KR20190031333A - 소수성 세라게닌 화합물 및 이를 포함하는 기구 - Google Patents

소수성 세라게닌 화합물 및 이를 포함하는 기구 Download PDF

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Abstract

소수성 양이온성 스테로이드성 항미생물성(세라게닌) 화합물은 소수성 스테롤 면 및 친수성 양이온성 면을 갖는 양쪽성 화합물을 형성한다. 또한, 소수성 CSA는 그 화합물에 적어도 6.5의 CLogP 값을 부여하는 소수성 치환체를 포함한다.

Description

소수성 세라게닌 화합물 및 이를 포함하는 기구{HYDROPHOBIC CERAGENIN COMPOUNDS AND DEVICES INCORPORATING SAME}
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은 "세균 생물막의 방지를 위한 세라게닌 함유 히드로겔"이란 명칭으로 2011년 7월 20일자 출원된 미국 가출원 제 61/572,714 호 및 "용출 세라게닌 화합물을 포함하는 히드로겔 물질"이란 명칭으로 2012년 5월 3일자 출원된 미국 가출원 제 61/642,431 호의 이익을 주장하고, 상기 가출원들은 모두 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 소수성 세라게닌(ceragenin) 화합물 및 이러한 소수성 세라게닌 화합물을 포함하는 기구에 관한 것이다. 상기 세라게닌 화합물은 이 화합물에 비교적 높은 CLogP 값을 부여하는 소수성 치환체를 가지므로 중합체 물질에 비공유 결합될 수 있다.
본원에서 양이온성 스테로이드성 항미생물 화합물((CSA)이라고도 명명되는 세라게닌 화합물은 백본(backbone)에 부착된 여러 대전된 기(charged group)(예를 들어, 아민 및 양이온성 치환체)를 갖는 스테롤 (sterol) 백본을 포함하는 합성을 통해 제조되는 소분자 화합물이다. 그 백본은 스테롤 백본의 하나의 면 또는 평면 상에서 아민 또는 구아니딘 기를 배향하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 백본의 하나의 면 또는 평면 상에서 일차 아미노기를 갖는 화합물을 나타내는 개략도가 하기 개략도 1에서 도시되어 있다.
개략도 1
Figure pat00001
세라게닌은 그 백본에 부착된 작용기에 근거하여 양이온성 및 양쪽성(amphiphilic)이다. 이러한 세라게닌은 소수성 면(hydrophobic face) 및 다가양이온성 면(polycationic face)을 갖는 점에서 양쪽성 면이다. 임의의 특정 이론에 구속되는 것을 바라지 않고, 본원에 기재한 항미생물성 세라게닌 화합물은 항미생물제(예를 들어, 항균, 항진균 및 항바이러스제)로 작용한다. 예를 들어, 본원에서 기재한 항미생물성 세라게닌 화합물은 세균 및 다른 미생물의 외측 세포막에 결합하고 세포막에 삽입되어, 미생물의 생존에 중요한 이온 누출을 가능하게 하는 공극(pore) 을 형성하고 그 미생물의 사멸을 유도함으로써 항균제로 작용하는 것으로 판단된다. 또한, 본원에서 기재한 항미생물성 세라게닌 화합물은 다른 항생제에 대하여 세균을 민감하게 하기 위해서도 사용될 수 있다. 예를 들어, 해당하는 최소 정균 (bacteriostatic) 농도 미만의 항미생물성 세라게닌 화합물 농도에서, 그 세라게닌은 세균의 외측 막의 투과성을 증가시킴으로써 그 세균이 다른 항생제에 더욱 민감하게 되도록 할 수 있다.
상기 대전된 기는 세균 세포막을 파괴하는데 기여할 수 있고, 그 대전된 기가 없으면, 세라게닌 화합물은 막을 파괴하여 세포사 또는 감작(sensitization)을 유발할 수 없다.
간단한 요약
본 발명은 친수성 양이온성 면 (hydrophilic cationic face)을 갖음에도 불구하고 비교적 소수성인 세라게닌 화합물에 관한 것이다. 그 높은 소수성은 중합체에 결합한 다음 그 중합체 물질로부터 선택적으로 방출되어 미생물을 사멸시키는 놀랍고도 예상치 못한 능력을 갖는 것으로 확인되었다.
일 실시예에서, 본원에서 개시한 소수성 세라게닌 화합물은 (i) 4개의 접합 (fused) 탄소 고리를 포함하는 스테롤 구조와; (ii) 소수성 스테롤 면 및 친수성 양이온성 면을 갖는 양쪽성 화합물을 형성하도록 상기 4개의 접합 탄소 고리들 중 적어도 3개에 각각 부착된 적어도 하나의 양이온성 치환체와; (iii) 상기 4개의 접합 탄소 고리들 중 적어도 하나에 부착된 적어도 하나의 소수성 치환체를 갖고; (iv) 상기 CSA 화합물은 적어도 6.5의 CLogP 값을 갖는다.
그 CLogP 값은 적절한 양이온성 치환체와 조합하여 적절한 소수성 치환체(들)를 선택함으로써 달성된다. 상기 양이온성 치환체 및 소수성 치환체(들)는 6.5 이상, 7.5 이상 또는 심지어는 10 이상의 CLogP 값을 제공하도록 선택된다. 원하는 CLogP 값을 달성하기 위하여, 작은 소수성의 양이온성 치환체가 사용되는 경우 소수성 치환체에서는 더욱 큰 소수성이 요구된다.
높은 CLogP 값은 그 화합물이, 소수성 부분을 갖는 중합체에 비공유 결합될 수 있도록 한다. 예를 들어, 본원에서 기재한 소수성 화합물은 히드로겔 물질에 비공유 결합될 수 있다. 그 소수성 결합은 미생물을 사멸시키는 능력에 최소의 영향을 미치면서 세라게닌 화합물이 중합체와 결합할 수 있도록 한다.
놀랍고도 예상치못하게, 소수성/친수성 상호작용을 이용하여 세라게닌을 중합체 물질에 비공유 결합시키면, 그 소수성 세라게닌 화합물은 미생물의 존재하에서 그 중합체로부터 선택적으로 방출되어, 예상된 것보다 낮은 농도에서 장시간에 걸쳐서 사멸 능력을 갖는다는 것이 확인되었다. 이는 부동화 (immobilization)가 초기 노출 이후 사멸 속도를 저해시키는 공유 결합된 세라게닌에 대하여 수행된 연구와 대조되는 것이다. 중합체로부터 선택적으로 방출되어 미생물을 죽이기 위한 소수성 세라게닌 화합물의 능력은 아주 바람직한 것이고 놀랍고 예상치 못한 결과를 나타낸다.
