KR20210013582A

KR20210013582A - 박테리아 부착에 저항성이 있는 표면

Info

Publication number: KR20210013582A
Application number: KR1020207036104A
Authority: KR
Inventors: 알렉산드라 피오트로위츠; 카일 윌리엄 맥도날드; 안토니오 칠레로 로드리고; 산조이 물릭; 제이미 로버트 스웨너; 제이. 폴 산테레; 자네트 호
Original assignee: 에보닉 캐나다 인크.
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2021-02-04
Also published as: BR112020023530A2; EP3794079A4; AU2019271439A1; US20210268543A1; JP2021523796A; SG11202011310XA; CA3100223A1; CN117586659A; MX2020012372A; WO2019218088A1; CN112135882A; EP3794079A1

Abstract

본 발명은 본 발명의 첨가제와 혼합된 베이스 중합체로부터 형성된 표면을 특색으로 한다. 표면은 박테리아 부착에 저항성이 있을 수 있다. 본 발명의 표면은 (a) 생체내에서 또는 생체외에서, 영구적으로 또는 단기간 동안, 인간 또는 동물 조직 또는 체액에 이식되거나 또는 그에 병치되는 임의의 의료 장치 또는 재료, 및 (b) 의료용이든 아니든, 소정의 기간에 걸쳐 인간 또는 동물 건강에 안전한 오손되지 않은 청정 상태를 유지하기 위한 것인 임의의 유용한 물품, 재료 또는 장치에 적용될 수 있다. 이들 의료용 및 비-의료용 적용에서, 오염이 발생하기 쉬운 물품, 장비 또는 환경에 의해 가공, 수송 또는 저장되어 저해된 장치, 장비 또는 재료의 환자, 사용자 또는 소비자에게 유해할 수 있는 바람직하지 않은 오손 현상이 발생할 수 있다는 것이 공지되어 있다. 이러한 오손 현상은 생물막 발생 및 박테리아 콜로니 발생을 포함한다. 이러한 오손은 자극 및 종창, 알레르기 반응, 독성 반응, 중독 또는 감염을 유발할 수 있다.

Description

박테리아 부착에 저항성이 있는 표면

관련 출원

본 출원은 2018년 5월 18일에 출원된 미국 가출원 번호 62/673,490의 우선권에 기초하여 35 U.S.C. § 119의 이익을 주장하는 특허 협력 조약 출원이며, 이 가출원은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.

본 발명은 박테리아 부착에 저항성이 있는 표면을 특색으로 한다.

박테리아는 일반적으로 두 가지 유형의 집단 중 하나로 존재한다: 벌크 용액 중에서 자유롭게 존재하는 부유성, 및 표면에 달라붙어 있거나 또는 생물막의 범위 내에 있는 단위로서의 고착성. 생물막은 기판에 달라붙어 있으며, 물리적 부속기 및 세포외 중합체성 물질에 의해 함께 부착된 많은 박테리아로 이루어진다. 박테리아 생물막은 대부분의 생의학 및 산업 시스템에서의 생물오손의 근본 원인이다.

이식형 또는 삽입형 의료 장치는 미생물 콜로니화 및 부착으로 인해 빈번하게 폐색된다. 이러한 문제는 특히 비교적 장기간 동안, 즉, 약 30일 내지 약 12개월 또는 그보다 오랫동안 이식된 채로 남아있도록 적합화된 의료 장치에 보편적이다. 미생물, 예컨대 박테리아는 종종 의료 장치 상에 그리고 그 주변에서 콜로니를 이루며, 장치의 표면에 달라붙으면, 세포외 중합체성 물질, 전형적으로 폴리사카라이드로 이루어진 복합 매트릭스 내에서 증식하면서 군집체를 형성한다. 달라붙어 있는 미생물 및 회합된 세포외 중합체성 물질의 집합체를 통상적으로 생물막 또는 점액막이라 지칭한다. 항미생물 작용제는 생물막을 침투하여 생물막 내의 미생물을 사멸시키고/거나 그의 증식을 억제하는데 어려움이 있다. 장치 상의 그리고 그 주변에서의 미생물의 콜로니화 및 생물막 장벽의 합성은 결국에는 장치의 외피형성, 폐색, 고장, 및 국부 또는 전신 감염을 초래한다.

시스템의 생물오손 관리를 증진시키기 위한 한 가지 방법은 이러한 시스템 내의 표면에 대한 박테리아 부착을 억제하거나 또는 저해하는 것일 것이다. 본 발명은 표면에 대한 박테리아 부착을 실질적으로 억제하고 시스템의 생물오손을 제어하는데 유용한 방법 및 정의된 조성물을 제공한다.

본 발명은 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법을 특색으로 한다.

한 측면에서, 본 발명은 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 베이스 중합체를 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합하여 중합체성 표면을 형성하는 것을 포함하며, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 50% (예를 들어, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 유동 조건 하에 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 중합체성 표면을 유동 조건에 적용하는 것을 포함하며, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 유동 조건 하에 적어도 50% (예를 들어, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다. 특정한 실시양태에서, 유동 조건은 1 s^-1 내지 3500 s^-1 (예를 들어, 1 s^-1 내지 15 s^-1, 5 s^-1 내지 100 s^-1, 50 s^-1 내지 500 s^-1, 500 s^-1 내지 1000 s^-1, 또는 950 s^-1 내지 3500 s^-1)의 전단 속도를 갖는 수용액을 포함한다.

한 측면에서, 본 발명은 정적 수성 조건 하에 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 중합체성 표면을 정적 수성 조건에 적용하는 것을 포함하며, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 정적 수성 조건 하에 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

상기 방법의 특정한 실시양태에서, 방법은 중합체성 표면이 단백질-함유 수성 혼합물과 접촉하고 있는 동안에 박테리아 부착을 감소시키는 것을 포함한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 주위 공기에 노출된 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 중합체성 표면을 주위 공기 조건에 적용하는 것을 포함하며, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 주위 공기 조건 하에 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

한 측면에서, 본 발명은 혈액 정체 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 상기 중합체성 표면을 혈액과 접촉시키는 것을 포함하며, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 혈액 정체 조건 하에 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 소변 정체 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 상기 중합체성 표면을 소변과 접촉시키는 것을 포함하며, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 소변 정체 조건 하에 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

한 측면에서, 본 발명은 소변 정체 장치의 중합체성 표면 상의 박테리아 매개 염 형성을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 상기 중합체성 표면을 소변과 접촉시키는 것을 포함하며, 여기서 염 침착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 소변 정체 조건 하에 적어도 20% (예를 들어, 적어도 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 중합체성 표면 상의 박테리아 생물막 형성을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하는 것을 포함하며, 여기서 박테리아 생물막 형성은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 20% (예를 들어, 적어도 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

한 측면에서, 본 발명은 중합체성 표면 상의 박테리아 바이오버든을 감소시키는 방법을 특색으로 한다. 방법은 베이스 중합체를 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합하여 중합체성 표면을 형성하는 것을 포함하며, 여기서 박테리아 바이오버든은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 20% (예를 들어, 적어도 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 표면을 제공하고, (ii) 표면을 항미생물제, 살균제 또는 소독제와 접촉시키는 것을 포함하는, 표면 상의 박테리아 성장 속도를 감소시키는 방법을 특색으로 하며, 여기서 박테리아 성장 속도는 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다. 특정한 실시양태에서, 단계 (ii)로부터 적어도 6시간, 12시간 또는 24시간 후에, 박테리아 성장 속도는 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

한 측면에서, 본 발명은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 표면을 제공하고, (ii) 표면을 항미생물제, 살균제 또는 소독제와 접촉시키는 것을 포함하는, 표면 상의 박테리아 부착을 감소시키는 방법을 특색으로 하며, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다. 특정한 실시양태에서, 단계 (ii)로부터 적어도 6시간, 12시간 또는 24시간 후에, 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 (i) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 표면을 제공하고; (ii) 표면을 항미생물 작용제, 살균제 또는 소독제와 접촉시키는 것을 포함하는, 중합체성 표면 상의 생물막 형성 속도를 감소시키는 방법을 특색으로 하며, 여기서 생물막 형성 속도는 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 20% (예를 들어, 적어도 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다. 특정한 실시양태에서, 단계 (ii)로부터 적어도 6시간, 12시간 또는 24시간 후에, 생물막 형성 속도는 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 20% (예를 들어, 적어도 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

임의의 상기 방법의 한 실시양태에서, 중합체성 표면은 생체외 환경에 있을 수 있다. 예를 들어, 중합체성 표면은 냉각 탑, 펌프, 열 교환기, 파이프라인, 가열 시스템, 연료 탱크, 제약 장비, 폐수 처리 시스템, 정수 시스템, 냉각 시스템, 생물반응기, 식품 가공 시스템, 스크러빙 시스템, 금속 가공 유체, 제지 장비, 선체, 또는 텍스타일 제조 장비 상의 표면일 수 있다.

상기 방법에서, 중합체성 표면은 생체내 환경에 있을 수 있다.

상기 방법에서, 중합체성 표면은 의료 장치의 표면일 수 있다.

상기 방법에서, 의료 장치의 중합체성 표면은 충전제, 방사선비투과성 재료 (예를 들어, 황산바륨), 착색제, 또는 항미생물 작용제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 의료 장치의 중합체성 표면은 1% 내지 45% (w/w) (예를 들어, 1% 내지 10% (w/w), 10% 내지 30% (w/w), 20% 내지 40% (w/w), 25% 내지 45% (w/w), 20% 내지 35% (w/w), 25% 내지 40% (w/w), 30% 내지 45% (w/w), 또는 35% 내지 45% (w/w))의 황산바륨 충전제를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 의료 장치의 중합체성 표면은 황산바륨 충전제를 포함하지 않는다. 의료 장치가 항미생물 작용제를 포함하는 경우에, 항미생물 작용제는 본원에 기재된 임의의 항미생물 작용제일 수 있다.

한 측면에서, 본 발명은 (i) 항미생물 작용제 및 (ii) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 표면을 포함하는 의료 장치를 대상체 내로 삽입하는 것을 포함하는, 이식된 의료 장치의 중합체성 표면 상의 박테리아 부착량을 감소시키는 방법을 특색으로 하며, 여기서 단계 (ii)로부터 적어도 24시간 후에, 박테리아 부착량은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 50% 감소된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 (i) 항미생물 작용제를 대상체에게 투여하고; (ii) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 표면을 포함하는 의료 장치를 대상체 내로 삽입하는 것을 포함하는, 이식된 의료 장치의 중합체성 표면 상의 박테리아 부착량을 감소시키는 방법을 특색으로 하며, 여기서 단계 (ii)로부터 적어도 6시간, 12시간 또는 24시간 (예를 들어, 36시간, 48시간 또는 72시간) 후에, 박테리아 부착량은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 (i) 항미생물 작용제를 사용한 치료를 진행하고 있는 대상체를 제공하고; (ii) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 표면을 포함하는 의료 장치를 대상체 내로 삽입하는 것을 포함하는, 이식된 의료 장치의 중합체성 표면 상의 박테리아 부착량을 감소시키는 방법을 특색으로 하며, 여기서 단계 (ii)로부터 적어도 6시간, 12시간 또는 24시간 (예를 들어, 36시간, 48시간 또는 72시간) 후에, 박테리아 부착량은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 50% (예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99%) 감소된다.

임의의 상기 방법의 한 실시양태에서, 중합체성 표면은 기판 상의 코팅이다. 특정한 실시양태에서, 기판은 의료 장치이다. 의료 장치는 제한된 기간 동안 (예를 들어, 48시간, 24시간, 12시간 또는 4시간 미만) 부분적으로 또는 완전히 이식되거나 또는 대상체의 몸체와 접촉될 수 있다.

임의의 상기 방법의 한 실시양태에서, 중합체성 표면은 의료 또는 생명공학 제품 예컨대 상처 드레싱, 붕대, 거즈, 테이프, 패드, 스폰지, 혈액 산소공급기, 인공호흡기, 펌프, 튜빙, 와이어링, 전극, 피임 장치, 여성 위생 제품, 내시경, 투석 막, 가이드 와이어, 유체 수집 백, 약물 전달 백 및 튜빙, 영양공급 튜브, 혈액 백, 및 조직 재생 또는 세포 배양 장치 상의 표면이다.

상기 방법에서, 중합체성 표면은 혈액 정체 표면, 소변 정체 표면일 수 있고/거나 중합체성 표면은 단백질성 환경과 접촉해 있을 수 있다. 중합체성 표면이 의료 장치의 표면인 경우에, 의료 장치는 의료 기기, 치과용 장치, 치아 임플란트, 약물 전달 장치, 이식편, 스텐트, 박동조율기, 이식형 심장율동전환-제세동기, 심장 재동기화 요법 장치, 심혈관 장치 리드, 심실 보조 장치 및 동력전달라인, 심장 밸브, 대정맥 필터, 혈관내 코일, 카테터, 카테터 커넥터, 카테터 밸브, 정맥내 전달 라인, 정맥내 전달 매니폴드, 션트, 상처 배액관, 배액 카테터, 주입 포트, 인공 와우, 기관내 튜브, 기관절개 튜브, 인공호흡기 호흡 튜브 및 회로, 이식형 센서, 안과용 장치, 정형외과용 장치, 치아 임플란트, 치주 임플란트, 유방 임플란트, 음경 임플란트, 상악안면 임플란트, 성형 임플란트, 밸브, 기구, 스캐폴딩, 봉합 재료, 바늘, 탈장 교정 메쉬, 긴장완화 질강 테이프 및 질강 슬링, 신경 보철 장치, 및 고막 튜브로부터 선택될 수 있다.

특정한 실시양태에서, (i) 중합체성 표면은 항미생물 작용제의 표준 레지멘보다 약하게 치료를 진행하고 있는 대상체에 존재하고, (ii) 중합체성 표면 및 항미생물제는 상기 화합물을 함유하지 않는 중합체성 표면의 존재 하에 항미생물제 치료를 받고 있는 대상체에 비해 중합체성 표면 상의 박테리아 부착을 공동으로 감소시키기에 충분한 양으로 각각 존재한다. 특정한 실시양태에서, 대상체는 의료 절차 (예를 들어, 의료 장치의 삽입)와 함께 감염에 대한 예방으로서 항미생물제 요법을 받고 있고, 감염 위험이 중합체성 표면에 상기 화합물을 포함시킴으로써 감소된다.

특정 실시양태에서, (i) 중합체성 표면은 항미생물 작용제의 표준 레지멘보다 약하게 치료를 진행하고 있는 대상체에 존재하고, (ii) 중합체성 표면 및 항미생물제는 상기 화합물을 함유하지 않는 중합체성 표면의 존재 하에 항미생물제 치료를 받고 있는 대상체에 비해 대상체의 감염 위험을 공동으로 감소시키기에 충분한 양으로 각각 존재한다. 특정한 실시양태에서, 대상체는 의료 절차 (예를 들어, 의료 장치의 삽입)와 함께 감염에 대한 예방으로서 항미생물제 요법을 받고 있고, 감염 위험이 중합체성 표면에 상기 화합물을 포함시킴으로써 감소된다.

임의의 상기 방법의 특정한 실시양태에서, 중합체성 표면은, 의료용이든 아니든, 소정의 기간에 걸쳐 인간 또는 동물 건강에 안전한 오손되지 않은 청정 상태를 유지하기 위한 것인 물품, 재료 또는 장치의 표면이다. 물품, 재료 또는 장치는 본원에 기재된 임의의 물품, 재료 또는 장치일 수 있다.

일부 실시양태에서, 항미생물제는 은, 페니실린 G, 페니실린 V, 메티실린, 옥사실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 암피실린, 아목시실린, 카르베니실린, 티카르실린, 메즐로실린, 피페라실린, 아즐로실린, 테모실린, 세팔로틴, 세파피린, 세프라딘, 세팔로리딘, 세파졸린, 세파만돌, 세푸록심, 세팔렉신, 세프프로질, 세파클로르, 로라카르베프, 세폭시틴, 세프마토졸, 세포탁심, 세프티족심, 세프트리악손, 세포페라존, 세프타지딤, 세픽심, 세프포독심, 세프티부텐, 세프디니르, 세프피롬, 세페핌, BAL5788, BAL9141, 이미페넴, 에르타페넴, 메로페넴, 아스트레오남, 클라불라네이트, 술박탐, 타조박탐, 스트렙토마이신, 네오마이신, 카나마이신, 파로마이신, 겐타미신, 토브라마이신, 아미카신, 네틸미신, 스펙티노마이신, 시소미신, 디베칼린, 이세파미신, 테트라시클린, 클로르테트라시클린, 데메클로시클린, 미노시클린, 옥시테트라시클린, 메타시클린, 독시시클린, 에리트로마이신, 아지트로마이신, 클라리트로마이신, 텔리트로마이신, ABT-773, 린코마이신, 클린다마이신, 반코마이신, 오리타반신, 달바반신, 테이코플라닌, 퀴누프리스틴 및 달포프리스틴, 술파닐아미드, 파라-아미노벤조산, 술파디아진, 술프이속사졸, 술파메톡사졸, 술파탈리딘, 리네졸리드, 날리딕스산, 옥솔린산, 노르플록사신, 퍼플록사신, 에녹사신, 오플록사신, 시프로플록사신, 테마플록사신, 로메플록사신, 플레록사신, 그레파플록사신, 스파르플록사신, 트로바플록사신, 클리나플록사신, 가티플록사신, 목시플록사신, 게미플록사신, 시타플록사신, 메트로니다졸, 답토마이신, 가레녹사신, 라모플라닌, 파로페넴, 폴리믹신, 트리클로산, 리팜핀, 미노시클린, 티게시클린, AZD2563, 트리메토프림, 또는 그의 조합이다.

일부 실시양태에서, 소독제 또는 살균제는 포름알데히드, 글루타르알데히드, 오르토-프탈알데히드, 과산화수소, 퍼아세트산, 과산화수소/퍼아세트산 조합, 차아염소산나트륨, 아이오도포르 (예를 들어, 포비돈 아이오딘), 클로르헥시딘, 이소프로필 알콜, 페놀, 4급 암모늄 화합물, 또는 그의 조합이다.

상기 방법의 임의의 실시양태에서, 화합물은 화합물 1-57 (도면에 도시된 바와 같음) 중 어느 하나이거나, 또는 화합물은 SMM 1 - SMM 16 (표 1에 기재된 바와 같음) 중 어느 하나의 화학식을 갖는다. 중합체성 표면은 0.05% (w/w) 내지 15% (w/w) (예를 들어, 0.1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 15% (w/w), 1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.1% (w/w) 내지 5% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 5% (w/w), 또는 1% (w/w) 내지 5% (w/w))의 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물, 예를 들어, 화합물 1-57 중 어느 하나 및/또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함할 수 있다.

상기 방법의 임의의 실시양태에서, 베이스 중합체는 실리콘, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리우레아, 폴리우레탄 (PU), 폴리에테르이미드, 폴리스티렌, 셀룰로스 중합체, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리비닐 알콜 (PVA), 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 폴리아크릴아미드 (PAAM), 폴리에틸렌 옥시드 (PEO), 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트) (폴리HEMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 폴리에테르-b-폴리아미드, 시클릭 올레핀 중합체 (COP), 시클릭 올레핀 공중합체 (COC), 메틸메타크릴레이트 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (MABS), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 스티렌 메틸 메타크릴레이트 (SMMA), 메타크릴레이트 부타디엔 스티렌 (MBS), 스티렌 부타디엔 (SB), 폴리(스티렌-블록-이소부틸렌-블록-스티렌) (SIBS), 및 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA)를 포함하는 군으로부터 선택된다.

상기 방법의 임의의 실시양태에서, 베이스 중합체는 폴리우레탄 (PU)이다. PU 베이스 중합체는 본원에 기재된 임의의 PU 베이스 중합체일 수 있다. 상기 방법의 특정한 실시양태에서, 베이스 중합체는 실리콘 (SI)이다. 실리콘 베이스 중합체는 본원에 기재된 임의의 실리콘 베이스 중합체일 수 있다.

관련 측면에서, 본 발명은 (i) 항미생물 작용제 및 (ii) 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 표면을 포함하는 의료 장치를 특색으로 한다. 상기 의료 장치의 임의의 실시양태에서, 화합물은 화합물 1-57 중 어느 하나이다. 상기 의료 장치의 임의의 실시양태에서, 화합물은 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는다. 표면은 0.05% (w/w) 내지 15% (w/w) (예를 들어, 0.1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 15% (w/w), 1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.1% (w/w) 내지 5% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 5% (w/w), 또는 1% (w/w) 내지 5% (w/w))의 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물, 예를 들어, 화합물 1-57 중 어느 하나 및/또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 의료 장치의 한 실시양태에서, 베이스 중합체는 상기 방법에서 기재되었거나 또는 본원에 기재된 임의의 베이스 중합체로부터 선택된다. 상기 의료 장치의 또 다른 실시양태에서, 항미생물 작용제는 상기 방법에서 기재되었거나 또는 본원에 기재된 임의의 항미생물 작용제로부터 선택된다. 특정한 실시양태에서, 의료 장치는 이식형 의료 장치 (예를 들어, 카테터) 또는 상처 드레싱이다. 의료 장치는 은, 트리클로산, 리팜핀, 미노시클린, 또는 그의 조합을 추가로 포함하는 본 발명의 중합체성 표면을 함유할 수 있다.

임의의 상기 측면의 일부 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 1의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 40, 45, 또는 54임). 다른 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 2의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 56임). 다른 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 3의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (여기서 화합물은 화합물 57임). 추가의 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 4의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 2임).

임의의 상기 측면의 다른 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 5의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 37 또는 38임). 또 다른 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 6의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 11임). 추가의 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 7의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 1임). 추가의 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 8의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 44임). 또 다른 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 9의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 21임).

임의의 상기 측면의 추가의 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 10의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 22 또는 39임). 일부 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 11의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 24임). 일부 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 12의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 18임). 추가의 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 13의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 20임). 다른 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 14의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 13임).

임의의 상기 측면의 추가의 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 15의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 55임). 일부 실시양태에서, 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물은 SMM 16의 화학식을 갖고, 베이스 중합체는 PU 또는 SI이다 (예를 들어, 여기서 화합물은 화합물 43임).

임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물 중 어느 하나, 예를 들어, SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물에 있어서, F_T는 100 Da 내지 1,500 Da의 이론적 분자량을 갖는 폴리플루오로오르가노 기일 수 있다. 예를 들어, F_T는 CF₃(CF₂)_r(CH₂CH₂)_p- (여기서 p는 0 또는 1이고, r은 2-20임), 및 CF₃(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ (여기서 χ는 0 내지 10이고, s는 1 내지 20임)이다. F_T는 또한 CH_mF_(3-m)(CF₂)_rCH₂CH₂- 또는 CH_mF_(3-m)(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ-일 수 있으며, 여기서 m은 0, 1, 2, 또는 3이고; χ는 0 내지 10의 정수이고; r은 2 내지 20의 정수이고; s는 1 내지 20의 정수이다. 다른 실시양태에서, F_T는 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-데칸올; 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올; 1H,1H,5H-퍼플루오로-1-펜탄올; 또는 1H,1H-퍼플루오로-1-부탄올, 또는 그의 혼합물이다.

일부 실시양태에서, 중합체성 표면은 0.05% (w/w) 내지 15% (w/w) (예를 들어, 0.1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 15% (w/w), 1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.1% (w/w) 내지 5% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 5% (w/w), 또는 1% (w/w) 내지 5% (w/w))의 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물, 예를 들어, 화합물 1-57 중 어느 하나 및/또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 조성물로서, 본 발명의 방법에 (예를 들어, 박테리아 부착을 감소시키는데 있어서) 유용한 조성물을 특색으로 한다. 특정한 실시양태에서, 조성물은 0.05% (w/w) 내지 15% (w/w) (예를 들어, 0.1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 15% (w/w), 1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.1% (w/w) 내지 5% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 5% (w/w), 또는 1% (w/w) 내지 5% (w/w))의 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물, 예를 들어, 화합물 1-57 중 어느 하나 및/또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함한다.

본 발명의 조성물을 포함하는 물품이 추가로 본원에 기재된다. 일부 실시양태에서, 물품은 (a) 의료 기기, 치과용 장치, 치아 임플란트, 약물 전달 장치, 이식편, 스텐트, 박동조율기, 이식형 심장율동전환-제세동기, 심장 재동기화 요법 장치, 심혈관 장치 리드, 심실 보조 장치 및 동력전달라인, 심장 밸브, 대정맥 필터, 혈관내 코일, 카테터, 카테터 커넥터, 카테터 밸브, 정맥내 전달 라인, 정맥내 전달 매니폴드, 션트, 상처 배액관, 배액 카테터, 주입 포트, 인공 와우, 기관내 튜브, 기관절개 튜브, 인공호흡기 호흡 튜브 및 회로, 이식형 센서, 안과용 장치, 정형외과용 장치, 치아 임플란트, 치주 임플란트, 유방 임플란트, 음경 임플란트, 상악안면 임플란트, 성형 임플란트, 밸브, 기구, 스캐폴딩, 봉합 재료, 바늘, 탈장 교정 메쉬, 긴장완화 질강 테이프 및 질강 슬링, 신경 보철 장치, 및 고막 튜브로부터 선택된 의료 장치, 또는 (b) 상처 드레싱, 붕대, 거즈, 테이프, 패드, 스폰지, 혈액 산소공급기, 인공호흡기, 펌프, 튜빙, 와이어링, 전극, 피임 장치, 여성 위생 제품, 내시경, 투석 막, 가이드 와이어, 유체 수집 백, 약물 전달 백 및 튜빙, 영양공급 튜브, 혈액 백, 또는 조직 재생 또는 세포 배양 장치이다. 예를 들어, 물품은 카테터, 배액 카테터, 스텐트, 션트, 주입 포트, 정맥내 전달 라인, 치과용 장치, 혈액 백, 유방 임플란트, 음경 임플란트, 상처 배액관, 영양공급 튜브, 기관내 튜브, 호흡 튜브, 고막 튜브, 내시경, 또는 여성 위생 제품일 수 있다. 특정한 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU, SI 또는 폴리비닐 클로라이드인 베이스 중합체를 포함하는 카테터이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU 또는 SI인 베이스 중합체를 포함하는 주입 포트이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 다른 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU, SI 또는 폴리에틸렌인 베이스 중합체를 포함하는 스텐트이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU 또는 SI인 베이스 중합체를 포함하는 션트이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU, SI, 폴리에틸렌 또는 폴리비닐클로라이드인 베이스 중합체를 포함하는 튜브 (예를 들어, 고막 튜브, 기관내 튜브, 호흡 튜브 또는 영양공급 튜브)이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU인 베이스 중합체를 포함하는 정맥내 전달 라인이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 특정한 실시양태에서, 본 발명의 물품은 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌인 베이스 중합체를 포함하는 혈액 백이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 물품은 SI인 베이스 중합체를 포함하는 보철 임플란트 (예를 들어, 유방 임플란트 또는 음경 임플란트)이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU 또는 폴리아크릴레이트인 베이스 중합체를 포함하는 교정 얼라이너 또는 교정 기구이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU, SI 또는 폴리비닐클로라이드인 베이스 중합체를 포함하는 상처 배액관이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 특정한 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU 또는 폴리에틸렌인 베이스 중합체를 포함하는 내시경이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 특정 실시양태에서, 본 발명의 물품은 PU 또는 SI인 베이스 중합체를 포함하는 여성 위생 제품이며, 여기서 베이스 중합체는 본 발명의 화합물과 혼합된다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 물품은 베이스 중합체 (예를 들어, PU, SI 또는 폴리에틸렌인 베이스 중합체)로 코팅된 금속 스텐트며, 여기서 베이스 중합체는 금속 스텐트 (예를 들어, 관상동맥, 요관, 신장, 담관, 결장직장, 식도, 폐, 요도 또는 혈관 스텐트) 상의 코팅에서 본 발명의 화합물과 혼합된다. 임의의 상기 실시양태에서, 베이스 중합체는 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합될 수 있으며, 여기서 조성물은 0.05% (w/w) 내지 15% (w/w) (예를 들어, 0.1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 15% (w/w), 1% (w/w) 내지 15% (w/w), 0.1% (w/w) 내지 5% (w/w), 0.5% (w/w) 내지 5% (w/w), 또는 1% (w/w) 내지 5% (w/w))의 임의의 화학식 (I)-(XXI)의 화합물, 예를 들어, 화합물 1-57 중 어느 하나 및/또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함한다.

관련 측면에서, 본 발명은 하기 단계를 포함하는, 본 발명의 물품을 형성하는 방법을 특색으로 한다: (i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 조성물을 제조하는 단계, 및 (ii) 조성물을 가공하여 (예를 들어, 압출, 사출 성형, 캘린더링, 혼합, 분무, 침지, 용액 섬유 방사, 전기방사, 또는 캐스팅) 물품을 형성하거나 또는 코팅하는 단계.

정의

본원에 사용된 용어 "약"은 언급된 수치의 ±20%인 값을 지칭한다.

본원에 사용된 용어 "첨가제"는 화학식 (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), (IX), (X), (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX), (XX) 및 (XXI) 중 어느 하나의 세그먼트화된 화합물을 지칭한다. 특정 첨가제는 20 kDa 이하 (예를 들어, 10 kDa 이하)의 이론적 분자량을 가질 수 있다. 특정 첨가제는 200 Da 이상 (예를 들어, 300 Da 이상)의 이론적 분자량을 가질 수 있다. 첨가제의 비제한적 예는 500 내지 10,000 달톤, 500 내지 9,000 달톤, 500 내지 5,000 달톤, 1,000 내지 10,000 달톤, 1,000 내지 6,000 달톤, 또는 1,500 내지 8,000 달톤의 이론적 분자량을 갖는 것들을 포함한다. 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 이들 구조식이 이상적인 이론적 구조를 나타낸다는 것을 인식할 것이다. 구체적으로, 세그먼트는 다양한 비의 세그먼트를 갖는 소정의 분포의 분자로서 첨가제를 제공하는 특정한 화학량론으로 반응된다. 따라서, 화학식 (I)-(XXI)에서 변수 n은 세그먼트의 이론적 화학량론을 지시한다.

용어 "주위 공기"는 공기-매개 병원체에 의해 오염되지 않은, 그의 자연 상태의 대기 공기를 지칭한다.

용어 "박테리아 부착"은 박테리아가 다른 세포 및 표면에 달라붙거나 또는 부착하게 되는 과정을 지칭한다. 부착은 새로운 숙주 또는 환경의 콜로니화를 위한 중요한 단계이며, 박테리아 발병학에 기여할 수 있다. 본 발명의 방법은 중합체성 표면 상의 박테리아 부착을 적어도 50%, 예를 들어, 적어도 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99% 감소시킬 수 있다.

본원에 사용된 용어 "베이스 중합체"는 20 kDa 이상 (예를 들어, 50 kDa 이상, 75 kDa 이상, 100 kDa 이상, 150 kDa 이상, 또는 200 kDa 초과)의 이론적 분자량을 갖는 중합체를 지칭한다. 베이스 중합체의 비제한적 예는 실리콘, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리우레아, 폴리우레탄, 폴리에테르이미드, 셀룰로스 중합체, 및 그의 공중합체, 및 그의 블렌드를 포함한다. 베이스 중합체의 추가의 비제한적 예는 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리비닐 알콜 (PVA), 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 폴리아크릴아미드 (PAAM), 폴리에틸렌 옥시드 (PEO), 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트) (폴리HEMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 폴리에테르-b-폴리아미드 (예를 들어, 페백스(PEBAX)), 시클릭 올레핀 중합체 (COP), 시클릭 올레핀 공중합체 (COC), 메틸메타크릴레이트 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (MABS), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 스티렌 메틸 메타크릴레이트 (SMMA), 메타크릴레이트 부타디엔 스티렌 (MBS), 스티렌 부타디엔 (SB), 폴리(스티렌-블록-이소부틸렌-블록-스티렌) (SIBS), 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA), 및 그의 공중합체, 및 그의 블렌드를 포함한다.

용어 "바이오버든"은 표면 상의 미생물 오염 또는 미생물 부하의 정도 또는 양을 지칭한다. 본 발명의 방법은 중합체성 표면 상의 박테리아 바이오버든을 적어도 20%, 예를 들어, 적어도 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99% 감소시킬 수 있다.

용어 "생물막"은 표면, 예컨대 의료 장치의 표면에 달라붙어 있는 미생물, 및 달라붙어 있는 미생물 중 1종 이상에 의해 생산되어 회합된 세포외 물질의 집합체를 지칭한다. 세포외 물질은 전형적으로 중합체성 물질이며, 통상적으로 복합 폴리사카라이드, 단백질성 물질 및 당펩티드의 매트릭스를 포함한다. 본 발명의 방법은 중합체성 표면 상의 박테리아 생물막 형성을 적어도 20%, 예를 들어, 적어도 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95% 또는 99% 감소시킬 수 있다.

용어 "혈액 정체 중합체성 표면"은 혈액과 접촉해 있는 중합체성 표면, 예를 들어, 외과용, 의료용, 진단용, 또는 치과용 기기, 치과용 장치 또는 임플란트, 튜빙, 와이어링, 여성 위생 제품, 이식편 (예컨대 <6 mm의 작은 직경), 스텐트 (예컨대 관상동맥, 요관, 신장, 담관, 결장직장, 식도, 폐, 요도 및 혈관), 스텐트 이식편 (예컨대 복부, 흉부 및 말초 혈관), 박동조율기, 이식형 심장율동전환-제세동기, 심장 재동기화 요법 장치, 심혈관 장치 리드, 심실 보조 장치 및 동력전달라인, 심장 밸브, 대정맥 필터, 혈관내 코일, 카테터, 정맥내 전달 라인 및 매니폴드, 션트 (뇌실, 뇌실심방간, 뇌실복강간 및 요추복강간을 포함한 내부 또는 외부), 상처 배액관, 배액 카테터, 투석 막, 주입 포트, 인공 와우, 기관내 튜브, 기관절개 튜브, 인공호흡기 호흡 튜브 및 회로, 가이드 와이어, 유체 수집 백, 약물 전달 백 및 튜빙, 이식형 센서 (예를 들어, 혈관내, 경피, 두개내), 콘택트 렌즈를 포함한 안과용 장치, 정형외과용 장치 (예컨대 고관절 임플란트, 슬관절 임플란트, 견관절 임플란트, 척추 임플란트 (예컨대 경추 고정판 시스템, 척추경 나사 시스템, 유합술 장치, 인공 추간판 및 다른 가동성 유지 장치))를 지칭한다.

본원에 사용된 "C"는 쇄 종결 기를 지칭한다. 예시적인 쇄 종결 기는 아민, 알콜 또는 카르복실산 관능기를 함유하는 일관능성 기를 포함한다.

본원에 사용된 용어 "카르보네이트 연결"은 탄산의 에스테르를 지칭한다.

용어 "유동 조건"은 중합체성 표면이 적어도 0.1 mL/min (예를 들어, 0.2 mL/min, 0.3 mL/min, 0.4 mL/min, 0.5 mL/min, 0.6 mL/min, 0.7 mL/min, 0.8 mL/min, 0.9 mL/min 또는 1.0 mL/min)의 속도로 액체, 예를 들어, 소변 또는 혈액의 유동에 적용되는 조건을 지칭한다. 시험 및 평가는 실시예 12에 기재된 바와 같은 유동 조건 하에 수행될 수 있다.

본원에 사용된 용어 "LinkB"는 2개의 올리고머성 세그먼트 및 표면-활성 기를 연결하는 커플링 세그먼트를 지칭한다. 전형적으로, LinkB는 40 내지 700 범위의 분자량을 갖는다. 바람직하게는, LinkB는 관능화된 디아민, 디이소시아네이트, 디술폰산, 디카르복실산, 이산 클로라이드 및 디알데히드의 군으로부터 선택될 수 있으며, 여기서 관능화된 구성요소는 2급 관능기를 가지며, 이를 통해 표면-활성 기가 부착된다. 이러한 2급 관능기는 에스테르, 카르복실산 염, 술폰산 염, 포스폰산 염, 티올, 비닐, 및 1급 또는 2급 아민일 수 있다. 올리고머성 세그먼트 중간체의 말단 히드록실, 아민 또는 카르복실산은 디아민과 반응하여 올리고-아미드를 형성할 수 있거나; 디이소시아네이트와 반응하여 올리고-우레탄, 올리고-우레아, 또는 올리고-아미드를 형성할 수 있거나; 디술폰산과 반응하여 올리고-술포네이트 또는 올리고-술폰아미드를 형성할 수 있거나; 디카르복실산과 반응하여 올리고-에스테르 또는 올리고-아미드를 형성할 수 있거나; 디아실 디클로라이드와 반응하여 올리고-에스테르 또는 올리고-아미드를 형성할 수 있거나; 또는 디카르복스알데히드와 반응하여 올리고-아세탈 또는 올리고-이민을 형성할 수 있다.

