TW201509411A - 面部兩性聚合物和寡聚物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本發明係揭示面部兩性聚合物和寡聚物的使用方法,包括該等聚合物和寡聚物作為抗微生物劑及與肝素醫療法有關之出血性併發症之解毒劑的醫藥用途。本發明也揭示新穎的面部兩性聚合物和寡聚物及彼等的組成物,包括醫藥組成物。本發明進一步揭示面部兩性聚合物和寡聚物的設計及合成法。
Description
本發明係關於面部兩性聚合物和寡聚物的使用方法,包括該等聚合物和寡聚物作為抗微生物劑及與肝素醫療法有關的出血性併發症之解毒劑的醫藥用途。本發明也關於新穎面部兩性聚合物和寡聚物及彼等的組成物,包括醫藥組成物。本發明進一步關於面部兩性聚合物和寡聚物的設計及合成法。
兩性分子展現不同的極性及非極性特性區域。這些區域可起因於疏水性和親水性取代基取代至以構型界定之分子的特異及不同區域。或者構型撓曲分子或巨分子可以採取有序化結構,其中以在分子上的疏水性和親水性取代基分離不同的分子範圍或面部。常常出現的兩性分子包括界面活性劑、肥皂、洗滌劑、肽、蛋白質及共聚物。這些分子在適當的溶劑中或在界面上具有自行組合的能力,形成各種兩性結構。這些結構的尺寸及形狀隨兩性分子的特殊組成物及溶劑條件(如pH、離子強度及溫度)而改變。
已自各種天然來源(包括植物、青蛙、蛾、蠶、豬及人類)出離出具有獨特的廣效性抗微生物特性的兩性肽(H.G.Boman Immunol Rev.2000 173:5-16;R.E.Hancock和R.Lehrer,Trends Biotechnol.1998 16:82-88)。這些化合物包括自青蛙皮分離的美甘寧(magainin)1和皮膚賽普汀(dermaseptin)S1及自天蠶分離的天蠶抗菌肽(cecropin)A。這些天然生成之化合物具有廣效性抗細菌活性及彼等未顯現發展出抗細菌性的傾向。這些化合物具有相對低的分子量及在疏水性介質或近疏水性表面具有採取α-螺旋構型的傾向,並因此具有面部兩性,以螺旋肽所產生的1/3至2/3圓柱具有疏水性側鏈及同時其餘部份具有親水性側鏈。親水性側鏈在中性pH下主要為正電荷。
疏水性胺基酸係由在大部份抗微生物肽中的40-60%之殘基總量所組成。兩性肽的選擇性(例如,就細菌對人類紅細胞)係依據整體疏水性而定。化合物的生物活性係依據荷電殘基(c)對疏水性殘基(h)之比例而定。當該比例係從1:1(c:h)改變至1:2(c:h)時,則具有更多疏水性殘基的肽對紅細胞薄膜具有更高活性的傾向。已自哺乳類分離出相關肽,並曾提出這些抗微生物肽係先天免疫反應的重要組份(Gennaro,R.等人之Biopolymers(Peptide Science)2000,55,31)。
除了螺旋物之外的二級結構也可以引起兩性化合物。抗菌蛋白素(protegrin)係抗微生物肽的相關系列(J.Chen等人之Biopolymers(Peptide Science),2000 55 88)。在
Cys6-Cys15與Cys8-Cys13之間存在的一對二硫化物鍵全歸於以鏈末端所形成及以β-轉角連結的單體態兩性反平行β-薄片。兩性β-薄片構型係對抗革蘭氏(Gram)陽性及革蘭氏陰性細菌兩者的抗微生物活性的必要構型。
在最初發現的天蠶抗菌肽及美甘寧之後,抗微生物肽成為大且具成長性的生物學重要的化合物類別(Zasloff,M.,Curr.Opin.Immunol.4:3-7(1992);Zasloff,M.,Trends Pharmacol.Sci.21:236-238(2000))。這些化合物代表對抗許多種類(包括植物、昆蟲、蠶及哺乳類)的微生物的第一防禦線(Boman,H.G.,Immunol.Rev.173:5-16(2000);Hancock,R.E.和Lehrer,R.,Trends Biotechnol.16:82-88(1998))。在哺乳類中,肽係由皮膚、黏性表面及嗜中性細胞所產生及分泌。有許多不同的天然主體防禦性肽類別(Zasloff,M.,Curr.Opin.Immunol.4:3-7(1992);Zasloff,M.,Trends Pharmacol.Sci.21:236-238(2000);Steiner,H.等人之Nature,292:246-248(1981);Ganz,T.等人之Eur.J.Haematol.44:1-8(1990);Tang,Y.Q.等人之Science 286:498-502(1999);Ganz,T.等人之J.Clin.Invest.76:1427-1435(1985);Landon.C.等人之Protein Sci.6:1878-1884(1997);Zhao,C.等人之FEBS Lett.346:285-288(1994);Peggion,E.等人之Biopolymers(Peptide Science)43:419-431(1998);Dempsey,C.E.,Biochim.Biophys.Acta 1031:143-161(1990)),但是,通常大部份包括20-40個胺基酸殘基及採取如圖2所示之兩性二級結
構。
陽離子及兩性主體防禦性肽的胞毒活性對細菌的特異性也超過哺乳類細胞。該特異性最可能與兩種薄膜型式之間的基本差異有關係。例如,細菌在其表面上具有高比例的負電荷磷脂油脂基,但是,相對之下,動物細胞的細胞膜外層主要係由中性脂類所組成(Zasloff,M.,Nature 415:389-395(2002))。在動物細胞薄膜中存在的膽固醇也顯現會減低抗微生物肽的活性。
主體防禦性肽的殺細菌活性在使細菌曝露於致命的肽劑量之後的數分鐘之內非常快速出現。已提出許多細胞殺死過程的機制。根據地毯式機制,主體防禦性肽聚集平行於薄膜表面(Gazit,E.等人之Biohemistry 34:11479-11488(1995);Pouny,Y.等人之Biochemistry 31:12416-12423(1992)),造成薄膜變薄及最終使薄膜破裂。在又稱為阻擋板機制中,將束縛在細胞表面上的肽自行締結於轉薄膜螺旋束內,在薄膜中形成穩定的水性孔洞(Merrifield,R.B.等人之Ciba Found.Symp.186:5-20(1994))。根據第三個可能的機制(DeGrado,W.F.等人之Biophys.J.37:329-338(1982)),肽初期只與雙層的外層結合,與雙層的內層比較,造成外層的橫向表面壓力增加。該不平衡壓力引起肽位移至雙層的內部,同時在薄膜中形成暫時性開口,允許肽的極性側鏈水合化及細胞內容物洩漏。大部份的抗微生物肽有可能以超過一種以上的這些機制起作用。此外,一些肽類別可與細胞間質或細胞內標的交互作用
(Zasloff,M.,Trends Pharmacol.Sci.21:236-238(2000))。
除了抗細菌活性之外,數種主體防禦性肽具有抗黴菌活性。具有經證明之抗黴菌活性的哺乳類、昆蟲及雙棲動物肽的實例包括防禦素、抗菌蛋白素、乳膽鐵質(lactoferrin)-B、天蠶抗菌肽及皮膚賽普汀(DeLucca,A.J.和Walsh,T.J.,Antimicob.Agents Chemother.43:1-11(1999))。胞毒作用機制顯現具有與細菌相似的機制,造成黴菌薄膜快速的溶胞作用。
數種主體防禦性肽也具有抗病毒活性及抑制DNA和RNA病毒兩者的複製作用。參考例如Sinha,S.等人之Antimicrob.Agents Chemother.47:494-500(2003);Belaid,A.等人之J.Med.Virol.66:229-234(2002);Egal,M.等人之Int.J.Antimicrob.Agents 13:57-60(1999);Andersen,J.H.等人之Antiviral Rs.51:141-149(2001)及Bastian,A.和Schafer,H.,Regul.Pept.15:157-161(2001)。
也曾證明人類α-防禦素會抑制HIV-1分離物在活體外的複製作用(Zhang,L.等人之Science 298:995-1000(2002))。也曾報導抗微生物肽蜂毒溶血肽(melittin)及天蠶抗菌肽會抑制HIV-A複製作用,並提出彼等以抑制HIV基因表現來致力於彼等的活性(Wachinger,M.等人之J.Gen.Virol.79:731-740(1998))。
雖然在各種不同的物種中發現主體防禦性肽,並由許多不同的順序所組成,但是彼等的生理化學特性具有顯著的相似性。彼等採取以正電荷基分離在二級結構的一邊及
疏水基在相反表面上的兩性構造。例如,美甘寧及一些其它天然生成之抗細菌肽包括正電荷胺基酸及大的疏水性力矩。雖然這些肽展現相當高的鏈長度變化、疏水性變化及電荷分布變化,但是彼等在疏水性環境中具有採取α-螺旋構型的高傾向,例如,細胞表面或天然或合成薄膜(Oren,Z.和Shai,Y.,Biopolymers(Peptide Science)47:451-463(1998))。在彼等的胺基酸順序中的疏水性和親水性側鏈的週期性分布允許疏水性和親水性側鏈分離至以螺旋所形成的圓柱的對立面部。可將這些結構以面部兩性說明,無關乎二級結構是否為螺旋或薄片型折疊。事實上,其係負有這些肽的生物活性的整體生理化學特性及其不具精確的順序(Zasloff,M.,Curr.Opin.Immunol.4:3-7(1992);Zasloff,M.,Trends Pharmacol.Sci.21:236-238(2000);Hancock,R.E.和Lehrer,R.,Trends Biotechnol.16:82-88(1998);DeGrado,W.F.等人之J.Amer.Chem.Soc.103:679-681(1981);DeGrado,W.F.,Adv.Prot.Chem.39:51-124(1988);Tossi,A.等人之Biopolymers 55:4-30(2000);Merrifield,E.L.等人之Int.J.Pept.Protein Res.46:214-220(1995);Merrifield,R.B.等人之Proc Natl Acad Sci(USA)92:3449-3453(1995))。因此,面部兩性(即排列在以肽主鏈所形成二級結構要素的對立面部上的極性(親水性)及非極性(疏水性)側鏈)負有這些肽的生物活性,並不是以胺基酸順序或任何特殊的二級/三級結構、對掌性或受體特異性。
具有明確限定的二級及三級結構的非生物學聚合物的設計在過去幾年受到相當高的注意(Gellman,S.H.,Acc.Chem.Res.31:173-180(1998);Barron,A.E.和Zuckermann,R.N.,Curr.Opin.Chem.Biol.3:681-687(1999);Stigers,K.D.等人之Curr.Opin.Chem.Biol.,3:714-723(1999))。研究員使用這些原理設計合成的抗微生物肽,其係藉由使天然的主體防禦性肽中所觀察的側鏈的兩性α-螺旋排列達到理想化,得到許多有效及選擇性抗微生物化合物(Tossi,A.等人之Biopolymers 55:4-30(2000);DeGrado,W.F.,Adv.Protein.Chem.39:51-124(1988);Maloy,W.L.和Kari,U.P.,Biopolyerms 37:105-122(1995);Zasloff,M.,Curr.Opin.Immunol.4:3-7(1992);Boman,H.G.等人之Eur.J.Biochem.201:23-31(1991);Oren,Z.和Shai,Y.,Biopolymers 47:451-463(1998))。
β-肽也提供另一個試驗及進一步闡明建構殺細菌劑所必要的特點的通路。β-肽採取L+2螺旋,其具有約3個殘基幾何重複體。因此,如果將極性及非極性側鏈以精確的3個殘基週期性排列在β-肽的順序中,則彼等應該分離至螺旋的對立邊。DeGrado及共同的研究者(Hamuro,Y.等人之J.Amer.Chem.Soc.121:12200-12201(1999);Liu,D.和DeDrado,W.F.,J.Amer.Chem.Soc.,123:7553-7559(2001))使用該途徑設計合成的β-肽寡聚物,其對許多天然生成之肽抗生素具有大致同等有效的抗微生物活性。以細微調整彼等的疏水性及鏈長度可以控制這些β-
肽的抗微生物活性及彼等對細菌細胞超越哺乳類細胞的特異性。Gellman及共同的研究者也合成以環化束縛的β-肽,具有效的抗微生物活性及最小的抗哺乳類細胞活性(Porter,E.A.等人之Nature 404:565(2000))。
也已經發展出非肽抗微生物聚合物。例如,已設計及合成能夠採取兩性構型的欠缺聚醯胺鍵合的經適當取代之聚合物。已使用固相化學技術合成經間位取代之苯基乙炔類別,其在適當的溶劑中折疊成螺旋結構(Nelson,J.C.等人之Science 277:1793-1796(1997);Prince,R.B.等人之Angew.Chem.Int.Ed.39:228-231(2000))。這些分子包括具有環氧乙烷側鏈的全烴主鏈,使得在曝露於極性溶劑(乙腈)時,使主鏈摺疊,使其與該極性溶劑的接觸減至最小。間位取代作用的結果,較佳的折疊構型係螺旋狀。將該螺旋折疊歸因於"疏溶劑"能量關係,雖然在折疊態中有利的π-π芳族交互作用的重要性可能也具有價值性。而且,加入低極性溶劑(CHCl3)引起螺旋結構解開,證明該折疊為可逆式。
已證明幾何調節之聚噻吩(5及6)採取以高度有序化π堆集式陣列的兩性構型,以疏水性側鏈在陣列的一邊及親水性側鏈在另一邊。這些聚合物形成在建構奈米電路時有用的薄膜(Bjornholm等人之J.Am.Chem.Soc.,1998,120,7643)。這些物質可以具有本文所定義之面部兩性,但是,未曾提出這些化合物的任何生物學特性。
已將抗微生物肽併在表面或塊狀物質上,具有一些保留的抗微生物特性。在DuPont的Haynie及共同研究者研究以共價附著於固體表面的抗細菌肽活性(S.L.Haynie等人之Antimicrobial Agents Chemother.,1995 39:301-7;S.Margel等人之J.Biomed.Mater.Res.,1993,27:1463-76)。合成各種天然及重新設計的肽,並測試其活性,同時還附著於固態擔體。附著於固態擔體時的肽活性會降低,雖然肽保留彼等的廣效活性。例如,被稱為E14LKK的重新設計的肽在溶液中具有31微克/毫升之MBC(最小的殺細菌活性),在附著於固相珠時反成為1.5毫克/毫升。將肽附著於具有2至6個碳烷基連接基的樹脂。在合成時所使用的樹脂Pepsyn K的多孔性比細菌小(0.1至0.2微米),所以微生物不可能穿入樹脂內部。因此,絕大部份的肽可能不適合與細胞結合。抗微生物活性不會出現於可溶性組份,未發現任何瀝濾或水解肽,以及可溶性萃取物不具活性。這些研究使人完全信服地指出抗微生物肽保留彼等的活性,甚至在附著於固態擔體時。但是,有必要
使肽的表現趨於完善,以增加彼等的效力。
已經提出其它的抗微生物聚合物質,其包括已知具有抗微生物性的化學官能度(J.C.Tiller等人之Proc Natl Acad Sci USA,2001 98:5981-85)。大部份的該項研究利用化學官能性,如烷基化吡啶鎓衍生物,已知其對哺乳類細胞具有毒性。已將抗生素賽普洛(ciprofloxacin)接枝在可降解之聚合物主鏈內(G.L.Y.Woo等人之Biomaterials 2000 21:1235-1246)。該物質的活性依賴於自聚合物主鏈裂解的活性組份。
此外,Mandeville等人之美國專利第6,034,129號揭示抗感染性乙烯基共聚物,其中將具有疏水性和親水性側鏈的單體無規聚合,產生具有兩性特性的聚合物。以疏水性和親水性丙烯酸酯單體的聚合作用產生這些物質。另一選擇係使疏水性側鏈衍生自苯乙烯衍生物,使其與親水性丙烯酸酯單體共聚合,其中將離子基與羧酸連接。
Tew等人(Tew,G.N.等人之Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)99:5110-5114(2002))揭示一生物模擬劑系列(具有抗微生物活性的面部兩性芳基醯胺聚合物)的設計及合成。使用重新計算的設計技術設計芳基醯胺聚合物。
WIPO發表案第WO 02/100295號揭示具有抗感染活性的面部兩性聚醯胺、聚酯、聚尿素、聚碳酸酯及聚胺基甲酸甲酯聚合物,以及以具有殺生物表面的這些聚合物製成的物件。將WIPO發表案第02/100295號以其全文完全併入本文以供參考。
WIPO發表案第WO 02/072007號揭示許多具有抗感染活性的面部兩性聚伸苯基及雜伸芳基聚合物,包括聚苯基炔基聚合物,以及以具有殺生物表面的這些聚合物製成的物件。將WIPO發表案第02/072007號以其全文完全併入本文以供參考。
另一製備兩性聚合物的替換方法係產生由疏水性嵌段(A)與親水性嵌段(B)所組成的嵌段共聚物,通常分別以聚丙烯氧基及聚乙烯氧基分段成為A-B、A-B-A或類似共聚物。這些共聚物也不為本文所定義之面部兩性。
本發明係提供兩部兩性聚合物和寡聚物的使用方法,包括作為抗微生物劑及與肝素醫療法有關聯的出血性併發症之解毒劑的聚合物和寡聚物的醫藥用途。本發明也提供新穎面部兩性聚合物和寡聚物及其組成物,包括醫藥組成物。本發明進一步提供面部兩性聚合物和寡聚物的設計及合成方法。
R 1 -[-x-A 1 -y-x-A 2 -y-] m -R 2 (I)
R 1 -[-x-A 1 -x-y-A 2 -y-] m -R 2 (II)
R 1 -[-x-A 1 -x-z-y-A 2 -y-z] m -R 2 (IV)
本發明的面部兩性聚合物和寡聚物包括式I及式II之聚醯胺和聚酯化合物,其中x係O、NR3或S,y係
C=O、C=S或SO2,以及A1及A2係以極性及非極性基經適當取代之芳族、雜芳族或脂肪族部份;以及式IV之聚尿素、聚胺基甲酸酯及聚碳酸酯化合物,其中x及y係O、NR3或S,z係C=O、C=S或SO2,以及A1及A2係以極性及非極性基經適當取代之芳族、雜芳族或脂肪族部份。R1及R2係適合於特殊的聚合物鏈的末端基,以及彼等的設計法係設計及合成聚合物和寡聚物技藝中所熟知。
這些面部兩性聚合物和寡聚物能夠採取重複的二級結構基元,允許分子的極性及非極性區域分離成不同的空間區域。當聚合物和寡聚物與微生物的細胞壁接觸時,則彼等採取兩性構型,以及兩性分子能夠毀壞基本的細胞壁機能,造成微生物死亡。
因此,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含本發明的聚合物或寡聚物,或其可接受之鹽或溶劑化物及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
本發明也關於治療在需要其之動物中的病毒感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含本發明的聚合物或寡聚物,或其可接受之鹽或溶劑化物及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
本發明進一步關於治療在需要其之動物中的黴菌感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含本發明的聚合物或寡聚物,或其可接受之鹽或溶劑化物及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
本發明也關於提供在需要其之動物中的低分子量肝素過量服用之解毒劑的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含本發明的聚合物或寡聚物,或其可接受之鹽或溶劑化物及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
本發明進一步關於本發明的聚合物和寡聚物。
本發明也關於殺死微生物或抑制其生長的方法,該方法包含以微生物與有效量之本發明的聚合物或寡聚物,或其可接受之鹽或溶劑化物接觸。
本發明進一步提供用於評估聚合物構型能量及用於確認具有展現兩性行為能力的聚合物和輔助確認適宜賦予兩性特性的極性及非極性取代基的取代位置的計算技術。