또한, 본 발명에서 사용되는 세라게닌은 정상 플로라(flora) 상에서 유해 미생물을 우선적으로 사멸시키는 것으로 놀랍게도 확인되어, 그 세라게닌은 다른 항미생물제와 비교하여 동일 또는 보다 나은 효과를 달성하면서 더욱 낮은 농도에서 사용될 수 있는 것으로 확인되었다. 이러한 특징은 그 많은 것들이 "유익한 미생물 (good microbe)"을 사멸시킬 수 있는 종래 기술의 항미생물제의 해로운 효과들의 많은 것들을 회피한다.
상기 소수성 세라게닌 화합물은 인간 또는 다른 동물에 이식하고자 하는 의료 기구와 같은 의료기구에 포함되거나 그를 구성할 수 있다. 예를 들어, 히드로겔이 의료기구에 코팅되거나 안약 제품과 같은 중합체 제품에 포함될 수 있다. 소수성 화합물을 포함하는 의료 기구는 몇 주 또는 심지어는 몇 달에 걸쳐서 최대 세균 적재(maximum bacterial load)에 관한 규정 요건을 만족시키기에 충분한 농도에서 세라게닌 화합물을 제어가능하게 방출한다.
본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징은 하기의 설명 및 특허청구범위로부터 더욱 명백하게 되고, 이후에 기재하는 바와 같이 본 발명을 실시를 통해 이해될 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 이점들을 명확히 하기 위하여, 첨부 도면에 예시되어 있는 본 발명의 특정 실시예들을 참조로 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이러한 도면은 본 발명의 예시된 실시예만을 나타내므로 본 발명의 범위를 제한하지 않는 것으로 간주하지 않아야 한다. 첨부 도면을 이용하여 본 발명을 더욱 구체적이고 상세히 기재 및 설명하기로 한다. 도면에서,
도 1aa 및 도 1ab는 6.3 미만의 ClogP 값을 갖는 예시적인 세라게닌 화합물들을 예시하고,
도 1ba 내지 도 1bd는 6.5 초과의 ClogP 값을 갖는 예시적인 세라게닌 화합물들을 예시하고,
도 2는 중합체가 코팅된 기재(substrate)의 개략도이고,
도 3은 인산 완충 식염수 (phosphate buffered saline)에서 히드로겔로부터 세라게닌의 용출을 보여주는 그래프이고,
도 4는 고온고압처리(autoclaving)후 히드로겔로부터 세라게닌의 용출을 보요주는 그래프이고,
도 5는 인산 완충 식염수 및 콩 육즙(tryptic soy broth)에서 히드로겔로부터 세라게닌의 용출을 보여주는 그래프이고,
도 6은 완충액 및 106 CFU의 S. aureus에서 히드로겔로부터 세라게닌의 용출을 보여주는 그래프이고,
도 7은 완충액 및 106 CFU의 P. aeruginosa에서 히드로겔로부터 세라게닌의 용출을 보여주는 그래프이다.
I. 소수성 세라게닌
일 실시예에서, 본원에서 개시한 소수성 세라게닌 화합물은 (i) 4개의 접합 탄소 고리를 포함하는 스테롤 구조와; (ii) 소수성 스테롤 면 및 친수성 양이온성 면을 갖는 양쪽성 화합물을 형성하도록 상기 4개의 접합 탄소 고리들 중 적어도 3개에 각각 부착된 적어도 하나의 양이온성 치환체와; (iii) 상기 4개의 접합 탄소 고리들 중 적어도 하나에 부착된 적어도 하나의 소수성 치환체를 갖고; (iv) 상기 CSA 화합물은 적어도 6.5의 CLogP 값을 갖는다.
그 CLogP 값은 적당한 양이온성 치환체와 조합하여 적당한 소수성 치환체(들)를 선택함으로써 달성된다. 상기 양이온성 치환체 및 소수성 치환체(들)는 6.5 이상, 7.5 이상 또는 심지어는 10 이상의 CLogP 값을 제공하도록 선택된다.
상기 세라게닌 화합물은 하기 화학식 1에서 도시한 바와 같은 구조를 가질 수 있다.
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상기 식에서, 고리 A, B, C 및 D는 접합 고리계를 형성하고 4개의 접합 고리들 중 2개 또는 3개 상의 R기들 중 적어도 하나는 양이온성 치환체를 갖는다. 화학식 1상의 다른 R 기들은 여러 상이한 작용기들을 가질 수 있으므로, 세라게닌 화합물에 원하는 소수성을 제공한다.
바람직한 실시예에서, p = 1 이고, q = 0 이고, 적어도 하나의 R3, R7, 및 R12 는 독립적으로, 접합 고리계에 부착된 양이온성 치환체를 포함하고, R17은 원하는 소수성/친수성을 세라게닌 화합물에 제공하도록 선택되는 소수성 기를 포함하는 소수성 치환체이고, 이러한 치환체를 통해 상기 세라게닌 화합물은 중합체에 비공유 결합될 수 있고 장시간에 걸쳐 용출되고/되거나 미생물에 선택적으로 노출될 수 있다. R17 치환체는 소수성이지만, 소수성 기를 형성하기에 충분한 수의 탄소 원자가 부착되어 있는 하나 이상의 헤테로원자 (O 또는 N)를 여전히 포함한다. 그 소수성 기는 측쇄이거나 치환 또는 비치환될 수 있고, 그 측쇄는 헤테로원자에서 발생할 수 있다(예를 들어, 디알킬 아민). 그 소수성 치환체는 q = 0의 경우 R17, q = 1의 경우 R18에 부착되는 것이 바람직하지만, 화학식 1의 고리 D 상의 다른 위치에 부착되거나 또는 고리 A, B 또는 C 상의 R 기에 부착될 수 있다. 소수성 치환체가 알킬기의 헤테로원자에 부착된 소수성 기를 갖는 경우, 그 소수성 기는 탄소수가 1 내지 20, 바람직하게는 8, 9, 10, 11, 12 이상, 그리고 20, 18, 16 이하 또는 이러한 범위내 일 수 있다. 또한, 그 소수성기는 트리메틸실란과 같은 소수성 부분을 포함할 수도 있다. 그 소수성 기는 탄소수가 각각 4 이상, 6 이상, 8 이상, 10 이상 또는 12 이상인 하나 이상의 알킬기를 포함할 수 있다. 그 소수성 기는 헤테로원자에 결합되는 알킬기를 통해 스테롤 구조에 부착될 수 있다. 그 결합은 에스테르, 에테르, 아민, 또는 아미드일 수 있다. 가수분해가 요구되고/하거나 더욱 큰 소수성을 부여하기 위한 전하가 요구되지 않는 경우에는 에스테르 결합이 바람직하다. 그 헤테로원자는 아민을 포함하는 경우, 그 소수성기는 디알킬인 것이 바람직하다. 본원에서 기재한 바와 같은 소수성기를 갖는 적당한 치환체의 예로는 C13-알킬아미노-C5-알킬 및 디-(C1-C20) 알킬아미노-(C1-C10)-알킬이 있는데, 이들은 화학식 1의 D 고리상의 R17 또는 R18에 공유결합될 수 있다.