본원에 사용된 용어 "2개의 말단 카르보닐을 갖는 링커"는, 제1 원자가가 제1 카르보닐의 것이고 제2 원자가가 제2 카르보닐의 것인, 56 Da 내지 1,000 Da의 분자량을 갖는 2가 기를 지칭한다. 이 링커 내에서, 제1 카르보닐은 제1 탄소 원자에 결합되고, 제2 카르보닐은 제2 탄소 원자에 결합된다. 2개의 말단 카르보닐을 갖는 링커는 소분자 디카르보닐 (예를 들어, 노르보르넨-디카르보닐, 벤젠-디카르보닐, 비페닐-디카르보닐, 알킬렌-디카르보닐 (예를 들어, 숙시노일, 글루타릴, 아디포일, 피멜로일, 수베로일 등))일 수 있다.

본원에 사용된 용어 "분자량"은 동일한 조성의 분자의 아보가드로 수의 이론적 중량을 지칭한다. 첨가제의 제조가 소정의 분포의 화합물의 생성을 수반할 수 있기 때문에, 용어 "분자량"은 반응성 성분의 화학량론에 의해 결정된 이상적인 구조의 몰 질량을 지칭한다. 따라서, 본원에 사용된 용어 "분자량"은 이론적 분자량을 지칭한다.

본원에 사용된 용어 "올리고머성 링커"는 서로에 결합된 2 내지 50개의 동일한 화학적 모이어티를 함유하는 2가 기를 지칭한다. 화학적 모이어티는 알킬렌 옥시드 (예를 들어, 에틸렌 옥시드)일 수 있다.

본원에 사용된 용어 "올리고머성 세그먼트"는 10,000 달톤 미만, 그러나 바람직하게는 <7,000 달톤, 일부 예에서는 <5,000 달톤의 이론적 분자량을 갖는, 일반적으로 약 50개 미만의 단량체성 단위인 상대적으로 짧은 길이의 반복 단위 또는 단위들을 지칭한다. 특정 실시양태에서, 올리고는 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리아미드, 폴리알킬렌 옥시드, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리락톤, 폴리실리콘, 폴리에테르술폰, 폴리올레핀, 폴리비닐, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 및 그의 에테르 및 아민 연결된 세그먼트로 이루어진 군으로부터 선택된다.

본원에 사용된 용어 "옥시카르보닐 결합"은 산소 원자를 카르보닐 기에 연결하는 결합을 지칭한다. 예시적인 옥시카르보닐 결합은 에스테르 및 우레탄에서 발견될 수 있다. 바람직하게는, 옥시카르보닐 결합은 에스테르에서의 결합이다.

본원에 사용된 용어 "폴리술폰"은 반복 하위단위로서 -아릴-SO₂-아릴- 모이어티를 포함하는 중합체 클래스를 지칭한다. 폴리술폰은, 비제한적으로, 폴리에테르술폰 및 폴리(옥시-1,4-페닐렌 술포닐-1,4-페닐렌옥시-1,4-페닐렌이소프로필리덴-1,4-페닐렌)을 포함한다.

용어 "폴리알킬렌"은, 베이스 중합체와 관련하여 본원에 사용될 때, 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 알킬렌 반복 단위 및/또는 임의적으로 3 내지 10개의 탄소 원자의 시클릭 올레핀 (예를 들어, 노르보르넨 또는 테트라시클로도데센)으로 구성된 베이스 중합체를 지칭한다. 각각의 알킬렌 반복 단위는 임의적으로 클로로, 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 히드록시에톡시카르보닐, 피롤리돈, 히드록시, 아세톡시, 시아노 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 1개의 치환기로 치환된다. 폴리알킬렌 베이스 중합체의 비제한적 예는 폴리스티렌, 시클릭 올레핀 중합체 (COP), 시클릭 올레핀 공중합체 (COC), 메틸메타크릴레이트 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (MABS), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 스티렌 메틸 메타크릴레이트 (SMMA), 메타크릴레이트 부타디엔 스티렌 (MBS), 스티렌 부타디엔 (SB) 및 폴리아크릴레이트 (예를 들어, PMMA)를 포함한다.

본원에 사용된 용어 "폴리플루오로오르가노 기"는 2 내지 59개의 수소 원자가 플루오린 원자로 대체된, 1, 2 또는 3개의 비-인접 산소 원자가 임의적으로 개재될 수 있는 탄화수소 기를 지칭한다. 폴리플루오로오르가노 기는 1 내지 30개의 탄소 원자를 함유한다. 폴리플루오로오르가노 기는 선형 알킬, 분지형 알킬, 또는 아릴 기, 또는 그의 임의의 조합을 함유할 수 있다. 폴리플루오로오르가노 기 (예를 들어, 폴리플루오로알킬)는, 폴리플루오로오르가노 기 (예를 들어, 폴리플루오로알킬)를 분자의 나머지에 부착시키는 탄소 원자가 옥소로 치환된 것인 "폴리플루오로아실"일 수 있다. 폴리플루오로오르가노 기 (예를 들어, 폴리플루오로알킬) 내의 알킬 쇄는 최대 9개의 산소 원자가 개재될 수 있으며, 단, 폴리플루오로오르가노 내의 2개의 가장 가까운 산소 원자는 적어도 2개의 탄소 원자에 의해 분리된다. 폴리플루오로오르가노가, 본원에 정의된 바와 같이, 옥소로 임의적으로 치환되고/거나 산소 원자가 임의적으로 개재된 선형 또는 분지형 알킬로 이루어진 경우에, 이러한 기는 폴리플루오로알킬 기로 칭해질 수 있다. 일부 폴리플루오로오르가노 기 (예를 들어, 폴리플루오로알킬)는 100 Da 내지 1,500 Da의 이론적 분자량을 가질 수 있다. 폴리플루오로알킬은 CF₃(CF₂)_r(CH₂CH₂)_p- (여기서 p는 0 또는 1이고, r은 2 내지 20임), 또는 CF₃(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ- (여기서 χ는 0 내지 10이고, s는 1 내지 20임)일 수 있다. 대안적으로, 폴리플루오로알킬은 CH_mF_(3-m)(CF₂)_rCH₂CH₂- 또는 CH_mF_(3-m)(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ-일 수 있으며, 여기서 m은 0, 1, 2, 또는 3이고; χ는 0 내지 10이고; r은 2 내지 20의 정수이고; s는 1 내지 20의 정수이다. 특정한 실시양태에서, χ는 0이다. 특정 실시양태에서, 폴리플루오로알킬은 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-데칸올; 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올; 1H,1H,5H-퍼플루오로-1-펜탄올; 또는 1H,1H, 퍼플루오로-1-부탄올, 및 그의 혼합물로부터 형성된다. 다른 실시양태에서, 폴리플루오로알킬은 퍼플루오로헵타노일이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리플루오로알킬은 (CF₃)(CF₂)₅CH₂CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₇CH₂CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₅CH₂CH₂O-, CHF₂(CF₂)₃CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₂CH₂O-, 또는 (CF₃)(CF₂)₅-이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리플루오로알킬 기는 (CF₃)(CF₂)₅-이며, 예를 들어, 여기서 폴리플루오로알킬 기는 에스테르 기의 카르보닐에 결합된다. 특정 실시양태에서, 폴리플루오로오르가노는 -(O)_q-[C(=O)]_r-(CH₂)_o(CF₂)_pCF₃이며, 여기서 q는 0이고 r은 1이거나, 또는 q는 1이고 r은 0이고; o는 0 내지 2이고; p는 0 내지 10이다.

용어 "생물막 형성 속도"는 표면에 달라붙어 있는 미생물 집합체의 성장 속도를 지칭한다. 생물막 형성 속도는 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 표면에 비해 적어도 20%, 예를 들어, 적어도 25%, 적어도 30%, 적어도 35%, 적어도 40%, 적어도 45%, 적어도 50%, 적어도 55%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 80%, 적어도 85%, 적어도 90%, 적어도 95% 또는 적어도 99% 감소될 수 있다.

용어 "염 형성"은 소변과 접촉해 있는 표면 상의 염 형성 및 침착, 예를 들어, 염화나트륨, 인산칼슘, 마그네슘 암모늄 인산염 등을 지칭한다.

본원에 사용된 용어 "표준 레지멘보다 약하게"는 대상체에게 투여되는 항미생물제의 양이 감염의 치료 및/또는 예방에 있어서의 항미생물제의 사용에 대해 패키지 삽입물에 달리 지시된 양의 80%, 70%, 60%, 50%, 40% 또는 30% 미만인 (예를 들어, 투약 수준의 감소, 투약 빈도의 감소, 및/또는 대상체가 항미생물제 요법을 진행하는 기간의 감소에 의해), 항미생물제 요법을 받고 있는 대상체에서의 본 발명의 표면 및 방법의 사용을 지칭한다.

용어 "정적 수성 조건"은 중합체성 표면이, 유동이 존재하지 않는 수성 환경, 예를 들어, 소변 또는 혈액에 적용되는 조건을 지칭한다.

본원에 사용된 용어 "표면-활성 기"는 첨가제의 세그먼트에 결합된 소수성 기를 지칭한다. 예를 들어, 표면-활성 기는 첨가제의 중심의, 세그먼트화된 중합체성 부분의 2, 3 또는 4개의 말단을 캡핑하도록 위치될 수 있고/거나 표면 개질제의 중심 중합체성 부분에 존재하는 1개 이상의 측쇄에 부착될 수 있다. 표면-활성 기의 예는, 비제한적으로, 폴리디메틸실록산, 탄화수소, 폴리플루오로알킬, 플루오린화된 폴리에테르 및 그의 조합을 포함한다.

용어 "소변 정체 중합체성 표면"은 소변과 접촉해 있는 중합체성 표면, 예를 들어, 카테터 (예컨대 투석 접근로, 비뇨기과용, 진단용, 약물 전달용 등), 및 카테터 커넥터 및 밸브 (예컨대 무바늘 커넥터)를 지칭한다.

본 발명의 다른 특색 및 이점은 도면, 상세한 설명 및 청구범위로부터 명백할 것이다.

도 1a-1g는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 1a 화합물 1; 도 1b 화합물 2; 도 1c 화합물 3; 도 1d 화합물 4; 도 1e 화합물 5; 도 1f 화합물 6; 및 도 1g 화합물 7.
도 2a-2e는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 2a 화합물 8; 도 2b 화합물 9; 도 2c 화합물 10; 도 2d 화합물 11; 및 도 2e 화합물 12.
도 3a-3c는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 3a 화합물 13; 도 3b 화합물 14; 및 도 3c 화합물 15.
도 4a-4c는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 4a 화합물 16; 도 4b 화합물 17; 및 도 4c 화합물 18.
도 5a-5c는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 5a 화합물 19; 도 5b 화합물 20; 및 도 5c 화합물 21.
도 6a-6c는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 6a 화합물 22; 도 6b 화합물 23; 및 도 6c 화합물 24.
도 7a-7c는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 7a 화합물 25; 도 7b 화합물 26; 및 도 7c 화합물 27.
도 8a-8d는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 8a 화합물 28; 도 8b 화합물 29; 도 8c 화합물 30; 및 도 8d 화합물 31.
도 9a-9d는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 9a 화합물 32; 도 9b 화합물 33; 도 9c 화합물 34; 및 도 9d 화합물 35.
도 10a-10d는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 10a 화합물 36; 도 10b 화합물 37; 도 10c 화합물 38; 및 도 10d 화합물 39.
도 11a-11d는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 11a 화합물 40; 도 11b 화합물 42; 도 11c 화합물 43; 및 도 11d 화합물 44.
도 12a-12e는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 12a 화합물 45; 도 12b 화합물 46; 도 12c 화합물 47; 도 12d 화합물 48; 및 도 12e 화합물 49.
도 13a-13h는 하기와 같이 화합물의 구조를 제시한다: 도 13a 화합물 50; 도 13b 화합물 51; 도 13c 화합물 52; 도 13d 화합물 53; 도 13e 화합물 54; 도 13f 화합물 55; 도 13g 화합물 56; 및 도 13h 화합물 57.
도 14a-14d는 PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 폴리우레탄 (PU) 막대 상의 박테리아 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 15a-15d는 PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 박테리아 및 진균 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 16은 PBS 중에서 2 h의 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 미생물 부착을 요약하여 제시하는 그래프이다.
도 17은 PBS 중에서 2 h의 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 미생물 부착을 요약하여 제시하는 그래프이다.
도 18은 PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 화합물 41이 함유된 PU 막대 상의 에스. 아우레우스(S. aureus) 부착을 제시하는 일련의 SEM 영상이다.
도 19a-19e는 PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 박테리아 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 20은 PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 박테리아 부착을 제시하는 요약 그래프이다.
도 21a-21b는 인공 소변 또는 인간의 풀링된 소변 중에서 2 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 박테리아 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 22는 인간의 풀링된 소변 중에서 12 h 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 이. 콜라이(E. coli) 부착을 제시하는 그래프이다.
도 23은 인간의 풀링된 소변 중에서의 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 연장된 이. 콜라이 부착 (7일까지)을 제시하는 그래프이다.
도 24는 인간의 풀링된 소변 및 뮐러 힌톤 브로쓰 중에서의 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 연장된 이. 콜라이 부착 (8일)을 제시하는 그래프이다.
도 25는 인간의 풀링된 소변 중에서 24 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 이. 콜라이 부착을 제시하는 일련의 SEM 영상이다.
도 26은 임상용 소변 중에서 24 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 박테리아 부착을 제시하는 그래프이다.
도 27은 인공 소변 및 인간의 풀링된 소변 중에서 24 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 박테리아 부착을 제시하는 그래프이다.
도 28은 유동 조건 하에서의 박테리아 부착을 조사하기 위한 재-순환 유동 시스템을 도시하는 다이어그램이다.
도 29는 정적 및 유동 조건 하에 인공 소변 중에서의 24 h 후에 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 박테리아 부착을 제시하는 그래프이다.
도 30은 생체내 토끼 연구에서 시험된 요관 스텐트 프로토타입을 도시하는 영상이다.
도 31은 뮐러 힌톤 브로쓰 중에서의 7일 인큐베이션 후에 24 h 시프로플록사신 항생제 노출이 이어진 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 이. 콜라이 부착을 제시하는 그래프이다.
도 32a-32b는 PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 Si 막대 상의 에스. 에피더미디스(S. epidermidis) 및 에스. 아우레우스 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 33a-33b는 인간의 풀링된 소변 중에서 2 h 인큐베이션 후에 Si 막대 상의 요로병원체 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 34a-34b는 인간의 풀링된 소변 중에서 24 h까지의 인큐베이션 후에 Si 막대 상의 피. 아에루기노사(P. aeruginosa) 및 이. 파에칼리스(E. faecalis) 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 35는 인간의 풀링된 소변 중에서 3일까지의 인큐베이션 후에 Si 막대 상의 이. 콜라이 부착을 제시하는 그래프이다.
도 36은 화합물 43이 함유된 Si 막대 상의 박테리아 부착을 제시하는 요약 그래프이다.
도 37은 희석된 혈장 또는 혈청 중에서의 PU 막대 상의 에스. 아우레우스 부착을 제시하는 그래프이다.
도 38은 다양한 유동 / 전단 속도에서의 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 이. 콜라이 부착을 제시하는 그래프이다.
도 39는 유동 조건 하에서의 박테리아 부착을 조사하기 위한 비-순환 유동 시스템을 도시하는 다이어그램이다.
도 40은 7일의 AU 유동 동안 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 이. 콜라이 부착을 제시하는 그래프이다.
도 41은 육안으로 및 크리스탈 바이올렛 염색을 통해 확인되는, 7일의 AU 유동 동안 PU 카테터 튜빙 상의 생물오손 및 이. 콜라이 생물막 형성을 제시하는 사진이다.
도 42는 7일의 AU 유동 동안 PU 카테터 튜빙 상의 이. 콜라이 생물막을 제시하는 일련의 SEM 영상이다.
도 43은 24h의 유동 후에 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 다양한 박테리아 종의 부착을 제시하는 그래프이다.
도 44는 인간의 풀링된 소변 또는 인공 소변 중에서 24h 인큐베이션 후에 PU 튜빙 상의 요로병원체 부착을, 상업용 요관 스텐트 튜빙과 비교하여 제시하는 일련의 그래프이다.
도 45는 유동 조건 하에서의 PU 튜빙 상의 이. 콜라이 부착을, 상업용 요관 스텐트 튜빙과 비교하여 제시하는 그래프이다.
도 46은 피. 미라빌리스(P. mirabilis) 박테리아와 함께 인공 소변 중에서 2주 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 튜빙 상의 외피형성 침착물의 집합체를 제시하는 그래프이다.
도 47은 PBS 중에서 2h 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 에스. 아우레우스 및 에스. 에피더미디스 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 48은 인간의 풀링된 소변 중에서 24h 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 이. 콜라이 부착을 제시하는 그래프이다.
도 49는 방사선비투과성 BaSO₄ 충전제의 존재 및 부재 하에서의 PU 막대 상의 박테리아 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.
도 50은 PBS 또는 인간의 풀링된 소변 중에서 2h 인큐베이션 후에 화합물 54 및 55가 함유된 PU 막대 상의 박테리아 부착을 제시하는 일련의 그래프이다.

본 발명은 본 발명의 첨가제와 혼합된 베이스 중합체로부터 형성된 표면을 특색으로 한다. 표면은 박테리아 부착에 저항성이 있을 수 있다. 본 발명의 표면은 (a) 생체내에서 또는 생체외에서, 영구적으로 또는 단기간 동안, 인간 또는 동물 조직 또는 체액에 이식되거나 또는 그에 병치되는 임의의 의료 장치 또는 재료, 및 (b) 의료용이든 아니든, 소정의 기간에 걸쳐 인간 또는 동물 건강에 안전한 오손되지 않은 청정 상태를 유지하기 위한 것인 임의의 유용한 물품, 재료 또는 장치에 적용될 수 있다. 이들 의료용 및 비-의료용 적용에서, 오염이 발생하기 쉬운 물품, 장비 또는 환경에 의해 가공, 수송 또는 저장되어 저해된 장치, 장비 또는 재료의 환자, 사용자 또는 소비자에게 유해할 수 있는 바람직하지 않은 오손 현상이 발생할 수 있다는 것이 공지되어 있다. 이러한 오손 현상은 생물막 발생 및 박테리아 콜로니 발생을 포함한다. 이러한 오손은 자극 및 종창, 알레르기 반응, 독성 반응, 중독 또는 감염, 뿐만 아니라 물품 기능의 저하 또는 파괴를 유발할 수 있다.

본 발명의 물품은 고온 가공, 용융 가공 또는 용액 가공을 요구하는 공정 (예를 들어, 압출, 사출 성형, 캘린더링, 혼합, 분무, 침지, 용액 섬유 방사, 전기방사, 또는 캐스팅)을 사용하여, 적어도 부분적으로, 베이스 중합체로부터 제조될 수 있다. 용액 방사는, 예를 들어, 100℃에서 수행될 수 있다. 일부 실시양태에서, PU 및 PVC는 180℃에서 가공된다. 또 다른 예에서, COC 및 COP는 종종 200℃ 초과 (예를 들어, 250℃ 이상 또는 300℃ 이상)의 가공 온도를 요구한다. 본원에 기재된 첨가제는 열적으로 안정할 수 있다 (예를 들어, 200℃ 이상 (예를 들어, 250℃ 이상 또는 300℃ 이상)의 열 분해 온도를 가질 수 있음). 따라서, 본 발명의 물품은 200℃ 초과 (예를 들어, 250℃ 이상 또는 300℃ 이상)의 온도에서 베이스 중합체 및 첨가제의 혼합물로부터 형성될 수 있다.

본 발명의 물품은 베이스 중합체 및 첨가제의 혼합물로부터 제조될 수 있다 (예를 들어, 고온 가공, 용융 가공 또는 용액 가공을 통해). 첨가제는 본 발명의 물품을 제조하기 위해 베이스 중합체의 용융 가공 전에 첨가될 수 있다. 용융 가공에 의해 혼합물을 형성하기 위해, 첨가제는, 예를 들어, 펠릿화 또는 분말화된 중합체와 혼합된 다음에, 공지된 방법 예컨대, 예를 들어, 성형 또는 용융 압출에 의해 용융 가공될 수 있다. 첨가제는 용융 조건에서 중합체와 직접 혼합될 수 있거나 또는 브라벤더 혼합기에서 첨가제/중합체 혼합물의 농축물 형태로 중합체와 먼저 예비-혼합될 수 있다. 원하는 경우에, 첨가제의 유기 용액이 분말화 또는 펠릿화된 베이스 중합체와 혼합된 다음에, 용매의 증발 및 이어서 용융 가공이 이어질 수 있다. 대안적으로, 첨가제는 목적하는 형상으로의 압출 직전에 용융된 중합체 스트림으로 주입되어 혼합물을 형성할 수 있다.

용융 가공 후에, 베이스 중합체에서의 본원에 기재된 유리한 특성의 발현을 증진시키기 위해 어닐링 단계가 수행될 수 있다. 어닐링 단계에 추가적으로, 또는 그 대신에, 용융 가공된 조합은 또한 2개의 가열된 롤 사이에서 엠보싱가공될 수 있으며, 상기 롤 중 하나 또는 둘 다는 패턴화될 수 있다. 어닐링 단계는 전형적으로 중합체의 용융 온도 미만에서 (예를 들어, 약 50℃ 내지 약 220℃에서) 수행된다.

혼합물은 또한 용액 가공, 예컨대 코팅, 마이크로 프린팅, 유화 가공, 도트 프린팅, 마이크로패턴화, 섬유 방사, 용매 블로우 성형, 전기분무 및 전기방사에 의해 형성될 수 있다. 전기분무는, 예를 들어, 혼합물을 용매에 용해시키고 전기분무를 통해 마이크로- 및 나노비드를 형성하거나, 또는 용액을 시린지에 부하하고 정지상 집적 플레이트 상으로 주입함으로써 수행될 수 있다. 바늘과 집적 표면 사이에 전위차가 유지될 수 있다. 전기방사는, 예를 들어, 혼합물을 용매에 용해시키고, 용액을 시린지로부터 특정한 회전 속도로 회전하는 원통형 맨드렐 상에 특정한 속도로 주입하여 정렬된 섬유를 수득하거나 또는 정지상 집적 표면 상에 주입하여 비정렬된 섬유를 수득하는 것으로 수행될 수 있다. 정렬된 섬유 및 랜덤 섬유를 위해 바늘과 집적 표면 사이에 전위차가 유지될 수 있다.

첨가제는 특정한 적용에 있어서 목적하는 표면 특성을 달성하기에 충분한 양으로 베이스 중합체에 첨가된다. 전형적으로, 사용되는 첨가제의 양은 혼합물의 0.05-15% (w/w)의 범위이다. 양은 실험적으로 결정될 수 있으며, 필요하거나 또는 목적하는 경우에 베이스 중합체의 다른 물리적 특성을 저해하지 않으면서 목적하는 표면 특성을 달성하도록 조정될 수 있다.

베이스 중합체

본 발명의 방법 및 물품에 이용되는 베이스 중합체는 실리콘, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리우레아, 폴리우레탄 (PU, 예를 들어, 카르보탄 85A (CB)), 폴리에테르이미드, 또는 셀룰로스 중합체, 또는 그의 공중합체 또는 그의 블렌드 (예를 들어, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리비닐 알콜 (PVA), 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 폴리아크릴아미드 (PAAM), 폴리에틸렌 옥시드 (PEO), 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트) (폴리HEMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 시클릭 올레핀 중합체 (COP), 시클릭 올레핀 공중합체 (COC), 메틸메타크릴레이트 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (MABS), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 스티렌 메틸 메타크릴레이트 (SMMA), 메타크릴레이트 부타디엔 스티렌 (MBS), 스티렌 부타디엔 (SB), 폴리(스티렌-블록-이소부틸렌-블록-스티렌) (SIBS), 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA), 또는 그의 공중합체 또는 그의 블렌드)일 수 있다. 본 발명의 장치 및 코팅에 사용되는 베이스 중합체는 열가소성 중합체 (예를 들어, 열가소성 폴리우레탄)일 수 있다. 본 발명의 장치 및 코팅의 베이스 중합체는 또한 가교될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 방법 및 물품에 이용되는 베이스 중합체는 열가소성 폴리우레탄일 수 있다. 열가소성 폴리우레탄은 많은 상이한 유형의 재료 뿐만 아니라 상이한 듀로미터의 재료를 포괄한다. 폴리우레탄의 초기 선택은 재료의 성능에 기반할 수 있다. 60A 내지 85D의 쇼어 듀로미터를 갖는 열가소성 폴리우레탄이 이용가능하다. 열가소성 폴리우레탄은 베이스 중합체가 사용되는 방식 및 사용 기간에 기반하여 선택되는 다양한 상이한 화학 구조로 제공된다.

본 발명의 방법 및 물품에 유용한 폴리우레탄은 폴리에테르-기재 폴리우레탄 (예를 들어, 테코플렉스(TECOFLEX)®, 쿼드라-플렉스(QUADRA-FLEX)®), 폴리카르보네이트-기재 폴리우레탄 (예를 들어, 카르보탄(CARBOTHANE)®, 비오네이트(BIONATE)®, 쿼드라탄(QUADRATHANE)™), 방향족 폴리에스테르 또는 폴리에테르 폴리우레탄 (예를 들어, 펠레탄(PELLETHANE)®, 테코탄(TECOTHANE)®), 지방족 또는 방향족 폴리에스테르 또는 폴리에테르 폴리우레탄 (예를 들어, 엘라스톨란(ELASTOLLAN)®), 친수성 폴리우레탄 (예를 들어, 테코필릭(TECOPHILIC)®, 히드로탄(HYDROTHANE)®), 및 실리콘-폴리우레탄 공중합체 (예를 들어, 카르보실(CARBOSIL)®, 엘라스테온(ELASTEON)™)를 포함하나 이에 제한되지는 않는다. 폴리우레탄은 80A, 85A, 88A, 90A, 95A, 55D 또는 75D의 듀로미터를 가질 수 있다.

테코플렉스® 의료용 등급 열가소성 폴리우레탄 (등급 EG-80A, EG-93A 및 EG-60D)은 임플란트용으로 확립된 인증을 받은, 예컨대 하기 표준 스크리닝 검사를 통과한 지방족 폴리에테르 기재 수지의 군이다: MEM 용리, 용혈성, USP 클래스 VI, 30일 임플란트 및 에임스(Ames) 돌연변이유발성.

테코플렉스® EG-80A는 72A의 듀로미터 값을 갖는 의료용-등급의, 지방족 폴리에테르-기재 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머이다. 테코플렉스® EG-85A는 77A의 듀로미터 값을 갖는 의료용-등급의, 지방족 폴리에테르-기재 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머이다. 카르보탄® PC-3575A는 73A의 듀로미터 값을 갖는 의료용-등급의, 지방족 폴리카르보네이트-기재 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머이다. 카르보탄® PC-3585A는 84A의 듀로미터 값을 갖는 의료용-등급의, 지방족 폴리카르보네이트-기재 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머이다. 펠레탄® 폴리우레탄은 폴리에테르-기재 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머이다. 비오네이트® 열가소성 폴리카르보네이트 폴리우레탄은 연질 세그먼트를 형성하기 위한 히드록실 종결된 폴리카르보네이트, 방향족 디이소시아네이트 및 저분자량 글리콜의 반응 생성물로서 형성된 열가소성 엘라스토머 계열이다.

본 발명의 혼합물에 포함될 수 있는 추가의 예시적인 폴리(카르보네이트 우레탄)은, 비제한적으로, 다양한 듀로미터 80A, 85A, 88A, 90A, 95A, 55D 및 75D의 크로노플렉스(CHRONOFLEX)® AL (지방족), 크로노플렉스® AR (방향족), 및 크로노플렉스® C (방향족)를 포함한다.

본 발명의 혼합물에 사용될 수 있는 다른 베이스 중합체는 실리콘, 예컨대 의료용 등급 실리콘 엘라스토머를 포함한다. 사용될 수 있는 실리콘 중합체의 일부 예는 누실(Nusil)™로부터의 MED-4780, MED-4765, MED3-6320, MED-6340, MED-6345, MED-6350이다. 또 다른 예는 실라스틱(Silastic)® 계열의 제품 예컨대 Q7-4780 또는 다우 코닝(Dow Corning)® 계열의 제품 예컨대 C6-235이다.

또 다른 예에서, 본 발명의 혼합물은, 예를 들어, 담관 또는 요관 스텐트를 위해 폴리에틸렌 베이스 중합체와 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 혼합물은 또한, 예를 들어, 비뇨기과용 카테터 또는 의료용 튜빙을 위해 PVC 베이스 중합체와 함께 사용될 수 있다. 추가의 예에서, 본 발명의 혼합물은, 예를 들어, 요관 스텐트를 위해 폴리(스티렌-블록-이소부틸렌-블록-스티렌) (SIBS) 베이스 중합체와 함께 사용될 수 있다. 폴리아미드 베이스 중합체 (예를 들어, 나일론 6, 나일론 6-6, 나일론 11, 나일론 12, 폴리에테르 블록 아미드 (PEBA), 베스타미드(VESTAMID)®, 페백스®)는, 예를 들어, 카테터를 위해 본 발명의 혼합물과 함께 사용될 수 있다. 폴리프로필렌 베이스 중합체는, 예를 들어, 혈소판 백 및 메쉬 임플란트를 위해 본 발명의 혼합물과 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 혼합물은 또한, 예를 들어, 요관 스텐트를 위해 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 베이스 중합체와 함께 사용될 수 있다.

첨가제

본 발명의 물품, 장치 및 표면에 사용되는 첨가제는 하기 제시된 화학식 (I), (II), (III), (IV), (V), (VI), (VII), (VIII), (IX), (X), (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX), (XX) 및 (XXI) 중 어느 하나의 구조에 의해 기재될 수 있다.

(1) 화학식 (I):

여기서

(i) A는 수소화된 폴리부타디엔, 폴리((2,2-디메틸)-1,3-프로필렌 카르보네이트), 폴리부타디엔, 폴리(디에틸렌 글리콜)아디페이트, 폴리(헥사메틸렌 카르보네이트), 폴리(에틸렌-코-부틸렌), (네오펜틸 글리콜-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, (디에틸렌 글리콜-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, (1,6-헥산디올-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, 또는 비스페놀 A 에톡실레이트를 포함하고;

(ii) B는 우레탄을 포함하는 세그먼트이고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고,

(iv) n은 1 내지 10의 정수이다.

(2) 화학식 (II):

여기서

(i) B는 우레탄을 포함하고;

(ii) A는 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드를 포함하고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 1 내지 10의 정수이다.

(3) 화학식 (III) 또는 화학식 (IV):

여기서

(i) A는 에테르 연결, 에스테르 연결, 카르보네이트 연결, 또는 폴리알킬렌을 함유하고 500 내지 3,500 달톤 (예를 들어, 500 내지 2,000 달톤, 1,000 내지 2,000 달톤, 또는 1,000 내지 3,000 달톤)의 이론적 분자량을 갖는 올리고머성 세그먼트이고;

(ii) B는 이소시아누레이트 삼량체 또는 뷰렛 삼량체를 포함하는 세그먼트이고; B'는, 존재하는 경우에, 우레탄을 포함하는 세그먼트이고;

(iii) 각각의 F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 0 내지 10의 정수이다.

(4) 화학식 (V):

여기서

(i) A는 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드를 포함하고 500 내지 3,000 달톤 (예를 들어, 500 내지 2,000 달톤, 1,000 내지 2,000 달톤, 또는 1,000 내지 3,000 달톤)의 이론적 분자량을 갖는 올리고머성 세그먼트이고;

(ii) B는 디이소시아네이트로부터 형성된 세그먼트이고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 1 내지 10의 정수이다.

(5) 화학식 (VI):

여기서

(i) A는 폴리에틸렌 옥시드, 폴리프로필렌 옥시드, 폴리테트라메틸렌 옥시드, 또는 그의 혼합물을 포함하고 500 내지 3,000 달톤 (예를 들어, 500 내지 2,000 달톤, 1,000 내지 2,000 달톤, 또는 1,000 내지 3,000 달톤)의 이론적 분자량을 갖는 올리고머성 세그먼트이고;

(ii) B는 이소시아누레이트 삼량체 또는 뷰렛 삼량체를 포함하는 세그먼트이고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 0 내지 10의 정수이다.

(6) 화학식 (VII):

여기서

(i) A는 500 내지 3,000 달톤 (예를 들어, 500 내지 2,000 달톤, 1,000 내지 2,000 달톤, 또는 1,000 내지 3,000 달톤)의 이론적 분자량을 갖는 폴리카르보네이트 폴리올이고;

(ii) B는 디이소시아네이트로부터 형성된 세그먼트이고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 1 내지 10의 정수이다.

(7) 화학식 (VIII):

여기서

(i) A는 500 내지 3,000 달톤 (예를 들어, 500 내지 2,000 달톤, 1,000 내지 2,000 달톤, 또는 1,000 내지 3,000 달톤)의 이론적 분자량을 갖는, 폴리카르보네이트 폴리올을 포함하는 올리고머성 세그먼트이고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 0 내지 10의 정수이다.

(8) 화학식 (IX):

여기서

(i) A는 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리테트라메틸렌 옥시드, 또는 그의 혼합물로부터 선택된 제1 블록 세그먼트, 및 폴리실록산 또는 폴리디메틸실록산을 포함하는 제2 블록 세그먼트를 포함하며, 여기서 A는 1,000 내지 5,000 달톤 (예를 들어, 1,000 내지 3,000 달톤, 2,000 내지 5,000 달톤, 또는 2,500 내지 5,000 달톤)의 이론적 분자량을 갖고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 0 내지 10의 정수이다.

(9) 화학식 (X):

여기서

(i) A는 수소화된 폴리부타디엔 (예를 들어, HLBH), 폴리부타디엔 (예를 들어, LBHP), 수소화된 폴리이소프렌 (예를 들어, HHTPI), 폴리실록산-폴리에틸렌 글리콜 블록 공중합체, 및 폴리스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 세그먼트이고 750 내지 3,500 달톤 (예를 들어, 750 내지 2,000 달톤, 1,000 내지 2,500 달톤, 또는 1,000 내지 3,500 달톤)의 이론적 분자량을 갖고;

(ii) B는 디이소시아네이트로부터 형성된 세그먼트이고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 1 내지 10의 정수이다.

(10) 화학식 (XI):

여기서

(i) A는 수소화된 폴리부타디엔 (예를 들어, HLBH), 폴리부타디엔 (예를 들어, LBHP), 수소화된 폴리이소프렌 (예를 들어, HHTPI), 또는 폴리스티렌이고 750 내지 3,500 달톤 (예를 들어, 750 내지 2,000 달톤, 1,000 내지 2,500 달톤, 또는 1,000 내지 3,500 달톤)의 이론적 분자량을 갖고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 0 내지 10의 정수이다.

(11) 화학식 (XII):

여기서

(i) A는 500 내지 3,500 달톤 (예를 들어, 500 내지 2,000 달톤, 1,000 내지 2,000 달톤, 또는 1,000 내지 3,000 달톤)의 이론적 분자량을 갖는 폴리에스테르이고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(iv) n은 0 내지 10의 정수이다.

(12) 화학식 (XIII):

여기서 F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고 A는 올리고머성 세그먼트이다.

(13) 화학식 (XIV):

여기서

(i) F_T는 LinkB에 공유 부착된 폴리플루오로오르가노 기이고;

(ii) C는 쇄 종결 기이고;

(iii) A는 올리고머성 세그먼트이고;

(iv) LinkB는 커플링 세그먼트이고;

(v) a는 0 초과의 정수이다.