以例證及說明為目的選擇本發明特殊的具體實施例,但是不希望以任何方式限制本發明的範圍。以伴隨的圖形展示這些具體實施例,其中:圖1展示描述分開在聚合物主鏈的對立面部上的疏水性和親水性側鏈的方塊圖。
圖2展示陽離子及兩性α-螺旋狀主體防禦性肽(美甘寧1)結構的示意圖。
圖3展示式I及II之面部兩性聚醯胺或聚酯共聚物的一般結構,其具有芳族組份(Ia及IIa)之聚醯胺的代表性單體單元及具有芳族和脂肪族組份(Ib及IIb)兩者之聚醯
胺的代表性單體單元。
圖4展示在芳族單體組份之間具有延長的連接基之聚醯胺的一般結構。
圖5展示式IV之面部兩性聚尿素、聚碳酸酯及聚胺基甲酸甲酯共聚物的一般結構,具有對應的代表性單體單元(分別係IVa、IVb及IVc)。將兩種典型的聚尿素單體單元以IVd及IVe為例。
圖6展示面部兩性聚醯胺(IId)及聚胺基甲酸甲酯(IVf)的完整結構。
圖7展示間-及鄰-伸苯基面部兩性聚醯胺聚合物(分別係IIe及IIf)的兩個實例。
圖8展示用於製備聚醯胺聚合物(XIa)及寡聚物(XIb及XIc)的合成圖示。
圖9展示式I及I'之聚醯胺寡聚物的抗微生物數據。
圖10展示式II及II'之聚醯胺寡聚物的抗微生物數據。也呈現式IV及IV'之聚尿素寡聚物(未展示結構)的抗微生物數據。
圖11展示式IV及IV'之聚尿素寡聚物的抗細菌活性的時間過程。
圖12展示實驗結果,其中以監控U87/CD4/CCR5及U87/CD4/CXCR4細胞之HLHX或YU2病毒感染百分比測試化合物1(DL-III-71)的抗病毒活性。
圖13展示實驗結果,其中以監控U87/CD4/CCR5及U87/CD4/CXCR4細胞之HLHX或YU2病毒感染百分比測
試化合物2(DL-IV-1)的抗病毒活性。
圖14展示實驗結果,其中以監控U87/CD4/CCR5及U87/CD4/CXCR4細胞之HLHX、YU2或VSV-2病毒感染百分比測試化合物3(化合物E)的抗病毒活性。
圖15展示在實例11所述之抗凝血檢定法中所使用的寡聚物結構。在框格中所揭示的寡聚物明顯拮抗以低分子量肝素所造成的血漿凝血延緩。
圖16展示在實例11所述之檢定法中所測試的寡聚物Pmx10073的結構。
圖17例證以寡聚物Pmx10073對在全血中的血漿凝血時間所測量的低分子肝素效應之拮抗作用,如實例11所述。
圖18展示以實例12所述之芳基醯胺寡聚物的抗細菌活性及選擇性。
圖19展示以實例12所述之另外的芳基醯胺寡聚物的抗細菌活性及選擇性。
圖20展示在實例12中以化合物8所進行的囊泡洩漏檢定法的結果。
細菌抗藥性係全世界目前重大的健康問題。多重抗藥性常見於許多人類病原菌(Hiramatsu,K.等人之J.Antimicrob.Chemother.40:311-313(1998);Montecalvo,M.A.等人之Antimicro.Agents Chemother.38:1363-
1367(1994);Butler,J.C.等人之J.Infect.Dis.174:986-993(1996);Lyytikainen,O.等人之J.Hosp.Infect.31:41-54(1995)),以及抗藥物的醫院感染發生率以快速成長。例如,在一些美國醫院中,院內病原菌(如乳酸球菌和不動桿菌屬)招致多重抗藥性決定因素及實際上不可以目前的抗微生物試劑治療(Threlfall,E.J.等人之Lancet 347:1053-1054(1996);Bradley,J.S.和Scheld,W.M.,Clin.Infect.Dis.24(SupPL.2):S213-221(1997))。而且,生物恐怖主義的威脅係發展新穎抗生素類別的進一步推動力,特別係對抗不易發展抗藥菌株的抗生素。
醫藥科學協會專注於發展新的抗生素藥物來回應該挑戰。但是,許多該項研究關於合成已知藥物的類似物,如頭孢菌素及喹諾酮,雖然其可能在短時間內有用,但是也不可避免地遭遇到細菌抗藥性及成為無效。因此,以新穎機制起作用的醫療上有效的抗微生物藥物可以提供經濟與人類健康利益。
防禦性主體肽係可能激起的醫療劑,因為彼等的廣效活性、快速的殺細菌活性及發展細菌抗藥性的發生率非常低。但是,重大的醫藥爭論嚴重地阻礙臨床進展,包括全面的毒性及製造困難度和費用。
本發明的非肽聚合物和寡聚物直接著手於這些爭論。這些非肽模擬劑明顯比彼等天然生成之相對物更小及更容易製備。彼等具有與美甘寧(天然生成之主體防禦性肽)相同的作用機制,並與美甘寧具有大致同等效力及一樣的廣
效性作用。然而,非肽模擬劑對人類紅細胞具有明顯較低的毒性、更低的製備費用及期待在活體內具有更高的穩定性。重要的是因為這些化合物模擬主體防禦性肽的結構及生物活性,所以非常不可能發生細菌抗藥株的出現。
因此,本發明提供非肽的面部兩性聚合物和寡聚物及在許多應用中使用聚合物和寡聚物的方法,包括彼等在作為抗微生物劑及與肝素醫療法有關聯的出血性併發症之解毒劑的醫藥應用中的用途。
本發明的聚合物和寡聚物係式I、II及IV化合物:R 1 -[-x-A 1 -y-x-A 2 -y-] m -R 2 (I)
R 1 -[-x-A 1 -x-y-A 2 -y-] m -R 2 (II)
R 1 -[-x-A 1 -x-z-y-A 2 -y-z] m -R 2 (IV)
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中R1、R2、A1、A2、x、y、z及m係如下述之定義。
本發明的聚合物和寡聚物能夠採取兩性構型,允許分子的極性及非極性區域分離成不同的空間區域,並提供許多用途基礎。例如,本發明的聚合物和寡聚物採取能夠毀壞微生物細胞薄膜完整性的兩性構型,造成微生物的生長抑制作用或死亡。因此,聚合物和寡聚物具有寬廣的抗微生物活性範圍及有效對抗各種微生物,包括革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌、黴菌、酵母、霉漿菌、分支桿菌、原生動物及類似物。
本發明的聚合物和寡聚物用作在許多應用中的抗微生物劑。例如,可在醫療上使用本發明的聚合物和寡聚物(尤其係寡聚物)治療在動物中的微生物感染,包括在人類及非人類脊椎動物,如野生、馴良和農場動物。以有效量之本發明聚合物和寡聚物的醫藥組成物投予動物來治療在動物中的微生物感染。可將聚合物和寡聚物以全身或局部投藥,並可以投予任何身體位置或組織。因為聚合物和寡聚物具有寬廣的抗微生物活性範圍,所以彼等有用於治療在動物中的各種感染。
以本發明的聚合物和寡聚物所採取的面部兩性構型構成另一種醫療用途的基礎,以聚合物和寡聚物用作與肝素醫療法有關聯的出血性併發症之解毒劑。因此,可在提供在動物中的肝素過量服用之解毒劑的方法中使用聚合物和寡聚物(尤其係寡聚物),該方法係以有效量之聚合物或寡聚物的醫藥組成物投予動物。
也可以使用本發明的聚合物和寡聚物作為抗感染劑或作為保存劑。因此,可在殺死微生物或抑制其生長的方法中使用聚合物和寡聚物,該方法係以微生物與有效量之聚合物或寡聚物接觸。例如,可以使用本發明的聚合物和寡聚物作為在例如肥皂、手乳液、漆料、清潔劑及拋光劑和類似物,或在例如食物、食品容器和食品處理器具中的抗感染劑或保存劑,並就這些目的常以溶液、分散液或懸浮液供應。也可將聚合物和寡聚物併入可以模塑或定型成物件的塑料中,或附著或固定在表面上,提供以表面調解之
殺微生物劑,殺死與表面接觸之微生物或抑制其生長。
本發明的面部兩性聚合物和寡聚物可以係均聚物,其中將一個單體以非極性及極性取代基兩者取代;或共聚物,其中將一個單體以極性取代基取代及將其它單體以非極性取代基取代。因為抗微生物活性起因於以週期性側鏈圖案,而非以精確的側鏈空間排列所賦與的兩性特性,所以也期待以其它的取代圖案產生面部兩性聚合物和寡聚物,並全部為本發明所涵蓋(參考圖1)。
本發明的聚醯胺及聚酯聚合物和寡聚物(圖3)可單獨由芳族或雜芳族單體所組成,或可以包括芳族及脂肪族單體兩者。本發明的一個具體實施例係具有芳族單體及α-胺基酸單體的共聚物。以或重複連接胺基(或羥基)酸單體(圖3,I),或交替二胺(或二羥基)與二羧酸單體(圖3,II)可以建構聚醯胺及聚酯。雖然在圖3及4所描述之實例中的大部份芳族環具有間位取代圖案,但是熟諳本技藝者可以立即理解可以鄰位或對位定向設計同等的聚合物,並可以這些修改變更所得聚合物的構型及物性。而且,雖然以一種極性及一種非極性取代基描述在圖3的共聚物(Ia、IIa及IIb),但是其它的取代圖案同樣似合理的。以聚合物或寡聚物主鏈的構型特性測定適宜的取代圖案。
雖然聚醯胺及聚酯係本發明最常出現的實例,但是可將其它的官能基併入聚合物或寡聚物主鏈中,具有相似的結果。特定言之,預料硫代醯胺及硫代酯具有非常相似的特性。在芳族環之間的距離可以明顯衝擊聚合物的幾何圖
案,並以併入可隨意取代或可以包含胺基酸、二羧酸或二胺的不同長度的脂肪族鏈可以變更該距離。以具有額外原子之代用品置換醯胺鍵也可以變更在單體之間的距離及相對定向(參考例如圖4)。因此,以二羰基置換羰基來變更在單體之間的距離及變更二羰基單元的傾向,使兩個羰基採取反排列及變更聚合物週期性。苯均四酸酐(圖4,IVg)代表另一個簡化醯胺鍵合的替換物,其可以明顯變更共聚物的構型及物理特性。
可就本發明的聚合物修改合成法,得到不同的分子量範圍,以及本發明的抗微生物聚合物具有授與所涵蓋的特殊應用最佳化的物理及化學特性所選擇的分子量。傳統的聚合物合成法得到具有分子量範圍的產物。聚合物化學家可輕易理解以聚合物技藝已知的技術可以變更這些聚合物的鏈長度。本發明的聚合物可以具有從約300道爾頓至高達約1,000仟道爾頓為範圍之分子量。胺基酸寡聚物的固相及溶液相合成法的進步成為製備具有限定順序及尺寸的均勻聚合物或寡聚物的有效技術,這些技術可適用於本發明。固相有機化學的新型方法(E.Atherton和R.C.Sheppard,Solid Phase Peptide Synthesis A Practical Approach IRL Press Oxford 1989)目前允許合成具有分子量約5,000道爾頓的均勻分散之順序特異性寡聚物。
聚尿素(圖5,IVa)、聚碳酸酯(圖5,IVb)及聚胺基甲酸甲酯(圖5,IVc)係碳酸衍生物及展現相似於聚醯胺之特性(N.Samson等人之J.Appl.Polym.Sci.65,
2265(1997))。圖5的IVd及IVe描述可以使用的兩種不同的取代圖案。其它的取代圖案同樣有效。
設計本發明的聚合物和寡聚物的方法只需要其中使單體的重複順序符合以主鏈採取的二級結構的結構。一旦觀察週期性時,則必須製備及引入以極性及非極性基單體取代之單體,得到陽離子,兩性二級結構。芳族聚醯胺及尿素的每一個重複體常常只具有少許自由扭轉度(典型係2或4)。在該例子中,以這些聚合物和寡聚物所採取的二級結構最有可能係自主鏈的對立邊延伸的極性及非極性基平面。在一些例子中,經由簡單的設計原理可以達成希望的面部兩性。
可將額外的分子特點加入巨分子主鏈中,以促進希望的二級結構及疏遠其它結構,藉此組合正及負設計兩種要素。對生物折疊物(蛋白質及RNA)的構型研究及以各種順序特異性聚合物的早期研究證明許多具有決定性的要素,使聚合物採取希望的折疊構型。關鍵要素包括在鄰近或更遠的單體之間的強靜電交互作用(即分子間氫鍵結)及以主鏈扭轉或以大的官能基造成的剛性。例如,沿著巨分子主鏈存在的多重氫鍵給予體及受體可以引導延伸的巨分子主鏈交互作用。精確安置的經完整設計之分子間交互作用可使希望的二級結構穩定,在同時封鎖主鏈氫鍵給予體,以限制分子內的凝結問題。例如,在聚醯胺及聚尿素聚合物中,將硫醯放置在兩個醯胺氮之間,形成在硫與醯胺氮之間的內氫鍵。以迫使NH基在與雜原子相同的側邊上來限
制芳族碳-醯胺NH鍵的扭轉角度,藉此有助於限定整個似薄片的二級結構。推斷該主鏈的二級結構幾乎為平面結構。同樣以Hamuro及Hamilton的發現(Y.Hamuro等人之J.Am.Chem.Soc.1996 119:10587-93)為基礎設計聚胺茴酸酯聚合物(XIII),以分子內的氫鍵結限定該類別的聚芳基醯胺的二級結構。
重新設計可以提供研究關於生物效力及選擇性(24,25)的重要原理的系統途徑。從天然生成之抗微生物肽的多樣性明白面部兩性係關鍵的生理化學特性,其負有該類別的肽的生物活性。而且,電荷密度、疏水性及兩性程度係使對抗微生物的致命活性達到最大及同時使對抗哺乳類細胞的活性減至最低的重要參數。
本發明揭示面部兩性聚合物和寡聚物。通常將聚合物定義成以多粒徑分佈於分子量的單體副單元組合的合成化合物,並最常以一罐(one-pot)合成步驟製備。如本文所使用的"聚合物"術語係指包含許多重複單體或單體單元之巨分子。該術語包括以單型式單體所形成的均聚物及以二
或多種不同的單體所形成的共聚物。可將單體以無規方式(無規共聚物)、交替方式(交替共聚物)或以嵌段(嵌段共聚物)分布於共聚物中。本發明的聚合物係或均聚物或具有約2個單體單元至約500個單體單元的交替共聚物,其具有在從約300道爾頓至約1,000,000道爾頓,或從約400道爾頓至約120,000道爾頓為範圍之平均分子量。較佳的聚合物係那些具有約5至約100個單體單元的聚合物,其具有在從約1,000道爾頓至約25,000道爾頓為範圍之平均分子量。
如本文所使用的"寡聚物"術語係指具有限定順序及分子量的均勻聚合物。新型的固相有機化學法允許合成均勻分散的順序特異性寡聚物(具有接近5,000道爾頓之分子量)。相對於聚合物之寡聚物具有限定的順序及分子量,並經常以或固相技術,或逐步溶液化學法合成及純化成均均性。本發明的寡聚物係那些具有約1個單體單元至約25個單體單元,具有分子量在從約300道爾頓至約6,000道爾頓為範圍之寡聚物。較佳的寡聚物係那些具有約1個單體單元(2個單體)至約10個單體單元,具有分子量在從約300道爾頓至約2,500道爾頓為範圍之寡聚物。
如本文所使用的"聚合物主鏈"、"寡聚物主鏈"或"主鏈"術語係指聚合物或寡聚物的連續鏈部位,其包含在一經聚合時在單體之間所形成的鍵。以構成聚合物或寡聚物主鏈的單體確認為角度可以說明聚合物或寡聚物主鏈的組成物,與聚合物或寡聚物主鏈的支鏈或側鏈組成物無關。
"聚合物側鏈"、"寡聚物側鏈"或"側鏈"術語係指在聚合之後形成延伸聚合物或寡聚物主鏈的單體部位。在均聚物及均寡聚物中的所有側鏈係衍生自相同的單體。
如本文所使用的"微生物"術語包括細菌、海藻、黴菌、酵母、霉漿菌、分支桿菌、寄生蟲及原生動物。
如本文所使用的"抗微生物劑"、"殺微生物劑"或"殺生物劑"術語代表抑制、預防或破壞微生物生長或增殖之物質。該活性可以係或殺菌性或制菌性。如本文所使用的"殺菌性"術語代表殺死微生物。如本文所使用的"制菌性"術語代表抑制微生物生長,其在特定的條件下可以具有可逆性。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"烷基"術語係指從1至12個碳之直鏈及支鏈基兩種,如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、異丁基、戊基、己基、異己基、庚基、4,4-二甲基戊基、辛基、2,2,4-三甲基戊基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基。
如本文所使用的"烯基"術語係指2-20個碳原子之直鏈或支鏈基,排除受到該限制的鏈長,其包括(但不限於此)乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基及類似物。烯基鏈係以2至10個碳原子長度較佳,以2至8個碳原子長度更佳,以從2至4個碳原子長度最佳。
如本文所使用的"炔基"術語係指2-20個碳原子之直鏈或支鏈基,排除受到該限制的鏈長,其中有至少一個參
鍵在鏈中的兩個碳原子之間,其包括(但不限於此)乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基及類似物。炔基鏈係以2至10個碳原子長度較佳,以2至8個碳原子長度更佳,以從2至4個碳原子長度最佳。
如本文所使用的"伸烷基"術語係指使分子中的一個基與另一個基連接的烷基連接基,即烷基。
如本文所使用的"烷氧基"術語代表與氧原子鍵結的1至20個碳原子之直鏈或支鏈基,排除受到該限制的鏈長,其包括(但不限於此)甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基及類似物。烷氧基鏈係以1至10個碳原子長度較佳,以1至8個碳原子長度更佳,以1至6個碳原子長度甚至更佳。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"芳基"術語係指在環部位中包括從6至12個碳原子之單環或雙環系芳族基,如碳環系基苯基、萘基或四氫萘基。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"伸芳基"術語係指使分子中的一個基與另一個基連接的芳基連接基,即芳基。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"環烷基"術語係指包括3至9個碳原子之環烷基,以3至8個碳原子更佳。典型的實例係環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基及環壬基。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"鹵素"或"鹵基"術語係指氯、溴、氟或碘。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"羥基(hydoxy)"或"羥基(hydroxyl)"術語係指-OH基。
如本文所使用的"雜芳基"術語係指具有5至14個環原子、在環系陣列中共有6,10或14個7 π-電子及包括碳原子和1、2或3個氧、氮或硫雜原子之基。雜芳基的實例包括噻吩基、咪唑基、噁二唑基、異噁唑基、三唑基、吡啶基、嘧啶基、噠基、呋喃基、吡喃基、噻嗯基、吡唑基、吡基、吲哚滿基、異吲哚基、異苯並呋喃基、苯並噁唑基、呫噸基、2H-吡咯基、吡咯基、3H-吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、4H-喹基、異喹啉基、喹啉基、酞基、萘啶基、喹唑啉基、菲啶基、吖啶基、泊啶基、菲繞啉基、吩基、異噻唑基、吩噻基、異噁唑基、呋咱基及吩噁基。尤其較佳的雜芳基包括1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、5-胺基-1,2,4-三唑、咪唑、噁唑、異噁唑、1,2,3-噁二唑、1,2,4-噁二唑、3-胺基-1,2,4-噁二唑、1,2,5-噁二唑、1,3,4-噁二唑、吡啶及2-胺基吡啶。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"雜伸芳基"術語係指使分子中的一個基與另一個基連接的雜芳基連接基,即雜芳基。
除了有註明之外,如本文所使用的"雜環"或"雜環系環"術語代表安定的5-至7-員單-或雙環或安定的7-至10-員雙環雜環系環系統,任何環可以係飽和或不飽和環,並由碳原子及從1至3個選自N、O及S之雜原子所組成,其中可將氮及硫雜原子隨意氧化,以及其中可將氮雜原子
隨意四級化,並包括其中將任何上述定義之雜環系環稠合成苯環的任何雙環系基。以包括1個氧或硫,1至3個氮原子或與1或2個氮原子組合的1個氧或硫的環尤其有用。可將雜環系環附著於任何雜原子或碳原子上,引起產生安定的結構。這些雜環系基的實例包括六氫吡啶基、六氫吡基、2-氧基六氫吡基、2-氧基六氫吡啶基、2-氧基吡咯啶基、2-氧基氮呯基、氮呯基、吡咯基、4-六氫吡啶酮基、吡咯啶基、吡唑基、吡唑啶基、咪唑、咪唑啉基、咪唑啶基、吡啶基、吡基、嘧啶基、噠基、噁唑基、噁唑啶基、異噁唑基、異噁唑啶基、嗎啉基、噻唑基、噻唑啶基、異噻唑基、奎寧環基、異噻唑啶基、吲哚基、喹啉基、異喹啉基、苯並咪唑基、噻二唑基、苯並吡喃基、苯並噻唑基、苯並噁唑基、呋喃基、四氫呋喃基、四氫吡喃基、噻吩基、苯並噻吩基、硫雜嗎啉基、硫雜嗎啉基胩、硫雜嗎啉基碸及噁二唑基。嗎啉基(morpholino)與嗎啉基(morpholinyl)相同。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"烷胺基"術語係指以具有從1至6個碳原子之烷基取代之胺基。如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"二烷胺基"術語係指以兩個各自具有從1至6個碳原子之烷基取代之胺基。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"烷硫基"術語係指以具有從1至6個碳原子之烷基取代之硫代基。