본원에 기재한 실시예들에서 사용될 수 있는 화학식 1의 화합물들의 다수의 예가 도 1ba 내지 1bd에서 예시되어 있다. 중합체로부터 선택적으로 용출하는 조성물을 제조하는데 사용될 수 있는 소수성 세라게닌의 적당한 예로는 CSA-131, CSA-132, CSA-133, CSA-134, CSA-135, CSA-137, CSA-138, CSA- 144 및 CSA-145가 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 화합물들은 6.5, 7.5, 8.5 초과 또는 몇몇 경우에는 10 초과의 CLogP 값을 갖는다. 도 1aa 및 도 1ab는 6.5 미만의 CLogP 값을 갖는 화합물들을 예시한다. 도 1ba 내지 도 1bd의 화합물과 비교하여, 도 1aa 및 도 1ab의 화합물은 6.5, 7.5, 8.5 또는 10 초과의 CLogP 값의 원하는 소수성을 부여하는 유형의 변화를 나타낸다. 예를 들어, 헤테로원자가 에스테르기의 일부인 경우, 9 이상의 탄화수소 사슬 길이가 원하는 소수성을 부여하기에 충분하다. 아민기가 헤테로원자인 경우, 11개 이상의 탄소원자이면 충분하다. 더욱 짧은 탄소 길이를 갖는 아민기가 사용되거나 추가의 소수성을 제공하기 위하여 트리메틸 실란과 같은 다른 부분이 추가될 수 있다.
다시 화학식 1을 참조하면, 더욱 구체적으로, 접합 고리 A, B, C 및 D는 각각 독립적으로 포화되거나, 완전히 또는 부분적으로 불포화되는데, 단 A, B, C 및 D 중 적어도 두 개는 포화되고, 고리 A, B, C 및 D는 고리계를 형성하고, m, n, p 및 q는 각각 독립적으로 0 또는 1 이고, R1 내지 R4, R6, R7, R11, R12, R15 및 R16은 각각 독립적으로, 수소, 히드록시, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 알킬, (C1-C10) 히드록시알킬, (C1-C10) 알킬옥시-(C1-C10) 알킬, (C1-C10) 알킬카르복시-(C1-C10) 알킬, (C1-C10) 알킬아미노-(C1-C10)알킬, (C1-C10) 알킬아미노-(C1-C10) 알킬아미노, (C1-C10) 알킬아미노-(C1-C10) 알킬아미노-(C1-C10) 알킬아미노, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬, 치환 또는 비치환된 아릴, 치환 또는 비치환된 아릴아미노-(C1-C10) 알닐, (C1-C10) 할로알킬, C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 옥소, 제2 스테로이드에 부착된 연결기, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬옥시, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬옥시-(C1-C10) 알킬, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬카르복시, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬아미노카르보닐, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬카르복스아미도, H2N-HC(Q5)-C(0)-0-, H2N-HC(Q5)-C(0)-N(H)-, (C1-C10) 아지도알킬옥시, (C1-C10) 시아노칼길옥시, P.G.-HN-H2N-HC(Q5)-C(0)-0-, (C1-C10) 구아니디노알킬옥시, (C1-C10) 4차 암모늄 알킬카르복시 및 (C1-C10) 구아니디노알킬카르복시로 구성되는 군에서 선택되는데, 여기서 Q5는 임의의 아미노산의 측쇄(글리신의 측쇄, 즉 H를 포함)이고, P.G.는 아미노 보호기이고, R5, R8, R9, R10, R13 및 R14는 각각 독립적으로, 접합 고리 A, B, C, 또는 D 중 하나가 그 부위에서 탄소 원자의 원자가를 채우도록 불포화되는 경우에는 제거되거나, 수소, 히드록시, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 알킬, (C1-C10) 히드록시알킬, (C1-C10) 알킬옥시-(C1-C10) 알킬, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬, 비환 또는 비치환된 아릴, (C1-C10) 할로알킬, C2-C6 알케닐, C2-C6 알키닐, 옥소, 제2 스테로이드에 부착된 연결기, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬옥시, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬카르복시, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬아미노카르보닐, H2N-HC(Q5)-C(0)-0-, H2N-HC(Q5)-C(0)-N(H)-, (C1-C10) 아지도알킬옥시, (C1-C10) 시아노알킬옥시, P.G.-H2N-HC(Q5)-C(0)-0-, (C1-C10) 구아니디노알킬옥시, 및 (C1-C10) 구아니디노알킬카르복시로 구성되는 군에서 선택되는데, 여기서 Q5는 임의의 아미노산의 측쇄이고, PG.는 아미노 보호기인고, 단 R1-4, R6, R7, R11, R12, R15, R16, R17 및 R18 중 적어도 두 개 또는 세 개는 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬옥시, (C1-C10) 알킬카르복시-(C1-C10) 알킬, (C1-C10) 알킬아미노-(C1-C10) 알킬아미노, (C1-C10) 알킬아미노-(C1-C10) 알킬아미노 (C1-C10) 알킬아미노, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 알킬아미노카르복시, 치환 또는 비치환된 아릴아미노 (C1-C10) 알킬, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬옥시 (C1-C10) 아미노알킬아미노카르보닐, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬아미노카르보닐, 치환 또는 비치환된 (C1-C10) 아미노알킬카르복시아미도, (C1-C10) 4차 암모늄 알킬카르복시, H2N-HC(Q5)- C(0)-0-, H2N-HC(Q5)- C(0)-N(H)-, (C1-C10) 아지도알킬옥시, (C1-C10) 시아노알킬옥시, P.G.-HN-HC(Q5)-C(0)-O-, (C1-C10) 구아니디노알킬옥시, 및 (C1-C10) 구아니디노알킬카르복시로 구성되는 군에서 선택된다. 또한, 본 발명의 화학식 1의 화합물의 약학적으로 허용가능한 염에 관한 것이다. 특정 CSA 화합물의 추가의 예들은 본원에 참조로 포함되는 것으로 2012년 11월 3일자 출원된 본 출원인의 공계류중인 미국 가출원 제 13/288,902 호에 개시되어 있다.
