ生物付着を防止及び/または低減する。
いくつかの場合では、マクロ生物付着は、非石灰質汚染生物によって形成される。いくつかの場合では、マクロ生物付着は、海藻、ヒドロイド、または藻類によって形成される。
いくつかの実施形態では、非石灰質汚染生物によって形成されるマクロ生物付着を防止及び/または低減する耐生物付着コーティングもまた本明細書に開示される。いくつかの事例では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、海藻、ヒドロイド、または藻類によって形成されるマクロ生物付着を防止及び/または低減する。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、その表面の生物付着の形成を低減する。いくつかの場合では、式(I)、(II)、または(III)の化合物を用いて改質されたデバイスの表面の生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、少なくとも約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%以上低減する。いくつかの事例では、デバイスの非改質表面に対する生物付着の形成は、デバイス(複数可)の保管、使用、及び/または試験期間後の生物付着の量を比較することによって決定される。例えば、デバイスは、それらを生物付着形成の助長条件に曝露することによって試験され得る(例えば、当該技術分野において既知であり、実践されている、インビトロでの生物付着試験技法)。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約10%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約20%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約30%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約40%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約50%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約60%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約70%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約80%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約90%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約95%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約99%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約99.5%以上低減する。いくつかの事例では、生物付着の形成は、デバイスの非改質表面と比較して、約99.9%以上低減する。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される耐生物付着コーティングは、追加の薬剤でさらにコーティングされる。いくつかの事例では、追加の薬剤は、抗菌剤である。例示的な抗菌剤は、第四級アンモニウム塩または第三級アミンを含む。いくつかの事例では、追加の薬剤は、化学殺菌剤である。例示的な化学殺菌剤は、次亜塩素酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、及び塩化ベンザルコニウムを含む。
定義
本明細書で使用される場合、有機化合物を含む化合物のための命名法は、一般名、IUPAC、IUBMB、またはCASの命名法についての勧告を使用して与えることができる。1つ以上の立体化学的特徴が存在する場合、立体化学に関するCahn-Ingold-Prelog規則を用いて、立体化学の優先順位、E/Z仕様などを指定することができる。当業者は、命名規則を使用した化合物構造の系統的な縮小によって、またはCHEMDRAW(商標)(Cambridgesoft Corporation、U.S.A.)などの市販のソフトウェアによって、のいずれかにより名前を与えられた場合、化合物の構造を容易に確認することができる。
明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」及び「the」は、特に文脈が明確に規定しない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「成分(a component)」、「ポリマー(a polymer)」、または「粒子(a particle)」への言及は、2つ以上のそのような成分、ポリマー、または粒子などの混合物を含む。
本明細書では、範囲は、「約」1つの特定の値から、及び/または「約」別の特定の値まで、として表すことができる。そのような範囲が表される場合、別の態様は、ある特定の値から及び/または他の特定の値までを含む。同様に、値が先行詞「約」の使用によって近似値として表される場合、特定の値が別の態様を形成することが理解されるであろう。各範囲の終点は、他の終点と関連して、及び他の終点と無関係に、の両方で有意であることが、さらに理解されるであろう。また、本明細書にはいくつかの値が開示されており、各値は、その値自体に加えて、「約」その特定の値としても本明細書に開示されていることが理解される。例えば、値「10」が開示される場合、「約10」もまた開示される。また、値が「その値以下」を開示されている場合、「その値以上」及び可能性のある値の範囲も開示されることが、当業者によって適切に理解されるように理解される。例えば、値「10」が「10以下」を開示する場合、同様に「10以上」も開示される。また、本出願を通して、データは多数の異なる様式で提供され、かつ、このデータが、データ点の任意の組み合わせの終点及び起点、ならびに範囲を表すことも理解される。例えば、特定のデータ点「10」及び特定のデータ点15が開示されている場合、10及び15を超える、それら以上、それら未満、それら以下、及びそれらと等しい、ならびに10~15が開示されていると見なされる。また、2つの特定の単位間の各単位も開示されることが理解される。例えば、10及び15が開示される場合、11、12、13、及び14もまた開示される。
組成物中の特定の要素または成分の重量部に対する本明細書及び結論である特許請求の範囲における参照は、その重量部が表される組成物または物品中の要素または成分と任意の他の要素または成分との間の重量関係を示す。したがって、2重量部の成分X及び5重量部の成分Yを含有する化合物には、X及びYが2:5の重量比で存在し、化合物にさらなる成分が含有されているかどうかにかかわらず、そのような比率で存在する。
成分の重量パーセント(wt.%)は、反対することが特に明記されていない限り、成分が含まれる製剤または組成物の総重量に基づく。
本明細書で使用される場合、「任意の」または「任意に」という用語は、後に説明される事象または状況が発生する場合と発生しない場合とがあり、説明には当該の事象または状況が発生する事例及び発生しない事例が含まれることを意味する。
本明細書で使用される場合、用語「有効量」及び「有効な量」は、所望の結果を達成するために、または望ましくない状態に影響を与えるのに十分である量を指す。
「安定な」という用語は、本明細書で使用される場合、本明細書に開示された目的のうちの1つ以上のためのそれらの製造、検出、ならびに特定の態様では、それらの回収、精製、及び使用を可能にする条件に呈された場合に実質的に変化しない組成物を指す。
本明細書で使用される場合、「ポリマー」という用語は、その構造を反復小単位であるモノマーで表すことができる、天然または合成の、比較的高分子量の有機化合物(例えば、ポリエチレン、ゴム、セルロース)を指す。合成ポリマーは、典型的には、モノマーの付加重合または縮合重合によって形成される。特に指示されない限り、ポリマーの分子量は、ダルトンで与えられる。
本明細書で使用される場合、「ホモポリマー」という用語は、1種類の反復単位(モノマー残基)から形成されるポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「コポリマー」という用語は、2つ以上の異なる反復単位(モノマー残基)から形成されるポリマーを指す。例として、限定するものではないが、コポリマーは交互コポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー、またはグラフトコポリマーであり得る。また、特定の態様では、ブロックコポリマーの様々なブロックセグメント自体がコポリマーを含むことができることも企図される。
本明細書で使用される場合、「オリゴマー」という用語は、反復単位の数が、2~10、例えば、2~8、2~6、または2~4である、比較的低分子量のポリマーを指す。一態様では、オリゴマーの集合体は、約2~約10、例えば、約2~約8、約2~約6、または約2~約4の反復単位の平均数を有することができる。
本明細書で使用される場合、「架橋ポリマー」という用語は、あるポリマー鎖を別のポリマー鎖と連結する結合を有するポリマーを指す。
本明細書で使用される場合、「ポロゲン組成物」または「ポロゲン(複数可)」という用語は、多孔性材料を作成するために使用することができる任意の構造材料を指す。
「オキソ」は、=O置換基を指す。
「チオキソ」は、=S置換基を指す。
「アルキル」は、1~20個の炭素原子を有し、かつ単結合によって分子の残りの部分に付着している、直鎖状または分岐状の炭化水素鎖ラジカルを指す。最大10個の炭素原子を含むアルキルは、C1-C10アルキルと称され、同様に、例えば、最大6個の炭素原子を含むアルキルは、C1-C6アルキルと称される。他の数の炭素原子を含むアルキル(及び本明細書で定義される他の部分)は、同様に表される。アルキル基には、C1-C10アルキル、C1-C9アルキル、C1-C8アルキル、C1-C7アルキル、C1-C6アルキル、C1-C5アルキル、C1-C4アルキル、C1-C3アルキル、C1-C2アルキル、C2-C8アルキル、C3-C8アルキル、及びC4-C8アルキルが挙げられるが、これらに限定されない。代表的なアルキル基としては、メチル、エチル、n-プロピル、1-メチルエチル(i-プリピル)、n-ブチル、i-ブチル、s-ブチル、n-ペンチル、1,1-ジメチルエチル(t-ブチル)、3-メチルへキシル、2-メチルへキシル、1-エチル-プロピルなどが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アルキルは、メチルまたはエチルである。いくつかの実施形態では、アルキルは、-CH(CH3)2または-C(CH3)3である。明細書において特に指定されない限り、アルキル基は、以下に説明されるように、任意に置換され得る。「アルキレン」または「アルキレン鎖」は、分子の残りの部分をラジカル基に連結する、直鎖状または分岐状の二価の炭化水素鎖を指す。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2-、-CH2CH2-、または-CH2CH2CH2-である。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2-である。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2CH2-である。いくつかの実施形態では、アルキレンは、-CH2CH2CH2-である。
「アルコキシ」は、式-ORのラジカルを指し、式中、Rは、定義されたアルキルラジカルである。明細書において特に指定されない限り、アルコキシ基は、以下に説明されるように、任意に置換され得る。代表的なアルコキシ基としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アルコキシは、メトキシである。いくつかの実施形態では、アルコキシは、エトキシである。
「ヘテロアルキレン」は、アルキルの1個以上の炭素原子が、O、N、またはS原子で置換されている、上記に説明されるようなアルキルラジカルを指す。「ヘテロアルキレン」または「ヘテロアルキレン鎖」は、分子の残りの部分をラジカル基に連結する、直鎖状または分岐状の二価のヘテロアルキレン鎖を指す。明細書において特に指定されない限り、ヘテロアルキルまたはヘテロアルキレン基は、以下に説明されるように、任意に置換され得る。代表的なヘテロアルキル基には、-OCH2OMe、-OCH2CH2OMe、または-OCH2CH2OCH2CH2NH2が挙げられるが、これらに限定されない。代表的なヘテロアルキレン基には、-OCH2CH2O-、-OCH2CH2OCH2CH2O-、または-OCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2O-が挙げられるが、これらに限定されない。
「アルキルアミノ」は、式-NHRまたは-NRRのラジカルを指し、式中、各Rは、独立して、上記に定義されたアルキルラジカルである。明細書において特に指定されない限り、アルキルアミノ基は、以下に説明されるように、任意に置換され得る。
「芳香族」という用語は、4n+2個のπ電子を含有する非局在化π電子系を有する平面環を指し、式中、nは、整数である。芳香族類は、任意に置換され得る。「芳香族」という用語は、アリール基(例えば、フェニル、ナフタレニル)及びヘテロアリール基(例えば、ピリジニル、キノリニル)の両方を含む。
「アリール」は、環を形成する原子の各々が炭素原子である、芳香環を指す。アリール基は、任意に置換され得る。アリール基の例としては、フェニル、及びナフチルが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アリールは、フェニルである。構造に応じて、アリール基は、モノラジカルまたはジラジカル(すなわち、アリーレン基)であり得る。明細書において特に指定されない限り、用語「アリール」または接頭辞「ar-」(例えば「アラルキル」におけるように)は、任意に置換されたアリールラジカルを含むことを意味する。
「カルボキシ」は、-CO2Hを指す。いくつかの実施形態では、カルボキシ部分は、カルボン酸部分と同様の物理的及び/または化学的特性を示す官能基または部分を指す、「カルボン酸バイオイソスター」で置換され得る。カルボン酸バイオイソスターは、カルボン酸基のものと同様の生物学的特性を有する。カルボン酸部分を有する化合物は、カルボン酸部分をカルボン酸バイオイソスターで交換することができ、カルボン酸含有化合物と比較した場合、同様の物理的/生物学的特性を有することができる。例えば、一実施形態では、カルボン酸バイオイソスターは、カルボン酸基とほぼ同程度の生理的pHでイオン化するであろう。カルボン酸のバイオイソスターの例としては、
Figure 0007410865000067
などが挙げられるが、これらに限定されない。
「シクロアルキル」は、環を形成する原子(すなわち、骨格原子)の各々が炭素原子である、単環式または多環式非芳香族ラジカルを指す。シクロアルキルは、飽和であり得るか、または部分的に不飽和であり得る。シクロアルキルは、芳香族環と縮合し得る(その場合、シクロアルキルは、非芳香族環炭素原子を介して結合される)。シクロアルキル基には、3~10個の環原子を有する基が含まれる。代表的なシクロアルキルとしては、3~10個の炭素原子、3~8個の炭素原子、3~6個の炭素原子、または3~5個の炭素原子を有するシクロアルキルが挙げられるが、これらに限定されない。単環式シクロアルキルラジカルには、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、及びシクロオクチルが含まれるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、単環式シクロアルキルは、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、またはシクロヘキシルである。いくつかの実施形態では、単環式シクロアルキルは、シクロペンチルである。多環式ラジカルには、例えば、アダマンチル、ノルボルニル、デカリニル、及び3,4-ジヒドロナフタレン-1(2H)-オンが含まれる。明細書において特に指定されない限り、シクロアルキル基は、任意に置換され得る。
「縮合された」は、既存の環構造に縮合している、本明細書に説明される任意の環構造を指す。縮合環が、ヘテロシクリル環またはヘテロアリール環である場合、縮合ヘテロシクリル環または縮合ヘテロアリール環の一部となる既存の環構造上の任意の炭素原子は、窒素原子で置換され得る。
「ハロ」または「ハロゲン」は、ブロモ、クロロ、フルオロ、またはヨードを指す。
「ハロアルキル」は、上記に定義したような1つ以上のハロラジカルで置換された、上記に定義したようなアルキルラジカル、例えば、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロメチル、トリクロロメチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,2-ジフルオロエチル、3-ブロモ-2-フルオロプロピル、1,2-ジブロモエチルなどを指す。明細書において特に指定されない限り、ハロアルキル基は、任意に置換され得る。
「ハロアルコキシ」は、上記に定義したような1つ以上のハロラジカルで置換された、上記に定義したようなアルコキシラジカル、例えば、トリフルオロメトキシ、ジフルオロメトキシ、フルオロメトキシ、トリクロロメトキシ、2,2,2-トリフルオロエトキシ、1,2-ジフルオロエトキシ、3-ブロモ-2-フルオロプロポキシ、1,2-ジブロモエトキシなどを指す。明細書において特に指定されない限り、ハロアルコキシ基は、任意に置換され得る。