(14) 화학식 (XV):

여기서

(i) 각각의 F_T는 독립적으로 폴리디메틸실록산, 탄화수소, 및 폴리플루오로오르가노 기, 및 그의 조합으로부터 선택된 표면-활성 기이고 (예를 들어, 각각의 F_T는 독립적으로 폴리플루오로오르가노임);

(ii) X₁은 H, CH₃, 또는 CH₂CH₃이고;

(iii) 각각의 X₂ 및 X₃은 독립적으로 H, CH₃, CH₂CH₃, 또는 F_T이고;

(iv) 각각의 L₁ 및 L₂는 독립적으로 결합, 올리고머성 링커, 또는 2개의 말단 카르보닐을 갖는 링커이고;

(v) n은 5 내지 50의 정수이다.

(15) 화학식 (XVI):

여기서

(i) 각각의 F_T는 독립적으로 표면-활성 기 (예를 들어, 폴리플루오로오르가노)이고;

(ii) 각각의 X₁, X₂, 및 X₃은 독립적으로 H, CH₃, CH₂CH₃, 또는 F_T이고;

(iii) 각각의 L₁ 및 L₂는 독립적으로 결합, 올리고머성 링커, 2개의 말단 카르보닐을 갖는 링커이거나, 또는 디이소시아네이트로부터 형성되고;

(iv) 각각의 n1 및 n2는 독립적으로 5 내지 50의 정수이다.

(16) 화학식 (XVII):

여기서

(i) 각각의 A는 수소화된 폴리부타디엔, 폴리 ((2,2-디메틸)-1,3-프로필렌 카르보네이트), 폴리부타디엔, 폴리 (디에틸렌 글리콜)아디페이트, 폴리 (헥사메틸렌 카르보네이트), 폴리 (에틸렌-코-부틸렌), (디에틸렌 글리콜-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, (1,6-헥산디올-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, (네오펜틸 글리콜-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, 폴리실록산, 또는 비스페놀 A 에톡실레이트를 포함하고;

(ii) 각각의 B는 독립적으로 결합, 올리고머성 링커, 또는 2개의 말단 카르보닐을 갖는 링커이고;

(iii) 각각의 G는 H 또는 폴리플루오로오르가노이며, 단, 적어도 1개의 G는 폴리플루오로오르가노이고;

(iv) n은 1 내지 10의 정수이고;

(v) m은 0 또는 1이다.

(17) 화학식 (XVIII):

여기서

A는 연질 세그먼트를 포함하고 카르보네이트 연결을 통해 B에 공유 결합되고;

(ii) B는 폴리알킬렌 옥시드 또는 하기 화학식에 의해 기재된 모이어티를 포함하고:

카르보네이트 연결을 통해 A에 공유 결합되고;

(iii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기를 포함하는 표면 활성 기이며, 여기서 F_T는 카르보네이트 연결을 통해 B에 공유 결합되고;

(iv) n은 1 내지 10의 정수이다.

(18) 화학식 (XIX):

여기서

(i) A는 연질 세그먼트를 포함하고;

(ii) F_T는 폴리플루오로오르가노 기를 포함하는 표면 활성 기이고;

(iii) m은 2 내지 4의 정수이고;

(iv) n은 1 내지 10의 정수이다.

(19) 화학식 (XX):

여기서

(i) F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고;

(ii) 각각의 X₁ 및 X₂는 독립적으로 H, CH₃, 또는 CH₂CH₃이고;

(iii) B는 폴리알킬렌 옥시드를 포함하고;

(v) n은 5 내지 100의 정수이다.

(20) 화학식 (XXI):

여기서

(i) 각각의 F_T는 폴리플루오로오르가노이고;

(iii) B는 폴리알킬렌 옥시드를 포함하고;

(iv) 각각의 n1 및 n2는 독립적으로 5 내지 50의 정수이다.

화학식 (I)의 첨가제는 디이소시아네이트 (예를 들어, 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸-시클로헥실이소시아네이트; 4,4'-메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트); 4,4'-메틸렌 비스(페닐 이소시아네이트); 톨루엔-2,4-디이소시아네이트; m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트)로부터 형성된 B를 포함할 수 있다. 변수 n은 1 또는 2일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (I)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (III) 및 (IV)의 첨가제는 수소화된 폴리부타디엔 (HLBH), 폴리((2,2-디메틸)-1,3-프로필렌 카르보네이트) (PCN), 폴리부타디엔 (LBHP), 폴리테트라메틸렌 옥시드 (PTMO), 폴리프로필렌 옥시드 (PPO), (디에틸렌글리콜-오르토프탈산 무수물) 폴리에스테르 (PDP), 수소화된 폴리이소프렌 (HHTPI), 폴리(헥사메틸렌 카르보네이트), 폴리((2-부틸-2-에틸)-1,3-프로필렌 카르보네이트), 또는 히드록실 종결된 폴리디메틸실록산 (C22)을 함유하는 올리고머성 세그먼트인 A를 포함할 수 있다. 화학식 (III) 및 (IV)의 첨가제에서, B는 트리이소시아네이트 (예를 들어, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 뷰렛 삼량체, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 삼량체, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 삼량체)를 올리고머성 세그먼트 A를 포함하는 디올과 반응시킴으로써 형성된다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (III)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (IV)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (V)의 첨가제에서, B는 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸-시클로헥실이소시아네이트; 4,4'-메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트); 4,4'-메틸렌 비스(페닐 이소시아네이트); 톨루엔-2,4-디이소시아네이트; m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트로부터 형성된 세그먼트일 수 있다. 화학식 (V)의 첨가제에서, 세그먼트 A는 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드)일 수 있다. 변수 n은 1 내지 3의 정수일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (V)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (VI)의 첨가제에서, B는 트리이소시아네이트를 A의 디올과 반응시킴으로써 형성된 세그먼트이다. 트리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 뷰렛 삼량체, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 삼량체, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 삼량체일 수 있다. 화학식 (VI)의 첨가제에서, 세그먼트 A는 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드)일 수 있다. 변수 n은 0, 1, 2, 또는 3일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (VI)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (VII)의 첨가제에서, A는 폴리((2,2-디메틸)-1,3-프로필렌 카르보네이트) (PCN)를 포함할 수 있다. B는 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸-시클로헥실이소시아네이트; 4,4'-메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트); 4,4'-메틸렌 비스(페닐 이소시아네이트); 톨루엔-2,4-디이소시아네이트; m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트로부터 형성된 세그먼트일 수 있다. 변수 n은 1, 2, 또는 3일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (VII)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (VIII)의 첨가제에서, B는 트리이소시아네이트를 A의 디올 (예를 들어, 올리고머성 세그먼트)과 반응시킴으로써 형성된 세그먼트이다. 트리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 뷰렛 삼량체, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 삼량체, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 삼량체일 수 있다. 세그먼트 A는 폴리((2,2-디메틸)-1,3-프로필렌 카르보네이트) (PCN) 또는 폴리(헥사메틸렌 카르보네이트) (PHCN)를 포함할 수 있다. 변수 n은 0, 1, 2, 또는 3일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (VIII)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (IX)의 첨가제에서, B는 트리이소시아네이트를 A의 디올과 반응시킴으로써 형성된 세그먼트이다. 세그먼트 A에서, 제1 블록 세그먼트 및 제2 블록 세그먼트의 수는 세그먼트의 이론적 분자량을 근사치로서 제공하는 임의의 정수 또는 비-정수일 수 있다. 세그먼트 A는 폴리프로필렌 옥시드 및 폴리디메틸실록산을 포함할 수 있다. 트리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 뷰렛 삼량체, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 삼량체, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 삼량체일 수 있다. 변수 n은 0, 1, 2, 또는 3일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (IX)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (X)의 첨가제에서, B는 디이소시아네이트로부터 형성된 세그먼트이다. 세그먼트 A는 수소화된 폴리부타디엔을 포함할 수 있다. 대안적으로, 세그먼트 A는 폴리실록산-폴리에틸렌 글리콜 블록 공중합체 (예를 들어, PEG-PDMS-PEG)를 포함할 수 있다. 세그먼트 B는 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸-시클로헥실이소시아네이트; 4,4'-메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트); 4,4'-메틸렌 비스(페닐 이소시아네이트); 톨루엔-2,4-디이소시아네이트; m-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트; 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트로부터 형성될 수 있다. 변수 n은 1, 2, 또는 3일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (X)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (XI)의 첨가제에서, B는 트리이소시아네이트를 A의 디올과 반응시킴으로써 형성된 세그먼트이다. 세그먼트 A는 수소화된 폴리부타디엔 (HLBH) 또는 수소화된 폴리이소프렌 (HHTPI)일 수 있다. 트리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 뷰렛 삼량체, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 삼량체, 또는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 삼량체일 수 있다. 변수 n은 0, 1, 2, 또는 3일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XI)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (XII)의 첨가제에서, B는 트리이소시아네이트를 A의 디올 (예를 들어, 폴리에스테르)과 반응시킴으로써 형성된 세그먼트이다. 세그먼트 A는 폴리(디에틸렌 글리콜)아디페이트, (네오펜틸 글리콜-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, (디에틸렌 글리콜-오르토 프탈산) 무수물 폴리에스테르, 또는 (1,6-헥산디올-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르일 수 있다. 트리이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 뷰렛 삼량체, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 삼량체, 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 삼량체일 수 있다. 변수 n은 0, 1, 2, 또는 3일 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XII)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (XIII)의 첨가제는 20개 미만의 반복 단위 (예를 들어, 2 내지 15개의 단위, 2 내지 10개의 단위, 3 내지 15개의 단위, 및 3 내지 10개의 단위)의 분지형 또는 비분지형 올리고머성 세그먼트인 세그먼트 A를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 화학식 (XIII)의 첨가제는 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리아미드, 폴리알킬렌 옥시드, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리락톤, 폴리실리콘, 폴리에테르술폰, 폴리올레핀, 폴리비닐 유도체, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 폴리실록산, 폴리디메틸실록산, 폴리에틸렌-부틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리테트라메틸렌 옥시드, 또는 폴리에틸렌부틸렌 세그먼트로부터 선택된 올리고머성 세그먼트를 포함한다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XIII)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (XIV)의 첨가제는 20개 미만의 반복 단위 (예를 들어, 2 내지 15개의 단위, 2 내지 10개의 단위, 3 내지 15개의 단위, 및 3 내지 10개의 단위)의 분지형 또는 비분지형 올리고머성 세그먼트인 세그먼트 A를 포함할 수 있다. 특정 실시양태에서, 화학식 (XIV)의 첨가제는 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리아미드, 폴리알킬렌 옥시드, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리락톤, 폴리실리콘, 폴리에테르술폰, 폴리올레핀, 폴리비닐 유도체, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 폴리실록산, 폴리디메틸실록산, 폴리에틸렌-부틸렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔, 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드로부터 선택된 올리고머성 세그먼트를 포함한다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XIV)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (XV)의 첨가제는 올리고머성 링커 (예를 들어, 50개 미만의 반복 단위 (예를 들어, 2 내지 40개의 단위, 2 내지 30개의 단위, 3 내지 20개의 단위, 또는 3 내지 10개의 단위)를 가짐)인 세그먼트 L₁을 포함할 수 있다. 화학식 (XV)의 일부 실시양태에서, L₂는 올리고머성 링커 (예를 들어, 50개 미만의 반복 단위 (예를 들어, 2 내지 40개의 단위, 2 내지 30개의 단위, 3 내지 20개의 단위, 또는 3 내지 10개의 단위)를 가짐)이다. 화학식 (XV)의 특정한 실시양태에서, 각각의 L₁ 및 L₂는 결합이다. 화학식 (XV)의 특정 실시양태에서, 첨가제는 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리아미드, 폴리알킬렌 옥시드 (예를 들어, 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드), 폴리에스테르, 폴리락톤, 폴리실리콘, 폴리에테르술폰, 폴리올레핀, 폴리비닐 유도체, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 폴리실록산, 폴리디메틸실록산, 폴리(에틸렌-코-부틸렌), 폴리이소부틸렌, 및 폴리부타디엔으로 이루어진 군으로부터 선택된 올리고머성 세그먼트 (예를 들어, L₁ 및 L₂중 어느 하나에서)를 포함한다. 화학식 (XV)의 일부 실시양태에서, 첨가제는 화학식 (XV-A)의 화합물이며:

여기서 각각의 m1 및 m2는 독립적으로 0 내지 50의 정수이다. 화학식 (XV-A)의 특정한 실시양태에서, m1은 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10이다 (예를 들어, m1은 6임). 화학식 (XV-A)의 일부 실시양태에서, m2는 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10이다 (예를 들어, m2는 6임).

화학식 (XV) 또는 (XV-A)의 특정 실시양태에서, X₂는 F_T이다. 다른 실시양태에서, X₂는 CH₃ 또는 CH₂CH₃이다. 화학식 (XV) 또는 (XV-A)의 특정한 실시양태에서, X₃은 F_T이다. 다른 실시양태에서, 각각의 F_T는 독립적으로 폴리플루오로오르가노 (예를 들어, 폴리플루오로아실, 예컨대 -(O)_q-[C(=O)]_r-(CH₂)_o(CF₂)_pCF₃, 여기서 q는 0이고, r은 1이고; o는 0 내지 2이고; p는 0 내지 10임)이다. 화학식 (XV) 또는 (XV-A)의 특정 실시양태에서, n은 5 내지 40 (예를 들어, 5 내지 20, 예컨대 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10)의 정수이다. 화학식 (XV) 또는 (XV-A)의 일부 실시양태에서, 각각의 F_T는 (CF₂)₅CF₃을 포함한다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XV)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XV-A)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (XVI)의 첨가제는 올리고머성 링커 (예를 들어, 50개 미만의 반복 단위 (예를 들어, 2 내지 40개의 단위, 2 내지 30개의 단위, 3 내지 20개의 단위, 또는 3 내지 10개의 단위)를 가짐)인 세그먼트 L₁을 포함할 수 있다. 화학식 (XVI)의 일부 실시양태에서, L₂는 올리고머성 링커 (예를 들어, 50개 미만의 반복 단위 (예를 들어, 2 내지 40개의 단위, 2 내지 30개의 단위, 3 내지 20개의 단위, 또는 3 내지 10개의 단위)를 가짐)이다. 화학식 (XVI)의 특정한 실시양태에서, 각각의 L₁ 및 L₂는 결합이다. 화학식 (XVI)의 특정 실시양태에서, 첨가제는 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리아미드, 폴리알킬렌 옥시드 (예를 들어, 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드), 폴리에스테르, 폴리락톤, 폴리실리콘, 폴리에테르술폰, 폴리올레핀, 폴리비닐 유도체, 폴리펩티드, 폴리사카라이드, 폴리실록산, 폴리디메틸실록산, 폴리(에틸렌-코-부틸렌), 폴리이소부틸렌, 또는 폴리부타디엔으로부터 선택된 올리고머성 세그먼트 (예를 들어, L₁ 및 L₂중 어느 하나에서)를 포함한다. 화학식 (XVI)의 일부 실시양태에서, 첨가제는 화학식 (XVI-A)의 화합물이며:

화학식 (XVI) 또는 (XVI-A)의 특정 실시양태에서, X₂는 F_T이다. 화학식 (XVI) 또는 (XVI-A)의 다른 실시양태에서, X₂는 CH₃ 또는 CH₂CH₃이다. 화학식 (XVI) 또는 (XVI-A)의 특정한 실시양태에서, X₃은 F_T이다. 화학식 (XVI) 또는 (XVI-A)의 다른 실시양태에서, 각각의 F_T는 독립적으로 폴리플루오로오르가노 (예를 들어, 폴리플루오로아실, 예컨대 -(O)_q-[C(=O)]_r-(CH₂)_o(CF₂)_pCF₃, 여기서 q는 0이고, r은 1이고; o는 0 내지 2이고; p는 0 내지 10임)이다. 화학식 (XVI) 또는 (XVI-A)의 일부 실시양태에서, 각각의 F_T는 (CF₂)₅CF₃을 포함한다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XVI)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XVI-A)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (XVII)의 일부 실시양태에서, m은 1이다. 화학식 (XVII)의 첨가제는 화학식 (XVII-A)의 화합물일 수 있다:

화학식 (XVII)의 다른 실시양태에서, m은 0이다. 화학식 (XVII)의 첨가제는 화학식 (XVII-B)의 화합물일 수 있다:

화학식 (XVII), (XVII-A), 또는 (XVII-B)의 특정한 실시양태에서, 각각의 B 는 2개의 말단 카르보닐을 갖는 링커이다. 화학식 (XVII), (XVII-A), 또는 (XVII-B)의 특정 실시양태에서, 각각의 B는 결합이다. 화학식 (XVII), (XVII-A), 또는 (XVII-B)의 일부 실시양태에서, G와 B를 연결하는 결합은 옥시카르보닐 결합 (예를 들어, 에스테르에서의 옥시카르보닐 결합)이다. 화학식 (XVII), (XVII-A), 또는 (XVII-B)의 다른 실시양태에서, n은 1 또는 2이다.

화학식 (XVII)의 첨가제는 화학식 (XVII-C)의 화합물일 수 있다:

화학식 (XVII), (XVII-A), (XVII-B), 또는 (XVII-C)에서, G는 폴리플루오로오르가노 기 (예를 들어, 폴리플루오로알킬)일 수 있다. 화학식 (XVII), (XVII-A), (XVII-B), 또는 (XVII-C)의 일부 실시양태에서, G는 F_T이다 (예를 들어, 각각의 F_T는 독립적으로 폴리플루오로오르가노 (예를 들어, 폴리플루오로아실, 예컨대 -(O)_q-[C(=O)]_r-(CH₂)_o(CF₂)_pCF₃, 여기서 q는 0이고, r은 1이고; o는 0 내지 2이고; p는 0 내지 10임)임). 화학식 (XVII), (XVII-A), (XVII-B), 또는 (XVII-C)의 일부 실시양태에서, 각각의 F_T는 (CF₂)₅CF₃을 포함한다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XVII)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XVII-A)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XVII-B)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다. 본 발명의 물품, 장치 및 표면은 베이스 중합체 및 화학식 (XVII-C)의 첨가제를 함유하는 표면을 포함할 수 있다.

화학식 (XVIII)에서, B는 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드를 함유할 수 있다. 화학식 (XVIII)에서, B는 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 또는 비스페놀 A로부터 형성될 수 있다.

화학식 (XVIII) 또는 (XIX)에서, A는 수소화된 폴리부타디엔 (HLBH), 수소화된 폴리이소프렌 (HHTPI), 폴리((2,2-디메틸)-1,3-프로필렌 카르보네이트), 폴리부타디엔, 폴리(디에틸렌 글리콜)아디페이트 (PEGA), 폴리(헥사메틸렌 카르보네이트) (PHCN), 폴리(에틸렌-코-부틸렌), (디에틸렌 글리콜-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, (1,6-헥산디올-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르, (네오펜틸 글리콜-오르토 프탈산 무수물) 폴리에스테르 (PDP), 폴리실록산, 비스페놀 A 에톡실레이트, 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드) (PLN), 폴리에틸렌 옥시드 (PEO), 폴리프로필렌 옥시드 (PPO), 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드 (PTMO)를 함유할 수 있다.

화학식 (XVIII) 또는 (XIX)의 일부 실시양태에서, A는 에스테르 연결을 포함하지 않는다. 예를 들어, A는 수소화된 폴리부타디엔 (HLBH), 수소화된 폴리이소프렌 (HHTPI), 폴리((2,2-디메틸)-1,3-프로필렌 카르보네이트), 폴리부타디엔, 폴리(에틸렌-코-부틸렌), 폴리실록산, 비스페놀 A 에톡실레이트, 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드) (PLN), 폴리에틸렌 옥시드 (PEO), 폴리프로필렌 옥시드 (PPO), 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드 (PTMO)를 포함한다.

화학식 (XIX)에서, A는 삼블록 공중합체 PPO-b-PEO-b-(폴리실록산)-b-PEO-b-PPO (PLNSi)를 함유할 수 있다. 화학식 (XIX)에서, A는 수소화된 폴리이소프렌 (HHTPI) 또는 수소화된 폴리부타디엔 (HLBH)을 함유할 수 있다. 화학식 (XIX)에서, A는 폴리프로필렌 옥시드 (PPO) 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드 (PTMO)를 함유할 수 있다. 화학식 (XIX)에서, A는 폴리에틸렌 옥시드-폴리디메틸실록산-폴리에틸렌 옥시드 (C10 MW _PEO = 2,500 Da), 폴리에틸렌 옥시드-폴리디메틸실록산-폴리에틸렌 옥시드 (C15 MW _PEO = 1,000 Da), 또는 폴리에틸렌 옥시드-폴리디메틸실록산-폴리에틸렌 옥시드 (C22 MW _PEO = 2,500 Da)를 함유할 수 있다. 화학식 (XIX)에서, A는 프로필렌 옥시드-폴리디메틸실록산-프로필렌 옥시드 블록 공중합체 (C22 MW _PPO = 2,500 Da)를 함유할 수 있다. 화학식 (XIX)에서, A는 폴리에틸렌 옥시드 (PEO)를 함유할 수 있다. 화학식 (XIX)에서, A는 디에틸렌 글리콜-오르토 프탈산 무수물을 함유할 수 있다. 화학식 (XIX)에서, A는 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드) (PLN)를 함유할 수 있다.

화학식 (XX) 또는 (XXI)에서, B는 폴리프로필렌 옥시드, 폴리에틸렌 옥시드, 또는 폴리테트라메틸렌 옥시드를 함유할 수 있다. 화학식 (XX) 또는 (XXI)에서, B는 트리에틸렌 글리콜 또는 테트라에틸렌 글리콜로부터 형성될 수 있다. 화학식 (XX)에서, B는 폴리에틸렌 옥시드일 수 있고, X₁은 에틸이고, X₂는 H이다 (YmerOH-1226-PCT-PC). 화학식 (XX)에서, B는 폴리에틸렌 옥시드일 수 있고, X₁은 에틸이고, X₂는 메틸이다 (Ymer-1226-PCT-PC). 화학식 (XXI)에서, B는 폴리에틸렌 옥시드일 수 있고, X₁은 H이고, X₂는 H이다 (Xmer-1226-PCT-PC).

화학식 (XVIII), (XIX), (XX), 또는 (XXI)에서, 화합물은 10,000 Da 미만의 이론적 분자량을 가질 수 있다.

디이소시아네이트로부터 형성된 본 발명의 임의의 첨가제에 대해, 디이소시아네이트는 3-이소시아네이토메틸-3,5,5-트리메틸-시클로헥실이소시아네이트; 4,4'-메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트) (HMDI); 2,2'-, 2,4'-, 및 4,4'-메틸렌 비스(페닐 이소시아네이트) (MDI); 톨루엔-2,4-디이소시아네이트; 방향족 지방족 이소시아네이트, 예컨대 1,2-, 1,3-, 및 1,4-크실렌 디이소시아네이트; 메타-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 (m-TMXDI); 파라-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 (p-TMXDI); 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI); 에틸렌 디이소시아네이트; 프로필렌-1,2-디이소시아네이트; 테트라메틸렌 디이소시아네이트; 테트라메틸렌-1,4-디이소시아네이트; 옥타메틸렌 디이소시아네이트; 데카메틸렌 디이소시아네이트; 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트; 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트; 도데칸-1,12-디이소시아네이트; 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트; 시클로부탄-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,2-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,3-디이소시아네이트; 시클로헥산-1,4-디이소시아네이트; 메틸-시클로헥실렌 디이소시아네이트 (HTDI); 2,4-디메틸시클로헥산 디이소시아네이트; 2,6-디메틸시클로헥산 디이소시아네이트; 4,4'-디시클로헥실 디이소시아네이트; 2,4'-디시클로헥실 디이소시아네이트; 1,3,5-시클로헥산 트리이소시아네이트; 이소시아네이토메틸시클로헥산 이소시아네이트; 1-이소시아네이토-3,3,5-트리메틸-5-이소시아네이토메틸시클로헥산; 이소시아네이토에틸시클로헥산 이소시아네이트; 비스(이소시아네이토메틸)-시클로헥산; 4,4'-비스(이소시아네이토메틸) 디시클로헥산; 2,4'-비스(이소시아네이토메틸) 디시클로헥산; 이소포론디이소시아네이트 (IPDI); 2,4-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트; 2,6-헥사히드로톨루엔 디이소시아네이트; 3,3'-디메틸-4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트 (TODI); 중합체성 MDI; 카르보디이미드-개질된 액체 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트; 파라-페닐렌 디이소시아네이트 (PPDI); 메타-페닐렌 디이소시아네이트 (MPDI); 나프틸렌-1,5-디이소시아네이트; 2,4'-, 4,4'-, 또는 2,2'-비페닐 디이소시아네이트; 폴리페닐 폴리메틸렌 폴리이소시아네이트 (PMDI); MDI 및 PMDI의 혼합물; PMDI 및 TDI의 혼합물; 본원에 기재된 임의의 이소시아네이트의 이량체화된 우레트디온, 예컨대 톨루엔 디이소시아네이트의 우레트디온, 헥사메틸렌 디이소시아네이트의 우레트디온, 또는 그의 혼합물; 또는 그의 치환된 또는 이성질체성 혼합물일 수 있다.

이소시아네이트 삼량체로부터 형성된 본 발명의 임의의 첨가제에 대해, 이소시아네이트 삼량체는 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 뷰렛 또는 삼량체, 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 삼량체, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 삼량체; 2,2,4-트리메틸-1,6-헥산 디이소시아네이트 (TMDI) 삼량체; 본원에 기재된 임의의 이소시아네이트의 삼량체화된 이소시아누레이트, 예컨대 톨루엔 디이소시아네이트의 이소시아누레이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트의 삼량체, 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트의 삼량체, 또는 그의 혼합물; 본원에 기재된 임의의 이소시아네이트의 삼량체화된 뷰렛; 상기 디이소시아네이트로부터 유래된 개질된 이소시아네이트; 또는 그의 치환된 또는 이성질체성 혼합물일 수 있다.

첨가제는 100 Da 내지 1,500 Da의 이론적 분자량을 갖는 폴리플루오로오르가노 기인 F_T 기를 포함할 수 있다. 예를 들어, F_T는 CF₃(CF₂)_r(CH₂CH₂)_p- (여기서 p는 0 또는 1이고, r은 2-20임), 및 CF₃(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ(여기서 χ는 0 내지 10이고, s는 1 내지 20임)일 수 있다. 대안적으로, F_T는 CH_mF_(3-m)(CF₂)_rCH₂CH₂- 또는 CH_mF_(3-m)(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ-일 수 있으며, 여기서 m은 0, 1, 2, 또는 3이고; χ는 0 내지 10의 정수이고; r은 2 내지 20의 정수이고; s는 1 내지 20의 정수이다. 특정 실시양태에서, F_T는 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-데칸올; 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올; 1H,1H,5H-퍼플루오로-1-펜탄올; 또는 1H,1H-퍼플루오로-1-부탄올, 또는 그의 혼합물이다. 특정한 실시양태에서, F_T는 (CF₃)(CF₂)₅CH₂CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₇CH₂CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₅CH₂CH₂O-, CHF₂(CF₂)₃CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₂CH₂O-, 또는 (CF₃)(CF₂)₅-이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리플루오로알킬 기는 (CF₃)(CF₂)₅-이며, 예를 들어, 여기서 폴리플루오로알킬 기는 에스테르 기의 카르보닐에 결합된다. 특정 실시양태에서, 폴리플루오로오르가노는 -(O)_q-[C(=O)]_r-(CH₂)_o(CF₂)_pCF₃이며, 여기서 q는 0이고 r은 1이거나, 또는 q는 1이고 r은 0이고; o는 0 내지 2이고; p는 0 내지 10이다.

일부 실시양태에서, 첨가제는 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나에 의해 기재된 구조이다. 특정 실시양태에서, 첨가제는 화합물 1-57 중 어느 하나이다. 화합물 1-57의 이론적 구조는 도 1-13에 예시되어 있다.

일부 실시양태에서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 첨가제는 화학식 (A)의 선형 표면 개질 분자 (SMM) 또는 화학식 (B1 또는 B2)의 분지형 SMM이며:

(여기서 B는 경질 세그먼트이고; A는 연질 세그먼트이고; F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고; n은 1 내지 10의 정수임), 또는

(여기서 A는 연질 세그먼트이고; B는 분지형 경질 세그먼트이고; B'는, 존재하는 경우에, 선형 경질 세그먼트이고; 각각의 F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고; n은 0 내지 10의 정수임), 하기 표 1에 제공된 예시적인 첨가제 중 어느 하나의 연질 및 경질 세그먼트이며, 실시예에 정의되어 있는 경질 및 연질 세그먼트를 포함하거나;

또는 첨가제는 화학식 (C1 또는 C2)의 SMM이다:

(여기서 F_T는 폴리플루오로오르가노 기이고, 각각의 X₁, X₂, 및 X₃은 독립적으로 H, CH₃, CH₂CH₃, 또는 F_T이고, Y는 H, CH₃, 또는 CH₂CH₃이고, 각각의 L₁ 및 L₂는 독립적으로 결합, 올리고머성 링커, 2개의 말단 카르보닐을 갖는 링커이거나, 또는 디이소시아네이트로부터 형성되고, 각각의 n₁ 및 n₂는 독립적으로 5 내지 50의 정수임).

표 1

배합물 SMM 1 - SMM 16의 특정한 실시양태에서, PLN은 약 1,000 Da - 15,000 Da (예를 들어, 약 1,900 Da, 약 3,000 Da)의 이론적 분자량을 갖고; PEGA는 약 1,000 Da - 10,000 Da (예를 들어, 약 2,500 Da)의 이론적 분자량을 갖고; PDP는 약 1,000 Da - 10,000 Da (예를 들어, 약 2,000 Da)의 이론적 분자량을 갖고; HLBH는 약 1,000 Da - 10,000 Da (예를 들어, 약 2,000 Da)의 이론적 분자량을 갖고; C10 (디올)은 약 1,000 Da - 10,000 Da의 이론적 분자량을 갖고; PPO는 약 1,000 Da - 10,000 Da (예를 들어, 약 1,000 Da)의 이론적 분자량을 갖고; 폴리(에틸렌 글리콜)은 약 1,000 Da - 10,000 Da (예를 들어, 약 2,000 Da)의 이론적 분자량을 갖는다.

배합물 SMM 1 - SMM 16의 특정한 실시양태에서, F_T는 100 Da 내지 1,500 Da의 이론적 분자량을 갖는 폴리플루오로오르가노 기이다. 예를 들어, F_T는 CF₃(CF₂)_r(CH₂CH₂)_p- (여기서 p는 0 또는 1이고, r은 2-20임), 및 CF₃(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ (여기서 χ는 0 내지 10이고, s는 1 내지 20임)일 수 있다. 대안적으로, F_T는 CH_mF_(3-m)(CF₂)_rCH₂CH₂- 또는 CH_mF_(3-m)(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ-일 수 있으며, 여기서 m은 0, 1, 2, 또는 3이고; χ는 0 내지 10의 정수이고; r은 2 내지 20의 정수이고; s는 1 내지 20의 정수이다. 특정 실시양태에서, F_T는 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-데칸올; 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올; 1H,1H,5H-퍼플루오로-1-펜탄올; 또는 1H,1H-퍼플루오로-1-부탄올, 또는 그의 혼합물이다. 특정한 실시양태에서, F_T는 (CF₃)(CF₂)₅CH₂CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₇CH₂CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₅CH₂CH₂O-, CHF₂(CF₂)₃CH₂O-, (CF₃)(CF₂)₂CH₂O-, 또는 (CF₃)(CF₂)₅-이다. 또 다른 실시양태에서, 폴리플루오로알킬 기는 (CF₃)(CF₂)₅-이며, 예를 들어, 여기서 폴리플루오로알킬 기는 에스테르 기의 카르보닐에 결합된다. 특정 실시양태에서, 폴리플루오로오르가노는 -(O)_q-[C(=O)]_r-(CH₂)_o(CF₂)_pCF₃이며, 여기서 q는 0이고 r은 1이거나, 또는 q는 1이고 r은 0이고; o는 0 내지 2이고; p는 0 내지 10이다. F_T 모이어티는 C6-FOH, C8-FOH, C6-C8 FOH, C10-FOH, C8-C10 FOH, C5-FOH, C4-FOH, 및/또는 C3-FOH (실시예에 정의된 바와 같음)로부터 형성될 수 있다.

특정 실시양태에서, 임의의 배합물 SMM 1 - SMM 16은 박테리아 부착에 저항성이 있는 표면을 제조하기 위해 베이스 중합체와 혼합된다. 특정한 실시양태에서, 베이스 중합체는 실리콘, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리우레아, 폴리우레탄 (PU), 폴리에테르이미드, 폴리스티렌, 셀룰로스 중합체, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리비닐 알콜 (PVA), 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 폴리아크릴아미드 (PAAM), 폴리에틸렌 옥시드 (PEO), 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트) (폴리HEMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 폴리에테르-b-폴리아미드, 시클릭 올레핀 중합체 (COP), 시클릭 올레핀 공중합체 (COC), 메틸메타크릴레이트 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (MABS), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 스티렌 메틸 메타크릴레이트 (SMMA), 메타크릴레이트 부타디엔 스티렌 (MBS), 스티렌 부타디엔 (SB), 폴리(스티렌-블록-이소부틸렌-블록-스티렌) (SIBS), 및 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA)를 포함하는 군으로부터 선택된다. 특정 실시양태에서, 임의의 SMM 1 - SMM 16은 폴리우레탄 (PU) 베이스 중합체와 혼합된다. PU 베이스 중합체는 본원에 기재된 임의의 PU 베이스 중합체, 예를 들어, 폴리에테르-기재 폴리우레탄 (예를 들어, 테코플렉스®, 쿼드라-플렉스®), 폴리카르보네이트-기재 폴리우레탄 (예를 들어, 카르보탄®, 비오네이트®, 쿼드라탄™), 방향족 폴리에스테르 또는 폴리에테르 폴리우레탄 (예를 들어, 펠레탄®, 테코탄®), 지방족 또는 방향족 폴리에스테르 또는 폴리에테르 폴리우레탄 (예를 들어, 엘라스톨란®), 친수성 폴리우레탄 (예를 들어, 테코필릭®, 히드로탄®), 또는 실리콘-폴리우레탄 공중합체 (예를 들어, 카르보실®, 엘라스테온™)일 수 있다. 예를 들어, 임의의 SMM 1 - SMM 16은 다양한 듀로미터 80A, 85A, 88A, 90A, 95A, 55D 및 75D의 카르보탄®, 크로노플렉스® AL (지방족), 크로노플렉스® AR (방향족), 크로노플렉스® C (방향족), 카르보실® 및 비오네이트® (방향족), 테코플렉스®, 펠레탄®, 및 엘라스톨란®과 혼합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 임의의 SMM 1 - SMM 16은 실리콘 베이스 중합체와 혼합된다. 실리콘 베이스 중합체는 본원에 기재된 임의의 실리콘 베이스 중합체일 수 있다. 예를 들어, 임의의 SMM 1 - SMM 16은 의료용 등급 실리콘 엘라스토머, 예컨대 누실™로부터의 MED-4780, MED-4765, MED3-6320, MED-6340, MED-6345, MED-6350, 또는 실라스틱® Q7-4780 또는 다우 코닝® C6-235와 혼합될 수 있다. 추가의 실시양태에서, 임의의 SMM 1 - SMM 16은 폴리에틸렌 베이스 중합체, PVC 베이스 중합체, SIBS 베이스 중합체, 폴리아미드 베이스 중합체, 폴리프로필렌 베이스 중합체, 또는 EVA 베이스 중합체와 혼합된다.