본원에서 사용되는 "고리"는 헤테로고리 또는 탄소고리일 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "포화"는 화학식 1의 접합 고리내의 각 원자가 각 원자의 원자가를 채우도록 치환 또는 수소화되는 것을 말한다. 본원에서 사용되는 용어 "불포화"는 접합 고리의 각각의 원자의 원자가가 수소 또는 다른 치환체로 채워질 수 없는 경우의 화학식 1의 접합 고리를 말한다. 예를 들어, 접합 고리 내의 인접 탄소 원자들은 서로 이중 결합될 수 있다. 또한, 불포화는 하기의 쌍들 중 적어도 하나를 제거하거나 이러한 제거된 위치에서의 고리 탄소 원자의 원자가를 이중 결합으로 채우는 것도 포함한다: R5 과 R9; R8 과 R10; 및 R13 과 R14.
본원에서 사용되는 용어 "비치환"은 각 원자가 각 원자의 원자가가 채워지도록 수소화되어 있는 부분을 말한다.
본원에서 사용되는 용어 "할로"는 불소, 염소, 브롬 및 요오드와 같은 할로겐 원자를 말한다.
아미노산 측쇄의 예로는 H (글리신), 메틸 (알라닌), -CH2-C=O)-NH2 (아스파라긴), -CH2-SH (시스테인) 및 -CH(OH)-CH3 (트레오닌)이 있다.
알킬기는 치환 또는 비치환될 수 있는 측쇄 또는 비측쇄 탄화수소이다. 측쇄 알킬기의 예로는 이소프로필, 2차-부틸, 이소부틸, 3차-부틸, 2차-펜틸, 이소펜틸, 3차-펜틸, 이소헥실이 있다. 치환된 알킬기는 동일 또는 상이할 수 있는 것으로 각각 수소 원자를 치환하는 하나, 둘, 세 개 이상의 치환체를 포함할 수 있다. 치환체는 할로겐(예, F, CI, Br, 및 I), 히드록시, 보호된 히드록시, 아미노, 보호된 아미노, 카르복시, 보호된 카르복시, 시안, 메틸설포닐아미노, 알콕시, 아실옥시, 니트로, 및 저급 할로알킬이다.
본원에서 사용되는 용어 "치환된"은 동일 또는 상이할 수 있는 것으로 각각 수소 원자를 치환하는 하나, 둘 또는 셋 이상의 치환체를 갖는 부분을 말한다. 치환체의 예로는 할로겐(예, F, CI, Br, 및 I), 히드록시, 보호된 히드록시, 아미노, 보호된 아미노, 카르복시, 보호된 카르복시, 시안, 메틸설포닐아미노, 알콕시, 알킬, 아릴, 아르알킬, 아실옥시, 니트로, 및 저급 할로알킬이 있다.
아릴기는 C6_20 방향족 고리인데, 여기서의 고리는 탄소 원자로 구성된다(예, C6-C14, C6_10 아릴기). 할로알킬의 예로는 플루오로메틸, 디클로로메틸, 트리플루오로메틸, 1,1-디플루오로에틸 및 2,2-디브로모에틸이 있다.
아르알킬기는 적어도 하나의 아릴기 및 그 고리에 연결된 적어도 하나의 알킬 또는 알킬렌 사슬을 갖는 탄소수가 6 내지 20인 기이다. 아르알킬기의 예는 벤질기이다.
연결기는 하나의 화합물을 또 다른 화합물에 연결하기 위해 사용되는 임의의 이가 부분이다. 예를 들어, 연결기는 화학식 1의 화합물에 제2 화합물을 연결할 수 있다. 연결기의 예는 (C1-C10) 알킬옥시-(C1-C10) 알킬이다.
아미노 보호기는 당업자에게 알려져 있다. 일반적으로, 보호기가 화합물의 다른 위치 상에서 임의의 후속 반응(들)의 조건에 대하여 안정하고 그 분자의 나머지에 악영향을 미치지 않고 적절한 지점에서 제거될 수 있는 경우 보호기의 종류는 중요하지 않다. 또한, 보호기는 실질적인 합성 전환이 완료된 후 다른 것으로 치환될 수 있다. 명백히, 본원에 개시된 화합물의 하나 이상의 보호기가 다른 보호기로 치환되었다는 점에서 임의의 화합물이 본원에 개시된 화합물과 상이한 경우, 그 화합물은 본 개시의 범위 내에 있다. 추가의 예들 및 조건이 다음문헌[T. W. Greene, Protective Groups in Organic Chemistry, (1st ed., 1981, 2nd ed., 1991)]에서 확인된다.
당업자는 본원에서 개시한 여러 세라게닌 화합물이 스테로이드에서 확인되는 특정 입체화학 및 전자 특성을 보존한다는 것을 알 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "단일면(single face)"은 접합된 백본상의 치환체들이 분자의 한 측면으로부터 돌출하도록 동일한 입체 배열을 갖는 것을 말한다. 예를 들어, 화학식 1의 R3, R7 및 R12에 결합된 치환체들은 모두 13-치환 또는 a-치환될 수 있다. 부분 R3, R7 및 R12 의 배열은 세포막과의 상호작용을 위해 중요할 수 있다.
화합물로는 임의의 탄소 위치에서 스테롤 백본 또는 스캐폴드 (scaffold)에 공뷰 결합된 양이온성 치환체(예, 아민 또는 구아니딘기)를 갖는 화합물, 예를 들어 콜산 (cholic acid)이 있으나, 이에 제한되지 않는다. 여러 실시예에서, 스테롤 백본의 위치 R3, R7 및 R12 중 임의의 하나 이상에 기가 공유 결합된다. 추가의 실시예에서, 스테롤 백본의 위치 R3, R7 및 R12중 임의의 하나 이상으로부터 기가 분리된다.
또한, 5원 접합 고리와 같은 다른 고리계가 사용될 수도 있다. 또한, 5원 또는 6원 고리들의 조합을 갖는 백본들을 갖는 화합물도 고려된다. 적어도 하나, 둘, 셋 또는 네개 이상의 원자를 통해 백본으로부터 양이온성 작용기(예, 아민 또는 구아니딘)가 분리될 수 있다.