如本文以其本身或成為另一個基的一部份所使用的"低碳醯基胺基"術語係指以C1-C6烷羰基取代之胺基。
以"具有化學性不相等的末端之基"用辭係指如酯、醯胺、磺醯胺及N-羥肟之類的官能基,其中以逆轉取代基定向(例如,R1C(=O)OR2對R1O(O=)CR2)產生獨特的化學實體。
如本文所使用的"鹼性雜環"術語表示包括氮原子的環系原子陣列,其具有大於約5之pKa及在生理條件下質子化。代表的鹼性雜環係吡啶、喹啉、咪唑、咪唑啉、環系胍、吡唑、吡唑啉、二氫吡唑啉、吡咯啶、六氫吡啶、六氫吡、4-烷基六氫吡及其衍生物,如2-胺基吡啶、4-胺基吡啶、2-胺基咪唑啉、4-胺基咪唑啉或其中X1係O、N、S或不存在及i係2至4之VII
如本文所使用的"兩性"術語說明具有分開的疏水性和親水性區域的立體結構。兩性聚合物或寡聚物必需在沿著聚合物主鏈有疏水性和親水性要素兩者的存在。疏水性和親水性基的存在係產生兩性寡聚物或聚合物的必要條件,但不是充份的條件。聚合物時常採取其中側鏈以任意安置在空間中及沒有任何不同的疏水性和親水性區域的任意或不規則構型。
如本文所使用的"面部兩性(facially amphiphilic)"或"面部兩性(facial amphiphilicity)"術語說明具有極性(親水性)及非極性(疏水性)側鏈的聚合物和寡聚物,彼等採取引導極性及非極性側鏈分離至結構的對立面部或分開區域的構型。該結構可以包含既定的聚合物或寡聚物主鏈的任何以能量進入的低能量構型。另外的無規或嵌段共聚物可以採取不引導不同的親水性和疏水性區域或不沿著不同的聚合物面部分離的任意主鏈構型。這些共聚物不為本文所定義之面部兩性。
"天然生成之胺基酸"術語係天然生成之胺基酸的L-異構物。天然生成之胺基酸係甘胺酸、丙胺酸、纈胺酸、亮胺酸、異亮胺酸、絲胺酸、蛋胺酸、蘇胺酸、苯基丙胺酸、酪胺酸、色胺酸、半胱胺酸、脯胺酸、組胺酸、天冬胺酸、天冬醯胺、谷胺酸、谷胺醯胺、羧基谷胺酸、精胺酸、鳥胺酸及賴胺酸。在本申請案所提及的所有胺基酸具有L-形式,除非有特殊的指示。
如本文所使用的"天然生成之胺基酸的側鏈"術語係指在胺基酸的α-碳上的取代基。"天然生成之胺基酸的極性側鏈"術語係指正電荷、負電荷或親水性胺基酸的側鏈。"天然生成之胺基酸的非極性側鏈"術語係指疏水性胺基酸的側鏈。
如本文所使用的"正電荷胺基酸"或"陽離子胺基酸"術語包括在正常的生理條件下具有正電荷側鏈的任何天然生成或非天然胺基酸。天然生成之正電荷胺基酸的實例係精
胺酸、賴胺酸及組胺酸。
"親水性胺基酸"術語代表具有不帶電的極性側鏈的任何胺基酸,其在水中具有相對可溶性。天然生成之親水性胺基酸的實例係絲胺酸、蘇胺酸、酪胺酸、天冬醯胺、谷胺酸及半胱胺酸。
"疏水性胺基酸"術語代表具有不帶電的非極性側鏈的任何胺基酸,其在水中具有相對不可溶性。天然生成之疏水性胺基酸的實例係丙胺酸、亮胺酸、異亮胺酸、纈胺酸、脯胺酸、苯基丙胺酸、色胺酸及蛋胺酸。
如本文所使用的"治療(treat)"、"治療(treated)"或"治療(treating)"術語係指醫療治療及預防或預防策略兩種,其中目標係預防或減低(減輕)不希望的生理症狀、異常或疾病,或獲得有利或希望的臨床結果。就本發明的目的而言,有利或希望的臨床結果包括(但不限於此)緩和症候;減低症狀、異常或疾病程度;穩定(即不會惡化)症狀、異常或疾病狀態;延緩發作或減緩症狀、異常或疾病進展;改善症狀、異常或疾病狀態;緩解(不論是否為部份或全部),不論是否為可偵測或不可偵測;或增進或改進症狀、異常或疾病。治療包括引出在臨床上重要的反應,沒有過度的副作用。治療也包括延長存活率,與如果未接受治療時期待的存活率比較。
如本文所使用的"動物"術語包括(但不限於此)人類及非人類脊椎動物,如野生、馴良和農場動物。
已證明本發明的聚合物和寡聚物具有抗微生物活性。
因此,可以使用本發明的聚合物和寡聚物作為抗微生物劑,並可在例如治療動物中的微生物感染的方法中使用。
因此,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,其係藉由將本發明的聚合物或寡聚物投予動物。
例如,在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式I聚合物或寡聚物:R 1 -[-x-A 1 -y-x-A 2 -y-] m -R 2 (I)
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8、-N(R8)N(R8)-、-O-或-S-;y係C=O、C=S、O=S=O或-C(=O)C(=O)-;及R8係氫或烷基;A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基,其中:(i)A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(ii)A1係隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基及A2係C3至C8環烷基或-(CH2)q-,其中q係1至7,其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性
(NPL)基之組合所取代;或(iii)A2係隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基及A1係C3至C8環烷基或-(CH2)q-,其中q係1至7,其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1係(i)氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-y-R11,其中R11係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基;或(ii)R1及R2獨立為氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基;或(iii)R1及R2一起係單鍵;NPL係獨立選自-B(OR4)2及-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4'之非極性基,其中:R3、R3'及R3"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;R4及R4'係獨立選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的
末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL獨立為0、1或2;PL係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5’)q2PL-V之極性基,其中R5、R5'及R5"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR5、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR5-、-C(=O)-NR5-N=N-、-N=N-NR5-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代,其中p係1至4;
-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pPL係0至8;q1PL及q2PL獨立為0、1或2;及m係1至約500;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
最好在所揭示之方法中使用其中x係NR8、O或-N(R8)N(R8)-,以及R8係氫或C1-C6烷基的那些式I聚合物和寡聚物。以其中y係C=O、C=S或O=S=O的那些聚合物和寡聚物較佳。以其中x係NR8及y係C=O的那些聚合物和寡聚物尤其較佳。例如,以其中x係NH及y係C=O的式I寡聚物尤其較佳。以其中x係O及y係C=O或其中x係-N(R8)N(R8)-及R8係氫,以及y係C=O的式I寡聚物也較佳。
以其中A1或A2係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基的那些式I聚合物和寡聚物較佳。以其中A1或A2係隨意取代之間-伸苯基的那些寡聚物尤其較佳。
以其中A1係隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基及A2係C3至C8環烷基或-(CH2)q-(其中q係1至7),以及其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代的那些式I聚合物和寡聚物也較佳。以其中A1係經取代之伸芳基及A2係-(CH2)q-(其中q係1或2),並A1及A2的其中之一係經一或多個極性
(PL)基取代,而A1及A2的另一個係經一或多個非極性(NPL)基取代的式I寡聚物尤其較佳。
以其中A2係隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基及A1係C3至C8環烷基或-(CH2)q-(其中q係1至7),以及其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代的式I聚合物和寡聚物也較佳。以其中A2係經取代之伸芳基及A1係-(CH2)q-(其中q係1或2),並A1及A2的其中之一係經一或多個極性(PL)基取代,而A1及A2的另一個係經一或多個非極性(NPL)基取代的式I寡聚物尤其較佳。
在本發明的某些方面中,以其中(i)R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-y-R11,其中R11係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基的那些式I聚合物和寡聚物較佳。以其中R1係氫,R2係-x-A1-y-R11,以及R11係極性(PL)基(例如,羥基)的式I寡聚物尤其較佳。
在其它的方面中,以其中R1及R2獨立為氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基的那些式I聚合物和寡聚物較佳。以其中R1係氫及R2係極性基(例如,胺基或羥基)的式I寡聚物尤其較佳。
在本發明的某些方面中,以其中NPL係-B(OR4)2的那些式I聚合物和寡聚物較佳。較佳的R4意義係氫、C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C8環烷基、C6-C10芳基及雜芳基,其中任何一基
隨意經一或多個C1-C6烷基或鹵基取代。
在其它的方面中,以其中NPL係-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4',以及R3'、R3"、R4'、UNPL、pNPL、q1NPL及q2NPL係如上述定義的那些式I聚合物和寡聚物較佳。
較佳的各個R3、R3'及R3"意義係氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基。尤其較佳的R3、R3'及R3"意義係氫。
較佳的R4'意義係氫、C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C8環烷基、C6-C10芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個C1-C6烷基或鹵基取代。更佳的R4'意義係C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基及C6-C10芳基(尤其係苯基)。尤其較佳的R4'意義係C1-C10烷基及C3-C18支鏈烷基。適合的C1-C10烷基及C3-C18支鏈烷基係甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正戊基及異戊基。
較佳的UNPL意義係O、S、S(=O)、S(=O)2、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向。
更佳的UNPL意義係O、S、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、
-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-R3S-及-R3O-。尤其較佳的UNPL意義係NH、-C(=O)-、O及S。也以其中UNPL不存在的那些式I聚合物和寡聚物尤其較佳。
在本發明的某些方面中,以其中UNPL係-O-P(=O)2O-的那些式I聚合物和寡聚物較佳。
較佳的pNPL意義係0至6;以0至4之pNPL意義尤其較佳,以0至2之pNPL意義最佳。
較佳的q1NPL及q2NPL意義係0或1。以0至1之q1NPL及q2NPL意義尤其較佳,每一個q1NPL及q2NPL意義係以0最佳。
在較佳的式I聚合物和寡聚物中,在NPL中的-(CH2)pNPL-伸烷基鏈未經取代或以一或多個胺基或羥基取代。以其中在NPL中的-(CH2)pNPL-伸烷基鏈或未經取代或以一或多個胺基取代的那些式I寡聚物更佳。
式I聚合物和寡聚物之尤其較佳的NPL意義係C1-C6烷基或芳基C1-C6烷基。較佳的NPL意義的實例係正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基及苯甲基。
在本發明的某些方面中,以其中PL係-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5")q2PL-V,以及R5、R5'、R5"、V、UPL、pPL、q1PL及q2PL係如上述定義的那些式I聚合物和寡聚物較佳。
較佳的R5、R5'及R5"意義係氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基。每一個R5、R5'及R5"意義係以氫尤其較佳。
較佳的UPL意義係O、S、S(=O)、S(=O)2、NH、
-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向。更佳的UPL意義係O、S、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-R5S-及-R5O-。尤其較佳的UPL意義係O、S、NH及-C(=O)-。以其中UPL不存在的那些式I聚合物和寡聚物較佳。
在本發明的某些方面中,以其中UPL係-O-P(=O)2O-的那些式I聚合物和寡聚物較佳。
較佳的V意義係硝基、氰基、胺基、羥基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基、胍基、脒基、半卡巴腙、C6-C13芳基、雜環及雜芳基,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、脒基、胍基、脒基、胺基磺醯基、胺基烷氧基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代。
適合的雜芳基包括吲哚基、3H-吲哚基、1H-異吲哚基、吲唑基、苯並噁唑基、吡啶基及2-胺基吡啶基。適合的雜環基包括六氫吡啶基、六氫吡基、咪唑啶基、吡咯啶基、吡唑啶基及嗎啉基。
更佳的V意義係胺基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基、胍基、脒基及半卡巴腙,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、脒基、胍基、脒基、胺基磺醯基、胺基烷氧基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代。
尤其較佳的V意義係胺基、C1-C6烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)及胍基,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、脒基(guanyl)、胍基或胺基烷氧基取代。最佳的V意義係胺基及胍基。
較佳的pPL意義係0或6,以2至5之pPL意義尤其較佳。
較佳的q1PL及q2PL意義係0或1。以0或1之q1PL及q2PL意義尤其較佳,每一個q1PL及q2PL意義係以0尤其較佳。
在較佳的式I聚合物和寡聚物中,將在PL中的-(CH2)pPL-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基取代。
以其中m係1至約500的那些式I聚合物較佳。以其中m係1至約100或其中m係1至約50的那些式I聚合物尤其較佳。
以其中m係1至約30或m係1至約25的那些式I寡聚物較佳;以其中m係1至約20,或其中m係1至約10,或其中m係1至約5的那些物質更佳。
因此,本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式I寡聚物,或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8;y係C=O及R8係氫;A1係隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基及A2係-(CH2)q-,其中q係1或2,以及其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或A2係隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基及A1係-(CH2)q-,其中q係1或2,以及其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1及R2獨立為氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基;NPL係-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4',其中:R3、R3'及R3"係獨立選自氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基;R4'係選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜
芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL獨立為0、1或2;PL係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5’)q2PL-V之極性基,及R5、R5'及R5"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR5、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR5-、-C(=O)-NR5-N=N-、-N=N-NR5-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍
基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;pPL係0至8;q1PL及q2PL獨立為0、1或2;及m係4或5;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式I'聚合物或寡聚物,