항미생물 작용제와의 조합 사용

본 발명은 중합체성 표면 상에 존재하는 박테리아의 주위 환경에 존재할 수 있는 항미생물제에 대한 감수성을 증가시킬 수 있는 방법, 및 물품, 장치 및 표면을 특색으로 한다. 본 발명의 방법, 및 물품, 장치 및 표면에 적용가능할 수 있는 항미생물 작용제는, 비제한적으로, 은, 페니실린 G, 페니실린 V, 메티실린, 옥사실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 암피실린, 아목시실린, 카르베니실린, 티카르실린, 메즐로실린, 피페라실린, 아즐로실린, 테모실린, 세팔로틴, 세파피린, 세프라딘, 세팔로리딘, 세파졸린, 세파만돌, 세푸록심, 세팔렉신, 세프프로질, 세파클로르, 로라카르베프, 세폭시틴, 세프마토졸, 세포탁심, 세프티족심, 세프트리악손, 세포페라존, 세프타지딤, 세픽심, 세프포독심, 세프티부텐, 세프디니르, 세프피롬, 세페핌, BAL5788, BAL9141, 이미페넴, 에르타페넴, 메로페넴, 아스트레오남, 클라불라네이트, 술박탐, 타조박탐, 스트렙토마이신, 네오마이신, 카나마이신, 파로마이신, 겐타미신, 토브라마이신, 아미카신, 네틸미신, 스펙티노마이신, 시소미신, 디베칼린, 이세파미신, 테트라시클린, 클로르테트라시클린, 데메클로시클린, 미노시클린, 옥시테트라시클린, 메타시클린, 독시시클린, 에리트로마이신, 아지트로마이신, 클라리트로마이신, 텔리트로마이신, ABT-773, 린코마이신, 클린다마이신, 반코마이신, 오리타반신, 달바반신, 테이코플라닌, 퀴누프리스틴 및 달포프리스틴, 술파닐아미드, 파라-아미노벤조산, 술파디아진, 술프이속사졸, 술파메톡사졸, 술파탈리딘, 리네졸리드, 날리딕스산, 옥솔린산, 노르플록사신, 퍼플록사신, 에녹사신, 오플록사신, 시프로플록사신, 테마플록사신, 로메플록사신, 플레록사신, 그레파플록사신, 스파르플록사신, 트로바플록사신, 클리나플록사신, 가티플록사신, 목시플록사신, 게미플록사신, 시타플록사신, 메트로니다졸, 답토마이신, 가레녹사신, 라모플라닌, 파로페넴, 폴리믹신, 트리클로산, 리팜핀, 미노시클린, 티게시클린, AZD2563, 및 트리메토프림을 포함한다. 일부 실시양태에서, 항미생물 작용제는 소독제 형태로 존재한다. 소독제의 비제한적 예는 알데히드 (예를 들어, 포름알데히드, 또는 글루타르알데히드, 오르토-프탈알데히드), 과산화수소, 퍼아세트산, 과산화수소/퍼아세트산 조합, 염소-기재 작용제 (예를 들어, 차아염소산나트륨), 아이오도포르 (예를 들어, 아이오딘, 또는 포비돈 아이오딘), 클로르헥시딘, 알콜 (예를 들어, 이소프로필 알콜 또는 페놀), 또는 4급 암모늄 화합물이다.

방사선비투과성 재료와의 조합 사용

본 발명의 중합체성 표면은 다른 재료, 예컨대 방사선비투과성 재료 (예를 들어, 분말 또는 다른 미립자로서)를 포함할 수 있다. 적합한 방사선비투과성 첨가제는 차탄산비스무트, 옥시염화비스무트, 삼산화비스무트, 텅스텐, 및 바람직하게는 황산바륨을 포함한다 (예를 들어, 1% 내지 45% (w/w) (예를 들어, 1% 내지 10% (w/w), 10% 내지 30% (w/w), 20% 내지 40% (w/w), 25% 내지 45% (w/w), 20% 내지 35% (w/w), 25% 내지 40% (w/w), 30% 내지 45% (w/w), 또는 35% 내지 45% (w/w))의 방사선비투과성 재료). 본 발명에서 사용되는 다른 첨가제는 착색제 예컨대 안료, 염료, 또는 다른 적합한 착색제 재료를 포함한다.

적용

본 발명의 혼합물로부터 형성될 수 있거나 또는 그로 코팅될 수 있는 물품은 필름, 포장 재료, 입자, 섬유 (상처 드레싱, 붕대, 거즈, 테이프, 패드, 스폰지, 예컨대 직조 및 부직 스폰지 및 치과 또는 안과 수술을 위해 특수 설계된 것들), 외과용, 의료용 또는 치과용 기기, 치과용 장치 또는 임플란트, 혈액 산소공급기, 인공호흡기, 펌프, 약물 전달 장치, 튜빙, 와이어링, 전극, 피임 장치, 여성 위생 제품, 내시경, 이식편 (예컨대 <6 mm의 작은 직경), 스텐트 (예컨대 관상동맥, 요관, 신장, 담관, 결장직장, 식도, 폐, 요도 및 혈관), 스텐트 이식편 (예컨대 복부, 흉부 및 말초 혈관), 박동조율기, 이식형 심장율동전환-제세동기, 심장 재동기화 요법 장치, 심혈관 장치 리드, 심실 보조 장치 및 동력전달라인, 심장 밸브, 대정맥 필터, 혈관내 코일, 카테터 (예컨대 중심 정맥, 말초 중심정맥, 미드라인, 말초혈관, 터널형, 투석 접근로, 비뇨기과용, 신경과용, 복강, 대동맥내 풍선 펌프, 혈관성형술 풍선, 진단용, 중재용, 약물 전달용 등), 카테터 커넥터 및 밸브 (예컨대 무바늘 커넥터), 정맥내 전달 라인 및 매니폴드, 션트 (뇌실, 뇌실심방간, 뇌실복강간 및 요추복강간을 포함한 내부 또는 외부), 상처 배액관, 배액 카테터, 투석 막, 주입 포트, 인공 와우, 기관내 튜브, 기관절개 튜브, 인공호흡기 호흡 튜브 및 회로, 가이드 와이어, 유체 수집 백, 약물 전달 백 및 튜빙, 이식형 센서 (예를 들어, 혈관내, 경피, 두개내), 콘택트 렌즈, 눈물점 마개, 안내 장치 또는 임플란트를 포함한 안과용 장치, 정형외과용 장치 (예컨대 고관절 임플란트, 슬관절 임플란트, 견관절 임플란트, 척추 임플란트 (예컨대 경추 고정판 시스템, 척추경 나사 시스템, 유합술 장치, 인공 추간판 및 다른 가동성 유지 장치), 나사, 고정판, 리벳, 골수정, 골수내 고정못, 골 시멘트, 인공 건, 및 다른 보철 또는 골절 교정 장치), 치아 임플란트, 치주 임플란트, 유방 임플란트, 음경 임플란트, 상악안면 임플란트, 성형 임플란트, 밸브, 기구, 스캐폴딩, 봉합 재료, 바늘, 탈장 교정 메쉬, 긴장완화 질강 테이프 및 질강 슬링, 신경 보철 장치, 고막 튜브, 영양공급 튜브, 혈액 백, 조직 재생 또는 세포 배양 장치, 또는 몸체 내에 사용되거나 또는 몸체와 접촉해 있는 다른 의료 장치 또는 이들 중 임의의 것의 임의의 부분을 포함한다.

한 실시양태에서, 물품은 혈관 삽입 장치 예컨대 말초 삽입 중심정맥 카테터 (PICC), 중심 정맥 카테터 (CVC), 혈액투석 카테터 또는 정맥 밸브이다. 또 다른 실시양태에서, 기판은 의료용 등급 실리콘 또는 폴리우레탄, 예컨대 카르보탄®으로부터 형성되거나, 또는 의료용 등급 실리콘 또는 폴리우레탄으로 코팅된 재료로부터 형성된 혈관 삽입 카테터이다.

본 발명의 혼합물은 또한 흰곰팡이, 박테리아 오염을 방지하기 위한 코팅 및 필터에, 또한 박테리아 매개 오손을 방지하는 것이 바람직한 다른 적용, 예컨대 해양 적용 (예를 들어, 선체 및 연관된 빌지 탱크, 중수 탱크 및 물 유입/유출 파이프를 포함한 해양 선박의 외부 표면), 항공 산업, 가구 산업 (예를 들어, 유아용 침대, 운동 장비 핸들, 또는 운동 장비), 수송 산업 (예를 들어, 구급차, 버스, 또는 대중 교통), 수영장, 연료 탱크, 송유관, 산업용 배관, 제약 장비, 약물 전달 장치 예컨대 흡입기, 콘택트 렌즈, 치아 임플란트, 생체내 센서를 위한 코팅, 텍스타일 예컨대 병원용 드레이프, 가운, 또는 침구류, 환기 도관, 문 손잡이, 폐수 처리, 정수를 위한 장치, 생물반응기, 및 식품 가공에서 첨가될 수 있다.

본 발명의 혼합물로부터 형성될 수 있거나 또는 그로 코팅될 수 있는 물품은 또한 소비재 및/또는 소모품, 예를 들어, 의류/보호용 개인복, 개인 관리 제품 용기, 식품 용기, 식품 및 제제 표면, 범용 저장 용기, 피임 장치, 여성 위생 제품, 전자 장치, 성인용 장난감 (예를 들어, 실리콘 성인용 장난감), 및 사무 용품 (예를 들어, 종이, 펜, 파일 폴더, 노트, 노트북, 및 토너 또는 잉크 카트리지)을 포함할 수 있다.

이어서 제시된 하기 실시예는 본원에 청구된 방법 및 화합물이 수행되고, 제조되고, 평가되는 방식에 관한 완전한 개시 및 설명을 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 제공하기 위해 주어진 것으로, 본 발명을 단지 예시하는 것으로 의도되며 본 발명자들이 본 발명으로서 간주하는 범주를 제한하도록 의도되지 않는다.

실시예

실시예 1: 첨가제의 제조

본 발명의 물품에 사용되는 첨가제는 광범위한 첨가제를 형성하기 위해 적절하게 선택된 시약, 예컨대 디이소시아네이트, 트리이소시아네이트, 디카르복실산, 디올, 퍼플루오린화된 산 클로라이드, 비스클로로포르메이트 및 플루오린화된 알콜로부터 관련 기술분야에 공지된 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 시약은 하기 언급된 구성요소 시약을 포함하나 이에 제한되지는 않는다.

디이소시아네이트

HMDI = 4,4'-메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트)

IPDI = 이소포론 디이소시아네이트

TMXDI = m-테트라메틸렌크실렌 디이소시아네이트

HDI = 헥사메틸렌 디이소시아네이트

트리이소시아네이트

데스모두르 N3200 또는 데스모두르 N-3200 = 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 뷰렛 삼량체

데스모두르 Z4470A 또는 데스모두르 Z-4470A = 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI) 삼량체

데스모두르 N3300 = 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI) 삼량체

디올/폴리올

HLBH = 수소화-히드록실 종결된 폴리부타디엔,

PCN = 폴리(2,2-디메틸-1-3-프로필렌카르보네이트) 디올

PHCN = 폴리(헥사메틸렌 카르보네이트)디올

PEB = 폴리(에틸렌-코-부틸렌)디올

LBHP = 히드록실-종결된 폴리부타디엔 폴리올

PEGA = 폴리(디에틸렌 글리콜)아디페이트

PTMO = 폴리(테트라메틸렌 옥시드) 디올

PDP = 디에틸렌 글리콜-오르토 프탈산 무수물 폴리에스테르 폴리올

HHTPI = 수소화 히드록실-종결된 폴리이소프렌

C22 = 히드록실-종결된 폴리디메틸실록산 블록 공중합체

C25 (디올) = 히드록시-종결된 폴리디메틸실록산 (에틸렌 옥시드-PDMS-에틸렌 옥시드) 블록 공중합체

C10 (디올) = 히드록시-종결된 폴리디메틸실록산 (에틸렌 옥시드-PDMS-에틸렌 옥시드) 블록 공중합체

PLN = 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜) 중합체 (PEO-PPO-PEO 플루로닉 중합체)

PLN-Si = 히드록실-종결된 (PPO-PEO-PDMS-PEO-PPO) 플루로닉-실록산 공중합체

PLN3K = 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜) 중합체 (PEO-PPO-PEO 플루로닉 중합체) (MW

3000 Da)

PLN8K = 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜) 중합체 (PEO-PPO-PEO 플루로닉 중합체) (MW

8000 Da)

PEG2K (디올) = 폴리(에틸렌 글리콜) 디올 (MW

2000 Da)

DDD = 1,12-도데칸디올

SPH = 1,6-헥산디올-오르토 프탈산 무수물 폴리에스테르 폴리올

SPN = 네오펜틸 글리콜-오르토 프탈산 무수물 폴리에스테르 폴리올

BPAE = 비스페놀 A 에톡실레이트 디올

Ymer (디올) = 히드록시-종결된 폴리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르

YmerOH(트리올) = 트리메틸올프로판 에톡실레이트

Xmer (테트라올) = 펜타에리트리톨 에톡실레이트

플루오린화된 말단-캡핑 기

C6-FOH = (CF₃)(CF₂)₅CH₂CH₂OH (1H,1H,2H,2H-퍼플루오로헥산올)

C8-FOH = 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥탄올

C6-C8 FOH = (CF₃)(CF₂)₇CH₂CH₂OH 및 (CF₃)(CF₂)₅CH₂CH₂OH (C6-FOH 및 C8-FOH의 혼합물; 또한 BAL-D로도 표시됨)

C10-FOH = 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로데칸올

C8-C10 FOH = C8-FOH 및 C10-FOH의 혼합물

C5-FOH = 1H,1H,5H-퍼플루오로-1-펜탄올

C4-FOH = 1H,1H-퍼플루오로부탄올

C3-FOH = (CF₃)(CF₂)₂CH₂OH (1H,1H-퍼플루오로부탄올)

비-주석 기재 촉매

Bi348 = 비스무트 카르복실레이트 유형 1

Bi221 = 비스무트 카르복실레이트 유형 2

Bi601 = 비스무트 카르복실레이트 유형 3

상기 열거된 비스무트 촉매는 킹 인더스트리즈 (King Industries; 코네티컷주 노워크 소재)로부터 구입할 수 있다. 관련 기술분야에 공지된 임의의 비스무트 촉매가 본원에 기재된 첨가제를 합성하는데 사용될 수 있다. 또한, 폴리우레탄의 합성에 유용한 주석-기재 촉매가 본원에 기재된 첨가제의 합성을 위한 비스무트-기재 촉매 대신에 사용될 수 있다.

화합물 1

화합물 1은 분자량 1000 Da의 PPO 디올, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 및 플루오로알콜의 저비점 분획 (BA-L)을 사용하여 합성하였다. 합성 조건은 하기와 같았다: 10 g의 PPO를 3.36 g의 HDI와 2 h 동안 반응시키고, 이어서 5 g의 BA-L (저비점 분획)을 반응에 첨가하였다. 혼합물을 130 mL의 디메틸아세트아미드 중에서 촉매로서 42.5 mg의 디부틸주석 디라우레이트와 반응시키고, 예비중합체 단계를 위한 반응 온도를 60-70℃ 이내에서 유지하였다. 폴리스티렌 당량 중량 평균 분자량은 1.6+/-0.2x10⁴이고, 그의 총 플루오린 함량은 18.87+/-2.38 중량%이다. 화합물 1에 대한 열 전이를 시차 주사 열량측정법에 의해 검출할 수 있다. 대략 14℃ 및 85℃에서 두 차례의 고차 열 전이가 관찰되었다. 화합물 1의 이론적 화학 구조는 도 1a에 제시되어 있다.

화합물 2

합성에 사용되는 모든 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 3-구 1000 mL 오븐-건조된 플라스크에 175 g (72 mmol)의 수소화-히드록실 종결된 폴리부타디엔 (HLBH 폴리올, MW = 2000 Da)을 첨가하였다. 폴리올이 함유된 플라스크를 밤새 탈기시킨 다음에, 건조 N₂로 퍼징하였다. 1000 mL 눈금 실린더에 525 mL의 무수 톨루엔을 충전하고, 고무 격막에 의해 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. 톨루엔을 더블-에지 바늘을 통해 3-구 플라스크로 옮기고, 폴리올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 플라스크를 65-70℃의 오일 조에 배치하였다. 39.70 g (151 mmol)의 4,4'-메틸렌 비스(시클로헥실 이소시아네이트) (HMDI)를 교반 막대가 장착된, 탈기된 250 mL 플라스크에 첨가하였다. 이 플라스크에 마찬가지로 더블-에지 바늘을 사용하여 탈기되고 N₂ 퍼징된 250 mL 격막-밀봉된 실린더로부터 150 mL의 무수 톨루엔을 첨가하고, 혼합물을 교반하여 HMDI를 용매에 용해시켰다. 탈기된 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 8.75 g (디올을 기준으로 5.00% w/w)의 비스무트 카르복실레이트 촉매에 이어 26 mL의 톨루엔을 첨가하여 촉매를 용해시켰다. HMDI 용액을 폴리올을 함유하는 1000 mL 플라스크로 옮겼다. 비스무트 촉매 용액 (20 mL)을 HMDI의 첨가 직후에 첨가하였다. 반응 혼합물을 70℃에서 5 h 동안 교반되도록 하여 HMDI-HLBH 예비중합체를 제조하였다.

또 다른 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 74.95 g (180 mmol)의 C8-C10 FOH (C8-FOH 및 C10-FOH의 혼합물)를 첨가하고, 격막으로 캡핑하고, 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 이를 예비중합체를 함유하는 1000 mL 플라스크에 첨가하였다. 모든 첨가 및 옮김은 공기와의 임의의 접촉을 피하기 위해 건조 N₂의 분위기에서 조심스럽게 수행하였다. 생성된 혼합물을 18 h 동안 45℃로 가열하여 말단-캡핑된 C8-C10 FOH를 갖는 SMM을 제조하였다. SMM 용액을 주위 온도로 냉각되도록 하면 유백색 용액이 형성되었다. 유백색 용액을 MeOH (메탄올)에 침전시키고, 생성된 침전물을 MeOH로 반복 세척하여 가루 반죽 같은 점조도를 갖는 백색 점성 재료를 형성하였다. 이 점성 반고체 재료를 THF/EDTA (에틸렌 디아민 테트라아세트산)에서 2회 세척하여 잔류 촉매를 제거한 다음에, THF/MeOH에서 2회 더 연속 세척하여 미반응 단량체, 저분자량 부산물, 및 촉매 잔류물을 제거하였다. SMM을 온도를 서서히 상승시키면서 10 h의 기간으로 40-120℃의 플로우 오븐에서 먼저 건조시키고, 마지막으로 120℃ (24 h)에서 진공 하에 건조시켜, 데시케이터에 무색 고무상 반고체로서 저장하였다. 화합물 2의 이론적 화학 구조는 도 1b에 제시되어 있다.

화합물 3

180 g (74 mmol)의 수소화-히드록실 종결된 폴리부타디엔 (HLBH 폴리올, MW = 2000 Da) 및 30.14 g (115 mmol)의 4,4'-메틸렌-비스(시클로헥실 이소시아네이트) (HMDI)를 사용하여 화합물 2에 대해 기재된 바와 같이 반응을 수행하여 예비중합체를 형성하였다. 예비중합체를 40.48 g (111.18 mmol)의 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올 (C8-FOH)로 말단-캡핑하여 화합물 3을 무색 고무상 반고체로서 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이, 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 커플링을 수행하고, 화합물 3을 화합물 2와 유사하게 세척하고, 사용 전에 건조시켰다. 화합물 3의 이론적 화학 구조는 도 1c에 제시되어 있다.

화합물 4

10 g (4 mmol)의 폴리(에틸렌-코-부틸렌) (PEB 폴리올, MW = 2500 Da) 및 2.20 g (8.4 mmol)의 4,4'-메틸렌-비스(시클로헥실 이소시아네이트) (HMDI)를 사용하여 화합물 3에 대해 기재된 바와 같이 반응을 수행하여 예비중합체를 형성하였다. 예비중합체를 3.64 g (10 mmol)의 1H, 1H, 2H, 2H-퍼플루오로-1-옥탄올 (C8-FOH)로 캡핑하여 화합물 4를 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이, 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 커플링을 수행하고, 화합물 4를 화합물 2와 유사하게 세척하고, 사용 전에 건조시켰다. 화합물 4의 이론적 화학 구조는 도 1d에 제시되어 있다.

화합물 5

용매를 톨루엔에서 DMAc로 변경한 것을 제외하고는, 화합물 4에 대해 기재된 바와 같이 반응을 수행하였다. 여기서는, 100 g (100 mmol)의 폴리(2,2-디메틸-1,3-프로필렌카르보네이트) 디올 (PCN, MW = 1000 Da) 및 40.7 g (155 mmol)의 4,4'-메틸렌-비스(시클로헥실 이소시아네이트) (HMDI)를 사용하여 예비중합체를 형성하였다. 예비중합체를 45.5 g (125 mmol)의 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올 (C8-FOH)로 말단-캡핑하여 화합물 5를 형성하였다. 반응 후 후처리 및 후속 세척 절차는 화합물 4 합성으로부터 하기와 같이 변형시켰다. DMAc 중의 반응 혼합물로부터의 화합물 5를 증류수에 침전시키고, IPA/EDTA (이소프로판올/에틸렌 디아민 테트라아세트산) 용액에서 연속 세척한 후에, IPA/헥산에서 추가로 세척하여 미반응 단량체, 저분자량 부산물, 및 촉매 잔류물을 제거함으로써 화합물 5를 백색 무정형 분말로서 수득하였다. 상기 기재된 바와 같이, 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 커플링을 수행하고, 사용 전에 진공 하에 건조시켰다. 화합물 5의 이론적 화학 구조는 도 1e에 제시되어 있다.

화합물 6

6.0 g (6.0 mmol)의 폴리(2,2 디메틸-1,3-프로필렌카르보네이트) 디올 (MW = 1000 Da) 및 1.90 g (8.5 mmol)의 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI)를 사용하여 화합물 5에 대해 기재된 바와 같이 반응을 수행하여 예비중합체를 형성하였다. 예비중합체를 1.4 g (6.0 mmol)의 1H,1H,5H-퍼플루오로-1-펜탄올 (C5-FOH)로 말단-캡핑하여 화합물 6을 백색 무정형 고체로서 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이, 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 커플링을 수행하고, 화합물 6을 화합물 5와 유사하게 세척하고, 사용 전에 건조시켰다. 화합물 6의 이론적 화학 구조는 도 1f에 제시되어 있다.

화합물 7

10.0 g (10.0 mmol)의 폴리(2,2-디메틸-1,3-프로필렌카르보네이트) 디올 (MW = 1000 Da) 및 4.07 g (15.5 mmol)의 4,4'-메틸렌-비스(시클로헥실 이소시아네이트) (HMDI)를 사용하여 화합물 5에 대해 기재된 바와 같이 반응을 수행하여 예비중합체를 형성하였다. 예비중합체를 2.5 g (12.5 mmol)의 1H, 1H-퍼플루오로-1-부탄올 (C4-FOH)로 캡핑하여 화합물 8을 백색 무정형 고체로서 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이, 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 커플링을 수행하고, 화합물 7을 화합물 5와 유사하게 세척하고, 사용 전에 건조시켰다. 화합물 7의 이론적 화학 구조는 도 1g에 제시되어 있다.

화합물 8

180 g (84.8 mmol)의 히드록실-종결된 폴리부타디엔 (LBHP 폴리올, MW = 2000 Da) 및 29.21 g (131.42 mmol)의 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI)를 사용하여 화합물 5에 대해 기재된 바와 같이 반응을 수행하여 예비중합체를 형성하였다. 예비중합체를 46.31 g (127.18 mmol)의 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올 (C8-FOH)로 캡핑하여 화합물 8을 회백색 불투명 점성 액체로서 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이, 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 커플링을 수행하고, 화합물 8을 화합물 5와 유사하게 세척하고, 사용 전에 건조시켰다. 화합물 8의 이론적 화학 구조는 도 2a에 제시되어 있다.

화합물 9

10 g (3.92 mmol)의 폴리(디에틸렌 글리콜 아디페이트) (PEGA 폴리올, MW = 2500 Da) 및 1.59 g (6.08 mmol)의 4,4'-메틸렌-비스(시클로헥실 이소시아네이트) (HMDI)를 사용하여 화합물 5에 대해 기재된 바와 같이 반응을 수행하여 예비중합체를 형성하였다. 예비중합체를 2.14 g (5.88 mmol)의 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올 (C8-FOH)로 캡핑하여 화합물 9를 회백색 불투명 점성 액체로서 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이, 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 커플링을 수행하고, 화합물 9를 화합물 5와 유사하게 세척하고, 사용 전에 건조시켰다. 화합물 9의 이론적 화학 구조는 도 2b에 제시되어 있다.

화합물 10

10 g (5.06 mmol)의 오르토 프탈레이트-디에틸렌 글리콜-기재 폴리에스테르 폴리올 (PDP 폴리올, MW = 2000 Da) 및 1.92 g (7.85 mmol)의 m-테트라메틸렌크실렌 디이소시아네이트 (TMXDI)를 사용하여 화합물 5에 대해 기재된 바와 같이 반응을 수행하여 예비중합체를 형성하였다. 예비중합체를 2.76 g (7.59 mmol)의 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올 (C8-FOH)로 캡핑하여 화합물 10을 무색 고체로서 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이, 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 커플링을 수행하고, 화합물 10을 화합물 5와 유사하게 세척하고, 사용 전에 건조시켰다. 화합물 10의 이론적 화학 구조는 도 2c에 제시되어 있다.

화합물 11

화합물 11은 PTMO 디올 (MW = 1000 Da), 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 및 플루오로알콜의 저비점 분획 (BA-L)을 사용하여 합성하였다. 합성 조건은 하기와 같았다: 10 g의 PTMO를 3.36 g의 HDI와 2 h 동안 반응시킨 다음에, 9 g의 BA-L (저비점 분획)을 반응에 첨가하였다. 혼합물을 70 mL의 디메틸-아세트아미드 (DMAc) 중에서 촉매로서 60 mL의 디부틸주석 디라우레이트와 반응시키고, 예비중합체 단계를 위한 반응 온도를 60-70℃ 이내에서 유지하였다. 폴리스티렌 당량 중량 평균 분자량은 3.0x10⁴이고, 그의 총 플루오린 함량은 7.98 중량%이다. 화합물 11의 이론적 화학 구조는 도 2d에 제시되어 있다.

화합물 12-26

화합물 15 및 화합물 17과 같은 본 발명의 표면 개질제는 반응식 1 및 2에 도시된 반응식에 따라 2-단계 수렴 방법에 의해 합성될 수 있다. 간단히 말해서, 폴리이소시아네이트 예컨대 데스모두르 N3200 또는 데스모두르 4470을 2 h 동안 25℃에서 촉매의 존재 하에 유기 용매 (예를 들어, 무수 THF 또는 디메틸아세트아미드 (DMAc)) 중에서 표면-활성 기 (예를 들어, 플루오로알콜)와 적가 반응시킨다. 플루오로알콜의 첨가 후에, 50℃에서 1 h 동안, 추가로 70℃에서 1 h 동안 교반을 계속한다. 이들 단계는 부분 플루오린화된 중간체의 형성을 유도하며, 이어서 이를 14 h의 기간에 걸쳐 70℃에서 폴리올 (예를 들어, 수소화-히드록실 종결된 폴리부타디엔, 또는 폴리(2,2-디메틸-1,3-프로필렌카르보네이트)디올)과 커플링시켜 SMM을 제공한다. 반응이 수분에 민감하기 때문에, 이들을 불활성 N₂ 분위기 및 무수 조건 하에 수행한다. 또한 원치 않는 부반응을 피하기 위해 온도 프로파일을, 특히 부분 플루오린화 동안에 조심스럽게 유지한다. 반응 생성물을 MeOH에 침전시키고, 추가의 MeOH로 수회 세척한다. 첨가제를 먼저 고온 THF 또는 고온 IPA에 용해시키고, 이어서 첨가제를 EDTA 용액과 반응시킨 후에, MeOH에 침전시킴으로써 촉매 잔류물을 제거한다. 마지막으로, 첨가제를 사용 전에 120-140℃의 회전 증발기에서 건조시킨다. 화합물 12 내지 26의 이론적 화학 구조는 도 2e 내지 7b에 제시되어 있다.

반응식 1

반응식 2

모든 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대 및 환류 응축기가 장착된 3-구 5000 mL 반응기에 300 g (583 mmol)의 데스모두르 N3300을 첨가하였다. 혼합물을 주위 온도에서 밤새 탈기시켰다. 수소화-히드록실 종결된 폴리부타디엔 (HLBH 폴리올 MW = 2000 Da)을 2000 mL 플라스크에 측정하여 넣고, 밤새 60℃에서 탈기시켰다. 비스무트 촉매 K-Kat 348 (비스무트 카르복실레이트; 킹 인더스트리즈로부터 입수가능함)을 250 mL 플라스크에 측정하여 넣고, 주위 온도에서 밤새 탈기시켰다. 퍼플루오린화된 알콜을 1000 mL 플라스크에 측정하여 넣고, 주위 온도에서 30 min 동안 탈기시켰다. 탈기시킨 후에, 모든 용기를 N₂로 퍼징하였다.

이어서 300 mL의 THF (또는 DMAc)를 데스모두르 N3300 함유 용기에 첨가하고, 혼합물을 교반하여 폴리이소시아네이트를 용해시켰다. 유사하게, 622 mL의 THF를 HLBH 폴리올에 첨가하고, 혼합물을 교반하여 폴리올을 용해시켰다. 마찬가지로, 428 mL의 THF (또는 DMAC)를 퍼플루오린화된 알콜에 첨가하고, 혼합물을 교반하여 용해시켰다. K-Kat 348의 경우에도 유사하게 77 mL의 THF 또는 DMAC에 용해시켰다. 교반을 계속하여 모든 시약이 그의 각각의 용기에서 용해되도록 보장하였다.

K-Kat 용액의 절반을 퍼플루오린화된 용액으로 옮기고, 이를 5 min 동안 교반하였다. 이 용액을 N₂ 양압 하에 캐뉼라 (더블 엔드 바늘)를 통해 주위 온도 (25℃)에서 2 h의 기간에 걸쳐 데스모두르 N3300A 용액을 함유하는 반응 용기에 적가하였다. 첨가 후에, 온도를 1 h 동안 50℃로, 추가로 1 h 동안 70℃로 상승시켰다. 그 동안 계속 적절한 교반을 유지하였다. 나머지 K-Kat 348 촉매를 HLBH-2000 플라스크로 옮기고; 교반하여 용해시킨 후에, 이를 N3300을 함유하는 반응기에 첨가하였다. 반응 혼합물을 70℃에서 14 h 동안 밤새 반응되도록 하여 4개의 플루오린화된 말단 기를 갖는 화합물 16을 제조하였다. 화합물 16의 이론적 화학 구조는 도 4a에 제시되어 있다.

에스테르-기재 첨가제의 일반적 합성법에 관한 설명

디올 예컨대 Ymer 디올, 히드록실 종결된 폴리디메틸실록산, 또는 폴리올 예컨대 트리메틸올프로판 에톡실레이트 또는 펜타에리트리톨 에톡실레이트를 1-단계 반응으로 24 h 동안 산 스캐빈저 예컨대 피리딘 또는 트리에틸아민의 존재 하에 염소화된 유기 용매 예를 들어, 클로로포름 또는 메틸렌 클로라이드 중 40℃에서 표면-활성 기 전구체 (예를 들어, 퍼플루오로헵타노일 클로라이드)와 반응시킨다. 이 반응은 히드록실 기를 폴리플루오로오르가노 기로 말단-캡핑한다. 반응이 수분에 민감하기 때문에, 반응은 무수 용매를 사용하여 N₂ 분위기 하에 수행한다. 반응 후에, 용매를 회전 증발시키고, 생성물을 테트라히드로푸란 (THF)에 용해시키는데, 이는 생성물을 용해시키고, 피리딘 염을 침전시키며, 이를 여과하여 여과물을 추가로 회전 증발 건조시킨다. 이어서, 생성물을 최소한의 THF에 용해시키고 헥산에 침전시킴으로써 정제한다. 이를 3회 수행하고, 그 후에 최종 생성물을 다시 회전 증발시키고, 마지막으로 밤새 60℃의 진공 오븐에서 건조시킨다.

화합물 27

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 1000 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 85 g (24 mmol)의 C25-디올 (MW = 3500 Da)을 첨가하였다. 디올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 가열을 중지하였다. 1000 mL 눈금 실린더에 320 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막에 의해 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 디올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 무수 피리딘 (11.53 g, 146 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 C25-디올 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 1000 mL 플라스크에 32.51 g (85 mmol)의 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 충전하였다. 플라스크를 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 이 때, 235 mL의 무수 CHCl₃을 캐뉼라를 통해 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 함유하는 1000 mL 2-구 플라스크에 첨가하고, 실온에서 교반하여 산 클로라이드를 용해시켰다. 이 플라스크에 첨가 깔때기를 장착하고, CHCl₃ 중 C25-디올-피리딘 용액을 캐뉼라를 통해 첨가 깔때기로 옮겼다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. 산 클로라이드 용액으로의 C25-디올-피리딘 용액의 연속 적가를 실온에서 시작하고, ~4 h의 기간에 걸쳐 계속하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다. C25-디올-피리딘 용액의 첨가를 완료한 후에, 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상에 배치된 오일 조에 침지시켰다. 온도를 40℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응을 계속하였다.

CHCl₃을 회전 증발기에서 증발시키고, THF의 첨가 후 피리딘 염을 여과함으로써 생성물을 정제하였다. 이어서, 조 생성물을 이소프로판올/헥산 혼합물에 2회 침전시켰다. 침전된 IPA/헥산으로부터의 오일을 하기와 같이 고온 헥산으로 추가로 세척하였다. 약 500 mL의 헥산을 교반 막대를 갖는 1 L 비커 내 오일에 첨가하였다. 헥산을 가열 비등시키면서 혼합물을 교반하였다. 가열을 중지하고, 혼합물을 5 min 동안 냉각되도록 하였다. 오일이 바닥에 침강되고, 이 시점에서 헥산 상층을 따라내었다. 단리된 오일을 THF에 추가로 용해시키고, 둥근 바닥 플라스크로 옮기고, 이어서 용매를 회전 증발시켰다. 마지막으로 오일을 24 h 동안 40℃의 진공 오븐에서 건조시켰다. 정제된 생성물 (이치환 및 일치환된 생성물의 혼합물)을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, ¹⁹F NMR, ¹H NMR 및 FTIR에 의해 특징화하였다. 외관: 점성 오일. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 5791 g/mol. PD: 2.85. 원소 분석: F: 7.15%. ¹⁹F NMR (CDCl₃, 400 MHz, ppm): δ -80.78 (m, CF₃), -118.43 (m, CF₂), -121.85 (m, CF₂), -122.62 (m, CF₂), -126.14 (m, CF₂). ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ ppm = 0.0 (m, CH₃Si), 0.3 (br m, CH₂Si), 1.4 (br m, CH₂), 3.30 (m, CH₂'s), 4.30 (m, CH₂COO-). FTIR, 순수 (cm^-1): 3392 (OH), 2868 (CH₂), 1781 (O-C=O, 에스테르), 1241, 1212, 1141, 1087 (CF₃, CF₂,). 화합물 27의 이론적 화학 구조는 도 7c에 제시되어 있다.