소수성 치환체를 갖는 세라게닌은 본 출원인의 미국특허 제 6,767,904호에 기재된 기법을 이용하여 제조될 수 있는데, 그 기법을 변형하여 더욱 긴 사슬의 알킬을 이용하여 더욱 소수성의 치환체를 더 형성할 수 있다. 예를 들어, R17에서 작용기를 형성하기 위해 옥틸아민을 사용하는 대신에 이에 해당하는 더욱 긴 사슬을 사용할 수 있다.
II. 중합체에의 세라게닌의 비공유 혼입
중합체에 혼입된 소수성 세라게닌 화합물은 중합체와 비공유 결합될 수 있다. 수분과 접촉시, 그 세라게닌은 중합체로부터 용출될 수 있다. 일반적으로, 세라게닌은 수용성이고, 방출속도를 조절하기 위해 중합체와 결합시킬 수 있다. 적절한 중합체 및 세라게닌 구조를 선택하면 세라게닌의 방출 기간이 연장될 수 있다.
예를 들어, R17 (화학식 1)상의 헤테로원자(예, N)로부터 연장되는 사슬은 히드로겔 중합체로부터의 용출 속도가 변화될 수 있도록 조절될 수 있다. 예시적인 사슬로는 지질, 소수성 사슬(예, 지방족), 친수성 사슬(예를 들어, 폴리에틸렌옥사이드), 또는 용출 속도가 변화될 수 있도록 중합체와 상호작용할 수 있는 임의의 사슬이 있다. 더욱 긴 사슬 길이는 중합체 기질 (matrix)(특히, 소수성 도메인)내에 세라게닌을 유지시키게 된다. 일 실시예에서, 세라게닌 화합물은 스테롤기의 D 고리(화학식 1)에 부착된 적어도 9개 탄소수의 탄소 사슬을 가질 수 있다. 예를 들어, 적어도 9개 탄소수의 탄소 사슬은 화학식 1의 R17 기에 부착될 수 있거나, 스테롤 백본의 C24 탄소 또는 다른 유사한 탄소에 부착될 수 있다.
중합체에 혼입된 특정 세라게닌은 수용액에 용해 또는 부분적으로 용해될 수 있다. 개다가, 세라게닌은 물 및 적절한 계면활성제와 결합 시 겔 또는 에멀션의 형태로 취급될 수 있다. 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드에 기초한 블록 공중합체, 특히 Pluronic 타입 계면활성제가 이러한 목적에 특히 유용하다. Pluronic은 미합중국 텍사스주 Port Arthur에 소재한 BASF사의 제품이다.
세라게닌 화합물은 히드록겔 또는 제품의 제조 동안 임의의 적당한 단계에서 중합체에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 중합체는 침지, 분무, 인쇄, 또는 코팅 등을 통해 세라게닌의 용액과 접촉시킬 수 있다. 적당한 용매로는 에탄올, 메탄올, 이소프로필 알코올 등과 같은 단쇄 알코올이 있다. 바람직한 경우, 세라게닌을 혼입하기 위해 사용된 용매는 예를 들어 증발을 통해 제거될 수 있다. 필요한 경우, 중합체는 강제 온풍, 오븐 건조, 실온 공기, 마이크로파 건조, 가열 건조 드럼, 진공 챔버 등을 사용하여 건조시킬 수 있다. 몇몇 제조 장치에서, 정상 공기 흐름 및 온도는 별개의 건조 공정 없이 기재를 충분히 건조시킨다.
세라게닌 화합물은 물에 용해될 수 있는 것으로 알려져 있다. 그렇지 않으면, 세라게닌 화합물은 물과 함께 또는 물이 없이 세라게닌 화합물을 중합체 물질에 혼입하기 위해 사용될 수 있는 에탄올 (및 다른 알코올), 프로필렌 글리콜, 글리세린, 폴리올, 또는 이들의 혼합물과 같은 물질에 용해될 수 있다. 또한, 세라게닌은 겔, 에멀션, 현탁액 또는 건조 형태로 혼입될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 세라게닌은 단량체의 중합 동안 중합체에 혼입된다. 이러한 방법에서, 세라게닌은 중합 동안 단량체 블렌드에 포함될 수 있다. 최종 중합체 내의 세라게닌은 중합체에 비공유 혼입될 수 있고, 따라서 물과 같은 용매와 접촉시 용출될 수 있다.
III. 용출
세라게닌 화합물이 중합체 물질에 혼입되는 때, 그 중합체 및 세라게닌 화합물의 소수성/친수성은 세라게닌 화합물이 히드로겔 중합체에 비공유 결합하도록 선택된다. 그 비공유 결합은 세라게닌 화합물이 용매의 존재하에서 한꺼번에 방출되는 것을 방지한다. 오히려, 그 결합은 용매의 존재하에서 시간에 따라 방출될 수 있도록 한다.
비공유 결합은 중합체 및 세라게닌의 조성에 의존하므로, 원하는 용출이 생성되도록 일제히 선택될 필요가 있다. 대표적으로, 그 선택은 특정 용도에 대하여 바람직한 화학적 및 기계적 특성을 갖는 특정 중합체를 선택함으로써 수행된다. 예를 들어, 혈관 조직에 이식하고자 하는 의료 기구에 중합체가 고팅되는 경우, 그 중합체는 혈관 조직 및 혈액에 대한 적합성을 고려하여 선택된다. 그 중합체가 콘택트 렌즈를 형성하기 위해 사용되는 경우, 그 중합체는 눈과의 양립성 및 시력을 교정하는 형상으로 중합체를 성형하는 필요성을 고려하여 선택된다. 따라서, 중합체 물질의 소수성/친수성은 특정 용도에 다소 영향을 받는다.
세라게닌 화합물은 특정중합체에 대한 비공유 결합을 제공하도록 선택된다. 세라게닌은 중합체의 작용기에 비공유 결합하는 R 기를 가지도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 폴리아크릴레이트계 중합체는 중합체 기질에서 특정 비율의 소수성 기 및 친수성기를 가질 수 있고, 그 세라게닌 화합물은 그 중합체의 친수성 기에 비공유 결합하여 수 일 또는 수 주에 걸쳐서 비교적 일관성있는 용출이 일어나도록 하는 소수성 R17 치환체(화학식 1에서 q = 0)를 가지도록 선택될 수 있다.
일부의 경우, 용매는 용출에도 영향을 미칠 수 있다. 일 실시예에서, 용매는 물이다. 몇몇 실시예에서, 용매는 식염수이다.