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR3、O或S;y係C=O、C=S、O=S=O或-C(=O)C(=O)-;以及R3係氫或烷基;A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基或隨意取代之雜伸芳基,其中
(i)A及B獨立隨意地經一或多個極性(P)基、一或多個非極性(NP)基或一或多個極性(P)基與一或多個非極性(NP)基之組合所取代;或(ii)A係隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基或隨意取代之雜伸芳基及B係C3至C8環烷基或(CH2)q-(其中q係1至7),其中A及B獨立隨意地經一或多個極性(P)基、一或多個非極性(NP)基或一或多個極性(P)基與一或多個非極性(NP)基之組合所取代;或(iii)B係隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基或隨意取代之雜伸芳基及A係C3至C8環烷基或(CH2)q-(其中q係1至7),其中A及B獨立隨意地經一或多個極性(P)基、一或多個非極性(NP)基或一或多個極性(P)基與一或多個非極性(NP)基之組合所取代;R1係(i)-y-C及R2係OH或NH2,其中C係選自C1-C6烷基、乙烯基、2-丙烯基、H-x-(CH2)p-、(C1-C6烷氧基)C(=O)(CH2)p-、C1-C6烷氧基、苯甲氧基、特丁氧基、吡啶及苯基,其中任何一基隨意經一或多個獨立選自鹵基、胺基、硝基、氰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基羰基及苯甲氧基羰基之取代基取代,以及p係如下述之定義;或(ii)H或R2係-x-(CH2)p-W,其中x係如上述之定義,p係如下述之定義,W係H、N-馬來醯亞胺,或V係如下述之定義及(CH2)p-隨意地經一或多個羥基取代;或
(iii)-y-C及R2係-x-(CH2)p-W,其中x係如上述之定義,p係如下述之定義,W係H、N-馬來醯亞胺,或V係如下述之定義及(CH2)p-隨意地經一或多個羥基取代;或(iv)R1及R2一起係單鍵;NP係獨立選自-B(OR4)2(其中B在該實例中代表硼原子)、R4或-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-R4之非極性基,其中:R3係選自氫、烷基及烷氧基;R4係選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基、烷氧基或鹵基取代;U不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-(其中P在該實例中代表磷原子)、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;p獨立為0至8;q1及q2獨立為0至2;P係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-V之極性基,
及U及R3係如上述之定義;V係選自硝基、氰基、硫代、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、烷氧基羰基、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、烷胺基、二烷胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;p、q1及q2係如上述之定義;及m係1至約500;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式I'聚合物或寡合物或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR3;y係C=O;以及R3係氫或烷基;A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基,其中B係隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基及A係-(CH2)q-(其中q係1),其中A隨意經一或多個非極性(NP)基取代及B隨
意經一或多個極性(P)基取代;R1係H或R2係胺基;NP係R4,其中:R4係烷基、烯基或炔基,其中任何一基隨意經一或多個烷基、烷氧基或鹵基取代;P係-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-V,其中q1及q2各自為0;p係0至6;U不存在或係O或C=O;V係選自胺基、烷氧基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基及脒基(guanyl),其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2-、烷胺基、二烷胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)或胺基烷氧基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代;m係1至5;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在其它的方面中,本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式I'聚合物或寡合物,或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR3;y係C=O;以及R3係氫或烷基;
A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基,其中A係隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基及B係-(CH2)q-(其中q係1),其中A隨意經一或多個極性(P)基或一或多個非極性(NP)基取代,以及B隨意經一或多個極性(P)基或一或多個非極性(NP)基取代;R1係H或R2係胺基;NP係-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-R4,其中:R4係選自氫、烷基、烯基、炔基及芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基、烷氧基或鹵基取代;U不存在;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意地經一或多個胺基或羥基取代;p獨立為0至6;q1及q2各自為0;P係-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-V,其中q1及q2各自為0;p係0至6;U不存在或係O或C=O;V係選自胺基、烷氧基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基及脒基(guanyl),其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、-NH(CH2)pNH2-、-N(CH2CH2NH2)2、烷胺基、二烷胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)或胺基烷氧基取代;
-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代;m係1至5;及在醫藥上可接受之載體或在其它的方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式VII聚合物或寡聚物,
其中R9或R10及R11的其中之一係極性(P)基及其它的R9或R10及R11係非極性(NP)基;P係選自IIIb、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基及聚氧乙烯之極性基
其中:V係選自胺基、羥基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、脒、胍、半卡巴
腙、咪唑、六氫吡啶、六氫吡、4-烷基六氫吡且係隨意經胺基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基或隨意經一或多個胺基、低碳烷胺基或低碳二烷胺基取代之低碳醯基胺基取代之苯基;以及將伸烷基鏈隨意經胺基或羥基取代;p獨立為0至8;及NP、R1及R2係如上述式I之定義;m係1至約30,或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在還有的其它方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式IX聚合物或寡聚物:
其中:R9或R11的其中之一係或極性(P)基或非極性(NP)基及R9或R11的另一個係其它的極性(P)基或非極性(NP)基;NP係-(CH2)p-R4,其中R4係選自氫、C1-C4烷基、C3-C12支鏈烷基、C3-C8環烷基、隨意經一或多個C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或鹵基取代之苯基且係隨意經一或多
個C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或鹵基取代之雜芳基,以及p係如下述之定義;P係選自IIIb、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基及聚氧乙烯之極性基
其中:V係選自胺基、羥基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、脒、胍、半卡巴腙、咪唑、六氫吡啶、六氫吡、4-烷基六氫吡且係隨意經胺基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基或隨意經一或多個胺基、低碳烷胺基或低碳二烷胺基取代之低碳醯基胺基取代之苯基;及將伸烷基鏈隨意經胺基或羥基取代;p獨立為0至8;及R1及R2係如上述式I'之定義;m係1至約500;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在本發明的某些方面中,在式IX聚合物或寡聚物中的R9係天然胺基酸的極性側鏈及R11係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基及苯甲基。
在還有的其它方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式IX聚合物或寡聚物,其中R9係天然胺基酸的非極性側鏈及R11係選自IIIb、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基及聚氧乙烯之極性基
其中:V係選自胺基、羥基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、脒、胍、半卡巴腙、咪唑、六氫吡啶、六氫吡、4-烷基六氫吡且係隨意經胺基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基或隨意經一或多個胺基、低碳烷胺基或低碳二烷胺基取代之低碳醯基胺基取代之苯基;及p獨立為0至8;及R1及R2係如上述式I'之定義;m係1至約500;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在還有的其它方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式I'聚合物或寡合物:其中:
x係NH及y係C=O或C=S;A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基、2,5-硫代伸苯基或2,5-pyrrolene;NP係獨立選自R4或U-(CH2)p-R4之非極性基,其中R4係選自氫、C1-C4烷基、C3-C12支鏈烷基、C3-C8環烷基、隨意經一或多個C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或鹵基取代之苯基且係隨意經一或多個C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或鹵基取代之雜芳基,以及U及p係如下述之定義;P係選自IIIa、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基及聚氧乙烯之極性基
其中:U不存在或係O、S、SO、SO2或NH;V係選自胺基、羥基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、脒、胍、半卡巴腙、咪唑、六氫吡啶、六氫吡、4-烷基六氫吡且係隨意經胺基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基或隨意經一或多個胺基、低碳烷胺基或低碳二烷胺基取代之低碳醯基胺基取代之苯基;及將伸烷基鏈隨意經胺基或羥基取代;p獨立為0至8;及m係1至約500;
或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,在式I'聚合物或寡聚物中,x係NR3,R3係氫及y係C=O或C=S;A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基;NP係獨立選自R4或U-(CH2)p-R4之非極性基,其中R4係選自氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U及p係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U不存在或選自O及S,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、吡啶、六氫吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及m係1至約500。
在其它的方面中,在式I'聚合物或寡聚物中,x係NR3,y係CO及R3係氫;A及B係獨立隨意取代之間-或對-伸苯基,其中(i)將A在2-位置上以極性(P)基取代及將B在5-位置上以非極性(NP)基取代,(ii)將A在2-位置上以極性(P)基及在5-位置上以非極性(NP)基取代,以及將B在2-位置上以非極性(NP)基及在5-位置上以極性(P)基取代,或(iii)將A在2-位置上以極性(P)基或非極性(NP)基的其中之一取代,以及將B在2-位置上以非極性(NP)基或極性(P)基另一個取
代;NP係獨立選自R4或-U-R4之非極性基,其中R4係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U及p係如下述之定義;p獨立為0至8;及m係1至約500。
在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XII聚合物或寡聚物:
其中:NP係獨立選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基之非極性基,以及U及p係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U係選自O、S或不具任何原子,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、六氫吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;
p獨立為0至8;及m係1至約30或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在其它的方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XIV聚合物或寡聚物:
其中:NP係獨立選自R4或-U-R4之非極性基,其中R4係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U及p係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U選自O、S或不具任何原子,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、六氫吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及m係1至約30或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及
在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式I'聚合物或寡聚物:其中:x係NR3,y係CO及R3係氫;A及B係鄰-伸苯基,其中將A在5-位置上以極性(P)基取代及將B在5-位置以非極性(NP)基取代;NP係獨立選自R4或-U-R4之非極性基,其中R4係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U及p係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U選自O、S或不具任何原子,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、吡啶、六氫吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及m係1至約500;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在還有的其它方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XIII聚合物或寡聚物:
其中:NP係獨立選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基之非極性基,以及U及p係如下述之定義;P係(CH2)p-V之極性基,其中V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、胍、六氫吡及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及m係1至約30,或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XV聚合物或寡聚物:
其中:或R12及R14獨立為極性(P)基,以及R13及R15獨立為在其中一個其餘未經取代之碳原子上經取代之非極性(NP)基;或R12及R14獨立為非極性(NP)基,以及R13及R15獨立為極性(P)基;NP係獨立選自R4或-U-R4之非極性基,其中R4係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U係選自O或S,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、胍、吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及m係1至約30,或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式II聚合物或寡聚物,R 1 -[-x-A 1 -x-y-A 2 -y-] m -R 2 (II)
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:
x係NR8、O、S、-N(R8)N(R8)-、-N(R8)-(N=N)-、-(N=N)-N(R8)-、-C(R7R7')NR8-、-C(R7R7')O-或-C(R7R7')S-;以及y係C=O、C=S、O=S=O、-C(=O)C(=O)-、C(R6R6')C=O或C(R6R6')C=S;或以x及y一起成為苯均四酸二醯亞胺;其中R8係氫或烷基;R7及R7'獨立為氫或烷基,或R7及R7'一起係-(CH2)p-(其中p係4至8);以及R6及R6'獨立為氫或烷基,或R6及R6'一起係(CH2)2NR12(CH2)2,其中R12係氫、-C(=N)CH3或C(=NH)-NH2;A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基,其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1係(i)氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係如上述之定義且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(ii)氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A'-x-R1,其中A'係芳基或雜芳基且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(iii)-y-A2-y-R2及R2係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基;或
(iv)-y-A'及R2係-x-A',其中A'係芳基或雜芳基且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(v)R1及R2獨立為極性(PL)基或非極性(NPL)基;或(vi)R1及R2一起形成單鍵;NP係獨立選自-B(OR4)2及-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4'之非極性基,其中:R3、R3'及R3"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;R4及R4'係獨立選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL獨立為0、1或2;PL係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲
基、聚氧乙烯及-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5')q2PL-V之極性基,其中:R5、R5'及R5"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR5、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR5-、-C(=O)-NR5-N=N-、-N=N-NR5-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pPL係0至8;q1PL及q2PL獨立為0、1或2;及m係1至約500;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
最好在所揭示之方法中使用其中x係NR8、O、S或-N(R8)N(R8)-,以及R8係氫或C1-C6烷基的那些式II聚合物和寡聚物。以其中y係C=O、C=S或O=S=O的那些聚合物和寡聚物也較佳。以其中x係NR8及y係C=O的那些聚合物和寡聚物尤其較佳。例如,以其中x係NH及y係C=O的式II寡聚物尤其較佳。以其中x係O及y係C=O或其中x係-N(R8)N(R8)-及R8係氫,以及y係C=O的式II寡聚物也較佳。
以其中A1或A2係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基的那些式II聚合物和寡聚物較佳。以其中A1或A2係隨意取代之間-伸苯基的那些寡聚物尤其較佳。以A1或A2的其中之一係鄰-、間-或對-伸苯基,而A1或A2的另一個係雜伸芳基的式II聚合物和寡聚物也較佳。較佳的雜伸芳基包括(但不限於此)吡啶撐、伸嘧啶基及吡撐。
以其中A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基,以及(i)A1及A2的其中之一係經一或多個極性(PL)基及一或多個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個未經取代;或(ii)A1及A2的其中之一係經一或多個極性(PL)基及一或多個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個係經一或多個極性(PL)基取代的式II聚合物和寡聚物也較佳。以其中或(i)A1及A2的其中之一係經一個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個未經取代;或(ii)A1及A2的其中之一係經一個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個係經
一或兩個極性(PL)基取代之聚合物和寡聚物尤其較佳。
因此,以其中A1及A2係隨意取代之間-伸苯基,其中A1及A2的其中之一係經一個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個未經取代的式II聚合物和寡聚物較佳。
在本發明的某些方面中,以其中(i)R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係如上述之定義及將其以一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(ii)R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A'-x-R1,其中A'係芳基或雜芳基且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代的那些式II聚合物和寡聚物較佳。
以其中R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係如上述之定義及將其以一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代的那些式II寡聚物更佳。以其中R1係氫或極性(PL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係經一或多個極性(PL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代的那些寡聚物還更佳。以其中R1係極性(PL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係經一或兩個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代的那些寡聚物尤其較佳。
在本發明的某些方面中,以其中NPL係-B(OR4)2的那些式II聚合物和寡聚物較佳。較佳的R4意義係氫、C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C8環烷基、C6-C10芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個C1-C6烷基或鹵基取代。
在其它的方面中,以其中NPL係-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4',以及R3'、R3"、R4'、UNPL、pNPL、q1NPL及q2NPL係如上述定義的那些式II聚合物和寡聚物較佳。
較佳的各個R3、R3'及R3"意義係氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基。尤其較佳的R3、R3'及R3"意義係氫。
較佳的R4'意義係氫、C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C8環烷基、C6-C10芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個C1-C6烷基或鹵基取代。更佳的R4'意義係C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基及C6-C10芳基(尤其係苯基)。尤其較佳的R4'意義係C1-C10烷基及C3-C18支鏈烷基。適合的C1-C10烷基及C3-C18支鏈烷基係甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基及正戊基。
較佳的UNPL意義係O、S、S(=O)、S(=O)2、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的
末端之基可以採取兩種可能的位向。
更佳的UNPL意義係O、S、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-R3S-及-R3O-。尤其較佳的UNPL意義係-C(=O)-。以其中UNPL不存在的那些式II聚合物和寡聚物較佳。
在本發明的某些方面中,以其中UNPL係-O-P(=O)2O-的那些式II聚合物和寡聚物較佳。
較佳的pNPL意義係0至6;以0至4之pNPL意義尤其較佳,以0、1或2之pNPL意義最佳。
較佳的q1NPL及q2NPL意義係0或1。以0或1之q1NPL及q2NPL意義尤其較佳,每一個q1NPL及q2NPL意義係以0最佳。
在較佳的式II聚合物和寡聚物中,在NPL中的-(CH2)pNPL-伸烷基鏈未經取代或以一或多個胺基或羥基取代。以其中在NPL中的-(CH2)pNPL-伸烷基鏈以一或多個胺基取代的那些式II寡聚物更佳。
式II聚合物和寡聚物之尤其較佳的NPL意義係C1-C6烷基。較佳的NPL意義的實例係正丙基、異丙基、正丁基及第三丁基。
在本發明的某些方面中,以其中PL係-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5")q2PL-V,以及R5、R5'、R5"、V、UPL、pPL、q1PL及q2PL係如上述定義的那些式II聚合物和寡聚物較佳。
較佳的R5、R5'及R5"意義係氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基。每一個R5、R5'及R5"意義係以氫尤其較佳。
較佳的UPL意義係O、S、S(=O)、S(=O)2、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向。更佳的UPL意義係O、S、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-R5S-及-R5O-。尤其較佳的UPL意義係O、S及-C(=O)-。以其中UPL不存在的那些式II聚合物和寡聚物較佳。
在本發明的某些方面中,以其中UPL係-O-P(=O)2O-的那些式II聚合物和寡聚物較佳。
較佳的V意義係硝基、氰基、胺基、羥基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、C6-C10芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代。
適合的雜芳基包括吲哚基、3H-吲哚基、1H-異吲哚基、吲唑基、苯並噁唑基、吡啶基及2-胺基吡啶基。適合的雜環基包括六氫吡啶基、六氫吡基、咪唑啶基、吡咯啶基、吡唑啶基及嗎啉基。
更佳的V意義係胺基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)及半卡巴腙,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代。
尤其較佳的V意義係胺基、C1-C6烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基及胍基,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、脒基(guanyl)、胍基或胺基烷氧基取代。最佳的V意義係胺基及胍基。
較佳的pPL意義係0或6,以0至4之pPL意義尤其較佳,以2至4之pPL意義尤其較佳。
較佳的q1PL及q2PL意義係0或1。以0或1之q1PL及q2PL意義尤其較佳,每一個q1PL及q2PL意義係以0尤其較佳。
在較佳的式II聚合物和寡聚物中,在PL中的-(CH2)pPL-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代。
以其中m係1至約500的那些式II聚合物較佳。以其中m係1至約100或其中m係1至約50的那些式II聚合物尤其較佳。
以其中m係1至約30或m係1至約25的那些式II寡聚物較佳;以其中m係1至約20,或其中m係1至約10,或其中m係1至約5更佳。以其中m係1、2或3的那些式II寡聚物尤其較佳。
因此,在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式II聚合物或寡聚物,其中:x係NR8,y係C=O及R8係氫或烷基;A1及A2係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基或伸嘧啶基,其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係如上述之定義且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;NPL係-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4',其中:
R3、R3'及R3"係獨立選自氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基;R4'係選自氫、C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C8環烷基、C6-C10芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個C1-C6烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-R3S-及-R3O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代;pNPL係0至6;q1NPL及q2NPL獨立為0;PL係-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5’)q2PL-V,其中:R5、R5'及R5"係獨立選自氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基;UPL不存在或選自O、S、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-R5O-及-R5S-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、C1-C6烷氧基、
C1-C6烷硫基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、C6-C10芳基、雜環及雜芳基,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代;pPL係0至6;q1PL及q2PL係0;及m係1至10。
本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式IIa寡聚物:R 1 -x-A 1 -x-y-A 2 -y-x-A 1 -x-R 2 (IIa)
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8、O、S或-N(R8)N(R8)-;以及y係C=O、C=S或O=S=O;其中R8係氫或烷基;A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸
芳基,其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1係極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係R1;NPL係獨立選自-B(OR4)2及-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4'之非極性基,其中:R3、R3'及R3"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;R4及R4'係獨立選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=P)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL獨立為0、1或2;PL係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5’)q2PL-V之極性基,其中:
R5、R5'及R5"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR5、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR5-、-C(=O)-NR5-N=N-、-N=N-NR5-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=P)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、芳基、雜環及雜芳基,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pPL係0至8;及q1PL及q2PL獨立為0、1或2;及其在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
以其中x係NR8及y係C=O的那些式IIa寡聚物較佳。例如,以其中x係NH及y係C=O的式IIa寡聚物尤其較佳。以其中x係O及y係C=O,或其中x係
-N(R8)N(R8)-及R8係氫,以及y係C=O的式IIa寡聚物也較佳。
以其中A1或A2係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基(尤其係間-伸苯基)的那些式IIa寡聚物較佳。以其中A1及A2其中之一係鄰-、間-或對-伸苯基,而A1及A2的另一個係雜伸芳基的式IIa寡聚物也較佳。較佳的雜伸芳基包括(但不限於此)吡啶撐、伸嘧啶基及吡撐。
關於式II聚合物和寡聚物,以其中A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基,以及(i)A1及A2的其中之一係經一或多個極性(PL)基及一或多個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個未經取代;或(ii)A1及A2的其中之一係經一或多個極性(PL)基及一或多個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個係經一或多個極性(PL)基取代的那些IIa寡聚物較佳。以其中或(i)A1及A2的其中之一係經一個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個未經取代;或(ii)A1及A2的其中之一係經一個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代,而A1及A2的另一個係經一或兩個極性(PL)基取代之寡聚物尤其較佳。