화합물 28

건조된 5 L 반응기에 394.4 g (1.5 mol)의 HMDI에 이어 350.6 g의 THF를 첨가하고, 반응기를 20℃의 물 배치에 배치하고, 1 h 동안 아르곤을 버블링시켜 탈기시켰다. 2 L 플라스크에 900 g (0.75 mol)의 폴리실록산 디올 DMS-15에 이어 800.1 g의 THF를 첨가하고, 30 min 동안 아르곤을 버블링시켜 용액을 실온에서 탈기시켰다. 250 mL 눈금 실린더에 4.5 g의 비스무트를 첨가하였다. 촉매 용액의 절반을 캐뉼라를 통해 DMS-15 용액으로 옮기고, 혼합물을 잘 교반하였다. DSM-15 용액을 일정한 속도로 1 h의 기간에 걸쳐서 HMDI를 함유하는 주요 반응기에 천천히 첨가하였다. 용액을 교반하면서 20℃에서 유지하였다. 첨가 후에, 온도를 45℃로 상승시키고, 1 h 동안 유지한 다음에, 1 h 동안 65℃로 증가시켰다. 건조된 2 L 첨가 플라스크에 684.2 g (1.88 mol)의 캡스톤(Capstone) 62-AL에 이어 608.2 g의 THF를 첨가하고, 이를 반응기에 부착하였다. 15 min 동안 이것을 통해 아르곤을 버블링시켜 실온에시 탈기시켰다. 나머지 비스무트 카르복실레이트 촉매를 캡스톤 62-Al 용액으로 옮기고, 전체 혼합물을 잘 교반하였다. 캡스톤 62-Al 플루오로알콜을 주요 반응기에 첨가하고, 온도를 70℃로 상승시키고, 아르곤 하에 교반하면서 밤새 반응이 진행되도록 하였다. 반응의 완료 후에, 용액이 실온으로 냉각되도록 하고, THF 용매의 50%를 회전 증발기 상에서 제거하였다. 잔류 용액을 기계적 교반기가 장착된 22 L 플라스크 내 10 L의 DI수에 첨가하여 침전물을 형성하였다. 교반을 10 min 동안 유지한 다음에, 정지하여 침전물이 침강되도록 하였다. 상청액을 따라내고, 중합체를 64℃에서 1500 g의 이소프로판올에 용해시켰다. 조 중합체를 30 min 동안 교반하면서 65℃에서 100 mL의 EDTA 용액 (pH ~9)으로 처리하고, 그 후에 추가로 100 g의 EDTA를 첨가하고, 교반을 실온에서 30 min 동안 계속하였다. 교반을 정지하고, 용액을 기계적 교반기를 갖는 22 L 플라스크 내 10 L의 DI수에 침전시켰다. 5 min 후에, 교반을 정지하여 중합체가 침강되도록 하고, 물을 따라내었다. 중합체를 10 L의 물로 2회 세척하고, 이어서 회전 증발기 상에서 115℃의 최대 온도로 건조시켜 황색 왁스상 고체 (79%)를 수득하였다. 최종 건조를 24 h 동안 60℃의 진공 오븐에서 수행하였다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 및 플루오린에 대한 원소 분석에 의해 특징화하였다. 평균 분자량 (폴리스티렌 당량)은 9060 g/mol이었다. 다분산도 = 1.47. 원소 분석은 %F = 19%임을 제시한다. 열 분해 온도 (TGA, N₂ 하), 1차 개시: 266℃ (5 wt%. 손실). 화합물 28의 화학 구조는 도 8a에 제시되어 있다.

화합물 29

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 100 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 10 g (5 mmol)의 PDMS C22-디올 (C22 디올, MW = 3000 Da)을 첨가하였다. 디올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 가열을 중지하였다. 100 mL 눈금 실린더에 50 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 디올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 이어서, 무수 피리딘 (0.53 g, 7 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 C22-디올 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 250 mL 플라스크에 3.19 g (8 mmol)의 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 충전하였다. 이어서, 플라스크를 고무 격막으로 밀봉하고, 플라스크 내 혼합물을 5 min 동안 탈기시키고, N₂로 퍼징하였다. 이어서, 22 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여 용매를 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 함유하는 250 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 생성된 혼합물을 실온에서 교반하여 산 클로라이드를 용해시켰다. 이어서, 플라스크에 첨가 깔때기를 장착하고, CHCl₃ 중 C22-디올-피리딘 용액을 캐뉼라를 사용하여 첨가 깔때기로 옮겼다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. 이어서, C22-디올-피리딘 용액을 ~4 h의 기간에 걸쳐 실온에서 산 클로라이드 용액에 연속적으로 적가하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다. C22 디올의 첨가를 완료한 후에, 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상에 배치된 오일 조에 침지시켰다. 온도를 50℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응 혼합물을 정치하였다.

이어서, 가열 및 교반을 중지하였다. 플라스크를 제거하고, 그의 내용물을 둥근 바닥 플라스크에 부었다. 휘발성 물질을 회전 증발에 의해 제거하였다. 농축시, 고밀도 침전물 (피리딘 염)이 형성되었다. THF를 첨가하여 생성물을 용해시키고, 피리딘 염이 THF에 불용성이므로, 침전된 피리딘 염을 조대 와트만 여과지 (제4호)를 사용하여 여과에 의해 제거하였다. 휘발성 물질을 회전 증발에 의해 제거하였다. 이어서, 조 생성물을 100 mL의 CHCl₃에 용해시키고, 분리 깔때기에 부었다. 150 mL의 물 및 5 mL의 5 N HCl을 첨가하여 임의의 잔류 피리딘을 중화시켰다. 깔때기를 진탕시키고, 생성물을 CHCl₃으로 추출하였다. 이어서, 생성물을 함유하는 CHCl₃ 하층을 분리 깔때기에서 물, 임의의 잔류 HCl을 중화시키기 위한 5 mL의 5% (w/v) NaHCO₃ 용액, 및 증류수로 순차적으로 세척하였다. CHCl₃ 층을 분리하고, 회전 증발에 의해 농축시켜 조 생성물을 수득한 다음에, 이를 10 mL의 이소프로판올에 용해시켰다. 생성된 용액을 연속 교반하면서 1% (v/v) MeOH가 함유된 200 mL의 DI수를 함유하는 1 L 비커에 적가하였다. 생성물을 오일로서 분리해 내고, 이 때 용액을 빙조에서 20 min 동안 유지하고, 상부 수성 층을 따라내었다. 오일을 THF에 용해시키고, 200 mL 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 휘발성 물질을 최대 80℃ 및 4 mbar에서 회전 증발에 의해 제거하여 잔류 용매를 제거하였다. 생성된 생성물을 24 h 동안 60℃의 진공 오븐에서 건조시켜 정제된 생성물을 담황색 투명 오일 (~64% 수율)로서 제공하였다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 및 원소 분석 (플루오린에 대한 것)에 의해 특징화하였다. 외관: 담황색 투명 오일. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) Mw = 5589 Da. PD = 1.15. 원소 분석 F: 12.86%. 화합물 29의 이론적 화학 구조는 도 8b에 제시되어 있다.

화합물 30

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 250 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 20 g (8.0 mmol)의 수소화-히드록실 종결된 폴리부타디엔 (HLBH 디올, MW = 2000 Da)을 첨가하였다. 디올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 이 때, 가열을 중지하였다. 200 mL 눈금 실린더에 104 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막에 의해 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 디올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 이 때, 무수 피리딘 (3.82 g, 48 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 HLBH 디올 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 100 mL 플라스크에 트랜스-5-노르보르넨-2,3-디카르보닐 클로라이드 ("NCI"; 3.70 g, 17 mmol)를 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 이 때, 52 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여 용매를 NCI를 함유하는 100 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 생성된 혼합물을 교반하여 NCI를 용해시켰다. 이어서, 250 mL 2-구 플라스크에 첨가 깔때기를 장착하고, CHCl₃ 중 NCI의 용액을 캐뉼라를 사용하여 첨가 깔때기로 옮겼다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. NCI의 용액을 ~1 h의 기간에 걸쳐 실온에서 HLBH-피리딘 용액에 연속적으로 적가하여 예비중합체를 형성하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다.

이와 동시에, 또 다른 오븐-건조된 50 mL 플라스크에 캡스톤™ Al-62 퍼플루오린화된 시약 (5.45 g, 15 mmol)을 충전하였다. 플라스크를 고무 격막으로 밀봉하고, 15 min 동안 탈기시키고, N₂로 퍼징하였다. 무수 CHCl₃ (17 mL) 및 무수 피리딘 (1.9 g, 24 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 교반하여 모든 시약을 용해시켰다. 250 mL 2-구 플라스크로의 NCI 용액의 첨가를 완료한 후에, 캡스톤™ Al-62 퍼플루오린화된 시약 용액을 캐뉼라를 사용하여 교반하면서 이 플라스크에 첨가하였다. 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 250 mL 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상에 배치된 오일 조에 침지시켰다. 온도를 50℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응을 계속하였다.

반응 후에, 가열 및 교반을 중지하였다. 반응 플라스크를 제거하고, 그의 내용물을 둥근 바닥 플라스크에 부었다. CHCl₃을 회전 증발에 의해 제거하였다. 농축시, 고밀도 침전물 (피리딘 염)이 형성되었다. THF를 첨가하여 생성물을 용해시키고, 침전된 피리딘 염을 조대 와트만 여과지 (제4호)를 사용하여 여과에 의해 제거하였다. 피리딘 염은 THF에서 불용성이었다. THF를 회전 증발에 의해 제거하였다. 조 생성물을 100 mL의 CHCl₃에 용해시키고, 분리 깔때기에 부었다. 100 mL의 물을 첨가한 후에, 5 mL의 5 N HCl을 첨가하여 임의의 잔류 피리딘을 중화시켰다. 깔때기를 진탕시키고, 생성물을 CHCl₃으로 추출하였다. 생성물을 함유하는 CHCl₃ 하층을 단리하고, 분리 깔때기에서 물로 세척하였다 (5 mL의 5% NaHCO₃ 용액을 첨가하여 임의의 잔류 HCl을 중화시켰음). 이어서, 유기 층을 아무것도 첨가하지 않은 증류수로 1회 더 세척하였다. 단리된 CHCl₃ 층을 회전 증발에 의해 농축시켜 조 생성물을 수득하였다. 조 생성물을 10 mL의 이소프로판올 (IPA)에 용해시킨 다음에, 연속 교반하면서 1% (v/v) MeOH를 함유하는 200 mL의 DI수를 함유하는 비커에 적가하였다. 생성물을 오일로서 분리해 냈다. 혼합물을 빙조에서 20 min 동안 유지하고, 상부 수층을 따라내었다. 오일을 THF에 용해시키고, 200 mL 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. THF를 80℃의 최대 온도 및 4 mbar에서 회전 증발에 의해 제거하여 모든 잔류 용매를 제거하였다. 생성된 생성물을 24 h 동안 60℃의 진공 오븐에서 건조시켜 정제된 생성물을 점성 오일 (~55% 수율)로서 제공하였다. 정제된 생성물 (이치환 및 일치환된 생성물의 혼합물)을 GPC 및 플루오린에 대한 원소 분석에 의해 특징화하였다. 외관: 담황색 점성 액체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 12389 g/mol. PD: 1.43. 원소 분석: F: 10.6%. 화합물 30의 이론적 화학 구조는 도 8c에 제시되어 있다.

화합물 31

화합물 31은 화합물 30과 유사한 절차에 따라 제조하였다. 합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 250 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 15 g (6.0 mmol)의 수소화-히드록실 종결된 폴리부타디엔 (HLBH 디올, MW = 2000 Da)을 첨가하였다. 디올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 이 때, 가열을 중지하였다. 100 mL 눈금 실린더에 12 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 디올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 이 때, 무수 피리딘 (0.95 g, 12 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 HLBH 디올 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 100 mL 플라스크에 테레프탈로일 클로라이드 (2.57 g, 13 mmol)를 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 이 때, 85 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여 용매를 100 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 생성된 혼합물을 교반하여 테레프탈로일 클로라이드를 용해시켰다. 이어서, 250 mL 2-구 플라스크에 첨가 깔때기를 장착하고, CHCl₃ 중 테레프탈로일 클로라이드의 용액을 캐뉼라를 사용하여 첨가 깔때기로 옮겼다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. 테레프탈로일 클로라이드의 용액을 ~1 h의 기간에 걸쳐 실온에서 HLBH-피리딘 용액에 연속적으로 적가하여 예비중합체를 형성하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다.

이와 동시에, 또 다른 오븐-건조된 50 mL 플라스크에 캡스톤™ Al-62 퍼플루오린화된 시약 (5.45 g, 15 mmol)을 충전하였다. 플라스크를 고무 격막으로 밀봉하고, 15 min 동안 탈기시키고, N₂로 퍼징하였다. 무수 CHCl₃ (12 mL) 및 무수 피리딘 (0.95 g, 12 mmol)을 첨가하였다. 혼합물을 교반하여 모든 시약을 용해시켰다. 250 mL 2-구 플라스크로의 테레프탈로일 클로라이드 용액의 첨가를 완료한 후에, 캡스톤™ Al-62 퍼플루오린화된 시약 용액을 이 플라스크에 교반하면서 첨가하였다. 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 250 mL 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상에 배치된 오일 조에 침지시켰다. 온도를 50℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응을 계속하였다.

반응 후에, 가열 및 교반을 중지하였다. 반응 플라스크를 제거하고, 그의 내용물을 둥근 바닥 플라스크에 부었다. CHCl₃을 회전 증발에 의해 제거하였다. 농축시, 고밀도 침전물 (피리딘 염)이 형성되었다. THF를 첨가하여 생성물을 용해시키고, 침전된 피리딘 염을 조대 와트만 여과지 (제4호)를 사용하여 여과에 의해 제거하였다. 피리딘 염은 THF에서 불용성이었다. THF를 회전 증발에 의해 제거하였다. 조 생성물을 100 mL의 CHCl₃에 용해시키고, 분리 깔때기에 부었다. 100 mL의 물을 첨가한 후에, 5 mL의 5 N HCl을 첨가하여 임의의 잔류 피리딘을 중화시켰다. 깔때기를 진탕시키고, 생성물을 CHCl₃으로 추출하였다. 생성물을 함유하는 CHCl₃ 하층을 단리하고, 분리 깔때기에서 물로 세척하였다 (5 mL의 5% NaHCO₃ 용액을 첨가하여 임의의 잔류 HCl을 중화시켰음). 이어서, 유기 층을 아무것도 첨가하지 않은 증류수로 1회 더 세척하였다. 단리된 CHCl₃ 층을 회전 증발에 의해 농축시켜 조 생성물을 수득하였다. 조 생성물을 10 mL의 이소프로판올 (IPA)에 용해시킨 다음에, 연속 교반하면서 1% (v/v) MeOH를 함유하는 200 mL의 DI수를 함유하는 비커에 적가하였다. 생성물을 오일로서 분리해 냈다. 혼합물을 빙조에서 20 min 동안 유지하고, 상부 수층을 따라내었다. 오일을 THF에 용해시키고, 200 mL 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. THF를 80℃의 최대 온도 및 4 mbar에서 회전 증발에 의해 제거하여 모든 잔류 용매를 제거하였다. 생성된 생성물을 24 h 동안 60℃의 진공 오븐에서 건조시켜 정제된 생성물을 점성 오일 (~87% 수율)로서 제공하였다. 정제된 생성물 (이치환 및 일치환된 생성물의 혼합물)을 GPC 및 플루오린에 대한 원소 분석에 의해 특징화하였다. 외관: 회백색 점성 액체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 10757 g/mol. PD: 1.33. 원소 분석: F: 11.29%. 화합물 31의 이론적 화학 구조는 도 8d에 제시되어 있다.

화합물 32

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 100 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 10 g (5 mmol)의 수소화-히드록실 종결된 폴리이소프렌 (HHTPI 디올, MW = 2000 Da)을 첨가하였다. 디올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 이 때, 가열을 중지하였다. 100 mL 눈금 실린더에 50 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막에 의해 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 디올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 이 때, 과량의 무수 피리딘 (0.75 g, 9 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 HHTPI 디올 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 250 mL 플라스크에 퍼플루오로헵타노일 클로라이드 (4.51 g, 12 mmol)를 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 이 때, 22 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여 용매를 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 함유하는 250 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 생성된 혼합물을 실온에서 교반하여 산 클로라이드를 용해시켰다. 첨가 깔때기를 이 플라스크에 장착하고, CHCl₃ 중 HHTPI-피리딘 용액을 첨가 깔때기에 첨가하였다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. HHTPI-피리딘 용액을 ~4 h의 기간에 걸쳐 실온에서 산 클로라이드 용액에 연속적으로 적가하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다. HHTPI 디올의 첨가를 완료한 후에, 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상의 오일 조에 침지시켰다. 온도를 50℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응을 계속하였다.

반응 후에, 가열 및 교반을 중지하였다. 반응 플라스크를 제거하고, 그의 내용물을 둥근 바닥 플라스크에 부었다. CHCl₃을 회전 증발에 의해 제거하였다. 농축시, 고밀도 침전물 (피리딘 염)이 형성되었다. THF를 첨가하여 생성물을 용해시키고, 침전된 피리딘 염을 조대 와트만 여과지 (제4호)를 사용하여 여과에 의해 제거하였다. 피리딘 염은 THF에서 불용성이었다. THF를 회전 증발에 의해 제거하였다. 조 생성물을 100 mL의 CHCl₃에 용해시키고, 분리 깔때기에 부었다. 150 mL의 물을 첨가한 후에, 5 mL의 5 N HCl을 첨가하여 임의의 잔류 피리딘을 중화시켰다. 깔때기를 진탕시키고, 생성물을 CHCl₃으로 추출하였다. 생성물을 함유하는 CHCl₃ 하층을 단리하고, 분리 깔때기에서 물로 세척하였다 (5 mL의 5% NaHCO₃ 용액을 첨가하여 임의의 잔류 HCl을 중화시켰음). 이어서, 유기 층을 아무것도 첨가하지 않은 증류수로 1회 더 세척하였다. 단리된 CHCl₃ 층을 회전 증발에 의해 농축시켜 조 생성물을 수득하였다. 조 생성물을 10 mL의 이소프로판올 (IPA)에 용해시키고, 연속 교반하면서 1% (v/v) MeOH를 함유하는 200 mL의 DI수를 함유하는 1L 비커에 적가하였다. 생성물을 오일로서 분리해 냈다. 혼합물을 빙조에서 20 min 동안 유지하고, 상부 수층을 따라내었다. 오일을 THF에 용해시키고, 200 mL 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. THF를 80℃의 최대 온도 및 4 mbar에서 회전 증발에 의해 제거하여 모든 잔류 용매를 제거하였다. 생성된 생성물을 24 h 동안 60℃의 진공 오븐에서 건조시켜 정제된 생성물을 무색 점성 오일 (~99.9% 수율)로서 제공하였다. 정제된 생성물 (이치환 및 일치환된 생성물의 혼합물)을 GPC 및 플루오린에 대한 원소 분석에 의해 특징화하였다. 외관: 무색 점성 액체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 12622 g/mol. PD: 1.53. 원소 분석: F: 13.50%. 화합물 32의 이론적 화학 구조는 도 9a에 제시되어 있다.

화합물 33

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 1000 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 100 g (40 mmol)의 수소화-히드록실 종결된 폴리부타디엔 (HLBH 디올, MW = 2000 Da)을 첨가하였다. 디올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 이 때, 가열을 중지하였다. 1000 mL 눈금 실린더에 415 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막에 의해 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 디올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 과량의 무수 피리딘 (19.08 g, 241 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 HLBH 디올 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 1000 mL 플라스크에 38.45 g (101 mmol)의 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 이 때, 277 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여 용매를 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 함유하는 1000 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 생성된 혼합물을 실온에서 교반하여 산 클로라이드를 용해시켰다. 첨가 깔때기를 이 플라스크에 장착하고, CHCl₃ 중 HLBH-피리딘 용액을 캐뉼라를 사용하여 첨가 깔때기에 첨가하였다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. 산 클로라이드 용액으로의 HLBH-피리딘 용액의 연속 적가를 ~4 h의 기간에 걸쳐 실온에서 시작하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다. HLBH의 첨가를 완료한 후에, 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상의 오일 조에 침지시켰다. 온도를 50℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응을 계속하였다.

반응 후에, 가열 및 교반을 중지하였다. 반응 플라스크를 제거하고, 그의 내용물을 둥근 바닥 플라스크에 부었다. CHCl₃을 회전 증발에 의해 제거하였다. 농축시, 고밀도 침전물 (피리딘 염)이 형성되었다. THF를 첨가하여 생성물을 용해시키고, 침전된 피리딘 염을 조대 와트만 여과지 (제4호)를 사용하여 여과에 의해 제거하였다. 피리딘 염은 THF에서 불용성이었다. THF를 회전 증발에 의해 제거하였다. 조 생성물을 400 mL의 CHCl₃에 용해시키고, 분리 깔때기에 부었다. 500 mL의 물을 첨가한 후에, 20 mL의 5 N HCl을 첨가하여 임의의 잔류 피리딘을 중화시켰다. 깔때기를 진탕시키고, 생성물을 CHCl₃으로 추출하였다. 생성물을 함유하는 CHCl₃ 하층을 단리하고, 분리 깔때기에서 물로 세척하였다 (20 mL의 5% NaHCO₃ 용액을 첨가하여 임의의 잔류 HCl을 중화시켰음). 이어서, 유기 층을 아무것도 첨가하지 않은 증류수로 1회 더 세척하였다. 단리된 CHCl₃ 층을 회전 증발에 의해 농축시켜 조 생성물을 수득하였다. 조 생성물을 20 mL의 THF에 용해시킨 다음에, 연속 교반하면서 1% (v/v) MeOH를 함유하는 1200 mL의 DI수를 함유하는 4 L 비커에 적가하였다. 생성물을 오일로서 분리해 냈다. 혼합물을 빙조에서 20 min 동안 유지하고, 헥산 상층을 따라내었다. 오일을 THF에 용해시키고, 500 mL 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. THF를 80℃의 최대 온도 및 4 mbar에서 회전 증발에 의해 제거하여 모든 잔류 용매를 제거하였다. 생성된 생성물을 24 h 동안 60℃의 진공 오븐에서 건조시켜 정제된 생성물을 황색 점성 오일 (~80% 수율)로서 제공하였다. 정제된 생성물 (이치환 및 일치환된 생성물의 혼합물)을 GPC 및 플루오린에 대한 원소 분석에 의해 특징화하였다. 외관: 담황색 점성 액체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 6099 g/mol. PD: 1.08. 원소 분석: F: 12.84%. 화합물 33의 이론적 화학 구조는 도 9b에 제시되어 있다.

화합물 34

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 1000 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 65 g (63 mmol)의 Ymer-디올 (MW = 1000 Da)을 첨가하였다. 디올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 이 때, 가열을 중지하였다. 1000 mL 눈금 실린더에 374 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막에 의해 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 디올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 과량의 무수 피리딘 (30 g, 375 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 Ymer-디올 용액에 첨가하고, 생성물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 1000 mL 플라스크에 59.82 g (156 mmol)의 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 이 때 250 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여 용매를 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 함유하는 1000 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 생성된 혼합물을 실온에서 교반하여 산 클로라이드를 용해시켰다. 첨가 깔때기를 이 플라스크에 장착하고, 캐뉼라를 사용하여 CHCl₃ 중 Ymer-디올-피리딘 용액을 첨가 깔때기로 옮겼다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. Ymer-디올-피리딘 용액을 ~4 h의 기간에 걸쳐 실온에서 산 클로라이드 용액에 연속적으로 적가하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다. Ymer-디올-피리딘 용액의 첨가를 완료한 후에, 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상에 배치된 오일 조에 침지시켰다. 온도를 40℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응을 계속하였다.

반응 후에, 가열 및 교반을 중지하였다. 반응 플라스크를 제거하고, 내용물을 둥근 바닥 플라스크에 부었다. CHCl₃을 회전 증발에 의해 제거하였다. 농축시, 고밀도 침전물 (피리딘 염)이 형성되었다. THF를 첨가하여 생성물을 용해시켰다. 플라스크를 빙조에서 20 min 동안 냉각시키고, 이 때, 침전된 피리딘 염을 조대 와트만 여과지 (제4호)를 사용하여 중력 여과에 의해 제거하였다. 피리딘 염은 THF에서 불용성이었다. THF를 회전 증발에 의해 제거하였다. 생성된 조 생성물을 최소량의 이소프로판올 (IPA)에 용해시키고, 이 용액을 교반 막대를 갖는 비커 내 700 mL의 헥산에 첨가하였다. 오일을 분리해 냈다. 상층을 따라내고, 200 mL의 헥산으로 1회 세척하였다. 이어서, 잔류물을 200 mL의 THF에 용해시키고, 500 mL 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 75℃의 최대 온도 및 4 mbar 진공에서의 용매의 회전 증발로 오일을 제공하였고, 이를 이어서 광구병으로 옮겼다. 이를 추가로 진공 하에 60℃에서 24 h 동안 건조시켜 순수한 생성물을 수득하였고, 이를 실온에서 냉각시키면 회백색 왁스상 반고체 (82% 수율)로 고체화되었다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, ¹⁹F NMR, ¹H NMR 및 FTIR에 의해 특징화하였다. 외관: 왁스상 반고체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 2498 g/mol. PD: 1.04. 원소 분석: F: 27.79%. ¹⁹F NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ ppm -81.3 (m, CF₃), -118.88 (m, CF₂), -122.37 (m, CF₂), -123.28 (m, CF₂), -126 (m, CF₂). ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ ppm 0.83 (t, CH₃CH₂), 1.44 (q, CH₂CH₃), 3.34 (m, CH₂), 3.51 (m, CH₂), 3.54 (m, CH₂), 4.30 (m, CH₂COO-). FTIR, 순수 (cm^-1): 2882 (CH2), 1783 (O-C=O, 에스테르), 1235, 1203, 1143, 1104 (CF₃, CF₂). 화합물 34의 이론적 화학 구조는 도 9c에 제시되어 있다.

화합물 35

화합물 35는 화합물 34의 제조에 사용된 것과 유사한 절차에 따라 제조하였다.

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 1000 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 60 g (59 mmol)의 YmerOH-트리올 (MW = 1014 Da)을 첨가하였다. 트리올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 가열을 중지하였다. 1000 mL 눈금 실린더에 435 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃ 액체를 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 트리올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 과량의 무수 피리딘 (37 g, 473 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 YmerOH-트리올 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 1000 mL 플라스크에 84.88 g (222 mmol)의 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 290 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여 용매를 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 함유하는 1000 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 혼합물을 실온에서 교반하여 산 클로라이드를 용해시켰다. 첨가 깔때기를 이 플라스크에 장착하고, CHCl₃ 중 YmerOH-트리올-피리딘 용액을 캐뉼라를 사용하여 첨가 깔때기로 옮겼다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. YmerOH-트리올-피리딘 용액을 ~4 h의 기간에 걸쳐 실온에서 산 클로라이드 용액에 연속적으로 적가하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다. YmerOH-트리올-피리딘 용액의 첨가를 완료한 후에, 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상에 배치된 오일 조에 침지시켰다. 온도를 40℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응을 계속하였다.

생성된 생성물을 상기 기재된 화합물 7과 유사한 방식으로 정제하였다. 정제는 CHCl₃의 회전 증발, THF의 첨가, 및 여과에 의한 피리딘 염의 분리를 수반하였다. 이어서, 생성물을 이소프로판올 (IPA)/헥산에 침전시키고, 화합물 7에 대해 상기 기재된 바와 같이 세척하고, 75℃ 및 4 mbar에서 건조시켰다. 최종 건조를 또한 24 h 동안 60℃에서 진공 하에 행하여 오일 (78.2% 수율)을 수득하였다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, ¹⁹F NMR, ¹H NMR, 및 FTIR에 의해 특징화하였다. 외관: 담황색 점성 오일. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 2321g/mol. PD: 1.06. 원소 분석: F: 35.13%. ¹⁹F NMR (CDCl₃, 400 MHz, ppm): δ ppm - 81.30 (m, CF₃), -118.90 (m, CF₂), -122.27 (m, CF₂), -123.07 (m, CF₂), -126.62 (m, CF₂). ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ ppm 0.83 (t, CH₃CH₂), 1.44 (q, CH₂CH₃), 3.34 (m, CH₂O), 3.41 (m, CH₂'s), 3.74 (m, CH₂), 4.30 (m, CH₂COO-). FTIR, 순수 (cm^-1): 2870 (CH₂), 1780 (O-C=O, 에스테르), 1235, 1202, 1141, 1103 (CF₃, CF₂). 화합물 35의 이론적 화학 구조는 도 9d에 제시되어 있다.

화합물 36

화합물 36은 화합물 34의 제조에 사용된 것과 유사한 절차에 따라 제조하였다.

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 1000 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 50 g (65 mmol)의 Xmer-테트라올 (MW = 771 Da)을 첨가하였다. 테트라올이 함유된 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 가열을 중지하였다. 1000 mL 눈금 실린더에 400 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 테트라올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 과량의 무수 피리딘 (51.30 g, 649 mmol)을 플라스틱 시린지를 사용하여 Xmer-테트라올 용액에 첨가하고, 생성된 혼합물을 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 또 다른 오븐-건조된 2-구 1000 mL 플라스크에 111.63 g (292 mmol)의 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 충전하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 300 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여 용매를 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 함유하는 1000 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 생성된 혼합물을 실온에서 교반하여 산 클로라이드를 용해시켰다. 이 플라스크에 첨가 깔때기를 부착하고, CHCl₃ 중 Xmer-테트라올-피리딘 용액을 캐뉼라를 통해 첨가 깔때기로 옮겼다. 반응기를 통한 N₂ 유동을 느린 정상 속도로 조정하였다. Xmer-테트라올-피리딘 용액을 ~4 h의 기간에 걸쳐 실온에서 산 클로라이드 용액에 연속적으로 적가하였다. 교반을 충분한 속도로 유지하여 시약의 양호한 혼합을 달성하였다. Xmer-테트라올-피리딘 용액의 첨가를 완료한 후에, 첨가 깔때기를 공기 응축기로 대체하고, 2-구 플라스크를 열전쌍 유닛이 장착된 가열기 상에 배치된 오일 조에 침지시켰다. 온도를 40℃로 상승시키고, 이 온도에서 N₂ 하에 24 h 동안 반응을 계속하였다.

생성된 생성물을 상기 기재된 화합물 7과 유사한 방식으로 정제하였으며, 여기서 CHCl₃은 회전 증발에 의해 제거되었고, THF가 첨가되며, THF의 첨가 후 여과에 의해 피리딘 염이 분리되었다. 이어서, 생성물을 이소프로판올 (IPA)/헥산에 침전시키고, 화합물 7에 대해 기재된 바와 같이 세척하고, 75℃ 및 4 mbar에서 건조시켰다. 최종 건조를 또한 24 h 동안 60℃에서 진공 하에 행하여 오일 (80.9% 수율)을 수득하였다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, ¹⁹F NMR, ¹H NMR, FTIR, 및 TGA에 의해 특징화하였다. 외관: 담황색 점성 오일. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 2410 g/mol. PD: 1.04. 원소 분석: F: 44.07%. ¹⁹F NMR (CDCl₃, 400 MHz, ppm): δ ppm -81.37 (m, CF₃), -118.89 (m, CF₂), -122.27 (m, CF₂), -123.06 (m, CF₂), -26.64 (m, CF₂). ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz): δ ppm 3.36 (m, CH₂'s), 3.75 (m, CH₂O), 4.39 (m, CH₂O), 4.49 (m, CH₂COO-). FTIR, 순수 (cm^-1): 2870 (CH₂), 1780 (O-C=O, 에스테르), 1235, 1202, 1141, 1103 (CF₃, CF₂). 열 분해 온도 (TGA), N₂, 대략 10% (w/w) 손실 = 327℃. 화합물 36의 이론적 화학 구조는 도 10a에 제시되어 있다.

화합물 37

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 25.04 g (9.7 mmol)의 PEG화된 폴리디메틸실록산 디올 (C10-디올)을 250 mL 2-구 플라스크에 칭량하여 넣고, 50℃로 가열하고, 교반하면서 밤새 탈기시켰다. 이어서, 디올을 N₂로 퍼징하고, 25 mL의 무수 THF에 용해시켰다. 생성된 혼합물에 THF 중 36 mg의 비스무트 카르복실레이트 촉매 (0.02 g/mL의 농도)에 이어 THF 중 HMDI 디이소시아네이트 (5.34 g, 20.4 mmol)의 용액을 첨가하였고, 이는 이전에 30 min 동안 탈기시킨 후에 N₂로 퍼징하였다. 시린지를 사용하여 첨가를 수행하였다. 반응 용기에 공기 응축기를 장착하고, 혼합물을 4 h 동안 교반하면서 60℃에서 반응되도록 하였다. 예비중합체 반응이 진행되는 동안에, 캡스톤 C6-FOH (플루오로알콜) (8.82 g, 24.2 mmol)를 별도의 플라스크에서 15 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 플루오로알콜을 THF에 용해시키고, 추가로 THF 중 24 mg의 비스무트 카르복실레이트 촉매를 첨가하였다. 이어서, 이 혼합물을 시린지를 통해 예비중합체 반응 용기에 첨가하였다. 첨가를 완료한 후에, 반응 혼합물을 N₂ 분위기 하에 45℃에서 밤새 반응되도록 하였다. 반응 후에, THF 용매를 회전 증발기 상에서 제거하고, 조 잔류물을 이소프로판올 (IPA)에 용해시켰다. 비스무트 촉매 잔류물을 EDTA 용액 (pH ~9)을 사용하여 추출하였다. EDTA를 함유하는 용액을 증류수 중 1% 메탄올 용액의 혼합물에 침전시켜 점성 오일을 형성하였다. 수층을 따라내고, 잔류물을 회전 증발기에서 건조시켜 생성물을 호박색 점성 액체로서 제공하였다. 최종 건조를 24 h 동안 60℃에서 진공 하에 행하여 점성 오일 (74% 수율)을 수득하였다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, 및 TGA에 의해 특징화하였다. 외관: 호박색 점성 오일. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 13583 g/mol. PD: 1.73. 원소 분석: F: 12.20%. 열 분해 온도 (TGA), N₂, 대략 <5% (w/w) 손실 = 231℃. 화합물 37의 이론적 화학 구조는 도 10b에 제시되어 있다.

화합물 38

화합물 38은 정제 공정에서 일부 변형을 가하여 화합물 37의 제조에 사용된 것과 유사한 절차에 따라 합성한다. 25.01 g (10.2 mmol)의 C10-디올을 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 THF 중 4.29 g (16.3 mmol)의 HMDI와 반응시켜 예비중합체를 형성하였다. 이어서, 예비중합체를 6.50 g (17.9 mmol)의 캡스톤 C6-FOH (플루오로알콜)로 말단캡핑하여 생성물을 점성 오일로서 수득하였다. 이 오일을 85℃에서 이소프로판올에 용해시키고, 2x15 mL의 EDTA (에틸렌디아민테트라아세트산 용액, pH ~9)로 처리하였다. 이어서, 중합체의 EDTA 용액을 증류수 중 1% 메탄올 용액에 침전시켜 오일을 형성하고, 이를 비등하는 헥산으로 1회 세척하고, 이어서 추가로 실온에서 헥산으로 2x 세척하여 오일 (66% 수율)을 수득하였다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, 및 TGA에 의해 특징화하였다. 외관: 호박색 점성 오일. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 16,278 g/mol. PD: 1.82. 원소 분석: F: 8.8%. 열 분해 온도 (TGA), N₂, 대략 <5% (w/w) 손실 = 299℃. 화합물 38의 이론적 화학 구조는 도 10c에 제시되어 있다.

화합물 39

화합물 39는 반응식 2에 따라 2-단계 수렴 방법에 의해 합성하였다. 간단히 말해서, 폴리이소시아네이트 데스모두르 4470 (11.45 g, 11 mmol)을 10 min 동안 25℃에서 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 무수 THF 중 캡스톤 C6-FOH (7.65 g, 21 mmol)와 반응시켰다. 폴리이소시아네이트로의 플루오로알콜의 적가 후에, 40℃에서 4 h 동안 교반을 계속하였다. 이들 단계는 부분 플루오린화된 중간체의 형성을 유도하며, 이어서 이를 14 h의 기간에 걸쳐 70℃에서 PLN8K 디올 (40 g, 5 mmol)과 커플링시켜 화합물 39를 제공한다. 반응이 수분에 민감하기 때문에, 이들을 불활성 분위기 (N₂) 및 무수 조건 하에 수행한다. 또한 원치 않는 부반응을 피하기 위해 온도 프로파일을, 특히 부분 플루오린화 동안에 조심스럽게 유지한다. 반응 동안에, 반응 혼합물이 매우 점성이 되며, 교반을 계속 유지하여 국부적인 가열을 방지하여야 한다.

반응 후에, THF 용매를 회전 증발기 상에서 증발시켜 조 생성물을 수득하였다. 생성물을 클로로포름에 용해시키고, EDTA 용액 (pH ~ 9.0)을 첨가함으로써 정제하였다. 이어서, 혼합물을 분리 깔때기로 옮기고, 촉매 잔류물을 수성 층으로 분리하였다. 유기 층을 농축시키고, 생성물을 이소프로판올에 용해시키고, 헥산에 침전시켜 백색 덩어리 고체를 수득하였고, 이를 진공 하에 건조시켰다 (66% 수율). 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, 및 TGA에 의해 특징화하였다. 외관: 백색 덩어리 고체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 31806 g/mol. PD: 1.32. 원소 분석: F: 3.6%. 열 분해 온도 (TGA), N₂, 대략 <5% (w/w) 손실 = 295℃. 화합물 39의 이론적 화학 구조는 도 10d에 제시되어 있다.