일 실시예에서, 히드로겔 중합체 및 세라게닌 화합물은 물 또는 식염수에서 3일, 1주 또는 1달 경과시 0.1-100 ㎍/ml, 0.5-50 ㎍/ml 또는 1-10 ㎍/m1의 방출 속도를 제공하는 비공유 결합이 얻어지도록 선택된다. 일 실시예에서, 전술한 용출 속도는 적어도 3일, 일주 또는 한달 동안 상기 범위 내에 있다. 이러한 용출 속도는 나중에 더욱 많이 이용될 수 있는 화합물의 급속 방출을 방지하는 비공유 결합을 통해 부분적으로 달성된다.
위에서 언급한 바와 같이, 놀랍게도, 히드로겔에 비공유 결합된 세라게닌은 미생물의 존재하에서 선택적으로 용출하는 것으로 확인되었다. 이는 중합체의 표면에 공유 결합되는 세라게닌과 같은 다른 물질과 비교하여 중합체-세라게닌 화합물의 사용을 특히 유리하게 만드는 놀랍고도 예상치못한 결과이다.
당업자는 특정중합체 및 세라게닌 화합물의 선택이 특정 용도에 의존한다는 것을 알 수 있고 적절한 선택은 본원에서 제공되는 사상 및 실시예를 이용하여 당업자에 의해 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있다.
IV. 히드로겔 중합체
소수성 세라게닌 화합물을 혼입하기에 특히 유용한 한 가지 형태의 중합체는 히드로겔 중합체이다.
적당한 히드로겔 중합체의 예로는 폴리비닐 알코올, 소듐 폴리아크릴레이트, 아크릴레이트 중합체, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산) (polyAMPS), 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드, 실리콘, 아가로스, 메틸셀룰로오스, 히알루로난, 가수분해된 폴리아크릴로니트릴, 이들의 조합이 있으나, 이에 제한되지 않는다. 히드로겔은 공중합체일 수 있다. 공중합체는 소수성 및 친수성 단위를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 히드로겔은 콘택트 렌즈를 제조하는데 적당하다. 친수성 콘택트 렌즈는 아크릴산 또는 메타크릴산의 친수성 유도체, 비닐피롤리돈과 같은 친수성 비닐 단량체 등에 근거한 가교 중합체로부터 형성될 수 있다. 히드로겔은 소수성인 단량체 또는 블록으로 구성된 소수성 영역을 포함하는 것이 바람직하다.
적당한 콘택트 렌즈 히드로겔의 예가 본원에 참조로 포함되는 미국특허 제 8,011,784호에 기재되어 있다.
히드로겔 중합체는 시력을 교정하기에 적당한 형상 및 구조를 갖는 콘택트 렌즈로 성형될 수 있다. 당업자는 시력 교정을 제공할 수 있는 히드로겔 중합체의 형상 및 구조를 잘 알고 있다. 히드로겔로부터 형성될 수 있는 다른 기구로는 조직 스케폴드(scaffold) 및 창상 드레싱과 같은 창상 치유 기구가 있다.
V. 의료 기구 및 코팅
본원에 기재한 중합체는 의료 기구, 코팅, 밴드, 임플란트, 조직 스케폴드 등을 포함하나 이에 제한되지 않는 여러 용도로 사용될 수 있다. 도 2는 기재(100) 및 중합체 코팅(120)을 포함하는 의료 기구(100)의 개략도이다.
기재(100)는 히드로겔 물질을 지지 및/또는 부착하기에 적당한 임의의 물질로 구성될 수 있다. 그 기재는 중합체, 금속, 합금, 무기물 및/또는 유기물일 수 있다. 일 실시예에서, 그 기재는 생체적합성이거나 생체분해성 물질이다. 적당한 생체적합성 금속 물질로는 스테인리스강, 탄탈륨, 티타늄 합금(니티놀 포함), 및 코발트 합금(코발트-크로미늄-니켈 합금 포함)이 있으나 이에 제한되지 않는다. 적당한 비금속성 생체적합성 물질로는 폴리아미드, 폴리올레핀(즉, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등), 비흡수성 폴리에스테르(즉, 폴리에틸렌 테레프탈레이트), 및 생체흡수성 지방족 폴리에스테르(즉, 락트산, 글리콜산, 락타이드, 글리콜라이드, 파라-디옥사논, 트리메틸렌 카보네이트, ε-카프로락톤 등 및 이들의 조합의 단독중합체 및 공중합체)가 있으나 이에 제한되지 않는다.
기재의 두께는 기구 및 물질에 의존할 수 있으나, 0.1, 1.0, 10 mm 이상 및/또는 100, 10 또는 1 mm 이하 및/또는 이러한 범위 내에 있을 수 있다.
중합체 코팅(120)의 두께는 일반적으로 기재(110)의 두께보다 작다. 중합체 코팅(120)은 0.01, 0.1, 1.0 또는 10 mm 이상 및 100, 10, 1.0 또는 0.1 mm 이하 또는 이러한 범위 내의 두께를 가질 수 있다.
중합체 코팅(120)은 연속적 또는 불연속적일 수 있다. 그 코팅은 딥 코팅, 스핀 코팅 등과 같은 기법을 이용하여 기재에 도포될 수 있다.
소수성 세라게닌 화합물을 함유하는 중합체로부터 형성될 수 있거나 이러한 중합체가 코팅될 수 있는 의료 기기의 예로는 골 임플란트, 골 핀, 골 스크류, 조직 이식편, 기관 튜브와 같은 기도 기기, 관상동맥 스텐트, 말초혈관 스텐트, 카테터, 동정액 이식편, 바이패스 그라프트, 페이스 메이커 및 제세동기 리드(lead)와 같은 이식가능한 기구, 문합 클립, 동맥 폐쇄 기구, 낙원공개 폐쇄기(patent foramen ovale closure device), 및 약물전달 벌룬이 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 중합체는 이러한 기구에 코팅될 수 있거나 그 구조의 임의의 부분을 형성할 수 있고 바람직하게는 외측 표면에 위치하고 더욱 바람직하게는 조직 또는 조직 공기 계면(기구가 이식되는)과 접촉하는 아웃 서비스(out service)에 위치한다.