「ヘテロシクロアルキル」または「ヘテロシクリル」または「複素環」は、2~10個の炭素原子、ならびに窒素、酸素、及び硫黄からなる群から選択される1~4個のヘテロ原子を含む、安定な3~14員非芳香族環ラジカルを指す。明細書において特に指定されない限り、ヘテロシクロアルキルラジカルは、単環式であり得るか、あるいは縮合環系(アリールもしくはヘテロアリール環と縮合する場合、ヘテロシクロアルキルは、非芳香族環原子を介して結合される)または架橋環系を含み得る二環式環系であり得る。ヘテロシクリルラジカル中の窒素、炭素、または硫黄原子は、任意に酸化され得る。窒素原子は、任意に四級化され得る。ヘテロシクロアルキルラジカルは、部分的にまたは完全に飽和されている。そのようなヘテロシクロアルキルラジカルの例としては、ジオキソラニル、チエニル[1,3]ジチアニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、2-オキソピペラジニル、2-オキソピペリジニル、2-オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、4-ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリチアニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、1-オキソ-チオモルホリニル、1,1-ジオキソ-チオモルホリニルが挙げられるが、これらに限定されない。ヘテロシクロアルキルという用語はまた、単糖類、二糖類、及びオリゴ糖を含むがこれらに限定されない、炭水化物の全ての環形態も含む。特に記載がない限り、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~10個の炭素を有する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~8個の炭素を有する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~8個の炭素、及び1または2個のN原子を有する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~10個の炭素、0~2個のN原子、0~2個のO原子、及び0~1個のS原子を有する。いくつかの実施形態では、ヘテロシクロアルキルは、環中に2~10個の炭素、1~2個のN原子、0~1個のO原子、及び0~1個のS原子を有する。ヘテロシクロアルキル中の炭素原子の数に言及する場合、ヘテロシクロアルキル中の炭素原子の数は、ヘテロシクロアルキルを作製する(ヘテロ原子を含む)原子(すなわち、ヘテロシクロアルキル環の骨格原子)の総数と同じではないことが理解される。明細書において特に指定されない限り、ヘテロシクロアルキル基は、任意に置換され得る。
「ヘテロアリール」は、窒素、酸素、及び硫黄から選択される1個以上の環ヘテロ原子を含むアリール基を指す。ヘテロアリールは、単環式または二環式である。単環式ヘテロアリールの例示的なとしては、ピリジニル、イミダゾリル、ピリミジニル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピラジニル、テトラゾリル、フリル、チエニル、イソオキサゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、ピロリル、ピリダジニル、トリアジニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、フラザニル、インドリジン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インダゾール、ベンズイミダゾール、プリン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、1,8-ナフチリジン、及びプテリジンが挙げられる。単環式ヘテロアリールの例示的なとしては、ピリジニル、イミダゾリル、ピリミジニル、ピラゾリル、トリアゾリル、ピラジニル、テトラゾリル、フリル、チエニル、イソオキサゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソチアゾリル、ピロリル、ピリダジニル、トリアジニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、及びフラザニルが挙げられる。二環式ヘテロアリールの例示的なとしては、インドリジン、インドール、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、インダゾール、ベンズイミダゾール、プリン、キノリジン、キノリン、イソキノリン、シンノリン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン、1,8-ナフチリジン、及びプテリジンが挙げられる。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、チアゾリル、チエニル、チアジアゾリル、またはフリルである。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、環中に0~4個のN原を含有する。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、環中に1~4個のN原を含有する。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、環中に0~4個のN原子、0~1個のO原子、及び0~1個のS原子を含有する。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、環中に1~4個のN原子、0~1個のO原子、及び0~1個のS原子を含有する。いくつかの実施形態では、ヘテロアリールは、C1-C9ヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、単環式ヘテロアリールは、C1-C5ヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、単環式ヘテロアリールは、5員または6員ヘテロアリールである。いくつかの実施形態では、二環式ヘテロアリールは、C6-C9ヘテロアリールである。
用語「任意に置換された」または「置換された」は、言及された基が、個々にかつ独立して、アルキル、ハロアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクロアルキル、-OH、アルコキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルスルホキシド、アリールスルホキシド、アルキルスルホン、アリールスルホン、-CN、アルキン、C-Cアルキルアルキン、ハロゲン、アシル、アシルオキシ、-COH、-COアルキル、ニトロ、及びアミノ(一置換及び二置換アミノ基(例えば、-NH、-NHR、-N(R))を含む)、ならびにそれらの保護された誘導体から選択される、1つ以上の追加の基(複数可)で置換され得ることを意味する。いくつかの実施形態では、任意の置換基は、独立して、アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シクロアルキル、ハロゲン、-CN、-NH、-NH(CH)、-N(CH、-OH、-COH、及び-COアルキルから選択される。いくつかの実施形態では、任意の置換基は、独立して、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、-CH、-CHCH、-CF、-OCH、及び-OCFから選択される。いくつかの実施形態では、置換基は、先行する基のうちの1個または2個で置換される。いくつかの実施形態では、脂肪族炭素原子(芳香族炭素原子を除く、非環式または環式の、飽和または不飽和の炭素原子)上の任意の置換基は、オキソ(=O)を含む。本明細書に説明される化合物は、1つ以上の二重結合を含有することができ、したがって、シス/トランス(E/Z)異性体、ならびに他の配座異性体を潜在的に生じさせることができる。反対する指定がない限り、本明細書に開示される化合物は、全てのそのような可能性のある異性体、ならびにそのような異性体の混合物を含む
いくつかの実施形態では、PSB及びPFPA-PSBは互換的に使用され、ポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)を指す。
本明細書に開示される特定の材料、化合物、組成物、及び成分は、商業的に得られるか、または当業者に一般的に既知の方法を使用して容易に合成することができる。例えば、開示された化合物及び組成物の調製に使用される出発物質及び試薬は、Aldrich Chemical Co.(Milwaukee,Wis)、Acros Organics(Morris Plains,N.J.)、Fisher Scientific(Pittsburgh,Pa.)、もしくはSigma(St.Louis,Mo.)などの商業的供給者から入手可能であるか、またはFieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis,Volumes 1-17(John Wiley and Sons,1991)、Rodd’s Chemistry of Carbon Compounds,Volumes 1-5 and Supplemental volumes(Elsevier Science Publishers,1989)、Organic Reactions,Volumes 1-40(John Wiley and Sons,1991)、March’s Advanced Organic Chemistry(John Wiley and Sons,4th Edition)、及びLarock’s Comprehensive Organic Transformations(VCH Publishers Inc.,1989)などの参照文献に記載の手順に従う当業者に既知の方法によって調製されるかのいずれかである。
特に明示的に指定されない限り、本明細書に記載のいずれの方法も、そのステップを特定の順序で実施する必要があるものとして解釈されることを全く意図していない。したがって、方法の請求項が、そのステップが従うべき順序を実際に列挙していない場合、あるいはそのステップが特定の順序に限定されるべきであることを請求項または説明において特に指定されない限り、いかなる点でも順序が推測されることを全く意図していない。これは、ステップの配置または操作の流れに関する論理的な問題、文法構成または句読法から派生する明らかな意味、及び本明細書に説明される実施形態の数または種類を含む、任意のあり得る非明示的な解釈の根拠に対して成り立つ。
以下の実施例は、例証目的のためのみに提供され、かつ本開示の単なる例示であることを意図しており、本明細書に提供される特許請求の範囲の範疇を限定することを意図していない。数字(例えば、量、温度など)については、正確性を確実にするための努力がなされているが、ある程度の誤差及び偏差を考慮されたい。
材料
Sigma Aldrichから受領した、α-ブロモイソブチリル臭化物、N-Boc-エタノールアミン、トリフルオロ酢酸、1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミン(97%)、[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]ジメチル-(3-スルホプロピル)アンモニウム水酸化物、テトラブチルアンモニウム塩化物、及び銅(I)塩化物を使用した。重炭酸ナトリウム、塩化メチレン、硫酸マグネシウム、及び2,2,2-トリフルオロエタノールを、Alfa Aesarから購入した。Sylgard 184キット(Dow Corning)を、Fisher Chemicalから入手した。
双性イオン性ポリマー、ポリスルホベタイン(PSB)を、コーティングの汚染防止成分として選択した。静電的に水を吸着させることによって、PSBコーティングは、有機物質がその表面に付着するのを防止する薄い水和障壁を形成する。PSB-メタクリレートのラジカル開始グラフト重合などの、表面にPSBコーティングを付着させるために一般的に使用されるアプローチは、スケーラビリティ要件を満たさない、無酸素状態の使用、事前調整ステップ、または長い反応時間を必要とする。エアフリーグラフト重合の使用を回避するために、分子アンカーとしてペルフルオロフェニルアジド(PFPA)を用い、周囲条件下でポリマー材料の表面にPSBコーティングをグラフトした。UV光で誘因された場合、PFPA部分は、アミン含有物質との共有結合、C=C二重結合、及びC-H結合を形成する高反応性のニトレンを生成する。この方法では、驚くべきことに、PSBが、事前調整ステップを必要とすることなく、周囲条件下でUV光を使用して、様々な基質に急速にコーティングされていることが見出された。加えて、水がPFPA-PSBコーティングの光グラフトのための最適な溶媒を提供し、PFPA-PSBの光グラフトは、有機溶媒の存在下ではうまく進行しなかったことが予想外に見出された。
実施例1.ATRP開始剤2-アミノエチル2-ブロモイソブチレートの合成
ATRP開始剤2-アミノエチル2-ブロモイソブチレートを、以下の手順に従って合成した。5gの2-ブロモイソブチリル臭化物を、12mlの塩化メチレン中の3.8gのt-Boc-アミノエチルアルコール及び2.5gのトリエチルアミンの溶液に氷浴中で添加した。16時間後、塩を濾過し、濾液を飽和重炭酸ナトリウム溶液で抽出した。塩化メチレン相を硫酸マグネシウムで乾燥し、蒸発させた。得られたt-Boc-アミノエチル2-ブロモイソブチレートを、15mlのトリフルオロ酢酸(TFA)で2時間処理し、エチルエーテルを添加して結晶化した(収率85%)。
実施例2.ペルフルオロフェニルアジドメタクリルアミドの合成
1.00gのN-(3-アミノ-プロピル)-メタクリルアミド及び1.41gのトリエチルアミンを、40mLのクロロホルム中に25℃で溶解し、1時間攪拌した。次いで、溶液を0℃に冷却した。別個に、10mLのクロロホルム中の1.45gのペンタフルオロベンゼンスルホニル塩化物及び0.85gのトリエチルアミンの溶液もまた、0℃に冷却し、反応物に徐々に滴加した。反応混合物を氷浴中に配置し、室温にさせた。24時間後、反応物をDI水で3回洗浄し、有機層を減圧下で蒸発させた。次いで、得られた生成物を、40mLの3:1のアセトン:水中に溶解した。次いで、1.5gのアジ化ナトリウムを添加した。24時間後、反応物を、クロロホルム及び水に分配した。有機層を、DI水で3回洗浄し、減圧下で蒸発させて、約1.2gのペルフルオロフェニルアジドメタクリルアミド生成物を得た。
実施例3.ポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)の重合
Figure 0007410865000068
ポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)を、以下のとおり合成した:2gのスルホベタインメタクリレートモノマー、156mgのペルフルオロフェニルアジドメタクリルアミドモノマー、及び2gのテトラブチルアンモニウム塩化物を、シュレンクフラスコ中の30mLのトリフルオロエタノール中に溶解し、2回の真空アルゴンサイクルを経た。次いで、14mgのCu(I)Cl及び76μLの1,1,4,7,10,10-ヘキサメチルトリエチレンテトラミンを添加した。シュレンクフラスコをゴム隔膜で密封し、さらに2回の真空アルゴンサイクルを実施した。最後に、44mgのTFAで保護されたATRP開始剤としての2-アミノエチル2-ブロモイソブチレートを、少量のトリフルオロエタノール(約0.5mL)中に溶解して、注射器でシュレンクフラスコ内に注入し、続いて、さらに2回の真空アルゴンサイクルを実施した。重合は、アルゴン保護下で60℃で行った。24時間後、反応混合物を室温に冷却し、ポリマーを、1000ダルトンの分画分子量を有する膜を使用して膜透析を実施することによって精製した。得られたコポリマーを、さらなる使用の前に凍結乾燥した。
NMRスペクトルを、Bruker DPX300分光計で記録した。化学シフトを、残留溶媒シグナルに較正した。分子量及び分散度を、屈折率検出器S3 RID-10A、1つのTosoh TSKGelガードカラム、及び1つのTosoh TSKGel G4000PWカラムを用いて、Shimadzu HPLCシステムにおいてゲル浸透クロマトグラフィーによって測定した。溶出液は、25℃の0.1MのNaNO+20mMのリン酸緩衝液pH7+20%のMeCNであった(流速0.7mL/分)。較正を、Polymer Laboratoriesからの単分散に近いPEG標準を使用して実施した。光散乱を使用して、絶対分子量を得た。
実施例4.シリコーン表面改質及び特性評価
ポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)を、DI水中に溶解または懸濁して、2~20mg/mLの水性混合物を調製した。シリコーンエラストマーフィルムを、10:1(重量比)で塩基:架橋剤(Sylgard 184)を混合し、続いて真空下で脱気し、その後70℃で8時間架橋することによって調製した。耐生物付着実験のために、2mg/mLのポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)水性混合物を、硬化したシリコーンエラストマー表面に伸展し、254nmのUV光照射に10分間曝露した。次いで、シリコーンエラストマー表面を大量のDI水ですすいで、未反応及び物理的に吸着されたポリ(スルホベタインメタクリレート-コ-ペルフルオロフェニルアジドメタクリレート)分子を表面から除去し、さらなる使用の前に水層下に保存した。
ポリマーコーティング上の脱イオン水(18MΩ/cm、ミリポア)の接触角を、Rame-Hart Model 590ゴニオメータを使用して測定した。注射器によって水が供給された場合には前進角(θadv)を測定し、一方、注射器によって水が除去された場合には後退角(θREC)を測定した。合計液滴体積は5μLであり、ポンプ吐出速度は0.2μL/秒であった。各表面の3つ以上の異なる位置において測定を行い、報告された値は、平均±標準偏差の形式である。