화합물 40

화합물 40은 화합물 37의 제조에 사용된 것과 유사한 절차에 따라 합성하였다. 따라서, 50.0 g (5.7 mmol)의 PLN8K 디올을 비스무트 카르복실레이트 촉매의 존재 하에 THF 중 4.5 g (17.1 mmol)의 HMDI와 반응시켜 예비중합체를 형성하였다. 이어서, 예비중합체를 7.28 g (20 mmol)의 캡스톤 C6-FOH (플루오로알콜)로 말단캡핑하여 조 생성물을 수득하였다. 촉매 잔류물을 제거하기 위한 EDTA 세척은 유사하였다. 이소프로판올에 용해시키고, 헥산으로 침전시킴으로써 최종 정제를 수행하여 백색 고체 (86% 수율)를 수득하였다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, 및 TGA에 의해 특징화하였다. 외관: 백색 고체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 9253 g/mol. PD: 1.28. 원소 분석: F: 3.14%. 열 분해 온도 (TGA), N₂, 대략 <5% (w/w) 손실 = 303℃. 화합물 40의 이론적 화학 구조는 도 11a에 제시되어 있다.

화합물 41

화합물 41은 화합물 27의 제조에 사용된 것과 유사한 절차에 따라 합성하였다. 화합물 41의 이론적 화학 구조는, 중간 삼블록 공중합체가 C10-디올로부터 형성된 것을 예외로 하면서 도 7c에 제시되어 있다.

정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 플루오린에 대한 원소 분석, 및 TGA에 의해 특징화하였다. 외관: 무색 점성 액체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 5858 g/mol. PD: 1.21. 원소 분석: F: 18.39%. 열 분해 온도 (TGA), N₂, 대략 <10% (w/w) 손실 = 310℃.

화합물 42

합성에 사용되는 모든 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 2-구 1000 mL 오븐-건조된 둥근 바닥 플라스크에 60 g (59 mmol)의 YmerOH-디올 (MW = 1014 Da)을 첨가하였다. 플라스크를 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 다음 날에 건조 N₂로 퍼징하였다. 가열을 중지하였다. 1000 mL 눈금 실린더에 435 mL의 무수 CHCl₃을 충전하고, 고무 격막에 의해 밀봉하고, 건조 N₂로 퍼징하였다. CHCl₃을 캐뉼라를 통해 2-구 플라스크로 옮기고, 디올을 격렬하게 교반하여 용매에 용해시켰다. 과량의 무수 피리딘 (37 g, 473 mmol)을 시린지를 사용하여 용액에 첨가하고, 교반하여 모든 재료를 용해시켰다. 오븐-건조된 2-구 1000 mL 플라스크에 84.88 g (222 mmol)의 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 첨가하고, 고무 격막으로 밀봉하고, 5 min 동안 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 290 mL의 무수 CHCl₃을 눈금 실린더 및 캐뉼라를 사용하여 첨가하여, 퍼플루오로헵타노일 클로라이드를 함유하는 1000 mL 2-구 플라스크로 옮겼다. 반응 혼합물을 실온에서 교반하여 산 클로라이드를 용해시켰다. 캐뉼라를 사용하여, CHCl₃을 첨가 깔때기로 옮겼다. 실온에서 산 클로라이드 용액으로의 연속 적가를 ~4 h의 기간에 걸쳐 수행하였다. 피리딘 용액의 첨가를 완료한 후에, 반응 혼합물을 24 h 동안 40℃로 가열하였다.

생성물을 화합물 33과 유사한 방식으로 정제하였다. 생성물을 IPA/헥산에 침전시키고, 이어서 75℃ 및 4 mbar에서 건조시켰다 (78.2% 수율). Mw (폴리스티렌 당량) g/mol = 2321. PD = 1.06. 원소 분석 (원자% F) = 35.13. ¹⁹F NMR CDCl₃ 400 MHz (ppm): δ - 81.30 (m, CF₃), -118.90 (m, CF₂), -122.27 (m, CF₂), -123.07 (m, CF₂), -126.62 (m, CF₂). ¹H NMR, CDCl₃, 400 MHz (ppm): δ 0.83 (t, CH₃CH₂), 1.44 (q, CH₂CH₃), 3.34 (m, CH₂O), 3.41 (m, CH₂'s), 3.74 (m, CH₂), 4.30 (m, CH₂COO-). FT-IR 순수 (cm^-1): 2870 (CH₂), 1780 (O-C=O, 에스테르), 1235, 1202, 1141, 1103 (CF₃, CF₂). 화합물 42의 이론적 화학 구조는 도 11b에 제시되어 있다.

화합물 43

합성에 사용되는 모든 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 20 g (0.020 mol)의 YmerOH 트리올 (MW = 1000 Da)을 200 mL 2-구 플라스크에 첨가하고, 이를 밤새 탈기시킨 다음에, N₂로 퍼징하였다. 교반 막대가 장착된 500 mL 2-구 오븐-건조된 플라스크에 21.70 g (0.079 mol)의 트리에틸렌 글리콜 (TEG) 비스 클로로포르메이트를 첨가하였다. 플라스크를 15 min 동안 탈기시킨 다음에, 건조 N₂로 퍼징하였다. 퍼징 후에, 62 mL의 무수 톨루엔을 캐뉼라에 의해 플라스크에 옮겼다. TEG 비스 클로로포르메이트를 교반하여 용매에 용해시켰다. 이어서, 이를 15 min 동안 빙조 하에 냉각시켰다. 50 mL 첨가 깔때기에 28.73 g (0.079 mol)의 캡스톤 62-AL 플루오로알콜 (1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올)을 첨가하고, 이어서 15 min 동안 탈기시키고, 건조 N₂로 퍼징하였다. 이 첨가 깔때기에 21 mL의 무수 톨루엔에 이어 7 g의 무수 피리딘을 첨가하고, 깔때기를 진탕시켜 모든 시약을 용해시켰다. 첨가 깔때기를 반응 플라스크에 부착하고, TEG 비스 클로로포르메이트의 냉각된 용액으로의 캡스톤 62-AL의 적가를 시작하여 ~2 h 내에 완료하였다. 첨가하는 동안에, 교반을 최소한으로 유지하였다. 첨가하는 동안에, 피리딘 염이 침전되었다. 온도를 빙조 조건에서 유지하고, N₂ 하에 추가로 10 min 동안 반응이 진행되도록 하여 부분 플루오린화된 TEG 비스 클로로포르메이트-캡스톤 62-AL 중간체를 형성하였다. 부분 플루오린화가 진행 중에 있을 때, 무수 톨루엔 (125 mL)에 이어 6 g의 무수 피리딘을 캐뉼라를 통해 YmerOH 트리올을 함유하는 플라스크에 첨가하고, 혼합물을 교반하여 YmerOH 트리올을 용해시켰다. 250 mL 첨가 깔때기를 부분 플루오린화된 TEG 비스 클로로포르메이트-캡스톤 62-AL 중간체를 함유하는 500 mL 2-구 플라스크에 부착하고, YmerOH-트리올 용액을 캐뉼라를 통해 깔때기로 옮겼다. YmerOH-트리올 용액을 모든 YmerOH-트리올이 첨가될 때까지 느린 연속 스트림으로 빙조 조건에서 500 mL 용기에 첨가하였다. 혼합물을 1 h 동안 N₂ 하에 실온에서 교반되도록 하고, 이어서 온도를 50℃로 상승시키고, 교반하면서 반응이 24 h 동안 진행되도록 하였다. 반응은 다량의 백색 피리딘 염을 생성하였으며, 이는 반응 동안 침전되었다. 모든 첨가 및 옮김은 공기와의 임의의 접촉을 피하기 위해 건조 N₂ 분위기 하에 수행하였다.

정제는 와트만 여과지 (제4호)를 사용하는 피리딘 염의 진공 여과, 이어서 톨루엔의 회전 증발을 수반하였다. 생성물을 1 N HCl로 처리하고, 과량의 피리딘을 제거하기 위해 디클로로메탄-물 혼합물에서 추출하고, 이어서 5% NaHCO₃ 용액으로 중화시켰다. 유기 하층을 수집하여, 증류수로 2회 세척하고, 이어서 회전 증발시켰다. 조 생성물 (점성 오일)을 완만하게 진탕시키면서 37℃에서 48 h 동안 20 mL의 증류수와 함께 250 mL 둥근 바닥 플라스크에서 인큐베이션하여 미반응 YmerOH-트리올을 제거하였다. 오일을 디클로로메탄-물 혼합물에서 추출하고, 단리 후에 에틸 아세테이트에 용해시키고 헥산에 침전시킴으로써 추가로 정제하여 투명 점성 오일을 수득하였다. 정제된 생성물을 75℃ 및 4 mbar에서 건조시켜 점성 투명 오일 (42% 수율)을 수득하였다. 정제된 생성물을 GPC 및 원소 분석에 의해 특징화하였다. 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 5083 g/mol. 다분산도 = 1.44. 원소 분석은 %F = 11.24%임을 제시한다. 열 분해 온도: 5% (w/w) 손실시 308℃. 화합물 43의 화학 구조는 도 11c에 제시되어 있다.

화합물 44

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 84.72g (44.6 mmol)의 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜) (PLN 디올)을 250 mL 3-구 둥근 바닥 플라스크에 칭량하여 넣고, 교반하면서 진공 하에 밤새 탈기시켰다. 이어서, 디올을 N₂로 퍼징하고, 85 mL의 무수 THF에 용해시켰다. 10g (59.5 mmol)의 HDI를 실온에서 1 h 동안 탈기시키고, N₂로 퍼징하였다. HDI를 10 mL의 THF에 용해시키고, 이어서 PLN 디올 용액에 첨가하였다. 반응 용기에 공기 응축기를 장착하고, 혼합물을 50℃로 가열하였다. 20 mg의 DBTDL을 1 mL의 THF에 용해시키고, 온도가 50℃에 도달하였을 때 용액의 절반을 반응 혼합물로 옮겼다. 반응 혼합물을 4 h 동안 65℃에서 진행이 되도록 하였다. FOH (플루오로알콜) (11.91 g, 32.7 mmol)를 30 min 동안 탈기시키고, N₂로 퍼징하였다. 4 h 후에, 반응 온도를 45℃로 냉각시켰다. FOH를 12 mL의 THF에 용해시키고, 반응 혼합물에 첨가하였다. DBTDL 용액의 나머지 절반을 또한 반응 혼합물에 첨가하였다. 반응물을 밤새 45℃에서 반응되도록 하였다. 반응 후에, 용매를 회전 증발기 상에서 제거하고, 조 생성물을 120 mL의 고온 이소프로판올에 용해시켰다. 이어서, 중합체를 2.5 L의 헥산을 사용하여 침전시켰다. 상청액을 따라내고, 중합체를 100 mL의 헥산으로 2회 세정하였다. 중합체를 THF에 용해시키고, 회전 증발을 위해 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 중합체를 밤새 실온의 진공 오븐에서 건조시켰다. 중합체 수율은 82%였다. 정제된 생성물을 GPC 및 원소 분석에 의해 특징화하였다. 외관: 점착성 고체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 35,848 g/mol. PDI = 1.66. 원소 분석: F: 2.3%. 1차 개시에서의 열 분해 온도 = 5% (w/w) 손실시 289℃. 화합물 44의 이론적 화학 구조는 도 11d에 제시되어 있다.

화합물 45

합성에 사용되는 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 36.21g (19.1 mmol)의 폴리(에틸렌 글리콜)-블록-폴리(프로필렌 글리콜)-블록-폴리(에틸렌 글리콜) (PLN 디올)을 250 mL 3-구 둥근 바닥 플라스크에 칭량하여 넣고, 교반하면서 진공 하에 밤새 탈기시켰다. 이어서, 디올을 N₂로 퍼징하고, 36 mL의 무수 THF에 용해시켰다. 10 g (38.1 mmol)의 HMDI를 실온에서 1 h 동안 탈기시키고, N₂로 퍼징하였다. HMDI를 10 mL의 THF에 용해시키고, 이어서 PLN 디올 용액에 첨가하였다. 반응 용기에 공기 응축기를 장착하고, 혼합물을 50℃로 가열하였다. 20 mg의 DBTDL을 1 mL의 THF에 용해시키고, 온도가 50℃에 도달하였을 때 용액의 절반을 반응 혼합물로 옮겼다. 반응 혼합물을 4 h 동안 65℃에서 진행이 되도록 하였다. FOH (플루오로알콜) (15.27 g, 41.9 mmol)를 30 min 동안 탈기시키고, N₂로 퍼징하였다. 4 h 반응 후에, 반응 온도를 45℃로 냉각시켰다. FOH를 THF에 용해시키고, 반응 혼합물에 첨가하였다. DBTDL 용액의 나머지 절반을 또한 반응 혼합물에 첨가하였다. 반응물을 밤새 45℃에서 반응되도록 하였다. 반응 후에, 용매를 회전 증발기 상에서 제거하고, 조 생성물을 100 mL의 고온 이소프로판올에 용해시켰다. 이어서, 중합체를 1.5 L의 헥산을 사용하여 침전시켰다. 상청액을 따라내고, 중합체를 80 mL의 헥산으로 2회 세정하였다. 중합체를 THF에 용해시키고, 회전 증발을 위해 둥근 바닥 플라스크로 옮겼다. 중합체를 밤새 실온의 진공 오븐에서 최종 건조시켰다. 중합체 수율은 73%였다. 정제된 생성물을 GPC 및 원소 분석에 의해 특징화하였다. 외관: 점성 액체. 중량 평균 분자량 (폴리스티렌 당량) = 12,793 g/mol. PDI: 1.36. 원소 분석: F: 8.1%. 열 분해 온도 = 5% (w/w) 손실시 282℃. 화합물 45의 이론적 화학 구조는 도 12a에 제시되어 있다.

화합물 46

합성에 사용되는 모든 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 200 mL 2-구 오븐-건조된 플라스크에 50 g (0.048 mol)의 Ymer 디올 (MW = 1000 Da)을 첨가하고, 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시켰다. 이어서, Ymer 디올을 건조 N₂로 퍼징하고, 캐뉼라를 사용하여 플라스크에 53 mL의 무수 클로로포름 (CHCl₃)에 이어 15 g의 무수 피리딘을 첨가하였다. 반응 혼합물을 교반하여, 시약을 용해시키고 균질 용액을 수득하였다. 교반 막대가 장착된 1 L 2-구 오븐-건조된 플라스크에 60.9 g (0.221 mol)의 트리에틸렌 글리콜 (TEG) 비스 클로로포르메이트를 첨가하였다. 플라스크를 15 min 동안 탈기시키고, 이어서 건조 N₂로 퍼징하였다. 퍼징 후에, 157 mL의 무수 CHCl₃을 캐뉼라에 의해 플라스크로 옮겼다. TEG 비스 클로로포르메이트를 교반하여 용매에 용해시켰다. 500 mL 2-구 플라스크에 73.59 g (0.202 mol)의 캡스톤 62-AL 플루오로알콜 (1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올)을 첨가하고, 이어서 15 min 동안 탈기시키고, 건조 N₂로 퍼징하였다. 여기에 314 mL의 무수 CHCl₃에 이어 28 g의 피리딘을 첨가하였다. 플라스크를 교반하여 모든 시약을 용해시켰다. 미리 탈기시키고 캐뉼라를 사용하여 N₂로 퍼징한 500 mL 첨가 깔때기에 캡스톤 62-AL 플루오로알콜 용액을 옮겼다. 첨가 깔때기를 TEG 비스 클로로포르메이트 용액을 함유하는 1 L 반응 용기에 부착하고, 이를 빙조에서 냉각시켰다. 플루오로알콜의 첨가를 1 h 동안 N₂ 하에 적가하는 방식으로 행하였다. 반응 동안에 교반을 최소한으로 유지하여 부분 플루오린화된 TEG 비스 클로로포르메이트-캡스톤 62-AL 플루오로알콜 중간체를 형성하였다. 그 다음에, 모든 Ymer 디올 용액이 첨가될 때까지 반응 용기를 빙조 하에 냉각시키면서 느린 연속 스트림으로 Ymer 디올 용액을 20 게이지 캐뉼라를 사용하여 1 L 반응 용기로 옮겼다. 빙조를 제거하고, 반응을 실온에서 추가로 10 min 동안 진행되도록 하였다. 이어서, 온도를 50℃로 상승시키고, 반응을 밤새 진행되도록 하였다. 모든 첨가 및 옮김은 공기와의 임의의 접촉을 피하기 위해 건조 N₂ 분위기 하에 수행하였다.

먼저 CHCl₃ 용매를 회전 증발기 상에서 제거하고, 조 생성물을 최소한의 THF에 용해시키고, 빙조로 20 min 동안 냉각시켜 피리딘 염을 침전시킴으로써 조 생성물을 정제하였다. 용액을 진공 여과하고, THF를 회전 증발기를 사용하여 증발시켰다. 생성물을 1 N HCl로 처리하고, 과량의 피리딘을 제거하기 위해 디클로로메탄-물 혼합물에서 추출하고, 이어서 1 N NaOH 용액으로 중화시켰다. 유기 하층을 수집하고, 증류수로 2회 세척하고, 이어서 회전 증발시켰다. 마지막으로, 생성물을 최소한의 이소프로필 알콜 (IPA)에 용해시키고, 헥산에 침전시키고, 헥산으로 2x 세척하고, 진공 하에 건조시켰다. 생성물을 60℃의 진공 오븐에서 밤새 건조시켜 생성물을 점성 액체로서 수득하였다 (59% 수율). 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 및 플루오린에 대한 원소 분석에 의해 특징화하였다. 평균 분자량 (폴리스티렌 당량)은 3422 g/mol이었다. 다분산도 = 1.15. 원소 분석: F = 19%. 열 분해 온도 (TGA, N₂ 하), 1차 개시: 203℃ (5 wt% 손실). 화합물 46의 화학 구조는 도 12b에 제시되어 있다.

화합물 47

합성에 사용되는 모든 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 200 mL 2-구 플라스크에 12 g (0.016 mol)의 Xmer 테트라올 (MW = 771 Da)을 첨가하고, 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시키고, 이어서 N₂로 퍼징하였다. 교반 막대가 장착된 500 mL 2-구 오븐-건조된 플라스크에 9 g (0.033 mol)의 트리에틸렌 글리콜 (TEG) 비스 클로로포르메이트를 첨가하였다. 플라스크를 15 min 동안 탈기시키고, 이어서 건조 N₂로 퍼징하였다. 퍼징 후에, 65 mL의 무수 CHCl₃을 시린지에 의해 플라스크로 옮겼다. TEG 비스 클로로포르메이트를 교반하여 용매에 용해시켰다. 50 mL 첨가 깔때기에 15 g (0.033 mol)의 캡스톤 62-AL 플루오로알콜 (1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올)을 첨가하고, 15 min 동안 탈기시키고, 건조 N₂로 퍼징하였다. 이 첨가 깔때기에 20 mL의 무수 CHCl₃에 이어 3 g의 무수 피리딘을 첨가하고, 플라스크를 진탕시켜 모든 시약을 용해시켰다. 첨가 깔때기를 500 mL 반응 플라스크에 부착하고, 이를 얼음으로 냉각시키고, TEG 비스 클로로포르메이트로의 캡스톤 62-AL 플루오로알콜의 적가를 수행하였다. 첨가는 완료하는데 1 h 걸렸고, 반응을 실온 (25℃)에서 N₂ 분위기 하에 추가로 10 min 동안 진행되도록 하여 부분 플루오린화된 TEG 비스 클로로포르메이트-캡스톤 62-AL 중간체를 형성하였다. 부분 플루오린화가 진행 중에 있을 때, 무수 CHCl₃ (122 mL)에 이어 2.5 g의 무수 피리딘을 캐뉼라를 통해 Xmer 테트라올을 함유하는 플라스크에 첨가하고, 혼합물을 교반하여 시약을 용해시켰다. 그 다음에, 모든 Xmer 테트라올 용액이 첨가될 때까지 반응 용기를 빙조에서 냉각시키면서 느린 연속 스트림으로 Xmer 테트라올 용액을 20 게이지 캐뉼라를 사용하여 500 mL 반응 용기로 옮겼다. 빙조를 제거하고, 반응을 실온에서 추가로 10 min 동안 진행되도록 하였다. 이어서, 온도를 50℃로 상승시키고, 반응을 밤새 진행되도록 하였다. 모든 첨가 및 옮김은 공기와의 임의의 접촉을 피하기 위해 건조 N₂ 분위기 하에 수행하였다.

정제는 반응 혼합물로부터의 CHCl₃의 회전 증발, THF의 첨가, 및 진공 여과에 의한 피리딘 염의 분리를 수반하였다. 생성물을 1 N HCl로 처리하고, 과량의 피리딘을 제거하기 위해 디클로로메탄-물 혼합물에서 추출하고, 이어서 1 N NaOH 용액으로 중화시켰다. 유기 하층을 수집하고, 추가로 증류수로 2회 세척하고, 이어서 회전 증발시켰다. 마지막으로, 생성물을 최소한의 이소프로필 알콜 (IPA)에 용해시키고, 헥산에 침전시키고, 헥산으로 2x 세척하고, 진공 하에 건조시켰다. 생성물을 60℃의 진공 오븐에서 밤새 건조시켜 생성물을 점성 액체 (59% 수율)로서 수득하였다.

정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량), 및 플루오린에 대한 원소 분석에 의해 특징화하였다. 평균 분자량 (폴리스티렌 당량)은 2322 g/mol이었다. 다분산도 = 1.12. 원소 분석은 F = 25.8%임을 제시한다. 열 분해 온도 (TGA, N₂ 하), 1차 개시: 221℃ (10 wt% 손실). 화합물 47의 화학 구조는 도 13c에 제시되어 있다.

화합물 48

합성에 사용되는 모든 유리제품을 밤새 110℃의 오븐에서 건조시켰다. 교반 막대가 장착된 100 mL 2-구 오븐-건조된 플라스크에 15 g (0.008 mol)의 PDP 디올 (MW = 2000 Da)을 첨가하고, 완만하게 교반하면서 60℃에서 밤새 탈기시켰다. 이어서, PDP 디올을 건조 N₂로 퍼징하고, 90 mL의 무수 CHCl₃에 이어 2 g의 무수 피리딘을 캐뉼라를 사용하여 플라스크로 옮겼다. 반응 혼합물을 교반하여 용해시키고 균질 용액을 수득하였다. 50 mL 오븐-건조된 첨가 깔때기에 5.63 g (0.016 mol)의 비스페놀 A 클로로포르메이트를 첨가하고, 깔때기를 15 min 동안 탈기시키고, 이어서 건조 N₂로 퍼징하였다. 퍼징 후에, 45 mL의 무수 CHCl₃을 캐뉼라에 의해 깔때기로 옮겼다. 깔때기를 진탕시켜 클로로포르메이트를 용해시켰다. 첨가 깔때기를 PDP 디올을 함유하는 플라스크에 부착하고, 비스페놀 A 클로로포르메이트의 적가를 실온에서 1 h의 기간에 걸쳐 수행하였다. 반응을 3 h 동안 진행되도록 하여, PDP-비스페놀 A 예비중합체 중간체가 형성되도록 하였다. 예비중합체 중간체 반응이 진행되는 동안에, 7 g (0.019 mol)의 캡스톤 62-AL 플루오로알콜을 50 mL 2-구 플라스크에 첨가하였다. 플라스크를 15 min 동안 탈기시키고, 이어서 건조 N₂ 하에 퍼징하였다. N₂로의 퍼징 후에, 15 mL의 무수 CHCl₃에 이어 2 g의 피리딘을 플라스크에 첨가하였다. 플라스크를 진탕시켜 플루오로알콜을 용해시켰으며, 이를 이어서 느린 연속 스트림으로 캐뉼라를 사용하여 예비중합체 중간체를 함유하는 200 mL 플라스크에 첨가하였다. 온도를 60℃로 상승시키고, 최종 말단-캡핑 반응을 밤새 진행되도록 하였다. 탈이온수를 함유하는 분리 깔때기에 CHCl₃ 반응 혼합물을 부어 생성물을 정제하고, 수성 층을 5 N HCl로 산성화시켜 임의의 잔류 피리딘을 중화시켰다.

생성물을 1 N NaOH 용액으로 중화된 유기 층으로 추출하고, DI수로 2x 세척하였다. 유기 층을 무수 Na₂SO₄ 상에서 건조시켰다. 용매를 회전 증발기 상에서 제거하고, 고체 잔류물을 THF에 용해시키고, 3:1 물/메탄올 혼합물에 침전시켰다. 생성물을 2일 동안 진공 오븐 (30 mbar)에서 건조시켜 고체를 수득하였다. 정제된 생성물을 GPC (폴리스티렌 표준물을 기준으로 한 분자량)에 의해 특징화하였다. 평균 분자량 (폴리스티렌 당량)은 20704g/mol이었다. 다분산도 = 1.52. 원소 분석은 4.20 wt% F를 제시하였다. 열 분해 온도 (TGA, N₂ 하), 1차 개시: 314℃ (5 wt% 손실). 화합물 48의 화학 구조는 도 12d에 제시되어 있다.

화합물 49-57

화합물 49-57은 화합물 1-48에 대해 기재된 것들과 유사한 방법론을 사용하여 합성할 수 있다.

실시예 2: PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 폴리우레탄 (PU) 막대 상의 박테리아 부착

박테리아 부착 검정을 위해 1-2 wt%의 본 발명의 화합물을 함유하는 폴리우레탄 막대를 실험실 마이크로컴파운더를 사용하여 제조하였다. 구체적으로, 루브리졸(Lubrizol)로부터의 카르보탄 3585A (CB 85A) 폴리우레탄 수지를 4 h 동안 60℃의 진공 오븐에서 건조시켰다. 수지를 배치식의 15 mL DSM 이축-스크류 마이크로컴파운더를 사용하여, 3-5 min의 사이클 시간 (수지 부하 후) 및 215-225℃의 용융 온도로 본 발명의 다양한 화합물과 블렌딩하였다. 혼합 챔버 밸브를 개방하여 용융 중합체를 방출시킴으로써 직경이 대략 3.5 mm인 막대로 블렌드를 압출시켰다. 생성된 막대를 수조에서 식히고 공기 건조시켰다.

막대 샘플을 1.5 cm 세그먼트로 절단하고, 에틸렌 옥시드 멸균하고, 멸균 마이크로원심분리 튜브에 넣었다. 박테리아 균주를 진탕 하에 37℃에서 뇌 심장 침출 (BHI) 브로쓰 중에서 밤새 성장시켰다. 박테리아 접종물 용액을 제조하기 위해 박테리아 배양물을 10 min 동안 4,000 rpm으로 원심분리하고, PBS로 세척하고, 10⁸ 콜로니 형성 단위/mL (CFU/mL)의 농도로 PBS에 재현탁시켰다. 하기 박테리아 균주를 시험에 사용하였다: 에스. 에피더미디스 3399, 에스. 아우레우스 뉴먼, 이. 파에칼리스 33186, 이. 콜라이 GR-12, 케이. 뉴모니아에(K. pneumoniae) 280, 피. 아에루기노사 AK-1, 및 피. 미라빌리스 296. 시험은 또한 진균 균주인 씨. 알비칸스(C. albicans) ATCC 28367로도 수행하는데, 이를 진탕 하에 30℃에서 BHI 중에서 밤새 성장시키고, 상기 기재된 바와 같이 PBS로 세척/재현탁시켰다. 모든 미생물 균주는 로손 헬쓰 리서치 인스티튜트 (Lawson Health Research Institute; 온타리오주 런던 소재)로부터 입수하였고, 에스. 에피더미디스 및 이. 파에칼리스를 제외한 모든 균주는 인간 감염 (혈액, 요로 등)으로부터의 임상 분리주였다.

1 밀리리터 (1 mL)의 접종물 용액을 샘플을 함유하는 마이크로원심분리 튜브에 피펫팅하고, 최소한의 교반 하에 37℃에서 2 h 동안 인큐베이션하였다. 2 h 후에, 샘플을 500 μL의 PBS로 3x 세척하여 느슨하게 부착된 박테리아를 제거하고, 1 mL의 PBS가 함유된 새로운 마이크로원심분리 튜브로 옮겼다. 샘플을 30 min 동안 초음파처리한 다음에, 30 sec 동안 와동시켜 부착된 박테리아를 탈리시켰다. 초음파처리된 용액을 연속 희석하고, 한천 플레이트 상에 적하 플레이팅하였다. 플레이트를 밤새 37℃에서 인큐베이션하고, 그 후에 박테리아 콜로니를 카운팅하여 박테리아 부착을 CFU/cm² 단위로 계산하였다.

각각의 미생물에 대해 n = 3인 막대 샘플을 사용하여 적어도 2회의 중복 실험을 수행하였고, 그 데이터는 도 14-15에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 도 16은 도 14 및 15로부터의 누적 데이터를 제시하는 요약 그래프이다. 도 17은 도 14 및 15로부터의 누적 데이터를 제시하는 요약 그래프이나, 대조군 상의 평균 부착에 대해 정규화된 첨가제-개질된 샘플 상의 평균 부착이다. 이러한 그래프는 첨가제-개질된 샘플 상의 부착에서의 퍼센트 감소를 용이하게 볼 수 있게 한다.

비개질된 대조군에 비해 첨가제 개질된 샘플 상의 박테리아 부착에서의 감소는 시험된 첨가제 배합물 및 박테리아 종에 따라, 0 내지 대략 3 log (99.9%)의 범위였다.

실시예 3: PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 화합물 41이 함유된 PU 막대 상의 에스. 아우레우스 부착

실시예 2에 기재된 바와 같이 막대를 제조하고 37℃에서 2 h 동안 에스. 아우레우스 뉴먼 접종물 용액과 함께 인큐베이션하였다. 2 h 후에, 샘플을 500 μL의 PBS로 3x 세척하여 느슨하게 부착된 박테리아를 제거하였다. 이어서, 샘플을 카코딜레이트 완충제 중 2% 글루타르알데히드를 함유하는 마이크로원심분리 튜브로 옮기고, 밤새 4℃에서 고정시켰다. 고정 후에, 샘플을 10 min 동안 차등 에탄올 용액 (예를 들어, 50%, 70%, 90% 및 100%)으로 탈수시키고, 10 min 동안 헥사메틸디실라잔에서의 침지에 의해 건조시킨 다음에, 밤새 공기 건조시켰다.

건조된 샘플을 금으로 스퍼터-코팅된, 양면 접착 카본 태브를 사용하여 알루미늄 SEM 스터브 상에 삼중으로 탑재하고, 이차 전자 검출기를 갖는 히타치 SU3500 SEM으로 영상화하였다. 10 kV의 가속 전압, 30의 스팟 강도, 및 15 mm의 작업 거리를 사용하였다. 비개질된 PU 대조군 및 1%의 화합물 41로 개질된 PU의 3개의 복제 막대의 500x 배율에서의 대표 영상이 도 18에 제시되어 있다. 독립적 박테리아 또는 군집체로서 존재하는, 고농도로 부착되어 있는 에스. 아우레우스 (담회색의 구형-형상 구조)가 비개질된 PU 대조군 샘플 상에서 가시적이었다. 대조적으로, 첨가제-개질된 표면 상에서는 극소수의 에스. 아우레우스 박테리아가 관찰되었다.

실시예 4: PBS 중에서 2 h 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 박테리아 부착

폴리우레탄 막대를 실시예 2에 제공된 것들에 추가의 화합물을 사용하여 실시예 2에 기재된 방법에 의해 제조하였다.

막대 샘플을 1.5 cm 세그먼트로 절단하고, 에틸렌 옥시드 멸균하고, 멸균 마이크로원심분리 튜브에 넣었다. 박테리아 균주를 진탕 하에 37℃에서 트립신 대두 브로쓰 (TSB) 중에서 밤새 성장시켰다. 박테리아 접종물 용액을 제조하기 위해 박테리아 배양물을 10 min 동안 4,500 rpm으로 원심분리하고, PBS로 세척하고, 10⁸ CFU/mL의 농도로 PBS에 재현탁시켰다. 하기 박테리아 균주를 시험에 사용하였다: 에스. 에피더미디스 3399, 에스. 아우레우스 뉴먼, 이. 콜라이 67, 피. 아에루기노사 AK-1, 및 피. 미라빌리스 296. 모든 미생물 균주는 로손 헬쓰 리서치 인스티튜트 (온타리오주 런던 소재)로부터 입수하였고, 에스. 에피더미디스를 제외한 모든 균주는 인간 감염 (혈액, 요로 등)으로부터의 임상 분리주였다.

1 밀리리터 (1 mL)의 접종물 용액을 샘플을 함유하는 마이크로원심분리 튜브에 피펫팅하고, 최소한의 교반 하에 37℃에서 2 h 동안 인큐베이션하였다. 2 h 후에, 샘플을 750 μL의 PBS로 3x 세척하여 느슨하게 부착된 박테리아를 제거하고, 1 mL의 PBS가 함유된 새로운 마이크로원심분리 튜브로 옮겼다. 샘플을 30 min 동안 초음파처리한 다음에, 30 sec 동안 와동시켜 부착된 박테리아를 탈리시켰다. 초음파처리된 용액을 연속 희석하고, 사중으로 트립신 대두 브로쓰 (TSB) 한천 플레이트 상에 적하 플레이팅하였다. 플레이트를 밤새 37℃에서 인큐베이션하고, 그 후에 박테리아 콜로니를 카운팅하여 박테리아 부착을 CFU/cm² 단위로 계산하였다.

각각의 박테리아 균주에 대해 n = 3인 막대 샘플을 사용하여 2회의 중복 실험을 수행하였고, 그 데이터는 도 19에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 비개질된 대조군에 비해 첨가제 개질된 샘플 상의 박테리아 부착에서의 감소는 시험된 첨가제 배합물 및 박테리아 종에 따라, 0 내지 대략 3.5 log (>99.9%)의 범위였다.

도 14, 15 및 19로부터의 화합물 22가 함유된 PU 막대에 대한 부착 데이터가 도 20의 요약 그래프에 누적되어 있으며, 여기서 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 이 그래프는 그람 양성 및 그람 음성 박테리아 종 둘 다 뿐만 아니라 진균 미생물의 부착 감소에 있어서의 첨가제 화합물 22의 광범위한 스펙트럼 효능을 제시한다.

실시예 5: 인공 소변 및 인간의 풀링된 소변 중에서 2 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 박테리아 부착

2 wt%의 첨가제 화합물 22가 함유된 폴리우레탄 막대를 실시예 2에 기재된 바와 같이 제조하였다.

인공 소변 (AU)은 문헌 (McLean RJ et al., An in vitro ultrastructural study of infectious kidney stone genesis, Infection and Immunity, 1985, vol 49(3):p805-811)에 기재된 레시피에 따라 제조하였다. 인간 소변 (HU)은 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하였다. AU 및 HU 둘 다를 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 제조 또는 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다. 박테리아 부착 시험을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 수행하며, 여기서 박테리아 접종물 용액은 AU 또는 HU 중 10⁸ CFU/mL로 제조되었다. 요로 감염에서의 주된 병원체를 대표하는 박테리아 균주 (이. 콜라이 67, 이. 파에칼리스 33186, 및 피. 미라빌리스 296)를 시험에 이용하였다.

각각의 박테리아 균주에 대해 n = 3인 막대 샘플을 사용하여 2회의 중복 실험을 수행하였고, 그 데이터는 도 21에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. AU 및 HU 둘 다에서 비개질된 대조군에 비해 첨가제-개질된 샘플 상에서 대략 2 log (99%) 이하의 요로병원체 부착 감소가 관찰되었다.

실시예 6: 인간의 풀링된 소변 중에서 12 h 인큐베이션 후에 PU 막대 상의 이. 콜라이 부착

2 wt%의 첨가제 화합물 22, 38 및 39가 함유된 폴리우레탄 막대를 실시예 2에 기재된 바와 같이 제조하였다.