VI. pH에 의한 세라게닌의 안정화
일 실시예에서, 세라게닌 화합물은 스테롤기에 양이온성 치환체를 부착할 수 있는 가수분해가능한 결합(예, 에스테르 결합)을 가질 수 있다. 이러한 결합의 가수분해는 세라게닌을 불활성화한다. 세라게닌을 안정화하기 위하여, 산을 첨가하여 6, 5.5, 5 또는 4.5 미만 및 선택적으로는 2, 2,5 또는 3 초과 또는 이러한 범위 내의 pH를 달성할 수 있다. 사용 전의 안정성은 원하는 반감기를 제공하기 위하여 중요하고, 사용 동안 또는 이후의 불안정성은 생물학적 계 내에서 세라게닌의 장기 축적을 방지하기 위하여 바람직할 수 있다.
세라게닌의 안정성을 개선하기 위하여 중합체의 중화도를 조절하는 것이 유익할 수 있다. 중합체의 중화도는 제조 공정 동안 또는 이후에 조절될 수 있다. 그렇지 않으면, 세라게닌은 산성 용액에 현탁 또는 용해될 수 있고, 세라게닌 현탁액 또는 용액이 히드로겔 중합체에 첨가되는 경우, 그 히드로겔의 중화도가 조절될 수 있다.
VII. 실시예
소수성 세라게닌 화합물이 세균 집락형성(bacterial colonization)을 방지할 수 있는 기작을 더욱 잘 이해하기 위하여, 콘택트 렌즈에서 사용된 히드로겔과 CSA-138 사이의 결합을 평가했다. 첫 번째 예에서, 본 발명자들은 콘택트 렌즈에서 사용하기에 적당한 히드로겔로부터 CSA-138이 용출되는 속도를 측정했다. 히드로겔로부터 용출되는 세라게닌의 양을 정량하기 위하여, 본 발명자들은 질량-표지 내부 표준을 이용하여 LC/MS를 실시했다. 그러나, 이러한 방법은 겨우 2 ㎍/ml의 검출한계만을 제공하였고, 그 검출한계 미만의 일정 용출 속도에서는 세균을 효과적으로 사멸시킬 수 없었다. 예를 들어, 그 용출은 CSA-138이 1%로 포함된 렌즈로부터 5일의 용출 이내에 그 검출한계 미만이 되어, 세라게닌이 적당한 사멸 속도를 여전히 제공하는 것으로 보였다.
CSA-138에 대한 검출 한계를 감소시키기 위하여, 본 발명자들은 CSA-138의 방사능표지된 버젼(CSA-138T2)을 제조하고, 이를 콘택트 렌즈에 혼입하고, 렌즈로부터 이의 용출을 섬광 계수법을 이용하여 정량했다.
실시예 1
1% CSA-13을 함유하는 렌즈를 시험 전에 0.5 mL 인산 완충 식염수(PBS)에 보관했다. 용출 연구를 수행하기 전에 한 세트의 렌즈를 45분간 고온고압 멸균했다. 용출 연구를 위하여, 렌즈를 2 ml 분취량(aliquot)의 PBS, 10% TSB 성장 배지, 106 CFU의 스타필로코커스 아우레스(Staphylococcus aureus)를 함유하는 10% TSB 성장 배지, 또는 106 CFU의 슈도모나스 애루기노사(Pseudomonas aeruginosa)를 함유하는 10% TSB 성장 배지에 보관했다. 세균 접종물을 포함하는 해당하는 분취량을 24 시간 마다 교환했다. 시료를 24시간 마다 제거하고 섬광 계수법을 이용하여 CSA-138의 존재에 대하여 분석했다. 표준 곡선을 생성하여 분당 계수(counts per minute)를 CSA-138의 농도에 상관시켰다. 모든 실험은 3중으로 실시했다.
날마다 약간의 변화가 관찰되긴 하였지만, PBS에 현탁된 렌즈의 용출 프로필에서 인식가능한 추세가 관찰되었다(도 3). 예상된 바와 같이, 첫째 날의 용출량은 비교적 높았다(약 2.2 ㎍/ml). 이후 19일에 걸쳐서, 일일 용출량은 약 1.6에서 1.4 ㎍/ml/day로 변화했다.
연구의 시작 전에 고온고압 멸균한 렌즈의 경우에 유사한 용출 프로필이 관찰되었는데, 용출한 물질의 초기량이 다소 감소하였다는 점이 예외였다(도 4). 이러한 용출의 감소는 고온고압 멸균 과정 동안 저장 용액 내로의 용출이 증가되었기 때문일 수 있다. 연구 기간에 걸쳐서(2일째 내지 20일째), 용출한 CSA-138의 양은 약 1.4에서 1.2 ㎍/ml/day로 변화했다.
수용액의 삼투질 농도의 증가는 CSA-13의 용해도를 감소시키고 용출을 지연시키는 것으로 예상되었다. 본 발명자들은 PBS내의 10% TSB에서의 용출 프로필을 측정했는데, 예상된 바와 같이 고온고압 멸균시킨 렌즈에서 확인되는 경우와 마찬가지로 용출이 감소했다(도 5).
사멸 속도가 이러한 낮은 농도에서 발생한 것으로 판단되기 때문에, 본 발명자들은 세균의 존재가 렌즈로부터 CSA-138의 용출에 영향을 미친것으로 가정했다. 이러한 가정을 테스트하기 위하여, 렌즈를 S. aureus 또는 P. aeruginosa로 접종하고 용출을 관찰했다. 이러한 실험은 각각 9일 및 8일간 수행했다. CSA-138의 용출은 세균의 존재가 없는 경우보다 아주 크게 실질적으로 변화했다(도 6 및 도 7). 이러한 변화 때문에, 실험은 세균이 없는 용출 실험보다 단축되었다. 세균의 존재하에서는 용출의 실질적인 변화가 있었지만, 용출의 차이의 유의성을 확인하여 세균이 있고 없는 시료들을 비교하는 것이 가능했다. 첫 째날 이후, 차이는 0.05의 p 값을 나타냈고, 많은 일수 동안, p 값은 0.01 미만이었다. 이러한 결과는 세균이 렌즈로부터 CSA-138의 용출에 영향을 미친다는 것을 나타낸다.
S. aureus 및 P. aeruginosa에 대한 CSA-138의 MIC 값은 각각 0.5 및 1.0 ㎍/ml 이다. 렌즈로부터 CSA-138의 용출은 도입된 접종물을 즉시 제거할 수 있는 농도를 나타낸다. 렌즈를 고온고압 멸균하고, 주변 용액의 삼투질 농도를 증가시키고 세균이 존재하는 것은 용출 프로필에 영향을 미친다.