表面改質のために、以下の光反応を行う。最初に、Nを解放することによってPFPAを分解し、UV光による化合物の活性化の際に、一重項フェニルニトレンを得る。一重項フェニルニトレンは、C-HまたはN-H挿入及びC=C付加反応をさらに受け、これらは標的表面との共有結合形成に寄与する(Liu,L.-H.et al.Perfluorophenyl azides:new applications in surface functionalization and nanomaterial synthesis.Accounts of Chemical Research 2010,43(11),1434-1443)。このプロセスでは、「一重項フェニルニトレン」反応中間体は強い求核剤であり、その安定性は、酸素及び水分子の存在によって影響されない。
実施例5.基質改質及び特性評価
PSBで基質をコーティングする:PDMS基質を、エラストマー対硬化剤を10:1の比率で混合し、続いて80℃で1時間硬化することによって調製した。PDMSディスクを、レーザ切断機を用いて直径3mmのディスクに切断した。約2、5、または10mg mL-1の濃度を有する30μLのコーティング(PSB)混合物を、各ディスクの表面に配置して伸展した。次いで、PSBを、無菌条件下で10分間、254nmのUV光に曝露し、続いてMilli-Q水ですすぎ、空気で乾燥させることによって、ディスク上に架橋した。
接触角の可視化及び測定:PDMS、ナイロン66、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、及びポリエチレンなどの様々な基質における水接触角を、17μLのMilli-Q水を室温で平坦な基質上に配置し、続いてそれらを撮像することによって可視化した。画像を、Fta32バージョン2.1ソフトウェアを使用して分析し、接触角を測定した。PDMS基質上の水接触角の回復を研究するために、それらを2つのグループ:(i)Oプラズマ(Plasma Etch PE25-JW Plasma Cleaner、NV,US)を使用して1分間処理し、続いて1、2、4、7、及び10日後の水接触角を測定した、コーティングされていないPDMSシート、ならびに(ii)PSBでコーティングし、同様に接触角を時間とともに測定したPDMSシートに分けた。
プロフィロメトリー:較正された、機械式2-Dプロフィロメータ(Dektak)を使用して、PDMS基質上のポリマーコーティングの粗度を測定した。ポリマーを、上記に説明されるように最初にコーティングし、プロフィロメータの測定プラットフォーム下に配置した。90°の針先角を有する25μmのダイヤモンド針を、60秒間1.7mmの長さで横断した。直径を横切る、コーティングされたポリマーの一端から他端への3回の測定を、試料毎に実施した。次いで、Dektak V9ソフトウェアを使用して測定値を分析し、距離に対する粗度を得た。
XPS研究を、10mA及び15kVで作動する単色Al Kα X線源を有するKratos AXIS Ultra DLDにおいて行った。調査スペクトル及び個々の高分解能スペクトルを、それぞれ、160eV及び20eVのパスエネルギーを使用して収集した。データ処理を、CasaXPS 2.3ソフトウェアを使用して実施し、スペクトルの結合エネルギーを、C1sの高分解能スペクトルにおける炭化水素ピークを284.6 eVに割り当てることによって較正した。
細胞培養:NIH/3T3線維芽細胞を、10%のFBS及び1%のP/Sを含むDMEMを含有する細胞培養フラスコ中で培養し、週に2回継代した。この目的のために、標準的な細胞培養インキュベータ(Thermo Fisher Scientific、PA,USA)を使用して、5%のCO雰囲気及び37℃の温度を提供した。細胞研究を行うために、0.5%のトリプシン-EDTAを使用して線維芽細胞をトリプシン処理し、血球計数器を使用してそれらをカウントし、続いて所望の基質上にそれらを播種した。
細胞付着:トリプシン処理した線維芽細胞を、100μLの細胞懸濁液(1mLの培地中、約1×10の細胞密度)を処理されたウェルプレート上に配置することによって、PSBでコーティングされた96ウェルプレート上に播種して、24時間培養した。コーティングされていないウェルプレートを、対照として使用した。
細胞毒性評価:未架橋PSBの細胞毒性を評価するために、トリプシン処理した線維芽細胞を、100μLの細胞懸濁液(1mLの培地中、約1×10の細胞密度)を配置して、24時間培養し、続いて所望の量の未架橋PSBを培地に添加して、さらに72時間培養することにより、96ウェルプレート上に播種した。架橋されたPSBの細胞毒性を、500μLの細胞懸濁液(1mLの培地中、約2×10の細胞密度)を24ウェルプレート中に播種して、24時間培養し、続いてPSBでコーティングされたPDMSディスク(直径約6mm、高さ約3mm)を培地中に配置して、さらに72時間培養することによって評価した。
代謝活性評価:MTT((3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウム臭化物)(Thermo Fisher Scientific)染色溶液を、DPBS中約5mg mL-1の濃度で調製した。細胞培養培地を、ウェルプレートから除去し、続いてDPBSで1回すすいだ。次いで、ウェルを、9:1の比率の新鮮な培地及びMTT溶液で充填した。ウェルプレートを、アルミニウム箔で包み、37℃で5%のCOで4時間インキュベートした。4時間後、ウェルをピペットで吸引し、200または500μLのDMSOを、96及び24ウェルプレートにそれぞれ添加した。ウェルプレートを、再度アルミニウム箔で包み、回転機上に30分間放置した後、吸光度を、ミクロプレート読み取り機(Synergy HTX multi-mode reader、BioTek、VT,USA)を使用して570nmで記録した。
生細胞/死細胞アッセイ:細胞生存率を評価するために、生細胞/死細胞蛍光アッセイを使用した。染色溶液を、エチジウムホモダイマー-1(20μL)及びカルセインAM(5μL)をDPBS(10mL)に添加することによって調製した。アッセイを実施するために、細胞を1mLの染色溶液で約20分間インキュベートし、カルセインについては励起/蛍光波長約494/515nmで、及びエチジウムホモダイマー-1については528/617nmで、蛍光顕微鏡(Axio Observer 5、Zeiss、Germany)を使用して撮像した。
タンパク質吸着:タンパク質吸着を、100μgの50μg mL-1のAlexa Fluor(商標)488(AF)でコンジュゲートされたBSAを、各PDMS基質上で37℃で1時間インキュベートすることによって評価した。AFの光分解を阻害するために、アルミニウム箔を使用して基質を包んだ。次いで、PDMS基質を、Milli-Q水で穏やかにすすぎ、励起/蛍光波長約488/517nmで、蛍光顕微鏡(Axio Observer 5、Zeiss、Germany)を使用して、一定露光時間約1.13ミリ秒で撮像した。ImageJ(National Institutes of Health、US)を使用して、平均グレー値分析ツールを介して放出される蛍光を定量化した。平均画素明度は、基質に吸着されたタンパク質の量を間接的に反映する。バックグラウンド自己蛍光を、AFを含まない試料を対照として使用して除去した。
細菌培養:細菌種、エシェリキア・コリ(E.coli)、表皮ブドウ球菌(S.epidermidis)、黄色ブドウ球菌(S.aureus) Rosenbach、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)、緑膿菌(P.aeruginosa)、及びカンジダ・アルビカンス(C.albicans)を、この作業において使用した。全ての菌株を、30℃で150rpmで、中間対数期に達するまでインキュベートし、その時点で、細胞を、3800xgで8分間の遠心分離によって採取した。エシェリキア・コリ(E.coli)を、Luria-Bertani(LB)培養液において増殖させ、表皮ブドウ球菌(S.epidermidis)、緑膿菌(P.aeruginosa)、及び黄色ブドウ球菌(S.aureus) Rosenbachを、栄養培養液において増殖させ、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)を、トリプチケースソイ培養液(TSB)において増殖させ、カンジダ・アルビカンス(C.albicans)を、酵母型(YM)培養液において増殖させた。次いで、これらの初期培養物を、600nmで1の光学密度に調整し、1mL当たり1×10細胞~1mL当たり1×10細胞の範囲の初期総細胞数を有した。
細菌付着:直径55mmのペトリ皿を、10:1のエラストマー対硬化剤(Sylgard 184)で充填し、室温で少なくとも48時間硬化させて、皿の底部に厚さ3mmのPDMSフィルムを形成した。改質されたプレートを、PFPA-PSBを含有する溶液でコーティングし、254nmのUV光で照射した。改質または非改質PDMS皿の各々を、4mLの細菌または真菌懸濁液で播種し、35℃で24~72時間インキュベート(25rpmで振とう)した。次いで、細菌または真菌懸濁液を除去し、さらなる顕微鏡検査のために保存した。ペトリ皿を、パスツールピペットを使用して、滅菌脱イオン水で穏やかにすすぎ、4mLの色素溶液(SYTO 9 live/dead Baclight Bacterial Viability Kit L13152、Molecular Probes)中に15分間浸漬した。SYTO 9溶液は、キットの成分Aの内容物を30mLの滅菌脱イオン水中に溶解することによって調製した。染色が完了した後、ペトリ皿を脱イオン水で穏やかにすすぎ、10倍対物レンズ、40倍対物レンズ、蛍光灯、及び青色励起フィルタを備えたZeiss Axioskop 2顕微鏡に取り付けられた4倍CCDカメラ(Axiocam MRm System)を使用して撮像した。観察中、450~490nmの励起範囲で画像を撮像した。全ての蛍光画像において付着した微生物の数を、ImageJソフトウェアを使用して判定した。
統計分析:データを、少なくとも3通りの実験の平均値±標準偏差として報告した。一元配置分散分析(ANOVA)及びTukeyの多重比較法を使用し、0.05未満(p<0.05)、0.01未満(**p<0.01)、0.001未満(***p<0.001)、及び0.0001未満(****p<0.0001)のp値について、統計学的に有意な差異を特定した。
実施例6.細菌付着試験
エシェリキア・コリ(Escherichia coli)を、この試験のためのモデル細菌として使用した。純粋な細菌細胞培養物を、Luria-Bertani(LB)培養液中に懸濁し、150rpmで振とうしながら35℃で増殖させて、中間対数期に達するまでインキュベートし、その時点で、細胞を、3800xgで8分間の遠心分離によって採取した。次いで、細胞を、新鮮なLB培地を用いて、1mL当たり4×10細胞の濃度に再懸濁した。約1cmの膜試験片を、25rpm及び35℃で24時間、この細菌懸濁液中でインキュベートした。次いで、試験片を懸濁液から除去し、パスツールピペットを使用して、新鮮なLB培養液で穏やかにすすいだ。一度すすぐと、試験片を色素溶液(SYTO 9 live/dead Baclight Bacterial Viability Kit L13152、Molecular Probes)中に15分間浸漬した。SYTO 9溶液は、キットの成分Aの内容物を30mLの滅菌蒸留水中に溶解することによって調製した。染色が完了した後、試験片を新鮮なLB培養液で穏やかにすすぎ、蛍光灯及び緑色/赤色蛍光フィルタを搭載した顕微鏡(Olympus BX51顕微鏡)、ならびに4倍CCDカメラ付属装置(FVIEW-II、Soft Imaging System、USA)を使用して撮像した。
実施例7.PSB改質PDMS基質におけるBSAの吸着
PSB改質PDMS基質におけるBSAの吸着の評価、及びそれらの非改質PDMSとの比較を示した。図6aは、Alexa Fluor(商標)ウシ血清アルブミン(AF-BSA)中でインキュベートし、続いて水で完全にすすいだ後の基質の蛍光画像を提示する。コーティングされていないPDMSシートでは、BSAの吸着は、AFの緑色の点に基づいて明らかである。PSBで基質をコーティングすることにより、緑色の点の数は有意に減少し、5mg mL-1以上の濃度を有するPSB混合物でコーティングを実施した場合には、吸着されたタンパク質はほぼ全く観察されない。対照実験は、milli-Q水中でインキュベートされた、コーティングなし及びコーティングされたPDMS基質の蛍光画像であり、明るい点を一切示していない。BSA吸着を、図6bに示される画像の平均画素明度を測定することによって定量化した。PSBで基質をコーティングすることにより、PSBコーティング混合物の濃度が2mg mL-1の場合には、画素明度は約2の係数まで低下し、PSB濃度をさらに上昇させることにより、タンパク質吸着は1100%超低減し、基質へのタンパク質付着をほぼ完全に排除する。タンパク質吸着の低減は、PSB培地インターフェースでの結合水層の形成に起因する場合があり、タンパク質と基質との間の静電相互作用及び疎水性相互作用を有意に減少させる。
実施例8.PSBでコーティングされた細胞培養ウェルプレート上の細胞付着の評価
PSB改質細胞培養ウェルプレート上に播種されたNIH/3T3線維芽細胞の挙動を、コーティングされていないウェルと比較して探究した。コーティングされていないウェルの明視野画像(図7a)は、細胞が、数時間以内にPDMS基質上に付着して伸展する傾向があることを示し、一方、PSB改質ウェルは、細胞付着を完全に阻害し、培地中の細胞剥離及び凝集をもたらす。挿入画像は、それらの形態のより良い視覚化のために細胞の高倍率図を示す。また、24時間培養した後に生細胞/死細胞アッセイを使用して細胞を染色し、それらの生存率を評価した。図7bに示すように、コーティングされていないウェルプレート及びPSB改質ウェル上で培養された線維芽細胞を、生細胞/死細胞染色を使用して固定した。コーティングされていないウェルは、細胞のほぼ100%の付着及び生存を可能にしたが、PSB改質サブステージは、細胞付着を阻害し、細胞死をもたらした。剥離した細胞は、染色プロセス中に洗い流された。陰性対照は、完全な細胞死をもたらす、DMSO中の細胞培養物を含むことに留意されたい。図7cは、4πA/Pから測定された細胞の形状係数を提示し、ここで、Aは、細胞表面積であり、Pは、少なくとも20個の細胞の分析から得られた境界である。形状係数が約1である場合、細胞は球状の形状を採用し、伸長細胞は形状係数を1未満とし、細胞株は0に達する。コーティングされていないウェルプレート上で培養された細胞の形状係数は約0.2であり、伸長形態が細胞伸展の結果であることを証明する。2mg mL-1超のPSB濃度で、0.85超の細胞の形状係数、ほぼ球状形態を示す。さらに、播種した細胞で正規化された基質に付着した細胞のパーセンテージを図7dに提示する。これは、コーティングされていない基質が細胞増殖を可能とする(100%超の値に反映される)一方、コーティングされた基質は付着を支持しないことを示す。
実施例9.蛍光顕微鏡画像及び微生物付着の定量分析
PSB改質及び非改質表面における24~48時間のインキュベーション後の微生物付着から蛍光顕微鏡画像及び定量分析結果を得た(図8)。いくつかのグラム陰性菌、グラム陽性菌、バイオフィルム形成株、及び1つの真菌を、コーティングなし及びPSBコーティングされたPDMSシート上で直接インキュベートし、蛍光顕微鏡を用いて分析した。PSB改質表面は、全ての株を通して、非改質表面と比較して、細菌及び真菌付着ならびにバイオフィルム形成において有意な減少を示す。双性イオン性コーティングを、水と静電的に強固に結合し、付着を促進する細菌表面タンパク質の付着、及びカスケードを形成するバイオフィルムの活性化を防止する。
実施例10.流動下でのPSBコーティングされたPDMSマイクロ流体チャネルにおけるタンパク質及び細菌付着の評価
PDMS基質を利用するマイクロ流体システムは、静的条件下及び流動条件下の両方で、タンパク質及び細胞付着におけるPSBコーティングの効果を研究するための有用なプラットフォームを提供する。蛍光フィブリノーゲンをモデルタンパク質として選択した実験と、緑色蛍光タンパク質(GFP)含有エシェリキア・コリ(Escherichia coli)をモデル細菌として選択した実験との、2組の実験を実施した。これらの実験のために、直径1mmのマイクロ流体チャネルを製造した。PDMSは比較的UV透過性の材料であるため、改質チャネルを、PSB含有混合物をチャネルに流し、UV光を照射することによって得た。次いで、DI水を、チャネルを通して流し、あらゆる未結合物質を除去した。
冒頭で考察したように、蛍光フィブリノーゲンを、その可用性及び血液凝固におけるフィブリノーゲンの役割に起因して、この研究のためのモデルタンパク質として選択した。流動及び静的実験の両方のために、DI水中の10μg mL-1の蛍光フィブリノーゲンの溶液を調製した。流動実験(図9a)では、溶液が10ul/分の速度でシリンジポンプを介してシリンジを通って押し出されるように、マイクロ流体チャネルを顕微鏡下に配置した。画像を、チャネルが充填された時点(0分)及びその後5分毎に、1秒の露光で撮像した。一連の最初の画像と比較して各画像において見られる蛍光の増加は、チャネルの壁への蛍光フィブリノーゲンの付着に起因し得る。0分でのコーティングなしのPDMSの画像とPSB-PDMSの画像との間の差異は、チャネルが充填された場合、蛍光フィブリノーゲンの付着に起因するものである。ImageJを使用して、各画像の平均蛍光強度を表す平均グレー値を決定し、初期(0分)画像に対するパーセンテージ増加を算出した。コーティングなしのPDMS蛍光強度は、5、10、及び15分の画像で、それぞれ138.3%、217.2%、及び280.3%増加した。PSB-PDMSコーティングされたチャネルでは、5、10、及び15分の画像について、それぞれ20.5%、26.5%、及び31.9%の蛍光強度の増加があった。静的付着実験(図9b)では、チャネルを、DI水中の10ug/mLの蛍光フィブリノーゲンの溶液で再び充填した。溶液を30分間放置してから、DI水を、10ug/mLの速度で2分間、チャネルを通して流し、あらゆる未結合タンパク質を除去した。500ミリ秒の露光で各チャネルの画像を撮像した。コーティングなしのPDMSチャネルへは有意な付着があり、PSB-PDMSチャネルへは事実上付着がない。
実施例11.未架橋及び架橋PSBの細胞毒性