以其中R1及R2係或氫或極性(PL)基的式IIa寡聚物較佳。
式IIa寡聚物較佳的R3、R3'、R3"、R4、R4'、NPL、UNPL、pNPL、q1NPL、q2NPL、PL、R5、R5'、R5"、V、UPL、pPL、q1PL及q2PL意義也與上述的式II
聚合物和寡聚物所列的那些意義相同。
在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式II'聚合物或寡聚物:
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8、O、S、-N(R7R8)NR3-、-C(R7R8)O、-C(R7R8)S-或-N(R3)(N=N);及y係C=O、C=S、O=S=O、-C(=O)C(=O)-、C(R5R6)C=O或C(R5R6)C=S;其中R3氫或烷基,以及R7及R8一起係(CH2)p-,其中p係如下述之定義;或以x及y一起成為苯均四酸二醯亞胺;其中R5及R6一起係(CH2)2NR12(CH2)2,以及R12係氫或-C(=N)CH3或C(=NH)-NH2;A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基或隨意取代之雜伸芳基,其中:A及B獨立隨意地經一或多個極性(P)基、一或多個非極性(NP)基或一或多個極性(P)基與一或多個非極性(NP)基之組合所取代;R1係
(i)-B-y-R2及R2係-x-(CH2)p-W,其中:x係如上述之定義;W係氫、隨意經多達3個選自鹵素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、醯基及羧基之取代基取代之苯基、N-馬來醯亞胺;或V係如下述之定義;p係如下述之定義;及-(CH2)p-鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;或(ii)R1及R2一起係單鍵;(iii)-y-(CH2)p-W或-U-(CH2)p-W,其中:W係如上述之定義;U係如下述之定義;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;p係如下述之定義;以及R2係-x-A-x-R1;或(iv)-y-B-y-R2及R2係-x-(CH2)p-W或-U-(CH2)p-W,其中:W係如上述之定義;U係如下述之定義;以及-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;以及p係如下述之定義;或(v)係H及R2係-x-A-x-R1;NP係獨立選自-B(OR4)2(其中B在該實例中代表硼原子)、R4或-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-R4之非極性基,其中:R3係選自氫、烷基及烷氧基;R4係選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基、烷氧基或鹵基取代;U不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、
-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-(其中P在該實例中代表磷原子)、-R3-O-、-R3-S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;p獨立為0至8;q1及q2獨立為0至2;P係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-V之極性基,其中:U及R3係如上述之定義;V係選自硝基、氰基、硫代、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、烷氧基羰基、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、烷胺基、二烷胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基
取代,或使伸烷基鏈不飽和;p、q1及q2係如上述之定義;及m係1至約500;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式II'寡聚物,其中:x係NR3;y係C=O;及R3氫或烷基;A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基或隨意取代之嘧啶基,其中:A及B獨立隨意經一或多個極性(P)基、一或多個非極性(NP)基或一或多個極性(P)基與一或多個非極性(NP)基之組合所取代;R1係(i)-y-(CH2)p-W或-U-(CH2)p-W,其中:W係氫、隨意經多達3個選自鹵素、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、醯基及羧基之取代基取代之苯基、N-馬來醯亞胺;或V係如下述之定義;U係如下述之定義;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代;以及R2係-x-A-x-R1;或(ii)係H及R2係-x-A-x-R1;NP係-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-R4,其中:R4係選自氫、烷基、烯基、炔基及芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基、烷氧基或鹵基取代;U不存在或係O、S或-(C=O)-;
-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代;p獨立為0至6;q1及q2各自為0;P係(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-V,其中:U及R3係如上述之定義;V係選自硝基、氰基、硫代、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、烷氧基羰基、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、烷胺基、二烷胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代;p獨立為0至6;q1及q2各自為0;及m係1至5;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,在式II'聚合物或寡聚物中,x係NH及y係C=O;A及B係間-或對-伸苯基,其中(i)將A在2-位置上以極性(P)基取代及將B在5-位置上以非極性(NP)基取代,
(ii)將A在2-位置上以極性(P)基及在5-位置上以非極性(NP)基取代,以及或將B在2-位置上以非極性(NP)基及在5-位置上以極性(P)基取代,或B未經取代;NP係獨立選自R4或-U-(CH2)p-R4之非極性基,其中R4係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、異戊基及第二戊基,以及U及p係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U不存在或選自O及S,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、六氫吡啶及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及m係1至約500。
在還有的其它方面中,在式II'聚合物或寡聚物中,A係隨意取代之1,3-二胺基苯及B係隨意取代之異酞酸。
在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XI聚合物或寡聚物:
其中:
R4係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基;U係O或S;V係胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基或胍;p獨立為0-8;及m係1至約30或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在還有的其它方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XVI聚合物或寡聚物:
其中:或R12及R14獨立為極性(P)基,以及R13及R15獨立為在其中一個其餘未經取代之碳原子上經取代之非極性(NP)基;或R12及R14獨立為非極性(NP)基,以及R13及R15獨立為極性(P)基;NP係獨立選自R4或-U-R4之非極性基,其中R4係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二
丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U不存在或選自O或S,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、-NH(CH2)pNH2-、-N(CH2CH2NH2)2-、六氫吡啶及4-烷基六氫吡;U係O或S;V係胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基及胍;p獨立為0至8;及m係1至約30,或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XX聚合物或寡聚物:
其中J獨立為0或1,R5及R6一起係(CH2)2NH(CH2)2;以及R7及R8一起係(CH2)p,其中p係4至6;m係1至約30,或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及
在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式IV聚合物或寡聚物,R 1 -[-x-A 1 -x-z-y-A 2 -y-z] m -R 2 (IV)
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8、-NR8NR8-、C=O或O;y係NR8、-NR8NR8-、C=O、S或O;以及R8係氫或烷基;z係C=O、C=S、O=S=O、-NR8NR8-或-C(=O)C(=O)-;A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基,其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1係(i)氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係如上述之定義且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(ii)氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-z-y-A2-y-R1,其中A1及A2係如上述之定義,且其各隨
意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(iii)氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A'-x-R1,其中A'係芳基或雜芳基且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(iv)氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-z-y-A'-y-R1,其中A1係如上述之定義,A'係芳基或雜芳基,且A1及A'各隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(v)-z-y-A'及R2係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基,其中A'係芳基或雜芳基且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(vi)-z-y-A'及R2係-x-A",其中A'及A"獨立為芳基或雜芳基,且A'及A"各隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(vii)R1及R2獨立為極性(PL)基或非極性(NPL)基;或(viii)R1及R2一起形成單鍵;NPL係獨立選自-B(OR4)2及
-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4'之非極性基,其中:R3、R3'及R3"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;R4及R4'係獨立選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL獨立為0、1或2;PL係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5')q2PL-V之極性基,其中:R5、R5'及R5"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR5、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR5-、-C(=O)-NR5-N=N-、-N=N-NR5-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R5O-、-R5S-、
-S-C=N-及-C(=O)-NR5-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pPL係0至8;q1PL及q2PL獨立為0、1或2;及m係1至約500;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
最好在所揭示之方法中使用的式IV聚合物和寡聚物係那些其中x及y獨立為NR8、C=O或O;z係C=O或-NR8NR8-,以及R8係氫或C1-C6烷基。以其中x及y各自為NR8;z係C=O及R8係氫的那些聚合物和寡聚物尤其較佳。以其中x係NR8或O,y係O及z係C=O,或其中x及y各自為C=O,以及z係-N(R8)N(R8)-,尤其其中R8係氫的那些式IV寡聚物也較佳。
以其中A1及A2係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基的那些式IV聚合物和寡聚物較佳。以其中A1及A2係隨意取代之間-伸苯基的那些寡聚物尤其較佳。以其中A1或A2的其中之一係鄰-、間-或對-伸苯基,而A1或A2的另一個係雜伸芳基的式IV聚合物和寡聚物也較佳。較佳的雜伸芳基包括(但不限於此)吡啶撐、伸嘧啶基及吡撐。
以其中A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基,以及(i)將每一個A1及A2以一或多個極性(PL)基及一或多個非極性(NPL)基取代;或(ii)A1及A2的其中之一係經一或多個極性(PL)基,而A1及A2的另一個係經一或多個非極性(NPL)基取代的式IV聚合物和寡聚物也較佳。以其中(i)將每一個A1及A2以一個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代;或(ii)A1及A2的其中之一係經一或兩個極性(PL)基取代,而A1及A2的另一個係經一或兩個非極性(NPL)基取代之聚合物和寡聚物尤其較佳。
在本發明的某些方面中,以其中(i)R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係如上述之定義且係隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;或(iii)R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-z-y-A2-y-R1,其中A1及A2係如上述之定義,且其各隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性
(NPL)基之組合所取代的那些式IV聚合物和寡聚物較佳。
以其中R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-R1,其中A1係如上述之定義及將其以一個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代的那些式IV寡聚物;或以其中R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係-x-A1-x-z-y-A2-y-R1,其中A1及A2係如上述之定義及將每一個以一個極性(PL)基及一個非極性(NPL)基取代的那些寡聚物更佳。
在某些方面中,以其中NPL係-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4',以及R3'、R3"、R4'、UNPL、pNPL、q1NPL及q2NPL係如上述之定義的那些式IV聚合物和寡聚物較佳。
較佳的各個R3、R3'及R3"意義係氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基。尤其較佳的R3、R3'及R3"意義係氫。
較佳的R4'意義係氫、C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基、C3-C8環烷基、C6-C10芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個C1-C6烷基或鹵基取代。更佳的R4'意義係C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基及C6-C10芳基(尤其係苯基)。尤其較佳的R4'意義係C1-C10烷基及C3-C18支鏈烷基。適合的C1-C10烷基及C3-C18支鏈烷基係甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基及正戊基。
較佳的UNPL意義係O、S、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、
-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-R3S-及-R3O-。
以其中UNPL不存在的式IV聚合物和寡聚物尤其較佳。
較佳的pNPL意義係0至6;以0至4之pNPL意義尤其較佳,以0、1或2之pNPL意義最佳。
較佳的q1NPL及q2NPL意義係0或1。以0或1之q1NPL及q2NPL意義尤其較佳,每一個q1NPL及q2NPL意義係以0最佳。
在較佳的式IV聚合物和寡聚物中,在NPL中的-(CH2)pNPL-伸烷基鏈未經取代或以一或多個胺基或羥基取代。以其中在NPL中的-(CH2)pNPL-伸烷基鏈以一或多個胺基取代的那些式IV寡聚物更佳。
式IV聚合物和寡聚物之尤其較佳的NPL意義係C1-C6烷基。較佳的NPL意義的實例係正丙基、異丙基、正丁基及第三丁基。
在本發明的某些方面中,以其中PL係-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5")q2PL-V,以及R5、R5'、R5"、V、UPL、pPL、q1PL及q2PL係如上述定義的那些式IV聚合物和寡聚物較佳。