박테리아 부착 실험을 위한 인간 소변 (HU)을 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하였다. HU를 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다. 시험을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 수행하며, 여기서 박테리아 접종물 용액은 HU 중 10⁶ CFU/mL로 임상용 요로병원성 이. 콜라이 균주 (이. 콜라이 67)를 사용하여 제조되었다.

n = 3인 막대 샘플을 사용하여 2회의 중복 실험을 수행하였고, 그 데이터는 도 22에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 비개질된 대조군에 비해 첨가제 개질된 표면 상에서 대략 1-2 log (90-99%)의 이. 콜라이 부착 감소가 관찰되었다.

실시예 7: 인간의 풀링된 소변 중에서 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 연장된 이. 콜라이 부착 연구 (7일까지)

2 wt%의 첨가제 화합물 22가 함유된 폴리우레탄 막대를 실시예 2에 기재된 바와 같이 제조하였다. 시험을 위한 막대 샘플을 1.5 cm 세그먼트로 절단하고, 에틸렌 옥시드 멸균하고, 멸균 마이크로원심분리 튜브에 넣었다.

박테리아 부착 실험을 위한 인간 소변 (HU)을 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하였다. HU를 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다. 임상용 요로병원성 이. 콜라이 균주 (이. 콜라이 67)의 접종물을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 HU 중 10⁶ CFU/mL로 제조하였다. 1 밀리리터 (1 mL)의 접종물 용액을 샘플을 함유하는 마이크로원심분리 튜브에 첨가하고, 샘플을 최소한의 교반 하에 37℃에서 24 h 동안 인큐베이션하였다. 24 h 후에, 샘플을 750 μL의 PBS로 3x 세척하고, 1 mL의 멸균 HU가 함유된 새로운 마이크로원심분리 튜브로 옮겼다. 매일 샘플을 세척하고 HU를 교체하면서 인큐베이션을 7일까지 계속하였다. 샘플에 대한 박테리아 부착을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 1, 3 및 7일 후에 결정하였다.

n = 4인 막대 샘플을 사용하여 2회의 중복 실험을 수행하였고, 실험 #1에서는 제1일, 제3일 및 제7일에, 실험 #2에서는 제7일에만 분석하였다. 그 데이터는 도 23에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 제1일 및 제3일에 비개질된 대조군에 비해 첨가제 개질된 표면 상에서 대략 2 log (99%)의 이. 콜라이 부착 감소가 관찰되었지만, 제7일이 되면 감소가 줄어들었다. 줄어든 효능은 시험관내 실험 조건, 예컨대 제한된 배지 교체 및 유동의 결과일 수 있으며, 생체내 또는 임상 성능을 반영하지 않을 수 있다.

실시예 8: 인간의 풀링된 소변 대 뮐러 힌톤 브로쓰 중에서의 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 연장된 이. 콜라이 부착 연구 (8일)

박테리아 부착 실험을 위한 인간 소변 (HU)을 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하였다. HU를 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다. 임상용 요로병원성 이. 콜라이 균주 (이. 콜라이 67)의 접종물을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 HU 또는 뮐러 힌톤 브로쓰 (MHB) 박테리아 성장 배지 중 10⁶ CFU/mL로 제조하였다. 1 밀리리터 (1 mL)의 접종물 용액을 샘플을 함유하는 마이크로원심분리 튜브에 첨가하고, 샘플을 최소한의 교반 하에 37℃에서 24 h 동안 인큐베이션하였다. 24 h 후에, 샘플을 750 μL의 PBS로 3x 세척하고, 1 mL의 멸균 HU 또는 MHB가 함유된 새로운 마이크로원심분리 튜브로 옮겼다. 매일 샘플을 세척하고 HU 또는 배지를 교체하면서 인큐베이션을 7일까지 계속하였다. 샘플에 대한 박테리아 부착을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 7일 후에 결정하였다.

n = 4인 막대 샘플을 사용하여 2회의 중복 실험을 수행하였고, 그 데이터는 도 24에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. MHB 중에서 8일 인큐베이션 후에는 비개질된 대조군에 비해 첨가제 개질된 샘플 상에서 대략 3 log (99.9%)의 이. 콜라이 부착 감소가 관찰되었지만, 이 실험 조건 하에 인간의 풀링된 소변 중에서 8일 인큐베이션 후에는 감소가 관찰되지 않았다. 이는 시험관내 박테리아-표면 상호작용에 대한 실험 조건의 차별적인 영향을 입증한다.

실시예 9: 인간의 풀링된 소변 중에서 24 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 이. 콜라이 부착의 SEM 영상화

박테리아 부착 실험을 위한 인간 소변 (HU)을 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하였다. HU를 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다. 임상용 요로병원성 이. 콜라이 균주 (이. 콜라이 67)의 접종물을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 HU 중 10⁶ CFU/mL로 제조하였다. 1 밀리리터 (1 mL)의 접종물 용액을 샘플을 함유하는 마이크로원심분리 튜브에 첨가하고, 샘플을 최소한의 교반 하에 37℃에서 12 h 동안 인큐베이션하였다. 12 h 후에, 샘플을 750 μL의 PBS로 3x 세척하고, 1 mL의 멸균 HU가 함유된 새로운 마이크로원심분리 튜브로 옮겼다. 샘플을 추가로 또 다른 12 h 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 그 후에, 샘플을 750 μL의 PBS로 3x 세척하고, 4℃에서의 밤새 고정을 위해 카코딜레이트 완충제 중 2% 글루타르알데히드를 함유하는 마이크로원심분리 튜브로 옮겼다. 고정 후에, 샘플을 10 min 동안 차등 에탄올 용액 (예를 들어, 50%, 70%, 90% 및 100%)으로 탈수시키고, 이어서 10 min 동안 헥사메틸디실라잔에서의 침지에 의해 건조시킨 다음에, 밤새 공기 건조시켰다.

건조된 샘플을 금으로 스퍼터 코팅된, 양면 접착 카본 태브를 사용하여 알루미늄 SEM 스터브 상에 삼중으로 탑재하고, 이차 전자 검출기를 갖는 히타치 SU3500 SEM으로 영상화하였다. 10 kV의 가속 전압 및 5 mm의 작업 거리를 사용하였다. 비개질된 PU 대조군 및 2%의 화합물 22로 개질된 PU의 3개의 복제 막대의 500x 배율에서의 대표 영상이 도 25에 제시되어 있다. 독립적 박테리아 또는 군집체로서 존재하는, 고농도로 부착되어 있는 이. 콜라이 (담회색의 막대-형상 구조)가 비개질된 PU 대조군 샘플 상에서 가시적이었다. 대조적으로, 첨가제-개질된 표면 상에서는 극소수의 이. 콜라이가 관찰되었다.

실시예 10: 임상용 소변 중에서 24 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 박테리아 부착

시험을 위한 폴리우레탄 카테터 튜빙을, 먼저 첨가제 화합물 22를 상업적 공정을 사용하여 2%의 부하량으로 카르보탄 3595A (CB 95A) 폴리우레탄 수지 중으로 배합함으로써 제조하였다. 이어서, 배합되어 있지 않은 CB 95A 수지 및 화합물 22와 배합된 CB 95A 수지 둘 다를 상업적 공정을 사용하여 7F 튜빙 (외부 직경 = 2.4 mm; 내부 직경 = 1.5 mm)으로 압출시켰다.

임상용 소변 샘플을 환자로부터 유치 요관 스텐트로 수집하여, 사용할 때까지 4℃에서 저장하였다. 각각 500 (500 μL)의 샘플을 진탕 하에 24 h 동안 37℃에서 인큐베이션하고, 이어서 배양물을 플레이팅하여 총 부유성 박테리아를 세었다. 박테리아 성장을 제시하는 소변 샘플 (> 2.0 x 10³ CFU/mL)을 폴리우레탄 튜빙 샘플을 사용한 박테리아 부착 시험에 사용하였다. 몇몇의 소변 샘플은 배양 플레이트로부터 관찰된 바와 같이 복수의 박테리아 균주를 함유하였다.

튜빙 샘플을 1.0 cm 세그먼트로 절단하고, 에틸렌 옥시드 멸균하고, 멸균 마이크로원심분리 튜브에 넣었다. 500 (500 μL)의 임상용 소변을 샘플을 함유하는 마이크로원심분리 튜브에 첨가하고, 샘플을 최소한의 교반 하에 37℃에서 24 h 동안 인큐베이션하였다. 24 h 후에, 샘플에 대한 박테리아 부착을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 정량화하였다.

각각의 임상용 소변 샘플에 대해 n = 3인 막대 샘플을 사용하여 2 또는 3회의 반복 실험을 수행하였고, 그 데이터는 도 26에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 각각의 임상용 소변 샘플에서 관찰된 주요 박테리아 콜로니 유형의 수가 (+) 기호로 표시된다. 박테리아 부착에서의 통계적으로 유의한 감소는 시험된 임상용 소변 샘플 중 8/9 소변으로 첨가제 개질된 샘플 상에서 관찰되었다.

실시예 11: 인공 소변 및 인간의 풀링된 소변 중에서 24 h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 이. 콜라이 부착

인공 소변 (AU)은 문헌 (McLean RJ et al., An in vitro ultrastructural study of infectious kidney stone genesis, Infection and Immunity, 1985, vol 49(3):p805-811)에 기재된 레시피에 따라 제조하였다. 인간 소변 (HU)은 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하였다. AU 및 HU 둘 다를 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 제조 또는 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다. 박테리아 부착 시험을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 수행하며, 여기서 튜빙 샘플은 길이가 1.5 cm이며, 박테리아 접종물 용액은 AU 또는 HU 중 10⁶ CFU/mL로 제조되었다.

HU의 경우에는 n = 3인 튜빙 샘플을 사용하여 1회의 실험을 수행하였고, AU의 경우에는 n = 3인 샘플을 사용하여 2회의 중복 실험을 수행하였다. 그 결과는 도 27에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 24 h의 인큐베이션 후에 AU 및 HU 둘 다에서 비개질된 대조군 튜빙에 비해 첨가제-개질된 카테터 튜빙 상에서 대략 2-3 log (99-99.9%)의 이. 콜라이 부착 감소가 관찰되었다.

실시예 12: 유동 조건 하에서의 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 이. 콜라이 부착

유동 하에서의 박테리아 부착 시험을 위한 재-순환 시스템은 도 28에 도시된 바와 같이 구성되었다. 시스템은 연동 펌프를 사용하여 시험 회로를 통해 순환되는 접종물 용액을 함유하는 저장소로 이루어져 있었다. 각각의 시험 회로는 실리콘 펌프 튜빙 조각 (길이 = 18", 내부 직경 = 1.65 mm)을 통해 연결된, 길이가 20"인 2개의 시험 튜빙 조각으로 이루어져 있었다. 각각의 회로의 유입구 튜빙 단부는 접종물 용액에 잠겨 있었고, 반면에 배출구 단부는 접종물 용액 위로 매달려 있었다. 저장소는 37℃ 수조에서 유지되었으며, 환경에 대해 밀봉된 채로 유지되었다. 실험당 1개의 비개질된 대조군 튜빙 회로 및 1개의 첨가제-개질된 튜빙 회로를 시험하였고, 회로 둘 다는 동일한 접종물 저장소로부터 공급되었다.

재-순환 유동 시스템의 모든 구성요소는 오토클레이브 또는 에틸렌 옥시드에 의해 멸균되었다. 인공 소변 (AU)은 문헌 (McLean RJ et al., An in vitro ultrastructural study of infectious kidney stone genesis, Infection and Immunity, 1985, vol 49(3):p805-811)에 기재된 레시피에 따라 제조하였다. AU는 여과 멸균하였고, 사용할 때까지 4℃에서 유지하였다. 임상용 요로병원성 이. 콜라이 균주 (이. 콜라이 67)를 진탕 하에 37℃에서 트립신 대두 브로쓰 (TSB) 중에서 밤새 성장시켰다. 박테리아 접종물 용액을 제조하기 위해 박테리아 배양물을 10 min 동안 4,500 rpm으로 원심분리하고, 세척하고, 10⁶ CFU/mL의 농도로 AU에 재현탁시켰다.

실험을 시작할 때, 멸균 AU가 함유된 저장소를 유동 시스템에 연결하고, 멸균 AU를 10 min 동안 0.5 mL/min으로 시험 회로를 통해 순환시켜 튜빙을 예비-컨디셔닝하고 유량을 확증한다. 10 min 후에, 깨끗한 AU 저장소를 300 mL의 이. 콜라이 접종물 용액을 함유하는 저장소로 대체하였고, 이는 자기 교반 막대를 사용하여 연속적으로 교반되었다. 접종물 용액을 24 h 동안 0.5 mL/min으로 시험 회로를 통해 순환시켰다.

24 h 후에, 펌프를 정지시키고, 접종물 용액을 회로로부터 배액시켰다. 길이가 1.5 cm인, 시험 튜빙의 4개의 샘플을 각각의 시험 회로의 원위부 (펌프 튜빙의 하류)로부터 절단하였다. 샘플 상의 박테리아 부착을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 결정하였다. 중복 실험을 수행하였고, 유동 하에서의 박테리아 부착에 대한 데이터는, 동일한 유형의 샘플 및 동일한 배지 / 시간프레임에 대한 정적 조건 하에서의 부착 (실시예 11로부터 가져온 데이터)과 함께 도 29에 제공되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다.

유동의 존재 하에, 비개질된 대조군에 대비된 첨가제-개질된 샘플 상의 박테리아 부착 감소는 정적 조건과 비교하여 더욱 증폭되는 것으로 관찰되었다. 구체적으로, 유동 조건 하에 첨가제-개질된 튜빙 상에서 대략 4 log (99.99%)의 감소가 관찰되었다. 박테리아 부착에서의 정량적 감소는 SEM 영상화에 의해 추가로 확증되었다.

실시예 13: 화합물 22가 함유된 PU 요관 스텐트 프로토타입에 대한 생체내 토끼 연구

예비 생체내 연구를 수행하여, 본 발명의 실시예 첨가제를 사용한 의료 장치 표면 개질이 박테리아 노출 후 감염의 초래를 방지하는 능력을 평가하였다. 모델 장치로서 요관 스텐트 (신장으로부터의 소변 유동의 폐쇄를 예방 또는 치료하기 위해 요관에 삽입된 튜빙)를 사용하는 연구를 위해 토끼 요로 감염 모델을 사용하였다. 결과 측정은 연구 동안의 소변 박테리아 카운트 및 보형물 제거시 장치 표면에 대한 박테리아 부착을 포함하였다.

프로토타입을 제조하기 위해, 먼저 첨가제 화합물 22를 상업적 공정을 사용하여 2%의 부하량으로 카르보탄 3595A (CB 95A) 폴리우레탄 수지 중으로 배합하였다. 이어서, 배합되어 있지 않은 CB 95A 수지 및 화합물 22와 배합된 CB 95A 수지 둘 다를 상업적 공정을 사용하여 7F 튜빙 (외부 직경 = 2.4 mm; 내부 직경 = 1.5 mm)으로 압출시켰다. 압출된 튜빙을 길이가 대략 12 cm인 조각으로 절편화하고, 각각의 조각의 한쪽 말단을 1.0 cm의 직경을 갖는 돼지-꼬리형 컬링으로 열 성형하여 요관 스텐트 프로토타입을 수득하였다. 도 30에 제시된, 길이가 대략 5 cm인 튜빙으로 이루어진 프로토타입의 스텐트-컬링 부분이 연구에 사용되었다.

시험을 위한 모든 장치는 EtO 멸균하였다. 토끼 요로병원성 이-콜라이 균주 (WE 6933)를 사용하여 토끼의 감염을 개시하였다. 박테리아 접종물을 제조하기 위해, 균주를 진탕 하에 37℃에서 트립신 대두 브로쓰 (TSB) 중에서 밤새 성장시켰다. 이어서, 박테리아 배양물을 10 min 동안 4,500 rpm으로 원심분리하고, 세척하고, 10⁷ CFU/mL의 농도로 염수에 재현탁시켰다.

스텐트-컬링을 전신 마취 하에 있는 뉴질랜드 화이트 토끼의 방광 내로 경요도식으로 삽입하였다. 구체적으로, 6Fr 카테터를 초음파를 통해 방광 내로 가이딩하며, 여기서 가요성 단부 가이드와이어가 전진되었다. 카테터를 빼내고, 스텐트-컬링 세그먼트를 가이드와이어 상에 배치하여, 푸셔로서 카테터를 사용하여 방광 내로 삽입하였다. 가이드와이어를 제거하고, 방광을 배액시키고, 1.5 mL의 박테리아 접종물을 카테터를 통해 방광에 주입한 다음에, 0.5 mL의 멸균 염수 플러싱이 이어졌다. 카테터를 빼내고, 초음파를 사용하여 방광 내 스텐트-컬링의 위치를 확증하였다. 토끼가 마취에서 깨어나면, 표준 식이 및 물이 자유롭게 제공되는 개별 케이지에 연구 기간 (7일) 동안 수용하였다.

장치 배치 직전, 및 그후 진정 하에 제1일, 제3일, 제5일 및 제7일에, 소변을 각각의 토끼의 방광으로부터 방광천자를 통해 수집하였다. 토끼 소변의 샘플을 LB 한천 플레이트 상에 적하 및 도말 플레이팅하여, 37℃에서 24 h 동안 인큐베이션하였고, 그 후에 콜로니를 카운팅하여 CFU/mL 단위로 소변 이. 콜라이 농도를 결정하였다. 제7일에, 토끼를 안락사시키고, 스텐트-컬링을 박테리아 부착 분석을 위해 회수하였다. 방광으로부터 제거된 스텐트-컬링은 외피형성 침착물로 피복되어 있는 것으로 밝혀졌으며, 이는 토끼 소변이 침전물을 형성하기 쉬운 것으로 공지되어 있으므로 토끼 모델에서 통상적이다. 장치 표면에 부착된 박테리아를 표면 침착물에 포획된 것으로부터 분리하기 위해 샘플을 두 부분으로 가공하였다: (1) 각각의 스텐트-컬링을 1 cm 조각으로 절편화하고, 각각의 조각으로부터의 외피형성 침착물을 부드럽게 박편화하여 / 긁어내어 마이크로원심분리 튜브에 넣고; (2) 남은 튜빙 조각을 별도의 마이크로원심분리 튜브에 넣었다. 1 mL의 PBS를 각각의 마이크로원심분리 튜브에 첨가하고, 샘플을 초음파처리하여 외피형성 침착물을 분해시키고 부착된/군집된 박테리아를 탈리시켰다. 용액을 CFU 카운트를 위해 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 추가로 가공하였다.

비개질된 대조군을 갖는 토끼에 비해 첨가제-개질된 스텐트-컬링이 이식된 토끼에서 이. 콜라이 소변 농도가 감소되는 경향이 관찰되었다 (제5일 및 제7일에 ~2 log 또는 99% 감소). 외피형성 침착물에 포획된 박테리아를 포함한, 스텐트-컬링 표면에 대한 전체 이. 콜라이 부착은 비개질된 대조군과 비교하여 첨가제-개질된 스텐트-컬링 상에서 ~1 log (90%)만큼 감소되었다. 외피형성 침착물에 포획된 박테리아를 제외한, 스텐트-컬링 표면에 대한 이. 콜라이 부착만을 보면 비개질된 대조군에 비해 첨가제-개질된 스텐트-컬링 상에서 ~3.5 log (99.9%)만큼 감소되었다. 분석된 장치의 수가 적기 때문에 데이터에 대한 통계적 분석은 행할 수 없었다.

실시예 14: 외부 항생제 노출 후에 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 박테리아 부착 (항생제 감수성의 시험관내 시험)

이식된 의료 장치는 박테리아 감염의 발병 또는 잔존을 예방하기 위해 임상 진료에서 종종 국부 또는 전신 전달 항생제와 조합되어 사용된다. 첨가제-개질된 표면이 박테리아 및 생물막의 성장 및 부착을 제어하기 위해 요구되는 외부 적용 항생제의 수준에 영향을 미치는지, 또한 그에 따라 임상 감염률을 제한하는데 도움이 되는 역할을 할 수 있는지를 평가하는 것이 중요하였다.

2%의 첨가제 배합물 22가 함유된 폴리우레탄 막대를 실시예 2에 기재된 방법을 사용하여 제조하였다. 막대 샘플을 1.5 cm 세그먼트로 절단하고, 에틸렌 옥시드 멸균하고, 멸균 마이크로원심분리 튜브에 넣었다.

임상용 요로병원성 이. 콜라이 균주 (이. 콜라이 67)를 진탕 하에 37℃에서 뮐러 힌톤 브로쓰 (MHB) 중에서 밤새 성장시켰다. 박테리아 접종물 용액을 제조하기 위해 박테리아 배양물을 10 min 동안 4,500 rpm으로 원심분리하고, 세척하고, 10⁶ CFU/mL의 농도로 신선한 MHB에 재현탁시켰다. 1 mL의 접종물 용액을 샘플이 함유된 마이크로원심분리 튜브에 첨가하고, 샘플을 최소한의 교반 하에 37℃에서 24 h 동안 인큐베이션하였다. 24 h 후에, 샘플을 750 μL의 PBS로 3x 세척하고, 1 mL의 멸균 MHB가 함유된 새로운 마이크로원심분리 튜브로 옮겼다. 매일 샘플을 세척하고 MHB를 교체하면서 인큐베이션을 7일 동안 계속하였다. 7일 후에, 막대 샘플을 세척하고, 다양한 농도 (0-0.5 μg/mL)의 MHB 중 시프로플록사신 항생제 용액 1 mL가 함유된 마이크로원심분리 튜브로 옮겼다. 막대를 24 h 동안 시프로플록사신 용액 중에서 인큐베이션하고, 그 후에 이들을 세척하여, 막대에 대한 박테리아 부착을 실시예 4에 기재된 방법에 따라 정량화하였다.

각각의 시프로플록사신 농도에서 시험되는 n = 2인 2개의 막대를 사용하여 2회의 실험을 수행하였고, 그 결과는 도 31에 제시되어 있다. 완전한 박테리아 사멸을 달성하는데 있어서 비개질된 대조군과 비교하여 첨가제-개질된 샘플 상에서 보다 낮은 농도의 시프로플록사신 항생제가 요구되었으며, 이는 개질된 표면이 장치에서 콜로니를 이루고 있는 박테리아의 외부 적용 항생제에 대한 감수성에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 그러나, 이러한 효과가 박테리아의 병독성 인자에 표면이 직접적으로 영향을 미친 결과인지 또는 단순히 박테리아 부착의 제한에 의해, 소정의 효능을 위해 보다 적은 항생제를 필요로 하는 표면의 능력의 결과인지는 분명하지 않았다.

실시예 15: 실리콘 막대 상의 박테리아 부착

박테리아 부착 시험을 위한 실리콘 막대 프로토타입을 실험실에서 상업적 실리콘 압출 또는 성형 공정을 시뮬레이션한 방법을 사용하여 제조하였다. 의료용 등급의 2-파트 경화 실리콘 엘라스토머 MED-4780 및 MED-4765를 누실로부터 입수하였다. 동등량으로 공급된 파트 A 및 파트 B 화합물을 독립적으로 유리 표면 상의 테플론-코팅된 롤링 핀 또는 2-롤 밀을 사용하여 연화시켰다. 이어서, 동일한 장비를 사용하여 반복된 혼련 작업에 의해 첨가제 화합물을 파트 A 중으로 블렌딩하였다. 이어서, 파트 A 블렌드를 2 또는 4 wt%의 첨가제 부하량 (사용된 배합물에 따라)을 함유하는 완전히 혼합된 수지가 제조될 때까지 동등한 질량의 파트 B와 추가로 블렌딩하였다.

블렌드를 플라스틱 시린지에 충전하고, 0.2-0.3 mL/min의 속도로 시린지 펌프를 사용하여 원통형 막대 구조로 모의 압출시켰다. 압출된 막대를 20 min 동안 116℃의 공기 유동 오븐에서 경화시켰다.

막대 샘플을 1.5 cm 세그먼트로 절단하고, 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 PBS 또는 인간의 풀링된 소변 (HU) 중에서 박테리아 부착에 대해 시험하였다. 실험을 위한 HU는 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하고, 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다. 하기 박테리아 균주를 시험에 사용하였다: 에스. 에피더미디스 ATCC 35984, 에스. 아우레우스 뉴먼, 이. 파에칼리스 33186, 이. 콜라이 67, 피. 아에루기노사 AK-1, 케이. 뉴모니아에 280, 및 피. 미라빌리스 296. 모든 미생물 균주는 로손 헬쓰 리서치 인스티튜트 (온타리오주 런던 소재)로부터 입수하였고, 이. 파에칼리스를 제외한 모든 균주는 인간 감염 (혈액, 요로 등)으로부터의 임상 분리주였다. 접종물 용액은 10⁸ CFU/mL (2 h 실험) 또는 10⁶ CFU/mL (>24 h 실험)의 농도로 제조하였다. 24 h를 넘어 연장되는 실험의 경우에는, 실시예 7에 기재된 바와 같이 샘플 세척 및 배지 교체를 24 h마다 수행하였다.

각각의 박테리아 균주 및 평가 조건에 대해 n = 3인 막대 샘플을 사용하여 2회의 중복 실험을 수행하였고, 그 데이터는 도 32-36에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 시험된 배합물 및 박테리아에 따라 PBS 및 HU 중 2 h에서, 비개질된 대조군에 비해 첨가제 개질된 샘플 상에서 박테리아 부착의 최대 3 log (99.9%)의 감소가 관찰되었다. 시험된 3종의 박테리아 (이. 콜라이, 피. 아에루기노사, 이. 파에칼리스) 경우에 HU 중 24 h에서 최대 2 log (99%)의 감소가 유지되었다. 연장된 연구는 이. 콜라이의 경우에만 수행하였고, 시험관내 실험 조건 하에 3일째에 감소가 줄어들었다.

도 36은 화합물 43에 대한 2 h에서의 박테리아 부착을 제시하는 누적 그래프를 도시한다. 이 그래프는 실리콘 표면 상의 그람 양성 및 그람 음성 박테리아 종 둘 다의 부착을 감소시키는데 있어서의 첨가제 화합물 43의 광범위한 스펙트럼 효능을 입증한다.

실시예 16: 희석된 혈장 또는 혈청 중에서 24h 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 막대 상의 에스. 아우레우스 부착

특정 의료 장치는, 장치 표면에 부착되고 박테리아 부착에 영향을 미칠 수 있는 다양한 양의 단백질을 함유하는 생물학적 유체와 접촉해 있다 (예를 들어 혈액과 접촉해 있는 혈관내 카테터). 따라서, 첨가제-개질된 표면이 단백질-함유 유체의 존재 하에 박테리아 부착에 저항할 수 있는지를 평가하는 것이 중요하였다. 시험관내 시험에서, 혈액을 대표하기 위해 PBS에 희석되고 TSB 성장 배지가 보충된 혈장 또는 혈청을 사용하였으며, 이는 동일한 단백질을 함유하기 때문이다.

2%의 첨가제 화합물 22가 함유된 폴리우레탄 막대를 실시예 2에 기재된 방법을 사용하여 제조하였다. 막대 샘플을 1.5 cm 세그먼트로 절단하고, 에틸렌 옥시드 멸균하여, 24h 박테리아 부착 검정에서 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 시험하였다. 에스. 아우레우스 뉴먼 균주는 로손 헬쓰 리서치 인스티튜트 (온타리오주 런던 소재)로부터 입수하였다. 신선한 인간 혈장 (적어도 3명의 공여자로부터 풀링되고, ACD 또는 Na 시트레이트로 항응고처리됨) 및 신선한 풀링된 혈청은 바이오켐드 서비시즈 (Biochemed Services; 버지니아주 윈체스터 소재)로부터 입수하였다. 접종물 용액은 50% PBS, 25% TSB 성장 배지 및 25% 혈장 또는 혈청의 혼합물에 10⁶ cfu/ml의 박테리아를 함유하도록 제조하였다. 막대 샘플은 24h 인큐베이션을 위해 접종물 용액으로 옮기기 전에, 단백질 부착이 가능하도록 2h 동안 100% 혈장에서 인큐베이션함으로써 예비-컨디셔닝하였다.

n = 3인 막대 샘플을 사용하여 수행된 실험의 결과는 도 37에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 희석된 혈장 또는 혈청 중에서 24h 인큐베이션 후에 비개질된 대조군과 비교하여 첨가제 개질된 샘플 상에서 ~2 log (99%)의 에스. 아우레우스 부착 감소가 관찰되었다. 이들 실험은 단백질-함유 용액의 존재 하에 박테리아 부착에 저항성이 있는 개질된 표면의 능력을 입증한다.

실시예 17: 다양한 유동 / 전단 속도의 유동 조건 하에서의 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 이. 콜라이 부착

의료 장치는 다양한 유동 / 전단 속도를 겪고, 생물막 형성은 전단력의 영향을 받는 것으로 공지되어 있으며, 여기서 일부 경우에 보다 빠른 전단 속도는 생물막 발생을 촉진하는데, 이는 박테리아 군락이 공격적인 조건에 반응하여 성장을 상향조절하기 때문이다. 첨가제-개질된 표면이 다양한 유량에서 박테리아 부착에 저항할 수 있는지를 평가하는 것이 중요하였다.

실시예 12에 기재된 방법을 사용하나, 단, 4.5 ml/min (226 s^-1의 내강 벽 전단 속도에 상응함)의 보다 고속의 유량을 사용하여, 24h의 인공 소변 유동 동안 비개질된 및 2%의 화합물 22를 함유하는 첨가제-개질된 7F 폴리우레탄 카테터 튜빙에 대한 이. 콜라이 67 부착을 평가하였다. 1회의 실험을 수행하였고, 유동 회로로부터의 4개의 1.5 cm 길이의 샘플을 박테리아 부착에 대해 분석하였다. 그 데이터는 0.5 ml/min의 유량 (25 s^-1의 내강 벽 전단 속도에 상응함)을 이용하는 실시예 12로부터의 유사한 데이터와 함께 도 38에 제공되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다.

본 실험 구성에서, 보다 빠른 전단 속도는 모든 시험 샘플 상에서 보다 높은 전체 이. 콜라이 부착 및 아마도 생물막 형성을 유도하였지만, 여전히 비개질된 대조군 튜빙과 비교하여 2%의 화합물 22로 개질된 튜빙 상에서 ~3 log (99.9%)의 감소가 관찰되었다. 이러한 데이터는 개질된 표면이 공격적인 조건 하에서도 박테리아 부착 및 생물막 형성에 저항하는 능력을 갖는다는 것을 시사한다.

실시예 18: 연장된 시간프레임 (7일) 동안 유동 조건 하에서의 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 이. 콜라이 부착 및 생물막 형성

연장된 시간프레임 동안 폴리우레탄 튜빙 샘플 상의 박테리아 부착 및 생물막 형성을 평가하기 위해, 신선한 배지의 공급 및 박테리아 폐기물의 제거를 허용함으로써, 연속적인 생물막 성장을 가능하게 하고 생체내 조건을 보다 유사하게 시뮬레이션하는 비-순환 유동 시스템을 설계하였다. 시스템은 도 39에 도시되어 있으며, 실리콘 연동 펌프 튜빙에 연결되고 5L 멸균 인공 소변 (AU) 저장소로부터 공급되는 시험 튜빙으로 구성된 유동 회로로 이루어져 있었다. 시험 튜빙 세그먼트의 길이는 총 59" (펌프의 근위 및 원위)인 반면에, 실리콘 펌프 튜빙 세그먼트의 길이는 18"였다.

비개질된 및 2%의 화합물 22를 함유하는 첨가제 개질된 7F 폴리우레탄 튜빙을 실시예 12에 기재된 바와 같이 제조하였다. 2개의 회로를 동시에 구성하였으며, 하나는 비개질된 대조군 시험 튜빙을 사용하고 하나는 첨가제-개질된 시험 튜빙을 사용하였다. 시스템의 모든 구성요소는 오토클레이브 또는 에틸렌 옥시드에 의해 멸균되었다. 인공 소변 및 10⁸ cfu/ml의 이. 콜라이 67을 함유하는 박테리아 접종물 용액 또한 실시예 12에 기재된 바와 같이 제조하였다.

실험을 시작할 때, 회로를 10 min 동안 멸균 AU 유동으로 프라이밍하였다. 이어서, 회로 공급 튜빙 (인라인 필터 부재)을 37℃ 수조에서 교반 하에 유지되고 있는 접종물 용액이 함유된 플라스크 내로 삽입하였다. 접종물을 2h 동안 회로를 통해 펌핑하여 튜빙 내강내의 표면 상에 박테리아를 시딩하였다. 2h 후에, 펌프를 정지시키고, 유체를 인라인 스톱콕 및 튜빙 클램프를 사용하여 회로의 주요 부분에 잠궜다. 접종물 플라스크를 5L 멸균 AU 공급 저장소로 대체하고, 접종물 용액에 이전에 침지되었던 공급 튜빙 세그먼트를 폐기하고 0.45 μm 필터 어셈블리에 연결된 새로운 튜빙 세그먼트로 대체하여, 시딩된 회로로부터 멸균 AU 공급 저장소로의 역류 또는 박테리아 이동을 방지하였다. 새로운 튜빙 세그먼트 및 필터를 스톱콕을 통해 멸균 AU로 프라이밍하여 회로 내로의 공기 기포의 도입을 방지하였다. 펌프를 재시작하고, 스톱콕 / 클램프를 개방하여 0.5 ml/min의 유동을 재개하였다.

24h에, 펌프를 정지시키고, 원위 튜빙을 폐기물 플라스크 마개로부터 ~15 cm 상류에서 클램핑하였다. 클램프의 하류에 있는 유체를 배액시키고, 3개의 1.5 cm 튜빙 샘플을, SEM 및 생물막 형성을 영상화하기 위한 크리스탈 바이올렛 (CV) 염색용 샘플과 함께, 박테리아 카운트용으로 절단하였다. 남아있는 회로의 원위 단부를 폐기물 플라스크 내로 재삽입하고, 유동을 재시작하여 추가의 샘플을 채취하는 제3일 및 제7일까지 계속하였다. 박테리아 카운트를 위한 샘플을 세정하고 실시예 4에 기재된 바와 같이 가공하였다. SEM을 위한 샘플을 세정하고, 가공하여, 이차 전자 검출기와 함께 작동되는 FEI XL30 ESEM을 사용하여 실시예 9에 기재된 바와 같이 영상화하였다. 20 kV의 가속 전압, 3의 스팟 크기 및 6.5 mm의 작업 거리를 사용하였다. CV 염색을 위한 튜빙 샘플을 종방향으로 슬라이싱하고, 15 min 동안 물 중 0.1% CV 용액 중에 담궈두었다. 샘플을 제거하고, 청정수에 3x 침지시킴으로써 부드럽게 세정하고, 촬영하였다. 추가적으로, 튜빙을 생물오손의 증거를 찾기 위해 실험 지속기간 내내 육안으로 검사하였다.

7일 동안 시험 튜빙 상의 내강내의 이. 콜라이 부착은 도 40에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 모든 시점에서 대조군과 비교하여 개질된 튜빙 상에서 이. 콜라이 부착에서의 유의한 감소가 관찰되었다: 제3일까지는 5 log (99.999%) 및 제7일에는 3 log (99.9%).

튜빙 상의 생물오손에서의 차이는 제3일부터 시작하여 육안으로 가시적이었다. 구체적으로, 생물막으로 추정되는 백색 슬러리가 비개질된 튜빙의 내강에서 관찰된 반면에, 화합물 22로 개질된 튜빙은 깨끗하게 남아있었다. 크리스탈 바이올렛 염색은 비개질된 튜빙 상에서의 생물막의 상당한 축적을 확증하였으며, 반면에 첨가제-개질된 튜빙 상에서는 생물막 형성이 관찰되지 않았다. 생물막 형성의 사진은 도 41에 제시되어 있다.

추가적으로, 시험 튜빙 상의 생물막 형성에서의 차이는 SEM 영상화를 통해 확증되었다. 매시점마다, 2개의 1 cm 길이의 샘플을 비개질된 대조군 및 첨가제-개질된 튜빙 둘 다에 대해 영상화하였고, 각각의 샘플의 4개의 랜덤 영상을 취하였다. 5000x의 대표 영상은 도 42에 제시되어 있다. 랜덤 영상의 영상 분석에 기반하여, 비개질된 대조군 표면의 100%가 생물막으로 피복되어 있었고, 반면에 화합물 22로 개질된 표면의 < 5%가 가시적인 박테리아를 갖고 있었다.