図10aに概略的に示されるように、架橋前のPSBの細胞毒性を、未架橋PSBを細胞培養培地に添加し、72時間以内の2D培養線維芽細胞の挙動を監視することによって調査した。細胞の代謝活性を、細胞内紫色ホルマザンの形成に起因する蛍光強度の変化に反映される、実行可能な、代謝的に活性な細胞によるMTTの減少に基づいて定量化する。蛍光強度を、1日目、2日目、及び3日目のPSBを含まない培地中の細胞から得られた蛍光強度で正規化し、最大1.6mg mL-1のPSBが、細胞の代謝活性においていかなる有意な減少も誘発しない、すなわち、PSBが細胞生存率を損なわないことを示す。図10bに提示されるように、生細胞/死細胞アッセイを使用した細胞の染色は、未架橋PSBに曝露された細胞の挙動が、100%の生存率を示すPSBを含まない細胞と同様であることを示す。また、図10cに概略的に示されるように、架橋PSB(コーティング)の毒性を、それをPDMSディスク上にコーティングし、ディスクを2D線維芽細胞培養の細胞培養培地中でインキュベートすることによって評価した。培地中で、PDMS基質またはPSBでコーティングされたPDMS基質とインキュベートされた細胞の代謝活性は、対照と同一であり、コーティングの生体安全性を証明する。コーティングされたPDMSでインキュベートされた線維芽細胞の生細胞/死細胞染色(図10d)は、毒性の徴候(死細胞)を全く示さず、架橋PSBが、細胞に対していかなる細胞毒性も課さないことをさらに確認した。したがって、PSBは、細胞と直接接触している基質、例えば、医療機器をコーティングするための安全なプラットフォームを提供する。
実施例12.コンタクトレンズの改質及び特性評価
世界中で1.4億人を超えるコンタクトレンズ(CL)着用者が存在し、その約50%が乾燥や不快感を報告し、結果的に約26%もの着用者が最初の1年以内に製品の使用を中止する。Zion Market Researchの研究によると、コンタクトレンズ市場は、2017年に109.1億ドルの価値があり、2024年まで毎年7.1%の割合で成長することが予想されている。したがって、着用者の不快感を低減する優れた材料及び表面特性を有する次世代のコンタクトレンズに対する有意な関心が存在する。
ヒドロゲルは、その高い酸素透過性及び湿潤性のため、コンタクトレンズのために選択される主な材料となっている。表面潤滑性、レンズ水和性、酸素透過性、及びタンパク質/細菌付着は全て、コンタクトレンズの不快感の頻度に影響を与える要因である。増強された物理的表面特性をもたらすコンタクトレンズの表面改質が、報告されている着用者の快適性を改善することが示されている。いくつかの有望な表面改質が提示されているが、用いられる表面改質戦略のほとんどは、高価な化学薬品/設備または製造時間の延長を必要とし、コンタクトレンズのために必要なこれらのプロセスを低コストで拡張することを困難にしている。
ペルフルオロフェニルアジドポリスルホベタイン(PFPA-PSB)コポリマーを生成するためにメタクリレート/メタクリルアミド結合を介して重合を開始されたラジカルを、コンタクトレンズのコーティングのために使用した。コポリマーを、異なる濃度で水と混合し、コーティング混合物を作製した。コンタクトレンズをコーティング混合物中に浸漬し、コーティングを、周囲条件下での254nmのUV光への曝露の際に表面にグラフトする。
2つの形態の改質コンタクトレンズを提示した。第一に、(PFPA-PSB改質)を、10mg/mLの濃度でDI水中のPFPA-PSBの混合物中に単純に浸漬し、254nmのUV光に15分間供した。第二に、(エタノール処理、PFPA-PSB改質)を、PFPA-PSB混合物中に浸漬する前に、エタノール中に5分間浸漬して、UV光に供した。3種類の異なるコンタクトレンズ:Acuve Oasys(2週間使用)、Acuve Moist(1日使用)、及びAcuve Oasys with Hydraluxe(1日使用)を、この作業のために購入した。各種のレンズについて、対照試料、PFPA-PSB改質試料、及びエタノール処理、PFPA-PSB改質試料を使用した。
接触角測定を、ゴニオメータ及びDI水を使用して行った(図11)。全ての場合において、改質された試料は、対照より低い接触角を呈し、改質がより親水性の表面を誘導することを示す。
次いで、細菌付着試験を、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)を使用して実施した。コンタクトレンズ試料を、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)の溶液中で24時間インキュベートし、次いでDI水ですすいで、SYTO 9色素溶液を使用して染色し、次いで再びすすいで、未結合色素を除去した。次いで、試料を、240ミリ秒の露光で485nmで蛍光顕微鏡を使用して画像化した。各試料の3つの画像を撮像し、蛍光画素数を、imageJを使用して定量化し、各画像についてパーセント面積被覆率値を得た。これらの値を、各試料について平均して、各試料について撮像された画像のうちの1つとともに図12に提示されている、パーセント面積被覆率値を得た。
次いで、コンタクトレンズをDI水に24時間浸漬してから取り出し、キャップのないシンチレーションバイアル中で乾燥させる、時限乾燥実験を実施した。各コンタクトレンズの質量を、0分、30分、60分、120分、180分、240分、及び300分で記録した。次いで、コンタクトを真空チャンバー内に一晩配置し、残存するあらゆる水を除去して、各レンズの乾燥重量を得た。次いで、含水量値を、各時点で観察された重量から乾燥重量を減算し、その値を観察された重量で除算することによって得た。結果は図13に提示され、全ての場合において、改質試料が優れた保水性を示すことが明らかである。
本明細書では、本開示の好ましい実施形態が示され、説明されているが、そのような実施形態は、例示として提供されているにすぎないことは、当業者には明らかであろう。ここで、当業者は、本開示から逸脱することなく、数多くの変形、変更、及び置換を思いつくであろう。本開示の実践において、本明細書に説明される本開示の実施形態に対して様々な代替物が用いられ得ることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲が本開示の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲の範疇内の方法及び構造ならびにそれらの均等物が、それらによって網羅されることが意図される。
付番された実施形態
以下の実施形態は、本明細書に開示される特徴の組み合わせの非限定的な変形を列挙する。特徴の組み合わせの他の変形もまた企図される。特に、これらの付番された実施形態の各々は、列挙される順序とは無関係に、全ての先行するまたは後続する付番された実施形態に依存するまたは関連するものとして企図される。
実施形態1は、式(I)の構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000069
式中、
Aが、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(-NR)-から選択され、
Lが、-OQ、-NRQ、及び-N(Rから選択され、
Qが、以下の式で表される構造であり、
Figure 0007410865000070
Zが、-CR6a6b-、-C(=O)-、-C(=NH)-、及び-C(=NH)NR-から選択され、
mが、0、1、2、3、4、5、6、7、及び8から選択される整数であり、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各Rが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、及び-X-任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4a、R4b、R5a、R5c、R6a、及びR6bが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたアリール、-NR8a8b、-NR8a8b8c+、-S(=O)、-S(=O)OR、-C(=O)O、及び-C(=O)ORから選択され、
5bが、-NR10a10bまたは-NR10a10b10c+であり、
各R、R8a、R8b、R8c、及びRが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
各R10a及びR10cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたアリール、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)S(=O)OH、-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)O、及び-(任意に置換されたC1-C8アルキレン)C(=O)OHから選択され、
10bが、-(C=O)-C2-C6アルケニル、-(S=O)-C2-C6アルケニル、または-(S=O)-C2-C6アルケニルである。
実施形態2は、以下から選択される構造を有する、実施形態1に記載の化合物である。
Figure 0007410865000071
Figure 0007410865000072
実施形態3は、以下から選択される構造を有する、実施形態1または2に記載の化合物である。
Figure 0007410865000073
実施形態4は、以下の構造を有する、実施形態1~3のいずれか1つに記載の化合物である。
Figure 0007410865000074
実施形態5は、以下から選択される構造を有する、実施形態1に記載の化合物である。
Figure 0007410865000075
実施形態6は、以下の構造を有する、実施形態1に記載の化合物である。
Figure 0007410865000076
実施形態7は、R1a、R1b、R2a、及びR2bが、それぞれ-Fである、実施形態5または6に記載の化合物である。
実施形態8は、Zが、-CR6a6b-である、実施形態1~7のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態9は、R6a及びR6bが、それぞれ水素である、実施形態8に記載の化合物である。
実施形態10は、mが、0、1、2、または3である、実施形態1~9のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態11は、mが、0である、実施形態10に記載の化合物である。
実施形態12は、R5aが、水素であり、R5bが、-NR10a10bであり、R5cが、水素である、実施形態1~11のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態13は、式(Ia)の構造を有する、実施形態1に記載の化合物である。
Figure 0007410865000077
実施形態14は、式(Ib)の構造を有する、実施形態1に記載の化合物である。
Figure 0007410865000078
実施形態15は、R10aが、水素である、実施形態13または14に記載の化合物である。
実施形態16は、Rが、水素である、実施形態13~15のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態17は、式(II)の構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000079
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオン性である。
実施形態18は、各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、実施形態17に記載の化合物である。
実施形態19は、各R1a及びR1bが、独立して、FまたはClである、実施形態17または18に記載の化合物である。
実施形態20は、R1a及びR1bが、それぞれFである、実施形態17~19のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態21は、各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CFから選択される、実施形態17~20のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態22は、各R2a及びR2bが、独立して、F、Cl、-CN、及び-CFから選択される、実施形態17~21のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態23は、R2a及びR2bが、それぞれFである、実施形態17~22のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態24は、Aが、-S(=O)-であり、Aが、-C(=O)-であり、Aが、-C(=O)-である、実施形態17~23のいずれか一項に記載の化合物。
実施形態25は、B及びBが、それぞれ-NR3c-である、実施形態24に記載の化合物である。
実施形態26は、R3cが、水素または-CHである、実施形態25に記載の化合物である。
実施形態27は、R3cが、水素である、実施形態26に記載の化合物である。
実施形態28は、Bが、-O-である、実施形態24に記載の化合物である。
実施形態29は、Dが、-S(=O)OR9aまたは-C(=O)OR9aである、実施形態17~28のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態30は、R9aが、-CHである、実施形態29に記載の化合物である。
実施形態31は、Dが、-S(=O)または-C(=O)Oである、実施形態17~28のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態32は、Dが、-S(=O)である、実施形態31に記載の化合物である。
実施形態33は、各R6c及びR6dが、水素である、実施形態17~32のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態34は、各R3a及びR3bが、-CHである、実施形態17~33のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態35は、R11aが、水素または-CHである、実施形態17~34のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態36は、R11aが、-CHである、実施形態35に記載の化合物である。
実施形態37は、R12aが、水素または-CHである、実施形態17~36のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態38は、R12aが、-CHである、実施形態37に記載の化合物である。
実施形態39は、各R11b、R11c、R12b、及びR12cが、水素である、実施形態17~38のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態40は、式(III)の構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000080
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
実施形態41は、各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、実施形態40に記載の化合物である。
実施形態42は、各R1a及びR1bが、独立して、FまたはClである、実施形態40または41に記載の化合物である。
実施形態43は、R1a及びR1bが、それぞれFである、実施形態40~42のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態44は、各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CFから選択される、実施形態40~43のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態45は、各R2a及びR2bが、独立して、F、Cl、-CN、及び-CFから選択される、実施形態40~44のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態46は、R2a及びR2bが、それぞれFである、実施形態40~45のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態47は、Aが、-S(=O)-であり、Aが、-C(=O)-であり、Aが、-C(=O)-である、実施形態40~46のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態48は、B及びBが、それぞれ-NR3c-である、実施形態47に記載の化合物である。
実施形態49は、R3cが、水素または-CHである、実施形態48に記載の化合物である。
実施形態50は、R3cが、水素である、実施形態49に記載の化合物である。
実施形態51は、Bが、-NR3c-である、実施形態47に記載の化合物である。
実施形態52は、R3cが、水素である、実施形態51に記載の化合物である。
実施形態53は、Eが、-NR9a9b9c+または-S(=O)OR9aである、請求項40~52のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態54は、Eが、-NR9a9b9c+である、請求項53に記載の化合物である。
実施形態55は、各R9a、R9b、またはR9cが、Hまたは-CHである、実施形態54に記載の化合物である。
実施形態56は、各R9a、R9b、またはR9cが、Hである、実施形態55に記載の化合物である。
実施形態57は、各R9a、R9b、またはR9cが、-CHである、実施形態55に記載の化合物である。
実施形態58は、Eが、-S(=O)OR9aである、実施形態53に記載の化合物である。
実施形態59は、R9aが、Hまたは-CHである、実施形態58に記載の化合物である。
実施形態60は、各R9aが、Hである、実施形態59に記載の化合物である。