較佳的R5、R5'及R5"意義係氫、C1-C6烷基及C1-C6烷氧基。每一個R5、R5'及R5"意義係以氫尤其較佳。
較佳的UPL意義係O、S、NH、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NH-、-C(=O)-NH-N=N-、-N=N-NH-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-R5S-及-R5O-。
尤其較佳的UPL意義係O、S及-C(=O)-。
在本發明的某些方面中,以其中UPL係-O-P(=O)2O-的那些式IV聚合物和寡聚物較佳。
較佳的V意義係硝基、氰基、胺基、1、C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、C6-C10芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代。
適合的雜芳基包括吲哚基、3H-吲哚基、1H-異吲哚基、吲唑基、苯並噁唑基、吡啶基及2-胺基吡啶基。適合的雜環基包括六氫吡啶基、六氫吡基、咪唑啶基、吡咯啶基、吡唑啶基及嗎啉基。
更佳的V意義係胺基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)及半卡巴腙,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代。
尤其較佳的V意義係胺基、C1-C6烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基及胍基,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、脒基(guanyl)、胍基或胺基烷氧基取代。最佳的V意義係胺基及胍基。
較佳的pPL意義係0或6,以0至4之pPL意義尤其較佳,以2至4之pPL意義尤其較佳。
較佳的q1PL及q2PL意義係0或1。以0或1之q1PL及q2PL意義尤其較佳,每一個q1PL及q2PL意義係以0尤其較佳。
在較佳的式IV聚合物和寡聚物中,在PL中的-(CH2)pPL-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代。
以其中m係1至約500的那些式IV聚合物較佳。以其中m係1至約100或其中m係1至約50的那些式IV聚合物尤其較佳。
以其中m係1至約30或m係1至約25的那些式IV寡聚物較佳;以其中m係1至約20,或其中m係1至約10,或其中m係1至約5的那些更佳。以其中m係1、2或3的那些式IV寡聚物尤其較佳。
本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式IVa、式IVb或式IVc寡聚物:
R 1 -x-A 1 -x-z-y-A 2 -y-R 2 (IVa)
R 1 -x-A 1 -x-z-y-A 2 -y-z-x-A 1 -x-R 2 (IVb)
R 1 -x-A 1 -x-z-y-A 2 -y-z-x-A 1 -x-z-y-A 2 -y-R 2 (IVc)
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8、-NR8NR8-、C=O或O;y係NR8、-NR8NR8-、C=O、S或O;以及R8係氫或烷基;z係C=O、C=S、O=S=O、-NR8NR8-或-C(=O)C(=O)-;A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基,其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1係氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係R1;NPL係獨立選自-B(OR4)2及-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4'之非極性基,其中:R3、R3'及R3"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;R4及R4'係獨立選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、
-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL獨立為0、1或2;PL係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5')q2PL-V之極性基,其中:R5、R5'及R5"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR5、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR5-、-C(=O)-NR5-N=N-、-N=N-NR5-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、芳基、雜環及雜芳基,較佳地係其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基
(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pPL係0至8;q1PL及q2PL獨立為0、1或2;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
用於式IVa、式IVb及式IVc寡聚物之較佳的A1、A2、R1、R2、R3、R3'、R3"、R4、R4'、NPL、UNPL、pNPL、q1NPL、q2NPL、PL、R5、R5'、R5"、V、UPL、pPL、q1PL及q2PL意義與上述的式IV聚合物和寡聚物所列的那些意義相同。
在某些方面中,本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式IV'聚合物或寡聚物:
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR3、-NR3NR3-或C=O;y係NR3、-NR3NR3-、C=O、S或O;以及R3係氫或烷基;z係C=O、C=S、O=S=O、-NR3NR3-或-C(=O)C(=O);A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基或隨意
取代之雜伸芳基,其中:A及B獨立隨意地經一或多個極性(P)基、一或多個非極性(NP)基或一或多個極性(P)基與一或多個非極性(NP)基之組合所取代;R1係(i)-B-y-R2及R2係-x-(CH2)p-W,其中:x係如上述之定義;W係氫、吡啶、苯基,將該吡啶或苯基隨意經1或2個獨立選自鹵基、硝基、氰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基羰基及苯醯氧基羰基之取代基取代、羧基、N-馬來醯亞胺;或V係如下述之定義;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;以及p係如下述之定義;或(ii)R1係H及R2係-x-(CH2)p-W,其中:x係如上述之定義;W係如上述之定義;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;以及p係如下述之定義;或(iii)R1及R2一起係單鍵;(iv)-(CH2)p-W或-(CH2)p-U,其中W係如上述之定義;U係如下述之定義;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;p係如下述之定義;以及R2係-x-A-x-R1;或(v)-(CH2)p-W或-(CH2)p-U,其中W係如上述之定義;U係如下述之定義;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;p係如下述
之定義;以及R2係-x-A-x-y-z-B-y-R1;或(vi)-z-y-B-y-R2及R2係-(CH2)p-W或-(CH2)p-U,其中W係如上述之定義;U係如下述之定義;以及-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;以及p係如下述之定義;NP係獨立選自-B(OR4)2(其中B在該實例中代表硼原子)、R4或-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-R4之非極性基,其中:R3係選自氫、烷基及烷氧基;R4係選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基、烷氧基或鹵基取代;U不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=O)2O-(其中P在該實例中代表磷原子)、-R3-O-、-R3-S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;p獨立為0至8;q1及q2獨立為0至2;P係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲
基、聚氧乙烯及-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-V之極性基,其中:U及R3係如上述之定義;V係選自硝基、氰基、硫代、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、烷氧基羰基、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、烷胺基、二烷胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或使伸烷基鏈不飽和;p、q1及q2係如上述之定義;及m係1至約500;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明也關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式IV'聚合物或寡聚物,其中:x係NR3;y係NR3;z係C=O;及R3氫或烷基;A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基,其中:A及B獨立隨意地經一或多個極性(P)基、一或多個
非極性(NP)基或一或多個極性(P)基與一或多個非極性(NP)基之組合所取代;R1係(i)-(CH2)p-W或-(CH2)p-U,其中:W係氫、吡啶、苯基,該吡啶或苯基隨意經1或2個獨立選自鹵基、硝基、氰基、C1-C6烷氧基、C1-C6烷氧基羰基及苯醯氧基羰基之取代基取代、羧基、N-馬來醯亞胺;或V係如下述之定義;U係如下述之定義;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代;p係如下述之定義;以及R2係-x-A-x-R1;或(ii)-(CH2)p-W或-(CH2)p-U,其中:W係如上述之定義;U係如下述之定義;以及-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代;p係如下述之定義;以及R2係-x-A-x-z-y-B-y-R1;NP係-(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-R4,其中:R4係選自氫、烷基、烯基、炔基及芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基、烷氧基或鹵基取代;U不存在或係O、S或-(C=O)-;-(CH2)p-伸烷基鏈隨意經一或多個胺基或羥基取代;p獨立為0至6;q1及q2各自為0;P係(NR3)q1-U-(CH2)p-(NR3)q2-V,其中:U及R3係如上述之定義;V係選自硝基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺
基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、烷氧基羰基、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、-NH(CH2)pNH2、-N(CH2CH2NH2)2、烷胺基、二烷胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代;p獨立為0至6;q1及q2各自為0;及m係1至5;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在其它的方面中,在式IV'聚合物或寡聚物中,x及y係NR3,z係C=O或C=S,以及R3係氫;A及B係獨立隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基;3NP係獨立選自R4或U-(CH2)p-R4之非極性基,其中R4係選自氫、C1-C4烷基、C3-C12支鏈烷基、C3-C8環烷基、隨意經一或多個C1-C4烷基取代之苯基且係隨意經一或多個C1-C4烷基取代之雜芳基,以及U及p係如下述之定義;P係選自IIIa、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基及聚氧乙烯之極性基
其中:U係O、S、S(=O)、S(=O)2、NH或不存在;V係選自胺基、羥基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、脒、胍、半卡巴腙、咪唑、六氫吡啶、六氫吡、4-烷基六氫吡且係隨意經胺基、C1-C6烷胺基、C1-C6二烷胺基或隨意經一或多個胺基、低碳烷胺基或低碳二烷胺基取代之低碳醯基胺基取代之苯基;及伸烷基鏈隨意經胺基或羥基取代;p獨立為0至8;及m係1至約500。
在還有的其它方面中,在式IV'聚合物或寡聚物中,x及y係NH,z係C=O;A及B係獨立隨意取代之間-或對-伸苯基,以及或(i)將A在2-位置上以極性(P)基取代及將B在5-位置上以非極性(NP)基取代,或(ii)將A在5-位置上以極性(P)基取代及將B在2-位置上以非極性(NP)基取代,或(iii)將A及B兩者在2-位置上以極性(P)基及在5-位置上以非極性(NP)基取代,或(iv)將A在2-位置上以極性(P)基及在5-位置上以非極性(NP)基取代,以及B未經取代;NP係獨立選自R4或U-(CH2)p-R4之非極性基,其中
R4係選自氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U及p係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U不存在或選自O及S,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、六氫吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及m係1至約500;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XIV聚合物或寡聚物:
R4係選自氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U及p係如下述之定義;其中U不存在或係O或S,以及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、NH(CH2)pNH2、
N(CH2CH2NH2)2、六氫吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;p係0至8;及m係1至約30或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在還有的其它方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XVII聚合物或寡聚物:
其中:或R12及R14獨立為極性(P)基,以及R13及R15獨立為在其中一個其餘未經取代之碳原子上經取代之非極性(NP)基,或R12及R14獨立為非極性(NP)基,以及R13及R15獨立為極性(P)基;NP係獨立選自R4或-U-R4之非極性基,其中R4係選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及U及p係如下述之定義;P係U-(CH2)p-V之極性基,其中U選自O及S,以
及V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、胍、吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及m係1至約30或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
在還有的其它方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的微生物感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含式XVIII聚合物或寡聚物:
其中:NP係獨立選自R4或-(CH2)p-R4之非極性基,其中R4係選自氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基及第二戊基,以及p係如下述之定義;P係(CH2)p-V之極性基,其中V係選自胺基、低碳烷胺基、低碳二烷胺基、咪唑、胍、NH(CH2)pNH2、N(CH2CH2NH2)2、六氫吡啶、六氫吡及4-烷基六氫吡;p獨立為0至8;及
m係1至約30或1至約50;或其可接受之鹽或溶劑化物;及在醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
可以使用本發明的聚合物和寡聚物治療以任何型式的微生物所造成的微生物感染,包括(但不限於此)細菌、海藻、黴菌、酵母、霉漿菌、分支桿菌、寄生蟲及原生動物。本發明的聚合物和寡聚物因此有效治療細菌感染、黴菌感染、病毒感染、酵母感染、霉漿菌感染、分支桿菌感染或原生動物感染。
已證明本發明的聚合物和寡聚物具有抗病毒活性及可以用作抗病毒劑。
因此,在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的病毒感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含如上述之聚合物或寡聚物,例如,如上述定義之式I、式I'、式II、式IIa、式II'、式IV、式IVa、式IVb、式IVc、式IV'、式VII、式IX、式XI、式XII、式XIII、式XIV、式XV、式XVI、式XVII、式XVIII或式XX聚合物或寡聚物。
也可在治療黴菌感染的方法中使用本發明的聚合物和寡聚物。
免疫力受抑制之個體具有發展成全身性黴菌感染的嚴重風險,以及癌症及AIDS的高發生率加強對發展有效且安全的抗黴菌醫療法的需求。許多現有的抗黴菌藥物在涉及細胞壁合成作用的分子標的上起作用(Debono,M.和
Gordee,R.S.,Ann.Rev.Microbiol.48:471-497(1994))。但是,也在哺乳類細胞中發現許多這些標的,其可以導致不希望的副作用的,而目前的醫療法與嚴重的臨床併發症有關聯,包括肝及腎毒性。而且,在以細菌感染時,抗藥物黴菌以驚人速度浮現(DeLucca,A.J.和Walsh,T.J.,Antimicob.Agents Chemother.43:1-11(1999))。因此,對發展全身性及局部用試劑的新穎途徑有強力的需求,該試劑可以快速、有效及安全控制黴菌感染,同時使發展抵抗該作用機制的可能性降至最低。