실시예 19: 유동 조건 하에서의 화합물 22가 함유된 PU 카테터 튜빙 상의 다양한 박테리아 종의 박테리아 부착

비개질된 대조군 및 2%의 화합물 22로 첨가제 개질된 7F 폴리우레탄 카테터 튜빙에 대한 다양한 박테리아 종의 부착을 실시예 18에 기재된 방법을 사용하여 비-순환 유동 시스템에 의해 조사하였다.

하기 박테리아 균주를 시험에 사용하였다: 피. 미라빌리스 296, 에스. 아우레우스 뉴먼, 에스. 에피더미디스 35984 및 이. 파에칼리스 33186. 모든 미생물 균주는 로손 헬쓰 리서치 인스티튜트 (온타리오주 런던 소재)로부터 입수하였다. 피. 미라빌리스 296 요로병원체를 사용한 실험에서는 인공 소변을 사용한 반면에, 모든 다른 박테리아를 사용한 실험에서는 75% PBS / 25% TSB (트립신 대두 브로쓰)의 혼합물을 사용하였다. 박테리아 균주를 진탕 하에 37℃에서 TSB 중에서 밤새 성장시켰다. 박테리아 접종물 용액을 제조하기 위해 박테리아 배양물을 10 min 동안 4,500 rpm으로 원심분리하고, 세척하고, 실험 배지에 10⁸ cfu/ml로 재현탁시켰다. 0.5 ml/min의 유량을 사용하였고, 각각의 회로의 원위 부분으로부터의 4개의 1.5 cm 길이의 샘플을 24h 후에 실시예 18에 기재된 바와 같이 박테리아 부착에 대해 분석하였다.

24h의 유동 후에 튜빙에 대한 박테리아 부착은 실시예 18로부터의 이. 콜라이 데이터와 함께 도 43에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 비개질된 대조군 튜빙에 대비된 화합물 22로 개질된 튜빙 상의 박테리아 부착에서의 유의한 감소가 시험된 모든 종에 대해 24h에서 확인되었으며, 이는 개질된 표면의 전반적인 부착방지 특성을 시사한다.

실시예 20: 상업용 요관 스텐트 제품과 비교된, 화합물 22가 함유된 PU 튜빙 상의 요로병원체 부착

비개질된 대조군 및 2%의 화합물 22로 첨가제 개질된 7F 폴리우레탄 튜빙에 대한 요로병원체의 부착을 선도적인 제조업체로부터 상업적으로 입수가능한 7F 요관 스텐트 튜빙과 비교하여 조사하였다. 인공 소변 레시피를 제외하고는, 실시예 11에 기재된 방법을 이용하였으며, 여기서 문헌 [Brooks T. et al., "A simple artificial urine for the growth of urinary pathogens." Letters in Applied Microbiology 1997, Vol. 24(3):203-6]에 기반한 레시피를 사용하였다.

시험을 위한 상업용 요관 스텐트는 의료 용품 판매업체로부터 입수하였으며, 표 2에 열거되어 있다. 스텐트를 가능할 때마다 배액 개구의 존재를 피하려고 노력하면서, 1.5 cm 조각으로 절편화하고, 에틸렌 옥시드에 의해 멸균하였다. 시험을 위한 박테리아 균주 (이. 콜라이 67, 이. 파에칼리스 33186 및 피. 미라빌리스 296)는 로손 헬쓰 리서치 인스티튜트 (온타리오주 런던 소재)로부터 입수하였다. 이. 콜라이 및 이. 파에칼리스 부착은 인간의 풀링된 소변 (HU) 중에서 24h 인큐베이션 후에 평가하였고, 반면에 피. 미라빌리스 부착은 상기 종이 소변의 pH를 증가시킬 수 있으며 정적 시험관내 시스템에서 생존율을 유지하기 위해서는 완충 매질을 요구하기 때문에 인공 소변 (AU) 중에서 평가하였다.

24h 후에 튜빙 샘플에 대한 박테리아 부착은 도 44에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 2%의 화합물 22로 개질된 튜빙은 시험된 모든 3종의 박테리아에 대해 비개질된 대조군 및 모든 상업용 제품과 비교하여 부착에서의 유의한 감소 (p<0.05의 t-검정)를 제시하였다. 특정 상업용 제품 상에 존재하는 친수성 또는 윤활성 코팅은 이들 실험에서의 박테리아 부착에 영향을 미치지 않는 것으로 보였다.

표 2. 비교 시험에 사용된 상업용 요관 스텐트 제품.

실시예 21: 상업용 요관 스텐트 제품과 비교된, 유동 조건 하에서의 화합물 22가 함유된 PU 튜빙 상의 이. 콜라이 부착

유동 하에서의 비개질된 대조군 및 2%의 화합물 22로 첨가제 개질된 7F 폴리우레탄 튜빙 상의 이. 콜라이 부착을 상업용 요관 스텐트 제품 - 씨. 알. 바드 인크.(C. R. Bard Inc.)에 의해 제조된 인레이 옵티마와 비교하여 조사하였다. 요관 스텐트 제품을 수용하기 위한 회로 설계에 일부 변형을 가하여, 실시예 12에 기재된 방법을 사용하였다. 구체적으로, 바드 인레이 옵티마는 카테터 샤프트의 길이를 따라 ~2 cm 이격된 배액 개구를 갖기 때문에, 모든 시험 회로는 7F 폴리우레탄 대조군 튜빙으로 구성되었으며, 여기서 시험 튜빙의 4개의 2 cm 세그먼트가 폴리프로필렌 커넥터를 사용하여 펌프의 하류에서 직렬로 연결되었다. 평가되는 모든 시험군에 대해 동일한 구성을 사용하였다. 이. 콜라이 67 균주로 0.5 ml/min의 유량을 사용하여 인공 소변 중에서 실험을 수행하였다. 실험이 끝날 때, 2 cm 절편을 폴리프로필렌 커넥터로부터 제거하고, 에지 효과를 제거하기 위해 각각의 에지로부터 0.5 cm를 트리밍하였다. 튜빙의 남아있는 1 cm를 박테리아 카운트를 위해 실시예 12에 기재된 바와 같이 가공하였다.

24h의 유동 후에 튜빙 샘플에 대한 이. 콜라이 부착은 도 45에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 2%의 화합물 22로 개질된 튜빙은 비개질된 대조군 튜빙 또는 바드 인레이 옵티마 스텐트 튜빙과 비교하여 부착에서의 ~3 log (99.9%)의 감소를 제시하였다 (p<0.05의 t-검정).

실시예 22: 인공 소변 중에서 2주의 인큐베이션 후에 화합물 22가 함유된 PU 튜빙의 박테리아-매개 외피형성

특정 박테리아 종은 장치 표면 상에서 생물학적 유체로부터의 외피형성 또는 염의 침전을 촉진할 수 있다. 이는 장치 기능에 영향을 미쳐, 장치 고장 (예를 들어 배액에 영향을 미치는 요관 스텐트의 차단)으로 이어질 뿐만 아니라, 환자의 편안감에 부정적 영향을 미치고 다른 합병증 및 동반이환을 유도할 수 있다. 피. 미라빌리스는 인간 소변에서 발견되는 박테리아 종으로, 이는 우레아를 절단함으로써, 소변의 pH를 상승시키는 암모니아를 방출시키는 그의 능력으로 인해 비뇨기과용 장치 상에서의 외피형성에 빈번하게 연관된다. 이는 궁극적으로 소변에 존재하는 다가 이온의 침전을 개시하여, 스텐트 또는 카테터 표면 상에서의 스트루바이트 (MgNH₃PO₄) 또는 아파타이트 (CaPO₄) 결정의 형성으로 이어진다.

본 발명의 화합물 22로 개질된 표면의 박테리아-매개 외피형성에 저항하는 능력을, 앨버타주 에드먼턴 소재의 의료 장치 시험 실험실인 이노보테크(Innovotech)에 의해 설계된 2주 시험관내 모델을 사용하여 조사하였다. 비개질된 대조군 및 2%의 화합물 22를 함유하는 첨가제-개질된 7F 폴리우레탄 튜빙을 실시예 12에 기재된 바와 같이 제조하였다. 튜빙을 3.8 cm 길이의 샘플로 절단하고, 이를 12-웰 배양 플레이트 (이노보테크의 베스트(BEST)™ 플레이트)의 뚜껑 상에 "U-자형"으로 탑재하였으며, 여기서 시험군당 n = 6인 샘플을 갖는다. 탑재된 샘플 및 플레이트를 에틸렌 옥시드에 의해 멸균하였다.

인공 소변 (AU)은 문헌 [Brooks T. et al., "A simple artificial urine for the growth of urinary pathogens." Letters in Applied Microbiology 1997, Vol. 24(3):203-6]으로부터의 레시피에 기반하여 제조하였다. AU를 여과-멸균하고, 사용할 때까지 4℃에서 저장하였다. 이노보테크에 의해 취급되는 피. 미라빌리스의 임상 균주 (Mil# 06-0116-3)를 극저온 스톡으로부터 트립신 대두 한천 (TSA) 상에 스트리킹하고, 37℃에서 ~20h 동안 배양한 다음에, 유사하게 계대-배양하였다. 계대-배양으로부터의 콜로니를 진탕 하에 ~20 h 동안 37℃에서 TSB 중에서 성장시킨 다음에, 10⁶ cfu/ml로 인공 소변 중의 피. 미라빌리스 접종물을 제조하는데 사용하였다. 4 ml의 접종물 용액을 샘플을 함유하는 배양 플레이트의 각각의 웰에 첨가하여, 접종물에 ~2.8 cm 길이의 튜빙이 잠겨 있도록 하였다. 플레이트를 회전 진탕기 상에 배치하고, 14일 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 48h마다, 뚜껑을 신선한 접종물이 함유된 새로운 플레이트로 옮김으로써 접종물을 대체하였다. 14일 후에, 샘플을 5 ml의 멸균수에 침지시킴으로써 3x 세정하였다. 이어서, 샘플을 뚜껑으로부터 제거하고, 30 min 동안 4% 질산 중에서 초음파처리하여 외피형성 침착물을 축출하였다. 침착물을 24h 동안 질산 용액에 용해되도록 하고, 이어서 표준 방법을 사용하여 원자 흡수 분광분석법 (애질런트 220 FS 원자 흡수 분광광도계, 앨버타 대학교, 화공재료공학부)에 의해 칼슘 및 마그네슘 함량에 대해 분석하였다.

표면적에 대해 정규화된, 튜빙 시험 샘플 상에 침착된 칼슘 및 마그네슘의 질량은 도 46에 제시되어 있으며, 이는 외피형성 침착물의 총 질량과 상관관계가 있다. 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 2%의 화합물 22로 개질된 폴리우레탄 튜빙은 비개질된 폴리우레탄 튜빙보다 59% 더 적은 전체 칼슘 및 마그네슘-기반 침착물을 표면 상에 가지며, 이는 박테리아-매개 외피형성을 감소시키는 표면 개질의 능력을 시사한다.

실시예 23: PBS 중에서 2h 인큐베이션 후에 화합물 43, 44, 45, 및 38이 함유된 PU 막대 상의 박테리아 부착

폴리우레탄 막대를 실시예 2 또는 4에 제공된 것들에 추가의 화합물을 사용하여 실시예 2에 기재된 방법에 의해 제조하였다. 비개질된 대조군 및 첨가제-개질된 막대 상의 에스. 아우레우스 뉴먼 및 에스. 에피더미디스 35984 부착을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 평가하였고, 그 결과는 도 47에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 비개질된 대조군에 비해 첨가제 개질된 샘플 상의 에스. 아우레우스 및 에스. 에피더미디스 부착에서의 감소는 시험된 첨가제 배합물 및 박테리아 종에 따라, ~1.5 내지 2.5 log (>99%)의 범위였다.

실시예 24: 인간의 풀링된 소변 중에서 24h 인큐베이션 후에 화합물 43, 44, 45, 38, 및 11이 함유된 PU 막대 상의 이. 콜라이 부착

폴리우레탄 막대를 실시예 1 또는 4에 제공된 것들에 추가의 화합물을 사용하여 실시예 2에 기재된 방법에 의해 제조하였다. 인간 소변 (HU)을 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하였다. HU를 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 제조 또는 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다. 이. 콜라이 67 부착 시험을 길이가 1.5 cm인 막대 샘플, HU 중 10⁶ CFU/mL로 제조된 박테리아 접종물 용액, 및 24h의 인큐베이션 시간으로, 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 수행하였다.

그 결과는 도 48에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 비개질된 대조군에 비해 첨가제 개질된 샘플 상의 이. 콜라이 부착에서의 감소는 시험된 첨가제 배합물에 따라, 0 내지 ~2.5 log (> 99%)의 범위였다.

실시예 25: 화합물 22, 45 및 38, 및 방사선비투과성 충전제가 함유된 PU 막대 상의 박테리아 부착

2%의 화합물 22, 45 및 38이 함유된 폴리우레탄 막대를 실시예 2에 기재된 방법 및 20%의 BaSO₄ 방사선비투과성 충전제의 존재 및 부재 하에 카르보탄 PC3585A 수지를 사용하여 제조하였다. 수지 둘 다는 의료용 폴리우레탄 공급업체 (루브리졸®)로부터 입수하였다. 박테리아 부착 시험을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 수행하였다. 에스. 아우레우스 뉴먼 및 에스. 에피더미디스 35984 부착은 PBS 중에서 2h 인큐베이션 후에 평가하였다. 이. 콜라이 67 부착은 인간의 풀링된 소변 (HU) 중에서 2h 인큐베이션 후에 평가하였다. HU는 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하고, 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다.

그 결과는 도 49에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 각각의 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 각각의 대조군에 비해 첨가제 개질된 샘플 상의 박테리아 부착에서의 감소는 시험된 첨가제 배합물 및 박테리아 종에 따라, ~1.5 내지 3 log (99.9%)의 범위였다. BaSO₄의 존재 및 부재하에서의 개질된 샘플 간의 박테리아 부착에서의 감소는 유사하였으며, 이는 무기 충전제의 존재가 표면 개질의 효능에 영향을 미치지 않을 것이라는 것을 시사한다.

실시예 26: PBS 또는 인간의 풀링된 소변 중에서 2h 인큐베이션 후에 화합물 54 및 55가 함유된 PU 막대 상의 박테리아 부착

추가의 화합물 54 및 55가 함유된 폴리우레탄 막대를 실시예 2에 기재된 방법을 사용하여 제조하였다. 박테리아 부착 시험을 실시예 4에 기재된 방법을 사용하여 수행하나, 각각의 박테리아 종에 대해 n = 3인 샘플을 사용하여 단 1회의 실험을 수행하였다. 에스. 아우레우스 뉴먼 및 에스. 에피더미디스 359841 부착은 PBS 중에서 2h 인큐베이션 후에 평가하였다. 이. 콜라이 67 부착은 인간의 풀링된 소변 (HU) 중에서 2h 인큐베이션 후에 평가하였다. HU는 3명의 건강한 지원자로부터 수집하여 풀링하고, 여과-멸균하고, 4℃에서 저장하며, 수집으로부터 1주 이내에 사용하였다.

그 결과는 도 50에 제시되어 있다. 박테리아 카운트가 log 포맷으로 제공되어 있으며, 오차 막대는 표준 오차를 나타낸다. 비개질된 대조군에 비해 부착에서의 통계적으로 유의한 차이 (p<0.05의 t-검정)를 갖는 첨가제-개질된 샘플은 (*) 기호로 표시된다. 비개질된 대조군과 비교하여 첨가제 개질된 샘플 상의 박테리아 부착에서의 감소는 시험된 첨가제 배합물 및 박테리아 종에 따라, ~1 내지 3 log (90 - 99.9%)의 범위였다.

실시예 27: 다른 중합체

화합물 1-57 중 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 하나의 화학식을 갖는 화합물을 0.05-15% (w/w)로 함유하는 폴리비닐 클로라이드 (PVC) 막대를 실시예 2의 방법에 따라 제조한다. PVC 막대를 실시예 4의 방법에 따라 박테리아 부착에 대해 시험한다. 화합물 1-57 중 어느 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함하는 배합물은 대조군과 비교하여 박테리아 부착에 저항성을 나타낸다.

유사하게, 화합물 1-57 중 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 하나의 화학식을 갖는 화합물을 0.05-15% (w/w)로 함유하는 폴리에틸렌 막대를 제조하고 박테리아 부착에 대해 시험한다. 화합물 1-57 중 어느 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함하는 배합물은 대조군과 비교하여 박테리아 부착에 저항성을 나타낸다.

또 다른 예에서, 화합물 1-57 중 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 하나의 화학식을 갖는 화합물을 0.05-15% (w/w)로 함유하는 나일론 막대 (예를 들어, 나일론 6, 나일론 6-6, 나일론 11, 또는 나일론 12)를 제조하고 박테리아 부착에 대해 시험한다. 화합물 1-57 중 어느 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함하는 배합물은 대조군과 비교하여 박테리아 부착에 저항성을 나타낸다.

화합물 1-57 중 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 하나의 화학식을 갖는 화합물을 0.05-15% (w/w)로 함유하는 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA) 막대를 유사하게 제조하고 박테리아 부착에 대해 시험한다. 화합물 1-57 중 어느 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함하는 배합물은 대조군과 비교하여 박테리아 부착에 저항성을 나타낸다.

추가의 예에서, 화합물 1-57 중 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 하나의 화학식을 갖는 화합물을 0.05-15% (w/w)로 함유하는 폴리프로필렌 막대를 제조하고 박테리아 부착에 대해 시험한다. 화합물 1-57 중 어느 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함하는 배합물은 대조군과 비교하여 박테리아 부착에 저항성을 나타낸다.

마지막으로, 화합물 1-57 중 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 하나의 화학식을 갖는 화합물을 0.05-15% (w/w)로 함유하는 폴리(스티렌-블록-이소부틸렌-블록-스티렌) (SIBS) 막대를 제조하고 박테리아 부착에 대해 시험한다. 화합물 1-57 중 어느 하나 또는 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 화합물을 포함하는 배합물은 대조군과 비교하여 박테리아 부착에 저항성을 나타낸다.

다른 실시양태

기재된 발명의 다양한 변형 및 변경이 본 발명의 범주 및 취지로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 본 발명이 구체적 실시양태와 관련하여 기재되어 있지만, 청구된 바와 같은 본 발명은 이러한 구체적 실시양태로 부당하게 제한되지 않아야 하는 것으로 이해되어야 한다. 실제로, 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한, 기재되어 있는 본 발명의 수행 방식의 다양한 변형이 본 발명의 범주 내에 포함되도록 의도된다.

다른 실시양태는 청구범위에 포함되어 있다.

Claims

베이스 중합체를 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합하는 것을 포함하는, 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 중합체성 표면이 기판 상의 코팅인 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 중합체성 표면을 유동 조건에 적용하는 것을 포함하는, 유동 조건 하에 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 유동 조건 하에 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
제3항에 있어서, 유동 조건이 1 s^-1 내지 3500 s^-1의 전단 속도를 갖는 수용액을 포함하는 것인 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 중합체성 표면을 정적 수성 조건에 적용하는 것을 포함하는, 정적 수성 조건 하에 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 정적 수성 조건 하에 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 단백질-함유 수성 혼합물과 접촉하고 있는 동안에 박테리아 부착을 감소시키는 것을 포함하는 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 중합체성 표면을 주위 공기 조건에 적용하는 것을 포함하는, 주위 공기에 노출된 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 주위 공기 조건 하에 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 상기 중합체성 표면을 혈액과 접촉시키는 것을 포함하는, 혈액 정체 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 혈액 정체 조건 하에 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 상기 중합체성 표면을 소변과 접촉시키는 것을 포함하는, 소변 정체 중합체성 표면에 대한 박테리아 부착을 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 소변 정체 조건 하에 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 상기 중합체성 표면을 소변과 접촉시키는 것을 포함하는, 소변 정체 장치의 중합체성 표면 상의 박테리아 매개 염 형성을 감소시키는 방법으로서, 여기서 염 침착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 소변 정체 조건 하에 적어도 20% 감소되는 것인 방법.
화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 혼합물로부터 형성된 중합체성 표면을 제공하는 것을 포함하는, 중합체성 표면 상의 박테리아 생물막 형성을 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 생물막 형성은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 20% 감소되는 것인 방법.
베이스 중합체를 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합하여 중합체성 표면을 형성하는 것을 포함하는, 중합체성 표면 상의 박테리아 바이오버든을 감소시키는 방법으로서, 여기서 바이오버든은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 20% 감소되는 것인 방법.
제12항에 있어서, 중합체성 표면이 냉각 탑, 펌프, 열 교환기, 파이프라인, 가열 시스템, 연료 탱크, 제약 장비, 폐수 처리 시스템, 정수 시스템, 냉각 시스템, 생물반응기, 식품 가공 시스템, 스크러빙 시스템, 금속 가공 유체, 제지 장비, 선체 코팅, 및 텍스타일 제조 장비 상의 표면으로부터 선택되는 표면인 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 중합체성 표면을 항미생물제, 살균제 또는 소독제와 접촉시키는 것을 포함하는, 중합체성 표면 상의 박테리아 성장 속도를 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 성장 속도는 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
제14항에 있어서, 단계 (ii)로부터 적어도 24시간 후에, 박테리아 성장 속도가 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 중합체성 표면을 제공하고, (ii) 중합체성 표면을 항미생물제, 살균제 또는 소독제와 접촉시키는 것을 포함하는, 중합체성 표면 상의 박테리아 부착을 감소시키는 방법으로서, 여기서 박테리아 부착은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
제16항에 있어서, 단계 (ii)로부터 적어도 24시간 후에, 박테리아 부착이 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
(i) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 중합체성 표면을 제공하고; (ii) 중합체성 표면을 항미생물 작용제, 살균제 또는 소독제와 접촉시키는 것을 포함하는, 중합체성 표면 상의 생물막 형성 속도를 감소시키는 방법으로서, 여기서 생물막 형성 속도는 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 20% 감소되는 것인 방법.
제18항에 있어서, 단계 (ii)로부터 적어도 24시간 후에, 생물막 형성 속도가 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 20% 감소되는 것인 방법.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 생체외 환경에 있는 것인 방법.
제20항에 있어서, 중합체성 표면이 냉각 탑, 펌프, 열 교환기, 파이프라인, 가열 시스템, 연료 탱크, 제약 장비, 폐수 처리 시스템, 정수 시스템, 냉각 시스템, 생물반응기, 식품 가공 시스템, 스크러빙 시스템, 금속 가공 유체, 제지 장비, 선체, 또는 텍스타일 제조 장비 상의 표면인 방법.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 생체내 환경에 있는 것인 방법.
제1항 내지 제20항 및 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 의료 장치의 표면인 방법.
제23항에 있어서, 의료 장치의 중합체성 표면이 충전제, 방사선비투과성 재료, 착색제, 또는 항미생물 작용제를 추가로 포함하는 것인 방법.
제24항에 있어서, 방사선비투과성 재료가 황산바륨을 포함하는 것인 방법.
제25항에 있어서, 중합체성 표면이 1% 내지 45% (w/w)의 황산바륨을 포함하는 것인 방법.
제23항에 있어서, 의료 장치의 중합체성 표면이 항미생물 작용제를 추가로 포함하는 것인 방법.
(i) 항미생물 작용제를 대상체에게 투여하고; (ii) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 중합체성 표면을 포함하는 의료 장치를 대상체 내로 삽입하는 것을 포함하는, 이식된 의료 장치의 중합체성 표면 상의 박테리아 부착량을 감소시키는 방법으로서, 여기서 단계 (ii)로부터 적어도 24시간 후에, 박테리아 부착량은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
(i) 항미생물 작용제를 사용한 치료를 진행하고 있는 대상체를 제공하고; (ii) 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 중합체성 표면을 포함하는 의료 장치를 대상체 내로 삽입하는 것을 포함하는, 이식된 의료 장치의 중합체성 표면 상의 박테리아 부착량을 감소시키는 방법으로서, 여기서 단계 (ii)로부터 적어도 24시간 후에, 박테리아 부착량은 상기 화합물의 부재 하에 베이스 중합체로부터 형성된 중합체성 표면에 비해 적어도 50% 감소되는 것인 방법.
제22항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 혈액 정체 표면인 방법.
제22항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 소변 정체 표면인 방법.
제22항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 단백질성 환경과 접촉해 있는 것인 방법.
제22항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 의료 장치가 의료 기기, 치과용 장치, 치아 임플란트, 약물 전달 장치, 이식편, 스텐트, 박동조율기, 이식형 심장율동전환-제세동기, 심장 재동기화 요법 장치, 심혈관 장치 리드, 심실 보조 장치 및 동력전달라인, 심장 밸브, 대정맥 필터, 혈관내 코일, 카테터, 카테터 커넥터, 카테터 밸브, 정맥내 전달 라인, 정맥내 전달 매니폴드, 션트, 상처 배액관, 배액 카테터, 주입 포트, 인공 와우, 기관내 튜브, 기관절개 튜브, 인공호흡기 호흡 튜브 및 회로, 이식형 센서, 안과용 장치, 정형외과용 장치, 치아 임플란트, 치주 임플란트, 유방 임플란트, 음경 임플란트, 상악안면 임플란트, 성형 임플란트, 밸브, 기구, 스캐폴딩, 봉합 재료, 바늘, 탈장 교정 메쉬, 긴장완화 질강 테이프 및 질강 슬링, 신경 보철 장치, 및 고막 튜브로부터 선택되는 것인 방법.
제22항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 상처 드레싱, 붕대, 거즈, 테이프, 패드, 스폰지, 혈액 산소공급기, 인공호흡기, 펌프, 튜빙, 와이어링, 전극, 피임 장치, 여성 위생 제품, 내시경, 투석 막, 가이드 와이어, 유체 수집 백, 약물 전달 백 및 튜빙, 영양공급 튜브, 혈액 백, 및 조직 재생 또는 세포 배양 장치 상의 표면인 방법.
제28항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, (i) 중합체성 표면이 항미생물 작용제의 표준 레지멘보다 약하게 치료를 진행하고 있는 대상체에 존재하고, (ii) 중합체성 표면 및 항미생물제가 상기 화합물을 함유하지 않는 중합체성 표면의 존재 하에 항미생물제 치료를 받고 있는 대상체에 비해 중합체성 표면 상의 박테리아 부착을 공동으로 감소시키기에 충분한 양으로 각각 존재하는 것인 방법.
제28항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, (i) 중합체성 표면이 항미생물 작용제의 표준 레지멘보다 약하게 치료를 진행하고 있는 대상체에 존재하고, (ii) 중합체성 표면 및 항미생물제가 상기 화합물을 함유하지 않는 중합체성 표면의 존재 하에 항미생물제 치료를 받고 있는 대상체에서의 감염 위험에 비해 대상체의 감염 위험을 공동으로 감소시키기에 충분한 양으로 각각 존재하는 것인 방법.
제24항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 항미생물제가 은, 페니실린 G, 페니실린 V, 메티실린, 옥사실린, 클록사실린, 디클록사실린, 나프실린, 암피실린, 아목시실린, 카르베니실린, 티카르실린, 메즐로실린, 피페라실린, 아즐로실린, 테모실린, 세팔로틴, 세파피린, 세프라딘, 세팔로리딘, 세파졸린, 세파만돌, 세푸록심, 세팔렉신, 세프프로질, 세파클로르, 로라카르베프, 세폭시틴, 세프마토졸, 세포탁심, 세프티족심, 세프트리악손, 세포페라존, 세프타지딤, 세픽심, 세프포독심, 세프티부텐, 세프디니르, 세프피롬, 세페핌, BAL5788, BAL9141, 이미페넴, 에르타페넴, 메로페넴, 아스트레오남, 클라불라네이트, 술박탐, 타조박탐, 스트렙토마이신, 네오마이신, 카나마이신, 파로마이신, 겐타미신, 토브라마이신, 아미카신, 네틸미신, 스펙티노마이신, 시소미신, 디베칼린, 이세파미신, 테트라시클린, 클로르테트라시클린, 데메클로시클린, 미노시클린, 옥시테트라시클린, 메타시클린, 독시시클린, 에리트로마이신, 아지트로마이신, 클라리트로마이신, 텔리트로마이신, ABT-773, 린코마이신, 클린다마이신, 반코마이신, 오리타반신, 달바반신, 테이코플라닌, 퀴누프리스틴 및 달포프리스틴, 술파닐아미드, 파라-아미노벤조산, 술파디아진, 술프이속사졸, 술파메톡사졸, 술파탈리딘, 리네졸리드, 날리딕스산, 옥솔린산, 노르플록사신, 퍼플록사신, 에녹사신, 오플록사신, 시프로플록사신, 테마플록사신, 로메플록사신, 플레록사신, 그레파플록사신, 스파르플록사신, 트로바플록사신, 클리나플록사신, 가티플록사신, 목시플록사신, 게미플록사신, 시타플록사신, 메트로니다졸, 답토마이신, 가레녹사신, 라모플라닌, 파로페넴, 폴리믹신, 트리클로산, 리팜핀, 미노시클린, 티게시클린, AZD2563, 트리메토프림, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제14항 내지 제26항 및 제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 소독제 또는 살균제가 포름알데히드, 글루타르알데히드, 오르토-프탈알데히드, 과산화수소, 퍼아세트산, 과산화수소/퍼아세트산 조합, 차아염소산나트륨, 아이오도포르, 클로르헥시딘, 이소프로필 알콜, 페놀, 4급 암모늄 화합물, 및 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물이 화합물 1-57 중 어느 하나이거나 또는 화합물이 SMM 1 - SMM 16 중 어느 하나의 화학식을 갖는 것인 방법.
제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 베이스 중합체가 실리콘, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리우레아, 폴리우레탄 (PU), 폴리에테르이미드, 폴리스티렌, 셀룰로스 중합체, 폴리프로필렌 (PP), 폴리에틸렌 (PE), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리비닐 알콜 (PVA), 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 폴리아크릴아미드 (PAAM), 폴리에틸렌 옥시드 (PEO), 폴리(에틸렌 옥시드)-b-폴리(프로필렌 옥시드)-b-폴리(에틸렌 옥시드), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트) (폴리HEMA), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT), 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리에테르 에테르 케톤 (PEEK), 폴리에테르-b-폴리아미드, 시클릭 올레핀 중합체 (COP), 시클릭 올레핀 공중합체 (COC), 메틸메타크릴레이트 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 (MABS), 스티렌 아크릴로니트릴 (SAN), 스티렌 메틸 메타크릴레이트 (SMMA), 메타크릴레이트 부타디엔 스티렌 (MBS), 스티렌 부타디엔 (SB), 폴리(스티렌-블록-이소부틸렌-블록-스티렌) (SIBS), 및 에틸렌-비닐 아세테이트 (EVA)를 포함하는 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제40항에 있어서, 베이스 중합체가 폴리우레탄 (PU)인 방법.
제40항에 있어서, 베이스 중합체가 실리콘 (SI)인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 1의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 2의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 3의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 4의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 5의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 6의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 7의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 8의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 9의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 10의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 11의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 12의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 13의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 14의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 15의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물이 SMM 16의 화학식을 갖고, 베이스 중합체가 PU 또는 SI인 방법.
제42항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, F_T가 100 Da 내지 1,500 Da의 이론적 분자량을 갖는 폴리플루오로오르가노 기인 방법.
제59항에 있어서, F_T가 CF₃(CF₂)_r(CH₂CH₂)_p- (여기서 p는 0 또는 1이고, r은 2-20임), 및 CF₃(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ (여기서 χ는 0 내지 10이고, s는 1 내지 20임)인 방법.
제59항에 있어서, F_T가 CH_mF_(3-m)(CF₂)_rCH₂CH₂- 또는 CH_mF_(3-m)(CF₂)_s(CH₂CH₂O)_χ-이며, 여기서 m은 0, 1, 2, 또는 3이고; χ는 0 내지 10의 정수이고; r은 2 내지 20의 정수이고; s는 1 내지 20의 정수인 방법.
제59항에 있어서, F_T가 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-데칸올; 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로-1-옥탄올; 1H,1H,5H-퍼플루오로-1-펜탄올; 또는 1H,1H-퍼플루오로-1-부탄올, 또는 그의 혼합물인 방법.
제43항에 있어서, 화합물이 화합물 40, 45, 또는 54인 방법.
제44항에 있어서, 화합물이 화합물 56인 방법.
제45항에 있어서, 화합물이 화합물 57인 방법.
제46항에 있어서, 화합물이 화합물 2인 방법.
제47항에 있어서, 화합물이 화합물 37 또는 38인 방법.
제48항에 있어서, 화합물이 화합물 11인 방법.
제49항에 있어서, 화합물이 화합물 1인 방법.
제50항에 있어서, 화합물이 화합물 44인 방법.
제51항에 있어서, 화합물이 화합물 21인 방법.
제52항에 있어서, 화합물이 화합물 22 또는 39인 방법.
제53항에 있어서, 화합물이 화합물 24인 방법.
제54항에 있어서, 화합물이 화합물 18인 방법.
제55항에 있어서, 화합물이 화합물 20인 방법.
제56항에 있어서, 화합물이 화합물 13인 방법.
제57항에 있어서, 화합물이 화합물 55인 방법.
제58항에 있어서, 화합물이 화합물 43인 방법.
제1항 내지 제78항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체성 표면이 0.05% (w/w) 내지 15% (w/w)의 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물을 포함하는 것인 방법.
화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물과 혼합된 베이스 중합체를 포함하는 조성물로서, 0.05% (w/w) 내지 15% (w/w)의 화학식 (I)-(XXI) 중 어느 하나의 화합물을 포함하며, 제1항 내지 제79항 중 어느 한 항의 방법에 유용한 조성물.
제80항의 조성물을 포함하는 물품.
제81항에 있어서, 하기인 물품:
(a) 의료 기기, 치과용 장치, 치아 임플란트, 약물 전달 장치, 이식편, 스텐트, 박동조율기, 이식형 심장율동전환-제세동기, 심장 재동기화 요법 장치, 심혈관 장치 리드, 심실 보조 장치 및 동력전달라인, 심장 밸브, 대정맥 필터, 혈관내 코일, 카테터, 카테터 커넥터, 카테터 밸브, 정맥내 전달 라인, 정맥내 전달 매니폴드, 션트, 상처 배액관, 배액 카테터, 주입 포트, 인공 와우, 기관내 튜브, 기관절개 튜브, 인공호흡기 호흡 튜브 및 회로, 이식형 센서, 안과용 장치, 정형외과용 장치, 치아 임플란트, 치주 임플란트, 유방 임플란트, 음경 임플란트, 상악안면 임플란트, 성형 임플란트, 밸브, 기구, 스캐폴딩, 봉합 재료, 바늘, 탈장 교정 메쉬, 긴장완화 질강 테이프 및 질강 슬링, 신경 보철 장치, 및 고막 튜브로부터 선택된 의료 장치, 또는
(b) 상처 드레싱, 붕대, 거즈, 테이프, 패드, 스폰지, 혈액 산소공급기, 인공호흡기, 펌프, 튜빙, 와이어링, 전극, 피임 장치, 여성 위생 제품, 내시경, 투석 막, 가이드 와이어, 유체 수집 백, 약물 전달 백 및 튜빙, 영양공급 튜브, 혈액 백, 또는 조직 재생 또는 세포 배양 장치.
제82항에 있어서, 카테터, 배액 카테터, 스텐트, 션트, 주입 포트, 정맥내 전달 라인, 치과용 장치, 혈액 백, 유방 임플란트, 음경 임플란트, 상처 배액관, 영양공급 튜브, 기관내 튜브, 호흡 튜브, 고막 튜브, 또는 내시경인 물품.
하기 단계를 포함하는, 제81항 내지 제83항 중 어느 한 항의 물품을 형성하는 방법:
(a) 제80항의 조성물을 제조하는 단계, 및
(b) 조성물을 가공하여 물품을 형성하거나 또는 코팅하는 단계.
제84항에 있어서, 가공이 상기 조성물의 압출, 사출 성형, 캘린더링, 혼합, 분무, 침지, 용액 섬유 방사, 전기방사, 또는 캐스팅 중 1종 이상을 포함하는 것인 방법.