実施形態61は、各R9aが、-CHである、実施形態59に記載の化合物である。
実施形態62は、各R6c及びR6dが、独立して、水素または-CHから選択される、実施形態40~61のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態63は、各R3a及びR3bが、-CHである、実施形態40~62のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態64は、R11aが、水素または-CHである、実施形態40~63のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態65は、R11aが、-CHである、実施形態64に記載の化合物である。
実施形態66は、R12aが、水素または-CHである、実施形態40~65のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態67は、R12aが、-CHである、実施形態66に記載の化合物である。
実施形態68は、各R11b、R11c、R12b、及びR12cが、水素である、実施形態40~67のいずれか1つに記載の化合物である。
実施形態69は、実施形態1~68のいずれか1つに記載の化合物でコーティングされている、医療デバイスである。
実施形態70は、医療デバイスの表面が、約10,000~約250,000の数平均分子量を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている、耐生物付着医療デバイスである。
実施形態71は、フェニルアジド系コポリマーが、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する、実施形態70に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態72は、フェニルアジド系コポリマーが、約10,000~約40,000の数平均分子量を有する、実施形態70に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態73は、フェニルアジド系コポリマーが、約20,000~約60,000の数平均分子量を有する、実施形態70に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態74は、フェニルアジド系コポリマーが、約40,000~約100,000の数平均分子量を有する、実施形態70に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態75は、フェニルアジド系コポリマーが、約80,000~約160,000の数平均分子量を有する、実施形態70に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態76は、フェニルアジド系コポリマーが、約120,000~約200,000の数平均分子量を有する、実施形態70に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態77は、フェニルアジド系コポリマーが、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する、実施形態70に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態78は、フェニルアジド系コポリマーが、約15,000~約18,000の数平均分子量を有する、実施形態70に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態79は、医療デバイスの表面が、約1~1.5の多分散指数(PDI)を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている、耐生物付着医療デバイスである。
実施形態80は、PDIが、約1.4、1.3、1.2、または1.1である、実施形態79に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態81は、PDIが、約1.19である、実施形態79に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態82は、医療デバイスが、歯科器具または医療器具を含む、実施形態70~81のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態83は、医療デバイスが、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態70~82のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態84は、医療デバイスが、コンタクトレンズである、実施形態83に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態85は、医療デバイスが、カテーテルである、実施形態83に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態86は、カテーテルが、留置カテーテルである、実施形態85に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態87は、カテーテルが、尿管カテーテルまたはフォーリーカテーテルを含む、実施形態85に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態88は、医療デバイスが、スコープである、実施形態83に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態89は、スコープが、画像誘導手術において利用されるスコープを含む、実施形態88に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態90は、スコープが、内視鏡検査または腹腔鏡検査において利用されるスコープを含む、実施形態88に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態91は、医療デバイスが、補聴器、人工喉頭、歯科インプラント、乳房インプラント、陰茎インプラント、頭蓋/顔面腱、腱、靭帯、半月板、または椎間板を含む、実施形態82または83に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態92は、医療デバイスが、人工骨、人工関節、または人工臓器を含む、実施形態82、83、または91のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態93は、人工臓器が、人工膵臓、人工心臓、義肢、または心臓弁を含む、実施形態92に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態94は、医療デバイスが、包帯または傷当てを含む、実施形態70~81のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態95は、コポリマーが、双性イオン性コポリマーを含む、実施形態70~94のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態96は、双性イオン性コポリマーが、ポリスルホベタインを含む、実施形態95に記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態97は、生物付着が、細菌、ウイルス、及び/または真菌によって生成される、実施形態70~97のいずれか1つに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態98は、耐生物付着医療デバイスを調製する方法であり、方法は、
a) 医療デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物と接触させることと、
b) ステップa)の医療デバイスの表面を、医療デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、耐生物付着医療デバイスを作製することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態99は、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスを調製する方法であり、方法は、
a) シリコン系デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、シリコン系デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
実施形態100は、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスを調製する方法であり、方法は、
a) デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含み、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態101は、光グラフトを行うのに十分な時間が、少なくとも1分、少なくとも2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、または30分である、実施形態98~100のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態102は、光源が、紫外光源である、実施形態98~101のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態103は、紫外光源が、少なくとも900μW/cmの強度を有する、実施形態102に記載の方法である。
実施形態104は、紫外光源が、240nm~280nm、240nm~275nm、240nm~270nm、240nm~265nm、240nm~260nm、240nm~255nm、240nm~250nm、240nm~245nm、250nm~280nm、250nm~275nm、250nm~270nm、250nm~265nm、250nm~260nm、255nm~280nm、255nm~275nm、255nm~270nm、255nm~265nm、255nm~260nm、260nm~280nm、260nm~275nm、260nm~270nm、または270nm~280nmの波長を有する、実施形態102または103に記載の方法である。
実施形態105は、紫外光源が、少なくとも240nm、245nm、250nm、251nm、252nm、253nm、254nm、255nm、256nm、257nm、258nm、259nm、260nm、261nm、262nm、263nm、264nm、265nm、266nm、267nm、268nm、269nm、270nm、275nm、または280nmの波長を有する、実施形態102または103に記載の方法である。
実施形態106は、ステップa)の混合物が、水溶液、水性コロイド、または水性懸濁液である、実施形態98~100のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態107は、ステップb)の光グラフトが、酸素の存在によって影響を受けない、実施形態98~100のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態108は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、実施形態17~68のいずれか1つに記載の化合物である、実施形態98~107のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態109は、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物が、1mg/mL~30mg/mLの混合物中の荷電性または双性イオン性コポリマーの濃度を有する、実施形態98~108のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態110は、混合物中の荷電性または双性イオン性コポリマーの濃度が、1mg/mL~25mg/mL、1mg/mL~20mg/mL、1mg/mL~15mg/mL、1mg/mL~10mg/mL、1mg/mL~5mg/mL、5mg/mL~30mg/mL、5mg/mL~25mg/mL、5mg/mL~20mg/mL、5mg/mL~15mg/mL、5mg/mL~10mg/mL、10mg/mL~30mg/mL、10mg/mL~25mg/mL、10mg/mL~20mg/mL、10mg/mL~15mg/mL、15mg/mL~30mg/mL、15mg/mL~25mg/mL、15mg/mL~20mg/mL、20mg/mL~30mg/mL、または20mg/mL~25mg/mLである、実施形態109に記載の方法である。
実施形態111は、混合物中の荷電性または双性イオン性コポリマーの濃度が、約1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、11mg/mL、12mg/mL、13mg/mL、14mg/mL、15mg/mL、16mg/mL、17mg/mL、18mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、21mg/mL、22mg/mL、23mg/mL、24mg/mL、25mg/mL、26mg/mL、27mg/mL、28mg/mL、29mg/mL、または30mg/mLである、実施形態109に記載の方法である。
実施形態112は、荷電性または双性イオン性コポリマーの濃度が、デバイスの平方センチメートル当たり0.1~1mgである、実施形態98~111のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態113は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する、実施形態99に記載の方法である。
実施形態114は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する、実施形態98または100~113のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態115は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約10,000~約40,000の数平均分子量を有する、実施形態98または100~113のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態116は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約20,000~約60,000の数平均分子量を有する、実施形態98または100~113のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態117は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約40,000~約100,000の数平均分子量を有する、実施形態98または100~113のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態118は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約80,000~約160,000の数平均分子量を有する、実施形態98または100~113のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態119は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約120,000~約200,000の数平均分子量を有する、実施形態98または100~113のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態120は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する、実施形態98または100~113のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態121は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約15,000~約18,000の数平均分子量を有する、実施形態98または100~113のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態122は、デバイスが、炭素系デバイスまたはシリコン系デバイスを含む、実施形態98または100に記載の方法である。
実施形態123は、デバイスが、シリコン系デバイスを含む、実施形態122に記載の方法である。
実施形態124は、シリコン系デバイスが、シリコン系ポリマー部分を含む、実施形態99または123に記載の方法である。
実施形態125は、シリコン系ポリマー部分が、シロキサンポリマー部分、セスキシロキサンポリマー部分、シロキサン-シルアリーレンポリマー部分、シルアルキレンポリマー部分、ポリシラン部分、ポリシリレン部分、またはポリシラザン部分を含む、実施形態124に記載の方法である。
実施形態126は、シリコン系デバイスが、シロキサンポリマー部分を含む、実施形態101に記載の方法である。
実施形態127は、デバイスが、炭素系デバイスを含む、実施形態98に記載の方法である。
実施形態128は、炭素系デバイスが、炭素系ポリマーを含む、実施形態127に記載の方法である。
実施形態129は、炭素系デバイスが、ポリオレフィン部分を含む、実施形態127に記載の方法である。
実施形態130は、ポリオレフィン部分が、ポリエチレン部分、ポリプロピレン部分、ポリ塩化ビニル部分、ポリフッ化ビニリデン部分、ポリテトラフルオロエチレン部分、ポリクロロトリフルオロエチレン部分、またはポリスチレン部分を含む、実施形態129に記載の方法である。