도 5에서 도시한 용출 프로필을 취하고 그 추세를 CSA-138의 용출이 1 ㎍/ml 미만으로 떨어질 때까지 연장시키는데는 약 40일이 요구된다(용출은 2일째와 20일째 사이에 1.4에서 1.2 ㎍/m1/day로 감소하고, 1.2에서 1.0 ㎍/ml/day로의 감소에는 추가의 19일이 요구되는 것으로 예상됨). 따라서, CSA-138의 용출은 40일 정도로 긴 시간 동안 세균의 적당한 접종물을 제거하는데 충분한 것으로 예상된다. 이전의 보고에서 나타낸 바와 같이, 렌즈로부터 CSA-138의 용출은 30일의 연속적인 일수 동안 S. aureus 및 19일 동안 P. aeruginosa에 의한 집락형성(colonization)을 방지한다. 이러한 연구는 비교적 높은 접종량(106 CFU)을 이용하여 수행되고, 30일 이후에 용출되는 CSA-138은 더욱 적은 접종량을 제거하는데 충분한 것으로 예상된다.
CSA-138의 구조를 최적화한 결과, 콘택트 렌즈 물질과 결합하고 그램 양성 및 그램 음성 세균의 실질적인 접종물을 제거하는데 필요한 농도로 용출하는 효능있는 항미생물제가 얻어졌다. 렌즈가 일반적으로 노출되는 세균의 수를 고려하면, 더욱 낮은 농도의 CSA-138가 렌즈 상에서의 세균 성장을 계속 방지하면서 사용될 수 있는 것으로 보인다.
본 발명의 목적을 위하여, "생리학적 상태"는 pH, 온도 및 염 농도가 생명을 지속하는데 적당하게 되는 수성조건이다(예를 들어, 전부는 아니지만 많은 기구의 경우, 생리학적 상태는 흔히 약 7의 pH, 약 37 ℃의 온도 및 약 150 mM의 염 농도이다).
본 발명은 이의 정신 및 본질적인 특징을 벗어나지 않고 다른 특정의 형태로 구현될 수 있다. 기재된 실시예들은 모든 면에서 예시적이고 비제한적인 것으로 간주하여야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기의 설명보다는 특허청구범위에 의해 정해진다. 특허청구범위의 의미 및 균등 범위에 속하는 모든 변경이 이의 범위에 포함된다.

Claims (11)

  1. 적어도 6.5의 CLogP 값을 갖고 동시에 하기 화학식 Ⅰ의 구조를 갖는 소수성 양이온성 스테로이드성 항미생물성(CSA) 화합물 :
    Figure pat00003
    (I)
    상기 식에서,
    q는 0이고, m, n 및 p는 각각 1이며;
    R3, R7 및 R12는 각각 독립적으로 양이온성 기를 포함하고, 상기 양이온성 기는 양성자화될 수 있는 아미노기(-NH2)를 포함하며;
    R1, R2, R4, R5, R6, R8, R10, R11, R14, R15 및 R16은 각각 수소이고, R9 및 R13은 각각 메틸이며;
    R17은 산소 및 상기 산소로부터 말단으로 연장되고 9 이상의 탄소 원자를 가지는 하나의 직쇄 탄화수소를 포함하는 소수성 치환체이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 CLogP 값은 적어도 7.5인 것을 특징으로 하는 소수성 CSA 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 CLogP 값은 적어도 8.5인 것을 특징으로 하는 소수성 CSA 화합물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 R17에 존재하는 산소는 에스테르기의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 소수성 CSA 화합물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 소수성 CSA 화합물은 하기의 CSA-144 및 CSA-145로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 소수성 CSA 화합물 :
    Figure pat00004
    (CSA-144);

    Figure pat00005
    (CSA-145).
  6. 하기의 CSA-131, CSA-134, CSA-137 및 CSA-138로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 소수성 양이온성 스테로이드성 항미생물성(CSA) 화합물 :
    Figure pat00006
    (CSA-131);

    Figure pat00007
    (CSA-134);

    Figure pat00008
    (CSA-137);

    Figure pat00009
    (CSA-138).
  7. 중합체와, 비공유 상호작용을 통해 상기 중합체 내에 혼입되거나 상기 중합체 상에 코팅되는 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 소수성 양이온성 스테로이드성 항미생물성(CSA) 화합물을 포함하는 기구.
  8. 중합체와, 비공유 상호작용을 통해 상기 중합체 내에 혼입된 소수성 양이온성 스테로이드성 항미생물성(CSA) 화합물을 포함하는 기구로서, 상기 소수성 CSA 화합물은 적어도 6.5의 CLogP 값을 갖고 동시에 하기 화학식 Ⅰ의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 기구 :
    Figure pat00010
    (I)
    상기 식에서,
    q는 0이고, m, n 및 p는 각각 1이며;
    R3, R7 및 R12는 각각 독립적으로 양이온성 기를 포함하고, 상기 양이온성 기는 양성자화될 수 있는 아미노기(-NH2)를 포함하며;
    R1, R2, R4, R5, R6, R8, R10, R11, R14, R15 및 R16은 각각 수소이고, R9 및 R13은 각각 메틸이며;
    R17은 헤테로원자 및 상기 헤테로원자로부터 말단으로 연장되고 9 이상의 탄소 원자를 가지는 하나의 직쇄 탄화수소 또는 하나의 트리메틸실란을 포함하는 소수성 치환체이다.
  9. 제8항에 있어서, 상기 중합체는 폴리비닐 알코올, 소듐 폴리아크릴레이트, 아크릴레이트 중합체, 폴리에틸렌 옥사이드, polyAMPS, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드, 실리콘, 아가로스, 메틸셀롤로오스, 히알루로난, 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 기구.
  10. 제8항에 있어서, 상기 기구는 골 임플란트, 골 핀, 골 스크류, 조직 이식편, 기관내 튜브, 관상동맥 스텐트, 말초혈관 스텐트, 카테터, 동정맥 이식편, 바이패스 이식편, 페이스메이커 또는 제세동기 리드, 문합 클립, 동맥 폐쇄 기구, 낙원공개 폐쇄 기구, 및 약물 전달 벌룬으로 이루어진 군에서 선택되는 의료 기구인 것을 특징으로 하는 기구.
  11. 제8항에 있어서, 상기 소수성 CSA 화합물이 3일의 기간에 걸쳐서 0.1 내지 100 ㎍/ml의 속도로 과량의 식염수 중의 중합체로부터 용출되게, 상기 소수성 CSA 화합물 및 중합체가 선택되는 것을 특징으로 하는 기구.
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