実施形態131は、炭素系ポリマーが、ポリアミド部分、ポリウレタン部分、フェノールホルムアルデヒド樹脂部分、ポリカーボネート部分、ポリクロロプレン部分、ポリアクリロニトリル部分、ポリイミド部分、またはポリエステル部分を含む、実施形態128に記載の方法である。
実施形態132は、炭素系ポリマーが、ナイロンを含む、実施形態128に記載の方法である。
実施形態133は、炭素系ポリマーが、ポリエチレンテレフタレートを含む、実施形態128に記載の方法である。
実施形態134は、コポリマーが、双性イオン性コポリマーを含む、実施形態98~133のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態135は、双性イオン性コポリマーが、ポリスルホベタインを含む、実施形態134に記載の方法である。
実施形態136は、生物付着が、細菌、ウイルス、及び/または真菌によって生成される、実施形態98~135のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態137は、式(II)の化合物を合成するための方法であり、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(V)の化合物と反応させることを含み、
Figure 0007410865000081
Figure 0007410865000082
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)及び式(V)の化合物は、それぞれ独立して、荷電性または双性イオン性である。
実施形態138は、各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、実施形態137に記載の方法である。
実施形態139は、各R1a及びR1bが、独立してFまたはClである、実施形態137または138に記載の方法である。
実施形態140は、R1a及びR1bが、それぞれFである、実施形態137~139のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態141は、各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CFから選択される、実施形態137~140のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態142は、各R2a及びR2bが、独立して、F、Cl、-CN、及び-CFから選択される、実施形態137~141のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態143は、R2a及びR2bが、それぞれFである、実施形態137~142のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態144は、Aが、-S(=O)-であり、Aが、-C(=O)-であり、Aが、-C(=O)-である、実施形態137~143のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態145は、B及びBが、それぞれ-NR3c-である、実施形態144に記載の方法である。
実施形態146は、R3cが、水素または-CHである、実施形態145に記載の方法である。
実施形態147は、R3cが、水素である、実施形態146に記載の方法である。
実施形態148は、Bが、-O-である、実施形態144に記載の方法である。
実施形態149は、Dが、-S(=O)OR9aまたは-C(=O)OR9aである、実施形態137~148のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態150は、R9aが、水素または-CHである、実施形態149に記載の方法である。
実施形態151は、Dが、-S(=O)または-C(=O)Oである、実施形態137~148のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態152は、Dが、-S(=O)である、実施形態151に記載の方法である。
実施形態153は、各R6c及びR6dが、水素である、実施形態137~152のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態154は、各R3a及びR3bが、-CHである、実施形態137~153のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態155は、R11aが、水素または-CHである、実施形態137~154のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態156は、R11aが、-CHである、実施形態155に記載の方法である。
実施形態157は、R12aが、水素または-CHである、実施形態137~156のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態158は、R12aが、-CHである、実施形態157に記載の方法である。
実施形態159は、各R11b、R11c、R12b、及びR12cが、水素である、実施形態137~158のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態160は、式(III)の化合物を合成するための方法であり、方法は、式(IV)の化合物またはその塩もしくは溶媒和物を、式(VI)の化合物と反応させることを含み、
Figure 0007410865000083
Figure 0007410865000084
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
実施形態161は、各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、実施形態160に記載の方法である。
実施形態162は、各R1a及びR1bが、独立してFまたはClである、実施形態160または161に記載の方法である。
実施形態163は、R1a及びR1bが、それぞれFである、実施形態160~162のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態164は、各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CFから選択される、実施形態160~163のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態165は、各R2a及びR2bが、独立して、F、Cl、-CN、及び-CFから選択される、実施形態160~164のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態166は、R2a及びR2bが、それぞれFである、実施形態160~165のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態167は、Aが、-S(=O)-であり、Aが、-C(=O)-であり、Aが、-C(=O)-である、実施形態160~166のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態168は、B及びBが、それぞれ-NR3c-である、実施形態167に記載の方法である。
実施形態169は、R3cが、水素または-CHである、実施形態168に記載の方法である。
実施形態170は、R3cが、水素である、実施形態169に記載の方法である。
実施形態171は、Bが、-NR3c-である、実施形態170に記載の方法である。
実施形態172は、R3cが、水素である、実施形態171に記載の方法である。
実施形態173は、Eが、-NR9a9b9c+または-S(=O)OR9aである、実施形態160~172のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態174は、Eが、-NR9a9b9c+である、実施形態173に記載の方法である。
実施形態175は、各R9a、R9b、またはR9cが、Hまたは-CHである、実施形態174に記載の方法である。
実施形態176は、各R9a、R9b、またはR9cが、Hである、実施形態175に記載の方法である。
実施形態177は、各R9a、R9b、またはR9cが、-CHである、実施形態175に記載の方法である。
実施形態178は、Eが、-S(=O)OR9aである、実施形態173に記載の方法である。
実施形態179は、R9aが、Hまたは-CHである、実施形態178に記載の方法である。
実施形態180は、各R9aが、Hである、実施形態179に記載の方法である。
実施形態181は、各R9aが、-CHである、実施形態179に記載の方法である。
実施形態182は、各R6c及びR6dが、独立して、水素及び-CHから選択される、実施形態160~181のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態183は、各R3a及びR3bが、-CHである、実施形態160~182のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態184は、R11aが、水素または-CHである、実施形態160~183のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態185は、R11aが、-CHである、実施形態184に記載の方法である。
実施形態186は、R12aが、水素または-CHである、実施形態160~185のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態187は、R12aが、-CHである、実施形態186に記載の方法である。
実施形態188は、各R11b、R11c、R12b、及びR12cが、水素である、実施形態160~187のいずれか1つに記載の方法である。
実施形態189は、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスであり、デバイスは、
a) シリコン系デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、シリコン系デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含む、方法によって調整され、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含む。
実施形態190は、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質された耐生物付着デバイスであり、デバイスは、
a) デバイスの表面を、荷電性または双性イオン性コポリマーを含む混合物(例えば、溶液)と接触させることと、
b) ステップa)のデバイスの表面を、デバイスの表面に荷電性または双性イオン性コポリマーの光グラフトを行うのに十分な時間、光源で処理し、荷電性または双性イオン性コポリマーで改質されたデバイスを生成することと、を含む、方法によって調整され、
荷電性または双性イオン性コポリマーは、フェニルアジド系コポリマーを含み、かつ、荷電性または双性イオン性コポリマーは、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する。
実施形態191は、光グラフトを行うのに十分な時間が、少なくとも1分、少なくとも2分、3分、4分、5分、6分、7分、8分、9分、10分、15分、20分、25分、または30分である、実施形態189または190に記載のデバイスである。
実施形態192は、光源が、紫外光源である、実施形態189~191のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態193は、紫外光源が、少なくとも900μW/cmの強度を有する、実施形態192に記載のデバイスである。
実施形態194は、紫外光源が、240nm~280nm、240nm~275nm、240nm~270nm、240nm~265nm、240nm~260nm、240nm~255nm、240nm~250nm、240nm~245nm、250nm~280nm、250nm~275nm、250nm~270nm、250nm~265nm、250nm~260nm、255nm~280nm、255nm~275nm、255nm~270nm、255nm~265nm、255nm~260nm、260nm~280nm、260nm~275nm、260nm~270nm、または270nm~280nmの波長を有する、実施形態192または193に記載のデバイスである。
実施形態195は、紫外光源が、少なくとも240nm、245nm、250nm、251nm、252nm、253nm、254nm、255nm、256nm、257nm、258nm、259nm、260nm、261nm、262nm、263nm、264nm、265nm、266nm、267nm、268nm、269nm、270nm、275nm、または280nmの波長を有する、実施形態192または193に記載のデバイスである。
実施形態196は、ステップa)の混合物が、水溶液、水性コロイド、または水性懸濁液である、実施形態189または190に記載のデバイスである。
実施形態197は、ステップb)の光グラフトが、酸素の存在によって影響を受けない、実施形態189または190に記載のデバイスである。
実施形態198は、荷電性または双性イオン性化合物が、実施形態1~68のいずれか1つに記載の化合物である、実施形態189~197のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態199は、荷電性または双性イオン性化合物を含む混合物が、1mg/mL~30mg/mLの混合物中の荷電性または双性イオン性化合物の濃度を有する、実施形態189~198のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態200は、混合物中の荷電性または双性イオン性化合物の濃度が、1mg/mL~25mg/mL、1mg/mL~20mg/mL、1mg/mL~15mg/mL、1mg/mL~10mg/mL、1mg/mL~5mg/mL、5mg/mL~30mg/mL、5mg/mL~25mg/mL、5mg/mL~20mg/mL、5mg/mL~15mg/mL、5mg/mL~10mg/mL、10mg/mL~30mg/mL、10mg/mL~25mg/mL、10mg/mL~20mg/mL、10mg/mL~15mg/mL、15mg/mL~30mg/mL、15mg/mL~25mg/mL、15mg/mL~20mg/mL、20mg/mL~30mg/mL、または20mg/mL~25mg/mLである、実施形態199に記載のデバイスである。
実施形態201は、混合物中の荷電性または双性イオン性化合物の濃度が、約1mg/mL、2mg/mL、3mg/mL、4mg/mL、5mg/mL、6mg/mL、7mg/mL、8mg/mL、9mg/mL、10mg/mL、11mg/mL、12mg/mL、13mg/mL、14mg/mL、15mg/mL、16mg/mL、17mg/mL、18mg/mL、19mg/mL、20mg/mL、21mg/mL、22mg/mL、23mg/mL、24mg/mL、25mg/mL、26mg/mL、27mg/mL、28mg/mL、29mg/mL、または30mg/mLである、実施形態199に記載のデバイスである。
実施形態202は、荷電性または双性イオン性化合物の濃度が、デバイスの平方センチメートル当たり0.1~1mgである、実施形態189~201のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態203は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約10,000~約250,000の数平均分子量を有する、実施形態189に記載のデバイスである。
実施形態204は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する、実施形態190~202のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態205は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約10,000~約40,000の数平均分子量を有する、実施形態190~202のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態206は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約20,000~約60,000の数平均分子量を有する、実施形態190~202のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態207は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約40,000~約100,000の数平均分子量を有する、実施形態190~202のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態208は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約80,000~約160,000の数平均分子量を有する、実施形態190~202のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態209は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約120,000~約200,000の数平均分子量を有する、実施形態190~202のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態210は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約14,000~約21,000の数平均分子量を有する、実施形態190~202のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態211は、荷電性または双性イオン性コポリマーが、約15,000~約18,000の数平均分子量を有する、実施形態190~202のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態212は、デバイスが、実施形態17~68のいずれか1つに記載のフェニルアジド双性イオン性コポリマーと結合することができる部分を含有する炭素系デバイスまたはシリコン系デバイスを含む、実施形態190に記載のデバイスである。
実施形態213は、デバイスが、シリコン系デバイスを含む、実施形態212に記載のデバイスである。
実施形態214は、シリコン系デバイスが、ポリマー部分を含む、実施形態189または213に記載のデバイスである。
実施形態215は、シリコン系デバイスが、シロキサンポリマー部分、任意にはしご状構造を有するセスキシロキサンポリマー部分、シロキサン-シルアリーレンポリマー部分、シルアルキレンポリマー部分、ポリシラン部分、ポリシリレン部分、またはポリシラザン部分を含む、実施形態214に記載のデバイスである。
実施形態216は、シリコン系デバイスが、シロキサンポリマー部分を含む、実施形態215に記載のデバイスである。
実施形態217は、デバイスが、炭素系デバイスを含む、実施形態212に記載のデバイスである。
実施形態218は、炭素系デバイスが、炭素系ポリマーを含む、実施形態217に記載のデバイスである。
実施形態219は、炭素系デバイスが、ポリオレフィン部分を含む、実施形態217に記載のデバイスである。
実施形態220は、ポリオレフィン部分が、ポリエチレン部分、ポリプロピレン部分、ポリ塩化ビニル部分、ポリフッ化ビニリデン部分、ポリテトラフルオロエチレン部分、ポリクロロトリフルオロエチレン部分、またはポリスチレン部分を含む、実施形態219に記載のデバイスである。
実施形態221は、炭素系ポリマーが、ポリアミド部分、ポリウレタン部分、フェノールホルムアルデヒド樹脂部分、ポリカーボネート部分、ポリクロロプレン部分、ポリアクリロニトリル部分、ポリイミド部分、またはポリエステル部分を含む、実施形態218に記載のデバイスである。
実施形態222は、炭素系ポリマーが、ナイロンを含む、実施形態218に記載のデバイスである。
実施形態223は、炭素系ポリマーが、ポリエチレンテレフタレートを含む、実施形態218に記載のデバイスである。
実施形態224は、デバイスが、汚染に対して耐性である、実施形態189~223のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態225は、デバイスが、生物付着を防止及び/または低減する、実施形態224に記載のデバイスである。
実施形態226は、生物付着が、ミクロ生物付着またはマクロ生物付着を含む、実施形態225に記載のデバイスである。
実施形態227は、ミクロ生物付着が、バイオフィルム及び細菌付着を含む、実施形態226に記載のデバイスである。
実施形態228は、ミクロ生物付着が、細菌または真菌によって形成される、実施形態226または227に記載のデバイスである。
実施形態229は、ミクロ生物付着が、グラム陽性菌によって形成される、実施形態226~228のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態230は、グラム陽性菌が、アクチノミセス(Actinomyces)、アルスロバクター(Arthrobacter)、バチルス(Bacillus)、クロストリジウム(Clostridium)、コリネバクテリア(Corynebacterium)、エンテロコックス(Enterococcus)、ラクトコッカス(Lactococcus)、リステリア(Listeria)、ミクロコッカス(Micrococcus)、ミコバクテリウム(Mycobacterium)、スタヒロコッカス(Staphylococcus)、またはストレプトコッカス(Strep属由来の細菌を含む、実施形態229に記載のデバイスである。
実施形態231は、グラム陽性菌が、アクチノミセス種(Actinomyces spp.)、アルスロバクター種(Arthrobacter spp.)、バチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、クロストリジウム・ディフィシレ(Clostridium difficile)、クロストリジウム種(Clostridium spp.)、コリネバクテリア種)Corynebacterium spp.)、エンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)、ラクトコッカス種(Lactococcus spp.)、リステリア・モノサイトゲネス(Listeria monocytogenes)、ミクロコッカス種(Micrococcus spp.)、ミコバクテリウム種(Mycobacterium spp.)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、スタフィロコッカス・エピデルミデス(Staphylococcus epidermidis)、ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)、またはストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)を含む、実施形態229または230に記載のデバイスである。
実施形態232は、ミクロ生物付着が、グラム陰性菌によって形成される、実施形態226~228のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態233は、グラム陰性菌が、アルテロモナス(Alteromonas)、アエロモナス(Aeromonas)、デスルホビブリオ(Desulfovibrio)、エシェリキア(Escherichia)、フソバクテリウム(Fusobacterium)、ジオバクター(Geobacter)、ヘモフィルス(Haemophilus)、クレブシエラ(Klebsiella)、レジオネラ(Legionella)、ポルフィロモナス(Porphyromonas)、プロテウス(Proteus)、シュードモナス(Pseudomonas)、セラチア(Serratia)、シゲラ(Shigella)、サルモネラ(Salmonella)、またはビブリオ(Vibrio)属由来の細菌を含む、実施形態232に記載のデバイスである。
実施形態234は、グラム陰性菌が、アルテロモナス種(Alteromonas spp.)、アエロモナス種(Aeromonas spp.)、デスルホビブリオ種(Desulfovibrio spp.)、エシェリキア・コリ(Escherichia coli)、フソバクテリウム・ヌクレアタム(Fusobacterium nucleatum)、ジオバクター種(Geobacter spp.)、ヘモフィルス種(Haemophilus spp.)、クレブシエラ種(Klebsiella spp.)、レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila)、ポルフィロモナス種(Porphyromonas spp.)、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas aeruginosa)、プロテウス・ブルガリス(Proteus vulgaris)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、プロテウス・ペンネリ(Proteus penneri)、セラチア種(Serratia spp.)、シゲラ・ディゼンテリエ(Shigella dysenteriae)、シゲラ・フレックスネリ(Shigella flexneri)、シゲラ・ボイディ(Shigella boydii)、シゲラ・ソネイ(Shigella sonnei)、サルモネラ・ボンゴール(Salmonella bongori)、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、またはビブリオ・コレラエ(Vibrio Cholerae)を含む、実施形態232または233に記載のデバイスである。
実施形態235は、細菌が、海洋細菌である、実施形態226~228のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態236は、海洋細菌が、シュードアルテロモナス種(Pseudoalteromonas spp.)またはシュワネラ種(Shewanella spp.)を含む、実施形態235に記載のデバイスである。
実施形態237は、ミクロ生物付着が、真菌によって形成される、実施形態226~228のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態238は、真菌が、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、カンジダ・グラブラタ(Candida glabrata)、カンジダルゴース(Candida rugose)、カンジダ・パラプローシス(Candida parapsilosis)、カンジダ・トロピカリス(Candida tropicalis)、カンジダダブリニエンシス(Candida dubliniensis)、またはホルモコニス・レジナエ(Hormoconis resinae)を含む、実施形態237に記載のデバイスである。
実施形態239は、マクロ生物付着が、石灰質汚染生物または非石灰質汚染生物を含む、実施形態226に記載のデバイスである。
実施形態240は、石灰質汚損生物が、フジツボ、コケムシ、軟体動物、多毛類、チューブワーム、またはゼブラガイを含む、実施形態239に記載のデバイスである。
実施形態241は、非石灰質汚染生物が、海藻、ヒドロイド、または藻類を含む、実施形態239に記載のデバイスである。
実施形態242は、デバイスの表面の生物付着の形成が、デバイスの非改質表面と比較して、約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、99.5%、99.9%以上低減する、実施形態189~241のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態243は、デバイスが、追加の薬剤でさらにコーティングされている、実施形態189~242のいずれか1つに記載のデバイスである。
実施形態244は、追加の薬剤が、抗菌剤である、実施形態243に記載のデバイスである。
実施形態245は、追加の薬剤が、化学殺菌剤である、実施形態243に記載のデバイスである。
実施形態Iは、式(II)の構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000085
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dは、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオン性である。
実施形態IIは、各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、実施形態Iに記載の化合物である。
実施形態IIIは、各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CFから選択される、実施形態Iに記載の化合物である。
実施形態IVは、Aが、-S(=O)-であり、Aが、-C(=O)-であり、Aが、-C(=O)-である、実施形態Iに記載の化合物である。
実施形態Vは、B及びBが、それぞれ-NR3c-であり、Bが、-O-である、実施形態IVに記載の化合物である。
実施形態VIは、Dが、-S(=O)である、実施形態Vに記載の化合物である。
実施形態VIIは、各R6c及びR6dが、水素であり、各R3a及びR3bが、-CHである、実施形態Iに記載の化合物である。
実施形態VIIIは、式(III)の構造を有する化合物であり、
Figure 0007410865000086
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
Eが、-CN、-OR9a、-NR9a9b、-NR9a9b9c+、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR9a、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である。
実施形態IXは、各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、実施形態VIIIに記載の化合物である。
実施形態Xは、各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CFから選択される、実施形態VIIIに記載の化合物である。
実施形態XIは、Aが、-S(=O)-であり、Aが、-C(=O)-であり、Aが、-C(=O)-である、実施形態VIIIに記載の化合物である。
実施形態XIIは、B及びBが、それぞれ-NR3c-であり、Bが、-NR3c-である、実施形態XIに記載の化合物である。
実施形態XIIIは、Eが、-NR9a9b9c+である、請求項XIIに記載の化合物である。
実施形態XIVは、各R9a、R9b、またはR9c+が、Hまたは-CHである、実施形態XIIIに記載の化合物である。
実施形態XVは、式(II)の構造を有する化合物でコーティングされた医療デバイスであり、
Figure 0007410865000087
式中、
各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A、A、及びAが、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O)-、及び-S(=O)(=NR3c)-から選択され、
各B、B、及びBが、独立して、-O-及び-NR3c-から選択され、
Dが、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、または-C(=O)OR9aであり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
が、-(CR6c6d-であり、
各R3a及びR3bが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R3c及びR3dが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O)-であり、
各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR3c3d、-S(=O)、-S(=O)OR9a、-C(=O)O、及び-C(=O)OR9aから選択され、
各R9a、R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
式(II)の化合物は、荷電性または双性イオン性である。
実施形態XVIは、各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、実施形態XVに記載の医療デバイスである。
実施形態XVIIは、各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CFから選択される、実施形態XVに記載の医療デバイスである。
実施形態XVIIIは、Aが、-S(=O)-であり、Aが、-C(=O)-であり、Aが、-C(=O)-である、実施形態XVに記載の医療デバイスである。
実施形態XIXは、B及びBが、それぞれ-NR3c-であり、Bが、-O-である、実施形態XVIIIに記載の医療デバイスである。
実施形態XXは、Dが、-S(=O)である、実施形態XIXに記載の医療デバイスである。
実施形態XXIは、各R6c及びR6dが、水素であり、各R3a及びR3bが、-CHである、実施形態XVに記載の医療デバイスである。
実施形態XXIIは、医療デバイスが、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態XVに記載の医療デバイスである。
実施形態XXIIIは、医療デバイスの表面が、約10,000~約250,000の数平均分子量を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされている、耐生物付着医療デバイスである。
実施形態XXIVは、フェニルアジド系コポリマーが、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する、実施形態XXIIIに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態XXVは、フェニルアジド系コポリマーが、約1~1.5の多分散指数(PDI)を有する、実施形態XXIIIに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態XXVIは、医療デバイスが、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態XXIIIに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態XXVIIは、医療デバイスが、カテーテルである、実施形態XXVIに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態XXVIIIは、カテーテルが、留置カテーテルである、実施形態XXVIIに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態XXIXは、コポリマーが、ポリスルホベタインを含む、実施形態XXIIIに記載の耐生物付着医療デバイスである。
実施形態XXXは、生物付着が、細菌、ウイルス、及び/または真菌によって生成される、実施形態XXIIIに記載の耐生物付着医療デバイスである。
本発明の好ましい実施形態においては、例えば、以下が提供される。
(項1)
式(II)の構造を有する化合物であって、
Figure 0007410865000088

式中、
各R 1a 及びR 1b が、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R 2a 及びR 2b が、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A 、A 、及びA が、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O) -、及び-S(=O)(=NR 3c )-から選択され、
各B 、B 、及びB が、独立して、-O-及び-NR 3c -から選択され、
Dが、-S(=O) 、-S(=O) OR 9a 、-C(=O)O 、または-C(=O)OR 9a であり、
が、-(CR 6c 6d -であり、
が、-(CR 6c 6d -であり、
が、-(CR 6c 6d -であり、
各R 3a 及びR 3b が、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R 3c 及びR 3d が、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O) -であり、
各R 4c 、R 4d 、R 5d 、R 5e 、R 6c 、及びR 6d が、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR 3c 3d 、-S(=O) 、-S(=O) OR 9a 、-C(=O)O 、及び-C(=O)OR 9a から選択され、
各R 9a 、R 11a 、R 11b 、R 11c 、R 12a 、R 12b 、及びR 12c が、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
前記式(II)の化合物が、荷電性または双性イオン性である、前記化合物。
(項2)
各R 1a 及びR 1b が、独立してハロゲンである、上記項1に記載の化合物。
(項3)
各R 2a 及びR 2b が、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CF から選択される、上記項1または2に記載の化合物。
(項4)
が、-S(=O) -であり、A が、-C(=O)-であり、A が、-C(=O)-である、上記項1~3のいずれか一項に記載の化合物。
(項5)
及びB が、それぞれ-NR 3c -であり、B が、-O-である、上記項1~4のいずれか一項に記載の化合物。
(項6)
Dが、-S(=O) である、上記項1~5のいずれか一項に記載の化合物。
(項7)
各R 6c 及びR 6d が、水素であり、各R 3a 及びR 3b が、-CH である、上記項1~6のいずれか一項に記載の化合物。
(項8)
式(III)の構造を有する化合物であって、
Figure 0007410865000089

式中、
各R 1a 及びR 1b が、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R 2a 及びR 2b が、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A 、A 、及びA が、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O) -、及び-S(=O)(=NR 3c )-から選択され、
各B 、B 、及びB が、独立して、-O-及び-NR 3c -から選択され、
が、-(CR 6c 6d -であり、
が、-(CR 6c 6d -であり、
Eが、-CN、-OR 9a 、-NR 9a 9b 、-NR 9a 9b 9c+ 、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C6フルオロアルキル、-S(=O) 、-S(=O) OR 9a 、-C(=O)O 、または-C(=O)OR 9a であり、
各R 4c 、R 4d 、R 5d 、R 5e 、R 6c 、及びR 6d が、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OR 9a 、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR 3c 3d 、-S(=O) 、-S(=O) OR 9a 、-C(=O)O 、及び-C(=O)OR 9a から選択され、
各R 3c 及びR 3d が、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び
任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O) -であり、
各R 9a 、R 11a 、R 11b 、R 11c 、R 12a 、R 12b 、及びR 12c が、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数である、前記化合物。
(項9)
各R 1a 及びR 1b が、独立してハロゲンである、上記項8に記載の化合物。
(項10)
各R 2a 及びR 2b が、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CF から選択される、上記項8または9に記載の化合物。
(項11)
が、-S(=O) -であり、A が、-C(=O)-であり、A が、-C(=O)-である、上記項8~10のいずれか一項に記載の化合物。
(項12)
及びB が、それぞれ-NR 3c -であり、B が、-NR 3c -である、上記項8~11のいずれか一項に記載の化合物。
(項13)
Eが、-NR 9a 9b 9c+ である、上記項8~12のいずれか一項に記載の化合物。
(項14)
各R 9a 、R 9b 、またはR 9c+ が、Hまたは-CH である、上記項8~13のいずれか一項に記載の化合物。
(項15)
式(II)の構造を有する化合物でコーティングされた医療デバイスであって、
Figure 0007410865000090

式中、
各R 1a 及びR 1b が、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
各R 2a 及びR 2b が、独立して、ハロゲン、-CN、及び任意に置換されたC1-C6フルオロアルキルから選択され、
各A 、A 、及びA が、独立して、-C(=O)-、-S(=O)-、-S(=O) -、及び-S(=O)(=NR 3c )-から選択され、
各B 、B 、及びB が、独立して、-O-及び-NR 3c -から選択され、
Dが、-S(=O) 、-S(=O) OR 9a 、-C(=O)O 、または-C
(=O)OR 9a であり、
が、-(CR 6c 6d -であり、
が、-(CR 6c 6d -であり、
が、-(CR 6c 6d -であり、
各R 3a 及びR 3b が、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたベンジルから選択され、
各R 3c 及びR 3d が、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、-X-任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
Xが、-C(=O)-、-S(=O)-、または-S(=O) -であり、
各R 4c 、R 4d 、R 5d 、R 5e 、R 6c 、及びR 6d が、独立して、水素、ハロゲン、-CN、-OH、任意に置換されたC1-C4アルキル、任意に置換されたC1-C4フルオロアルキル、任意に置換されたC2-C6アルケニル、-NR 3c 3d 、-S(=O) 、-S(=O) OR 9a 、-C(=O)O 、及び-C(=O)OR 9a から選択され、
各R 9a 、R 11a 、R 11b 、R 11c 、R 12a 、R 12b 、及びR 12c が、独立して、水素、任意に置換されたC1-C4アルキル、及び任意に置換されたアリールから選択され、
nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
qが、40~60から選択される整数であり、
rが、1~10から選択される整数であり、
前記式(II)の化合物が、荷電性または双性イオン性である、前記医療デバイス。
(項16)
各R 1a 及びR 1b が、独立してハロゲンである、上記項15に記載の医療デバイス。
(項17)
各R 2a 及びR 2b が、独立して、ハロゲン、-CN、及び-CF から選択される、上記項15または16に記載の医療デバイス。
(項18)
が、-S(=O) -であり、A が、-C(=O)-であり、A が、-C(=O)-である、上記項15~17のいずれか一項に記載の医療デバイス。
(項19)
及びB が、それぞれ-NR 3c -であり、B が、-O-である、上記項15~18のいずれか一項に記載の医療デバイス。
(項20)
Dが、-S(=O) である、上記項15~19のいずれか一項に記載の医療デバイス。
(項21)
各R 6c 及びR 6d が、水素であり、各R 3a 及びR 3b が、-CH である、上記項15~20のいずれか一項に記載の医療デバイス。
(項22)
前記医療デバイスが、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む、上記項15~21のいずれか一項に記載の医療デバイス。
(項23)
耐生物付着医療デバイスであって、前記医療デバイスの表面が、約10,000~約250,000の数平均分子量を有するフェニルアジド系コポリマーでコーティングされて
いる、前記耐生物付着医療デバイス。
(項24)
前記フェニルアジド系コポリマーが、約10,000~約20,000の数平均分子量を有する、上記項23に記載の耐生物付着医療デバイス。
(項25)
前記フェニルアジド系コポリマーが、約1~約1.5の多分散指数(PDI)を有する、上記項23または24に記載の耐生物付着医療デバイス。
(項26)
前記医療デバイスが、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む、上記項23~25のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
(項27)
前記医療デバイスが、カテーテルである、上記項23~26のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
(項28)
前記カテーテルが、留置カテーテルである、上記項23~27のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
(項29)
前記コポリマーが、ポリスルホベタインをさらに含む、上記項23~28のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
(項30)
前記生物付着が、細菌、ウイルス、及び/または真菌によって生成される、上記項23~29のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。

Claims (19)

  1. 式(II)の構造を有する化合物であって、
    Figure 0007410865000091
    式中、
    各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
    各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン及び任意に置換されたC-Cフルオロアルキルから選択され、
    が、-S(=O)-または-C(=O)-であり、
    が、-C(=O)-であり、
    が、-C(=O)-であり、
    各B及びBが、独立して、-NR3c-であり、
    が、-O-であり、
    Dが、-S(=O)であり、
    が、-(CR6c6d-であり、
    が、-(CR6c6d-であり、
    が、-(CR6c6d-であり、
    各R3a及びR3bが、独立して、水素及び任意に置換されたC-Cアルキルから選択され、
    3cが、水素及び任意に置換されたC-Cアルキルから選択され、
    各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素及び任意に置換されたC-Cアルキルから選択され、
    各R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素及び任意に置換されたC-Cアルキルから選択され、
    nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
    sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
    tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
    pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
    qが、3以上60以下の整数であり、
    rが、1以上50以下の整数であり、
    前記式(II)の化合物が、荷電性または双性イオン性である、前記化合物。
  2. 各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、請求項1に記載の化合物。
  3. 各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン及び-CFから選択される、請求項1または2に記載の化合物。
  4. 各R6c及びR6dが、水素であり、各R3a及びR3bが、-CHである、請求項1~3のいずれか一項に記載の化合物。
  5. 式(II)の構造を有する化合物でコーティングされた医療デバイスであって、
    Figure 0007410865000092
    式中、
    各R1a及びR1bが、独立して、水素及びハロゲンから選択され、
    各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン及び任意に置換されたC-Cフルオロアルキルから選択され、
    が、-S(=O)-または-C(=O)-であり、
    が、-C(=O)-であり、
    が、-C(=O)-であり、
    各B及びBが、独立して、-NR3c-であり、
    が、-O-であり、
    Dが、-S(=O)であり、
    が、-(CR6c6d-であり、
    が、-(CR6c6d-であり、
    が、-(CR6c6d-であり、
    各R3a及びR3bが、独立して、水素及び任意に置換されたC-Cアルキルから選択され、
    3cが、水素及び任意に置換されたC-Cアルキルから選択され、
    各R4c、R4d、R5d、R5e、R6c、及びR6dが、独立して、水素及び任意に置換されたC-Cアルキルから選択され、
    各R11a、R11b、R11c、R12a、R12b、及びR12cが、独立して、水素及び任意に置換されたC-Cアルキルから選択され、
    nが、0、1、2、3、4、5、及び6から選択される整数であり、
    sが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
    tが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
    pが、1、2、3、4、または5から選択される整数であり、
    qが、3以上60以下の整数であり、
    rが、1以上50以下の整数であり、
    前記式(II)の化合物が、荷電性または双性イオン性である、前記医療デバイス。
  6. 各R1a及びR1bが、独立してハロゲンである、請求項5に記載の医療デバイス。
  7. 各R2a及びR2bが、独立して、ハロゲン及び-CFから選択される、請求項5または6に記載の医療デバイス。
  8. 各R6c及びR6dが、水素であり、各R3a及びR3bが、-CHである、請求項5~7のいずれか一項に記載の医療デバイス。
  9. 前記医療デバイスが、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む、請求項5~8のいずれか一項に記載の医療デバイス。
  10. 請求項1に記載の化合物を含む耐生物付着医療デバイスであって、前記化合物が、10,000~250,000の平均分子量を有する、前記耐生物付着医療デバイス。
  11. 前記化合物が、10,000~20,000の数平均分子量を有する、請求項10に記載の耐生物付着医療デバイス。
  12. 前記化合物が、1~1.5の多分散指数(PDI)を有する、請求項10または11に記載の耐生物付着医療デバイス。
  13. 前記医療デバイスが、インプラント、IV、プロテーゼ、縫合材料、バルブ、ステント、カテーテル、ロッド、シャント、スコープ、コンタクトレンズ、配管、配線、電極、クリップ、ファスナー、注射器、容器、またはそれらの組み合わせを含む、請求項10~12のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
  14. 前記医療デバイスが、カテーテルである、請求項10~13のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
  15. 前記カテーテルが、留置カテーテルである、請求項14に記載の耐生物付着医療デバイス。
  16. 前記化合物が、ポリスルホベタインをむ、請求項10~15のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
  17. 前記生物付着が、細菌、ウイルス、及び/または真菌によって生成される、請求項10~16のいずれか一項に記載の耐生物付着医療デバイス。
  18. 前記式(II)の化合物が、
    Figure 0007410865000093
    である、請求項1に記載の化合物。
  19. 前記式(II)の化合物が、
    Figure 0007410865000094
    である、請求項5に記載の医療デバイス。
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