也已證明本發明的聚合物和寡聚物具有抗黴菌活性及可以用作抗黴菌劑,例如,在治療在動物中的黴菌感染的方法中。
因此,在某些方面中,本發明關於治療在需要其之動物中的黴菌感染的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含如上述之聚合物或寡聚物,例如,如上述定義之式I、式I'、式II、式IIa、式II'、式IV、式IVa、式IVb、式IVc、式IV'、式VII、式IX、式XI、式XII、式XIII、式XIV、式XV、式XVI、式XVII、式XVIII或式XX聚合物或寡聚物。
也可以使用本發明的聚合物和寡聚物作為與低分子量肝素醫療法有關聯的出血性併發症之解毒劑。
通常使用肝素作為在醫院設置內的抗凝結及抗血栓劑。但是,有許多使醫療法複雜化的標準肝素(SH)藥物動力學參數。例如,SH的高血清蛋白質結合活性妨礙皮下
投藥,其快速且不可預期的血漿清除率不得不固定監控活化部份的成栓質時間,以評價其有效性(Turpie,A.G.G.,Am.Heart J.135:S329-S335(1998))。低分子量肝素衍生物(LMWH)已於最近成為處理主要的血管血栓條件的護理標準(Hirsh,J.和Levine,M.N.,Blood.79:1-17(1992))。因此,LMWH比標準肝素成為更受歡迎的抗血栓劑,因為彼等改進對以重量調整之劑量的藥物動力學及更可預期的抗凝結反應。以肝素的酵素或化學裂解法形成LMWH,其係有效的因子Xa抑制劑,因為彼等包括高親和性五糖類序列。但是,彼等不是有效的血栓抑制劑(Hirsh,J.和Levine,M.N.,Blood.79:1-17(1992))。
SH及LMWH兩者帶有高的淨負(陰離子)電荷。出血性併發症與以兩種試劑的抗血栓治療有關聯及過量服用可以引起嚴重的出血。以魚精蛋白(protamine)可以中和肝素效應,由於其正電荷,但是魚精蛋白醫療法也有嚴重相反的副作用,包括低血壓、肺高壓及特定的血液細胞損傷,包括血小板及淋巴細胞(Wakefield,T.W.等人之J.Surg.Res.63:280-286(1996))。因此,對發展與SH及LMWH抗血栓醫療法有關聯的出血性併發症而言安全且有效的解毒劑有強力的需求。
已證明本發明的聚合物和寡聚物會抑制肝素的抗凝結效應,特別係低分子量肝素,並可以用作與低分子量肝素醫療法有關聯的出血性併發症之解毒劑。
因此,在某些方面中,本發明關於在需要其之動物中
提供低分子量肝素過量服用之解毒劑的方法,該方法包含以有效量之醫藥組成物投予動物,該組成物包含如上述之聚合物或寡聚物,例如,如上述定義之式I、式I'、式II、式IIa、式II'、式IV、式IVa、式IVb、式IVc、式IV'、式VII、式IX、式XI、式XII、式XIII、式XIV、式XV、式XVI、式XVII、式XVIII或式XX聚合物或寡聚物。
在本發明的某些方面中,以本發明的聚合物和寡聚物用作抗感染劑。例如,將塗料及漆料黏著劑全部曝露於微生物污染,並用在不希望微生物生長的位置。因此,將本發明的聚合物和寡聚物併入供塗覆於抑制細菌種類在其表面上生長的表面所調配的拋光劑、漆料、噴劑或洗滌劑中。這些表面包括(但不限於此)如面板、書桌、椅子、實驗檯、桌子、地板、床頭櫃、工具或設備、門把及窗戶之類的表面。也將本發明的聚合物和寡聚物併入肥皂及手乳液中。本發明的清潔劑、拋光劑、漆料、噴劑、肥皂或洗滌劑包括本發明的聚合物和寡聚物,其提供彼等制菌特性。彼等可隨意包括適合的溶劑、載體、增稠劑、顏料、香料、除臭劑、乳化劑、界面活性劑、濕潤劑、蠟或油。例如,在本發明的某些方面中,將聚合物或寡聚物併入作為在醫藥上可接受之皮膚清潔劑之外用調配物中,特別係用於人類手部表面。包括本發明的抗微生物聚合物和寡聚物的清潔劑、拋光劑、漆料、噴劑、肥皂、手乳液和洗滌劑及類似物有用於家庭及機構,特別(但並非唯獨)有用於
預防院內感染的醫院設置。
在本發明的其它方面中,以本發明的聚合物和寡聚物用作保存劑,並可在殺死在食物中的微生物種類或抑制其生長的方法中使用,可以作為保存劑加入食物中。可以本發明的聚合物或寡聚物處理的食物包括(但不限於此)非酸性食品,如蛋黃醬或其它的蛋製品、馬鈴薯製品及其它的蔬菜或肉類製品。加入食物中的聚合物或寡聚物可以是任何可食性調配物的一部份,可以包括適合於方便混合或溶解成特殊食物的介質或載體。以不妨礙喜好食品的熟悉味道的介質或載體較佳,如熟諳食品加工技術的人已知的物質。
在本發明還有的其它方面中,本發明的聚合物和寡聚物提供只殺死與表面接觸的表面調解之殺微生物劑,並用作表面調解之抗感染劑或保存劑。
可將任何曝露於細菌或微生物污染或易受其感染的物體以本發明的聚合物和寡聚物處理,提供微生物表面。為了提供微生物表面,故將本發明的聚合物或寡聚物以適當的方法(包括共價鍵結、離子交互作用、庫侖(coulombic)交互作用、氫鍵結或交聯)附著或塗覆在幾乎任何基板上或併入其中,包括(但不限於此)木頭、紙、合成聚合物(塑料)、天然和合成纖維、天然和合成橡膠、布、玻璃及陶瓷。合成聚合物的實例包括可為熱固型或熱塑型的彈力變形聚合物,包括(但不限於此)聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚胺基甲酸甲酯、聚酯(如
聚乳酸交酯、聚乙醇酸交酯)、橡膠(如聚異戊二烯、聚丁二烯或乳膠)、聚四氟乙烯、聚碸及聚乙烯碸聚合物或共聚物。天然橡膠的實例包括棉、羊毛及亞麻。
以食品引起的病原菌感染發生率受到持續的關注,並使抗微生物包裝材料、器具及表面可以具有價值性。在衛生護理及醫學設備領域中,抗微生物儀器、包裝及表面的應用顯而易見。內用或外用的人類或動物衛生產品全部可以隱藏及傳遞病原菌,包括(但不限於此)手術用手套、植入式設備、縫合線、導管、透析薄膜、濾水器及植入器。
將本發明的聚合物和寡聚物併入任何這些設備及植入器中,提供殺死與表面接觸的有機體或抑制其生長的表面調解之抗微生物表面。例如,可將本發明的聚合物和寡聚物併入在易受細菌污染的材料中使用的可紡織纖維中,包括(但不限於此)織物、手術衣及地毯。眼科溶液及隱形眼鏡也容易受污染及引起眼部感染。併入本發明的聚合物和寡聚物的隱形眼鏡及清潔溶液用的抗微生物貯存容器因此可以非常有價值。
因此,在某些方面中,本發明關於殺死微生物或抑制其生長的方法,該方法包含以有效量之上述聚合物或寡聚物與微生物接觸,例如,如上述定義之式I、式I'、式II、式IIa、式II'、式IV、式IVa、式IVb、式IVc、式IV'、式VII、式IX、式XI、式XII、式XIII、式XIV、式XV、式XVI、式XVII、式XVIII或式XX聚合物或寡聚物。
在某些方面中,本發明關於如上述定義之式I、式I'、式II、式II'、式IV、式IV'、式VII、式IX、式XI、式XII、式XIII、式XIV、式XV、式XVI、式XVII、式XVIII或式XX聚合物,其中m係1至約500,或m係1至約100,或m係1至約50。
在其它的方面中,本發明關於如上述定義之式I、式I'、式II、式IIa、式II'、式IV、式IVa、式IVb、式IVc、式IV'、式VII、式IX、式XI、式XII、式XIII、式XIV、式XV、式XVI、式XVII、式XVIII或式XX寡聚物,其中m係1至約30,或1至約25,或1至約20。在其它的方面中,m係1至約10,或1至約5,或1至約3、2或1。
因此,例如,本發明關於式I寡聚物:R 1 -[-x-A 1 -y-x-A 2 -y-] m -R 2 (I)
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8;y係C=O;及R8係氫;A1係隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基及A2係-(CH2)q-,其中q係1,其中A1及A2的其中之一係經一或兩個極性(PL)基取代及A1及A2的另一個係經一或兩個非極性(NPL)基取代;或A2係隨意取代之鄰-、間-或對-伸苯基及A1係
-(CH2)q-,其中q係1,以及其中A1及A2的其中之一係經一或兩個極性(PL)基及A1及A2的另一個係經一或兩個非極性(NPL)基取代;R1及R2獨立為氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基;NPL係-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4',其中:R4'係選自C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基及C6-C10芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自NH、-C(=O)-、O及S;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基取代;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL係0;PL係-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5’)q2PL-V,其中:UPL不存在或選自O、S、NH及-C(=O)-;V係選自胺基、C1-C6烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基及胍基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、脒基(guanyl)、胍基或胺基烷氧基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基取代;pPL係0至8;q1PL及q2PL係0;及
m係4或5。
在其它的方面中,本發明關於式IIa寡聚物:R 1 -x-A 1 -x-y-A 2 -y-x-A 1 -x-R 2 (IIa)
或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8、O、S或-N(R8)N(R8)及y係C=O、C=S或O=S=O;其中R8係氫或烷基;A1及A2係獨立隨意取代之伸芳基或隨意取代之雜伸芳基,其中A1及A2獨立隨意地經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1係極性(PL)基或非極性(NPL)基及R2係R1;NPL係獨立選自-B(OR4)2及-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4'之非極性基,其中:R3、R3'及R3"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;R4及R4'係獨立選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、
-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=P)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL獨立為0、1或2;PL係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5’)q2PL-V之極性基,其中:R5、R5'及R5"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR5、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR5-、-C(=O)-NR5-N=N-、-N=N-NR5-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=P)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採取兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基
(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意地經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pPL係0至8;及q1PL及q2PL獨立為0、1或2。
本發明寡聚物的實例(包括在本發明所揭示的方法中使用的寡聚物)包括(但不限於此)以下的化合物:
在本發明的某些方面中,本發明的聚合物和寡聚物係稱為前體藥物之衍生物。"前體藥物"用辭表示已知直接起作用的藥物之衍生物,該衍生物具有比藥物更增強的輸送特徵及醫療價值,並以酵素或化學法轉變成活性藥物。
當任何變異基在任何構成物中或任何以上述通式(例如,式I、II或IV)引證之聚合物或寡聚物中出現一次以上時,則其在每一種情況的定義係憑其在每一次其它情況的定義而定。也容許取代基及/或變異基的組合物,只在
如果這些組合物會得到安定的化合物時。
當然本發明包含本發明的聚合物和寡聚物的立體異構物、非對映異構物及旋光異構物與其混合物用於在動物中治療微生物感染、殺死微生物或抑制其生長及提供低分子量肝素過量服用之解毒劑的用途。此外,當然本發明的聚合物和寡聚物的立體異構物、非對映異構物及旋光異構物與其混合物係在本發明的範圍內。以非限制性實例說明的混合物可以係外消旋物或混合物可以包含不等比例的一種比其它更特殊的立體異構物。此外,可以提供成為實質上純的立體異構物、非對映異構物及旋光異構物的本發明聚合物和寡聚物。
在本發明的另一個方面中,可以提供可接受之鹽形式(即在醫藥上可接受之鹽)的本發明聚合物和寡聚物用於在動物中治療微生物感染、殺死微生物或抑制其生長及提供低分子量肝素過量服用之解毒劑。可以聚合物或寡聚物鹽類提供醫藥用途,或作為製備在醫學上希望的聚合物或寡聚物形式的中間物。被認為可接受的一種聚合物或寡聚物鹽係氫氯酸鹽酸性加成鹽。當醫藥活性劑具有可以質子化之胺基時,則氫氯酸鹽酸性加成鹽類常為可接受之鹽類。因為本發明的聚合物或寡聚物可為聚離子,如聚胺,故可以提供聚(胺氫氯酸鹽)形式的可接受之聚合物或寡聚物鹽。
以典型的濃縮聚合法及加成聚合法可以製備本發明有用的聚醯胺及聚酯。參考例如G.Odian,Principles of
Polymerization,John Wiley & Sons,Third Edition(1991),M.Steven,Polymer Chemistry,Oxford University Press(1999)。最常以(a)羧酸之胺鹽的熱脫水作用,(b)醯基氯與胺的反應及(c)酯的胺解作用製備聚醯胺。方法(a)及(c)在通常利用醯基氯所製備的苯胺衍生物之聚合作用中具有限的用途。但是,熟諳的化學家將理解有許多替換的活性醯化劑,例如,磷醯酐、活性酯或疊氮化物,可以置換醯基氯及可能比醯基氯更好,其係憑欲製備的特殊聚合物而定。醯基氯途徑可能最多樣性及廣泛地用於芳族聚醯胺之合成作用。
也可以逐步方式製備衍生自經取代之胺基苯甲酸衍生物的均聚物。逐步法包含將經N-保護之胺基酸偶合成胺(或羥基)及接著移除胺保護基,並重複該方法。這些技術曾高度巧妙應用於特殊的肽合成作用,允許特殊序列的合成作用,並以用於肽合成的固相和溶液技術兩者直接適用於本發明。本發明的替換具體實施例係可以磺醯氯取代羧酸氯的類似方式製備的對應聚磺醯胺。
最常用於製備聚尿素的方法係二胺與二異氰酸酯的反應(Yamaguchi,I.等人之Polym.Bull.44:247(2000))。以溶液技術或界面技術可以完成放熱反應。熟諳有機及聚合物
化學者將理解可以各種其它具有類似結果的雙-醯基化試劑置換二異氰酸酯,例如,光氣或N,N'-(二咪唑基)羰基。使用二異氰酸酯及二醇的可相提技術或二胺與雙-氯基甲酸酯的反應製備聚胺基甲酸甲酯。
經適當取代之胺基的合成法係非常直接的作用。許多適合併入極性及非極性側鏈的路徑。可將單體上的酚系基烷基化。以非極性側鏈與作為烷基化試劑的乙基溴的標準的Williamson醚合成法完成以市售取得的酚之烷基化作用。可以雙官能烷基化試劑引入極性側鏈,如BOC-NH(CH2)2-Br。另一選擇係可將酚基烷基化,設置希望的極性側鏈官能性,其係藉由使用與BOC-NH(CH2)2-OH、三苯膦及乙炔二羧酸二乙酯的Mitsonobu反應。以標準的硝基還原條件及酯水解條件供給胺基酸。在各種條件下以掌握中的苯胺及苯甲酸可以完成偶合。另一選擇係可將(二)硝基酚的羥基轉化成離基及在親核性芳族取代條件下(例如,參考圖8)引入官能性。可以類似的順序製備的其它可能的腳手架(scaffold)係2-硝基-4-羥基苯甲酸甲酯及2-羥基-4-硝基苯甲酸甲酯。
使用以電腦輔助的計算技術設計本發明的聚合物和寡聚物,如重新設計技術,使咸信對活性具有重要性的兩性特性具體化。通常使用分子動力學及量子力場計算方式來限定以重複單體序列所組合的主鏈立體框架進行寡聚物的重新設計。接著將側鏈以計算方式接枝在主鏈上,達到最大的多樣性及維持似藥物特性。接著以計算方式選擇最好
的官能基組合,得到陽離子,兩性結構。自證實結構及測試其生物活性的該選擇庫合成代表性化合物。重要的是發展出用於該途徑的新穎分子動力學及粗粒建模程式,因為就生物分子(如肽)所發展的現存力場在這些寡聚物應用中不可靠(Car,R.和Parrinello,M.,Phys.Rev.Lett.,55:2471-2474(1985);Siepmann,J.I.和Frenkel,D.,Mol.Phys.75:59-70(1992);Martin,M.G.和Siepmann,J.I.,J.Phyls.Chem.B 103:4508-4517(1999);Brooks,B.R.等人之J.Comp.Chem.4:187-217(1983))。已製備許多化學結構系列的寡聚物和聚合物,參考例如WO 02/100295 A2,將其以全文併入本文以供參考。以類似的方式(參考下述)製備本發明的聚合物和寡聚物。
通用途徑如下:
1)限定應該折疊成既定的明確限定之立體結構的聚合物主鏈。完成用於證明聚合物能夠採取希望的二級構型的廣泛性理論研究。製備用於以X-射線晶體學的結構折疊分析的模型化合物(短鏈寡聚物)。
2)接著將聚合物主鏈以適當的官能基裝飾,賦與寡聚物或聚合物希望的面部兩性特性。
3)合成希望的寡聚物及聚合物,並測量彼等的生物活性。
4)完成用於確認聚合物以希望的構型與薄膜結合及作用機制係如設計所預期的生物物理研究。
5)以所發現為基準再設計結構,使化合物的效力及選
擇性達到最佳化,並再重複步驟2-4。
該途徑的目標係捕獲在以不貴的濃縮反應可以製備的傳統聚合物框架內的抗微生物肽結構及生物特性。
雖然完全瞭解各種聚合物主鏈的合成法,但是在選擇可能的抗微生物聚合物時,以電腦輔助的計算技術可以提供有價值的洞察力及指導。這些計算目標係確定可能的低能量構型,其具有幾何重複體,符合小於6個單體單元之合宜的順序重複體。例如,在α-胺基酸寡聚物中,β-薄片的幾何重複體係2.0個殘基。一旦確定這些重複的腳手架及計算重複體次數時,則可將極性及非極性取代基併入單體中,授與分子兩性特性。
高階基本原理計算係一種確定可進入低能量構型的技術。雖然非常有力,但是不幸這些技術不實用於本發明的分子尺寸。以分子動力模擬法提供可以有效適用於本發明假想的分子之替換技術。測定構型能量的關鍵要素係在鄰近或更遠的單體之間的強靜電交互作用(即分子間氫鍵結)及以主鏈扭轉或以大的官能基造成的剛性。為了模擬這些在分子力學計算時的交互作用,故必須測定代表性聚合物主鏈的實驗參數,即力場。可以使用密度泛函理論(DFT)在小模型化合物上完成基本原理計算,該化合物共用聚合物主鏈的基本結構連結性及產生必要的扭轉位能。完成這些計算法的步驟係:
1.選擇與標的聚合物主鏈共用相似的扭轉圖案的簡單式模型化合物。
2.以BLYP/6-31G(d)理論值進行每一種化合物完整的幾何最佳化(多種初期構型確保獲得總體最小值)。
3.使用B3LYP/6-311G++(dp)或平面波CPMD計算在上述步驟2所獲得的最穩定的幾何形式的單點能量。
4.將相對扭轉強迫成設定角度,並重複步驟2及3;
5.以數種角度重複步驟4;減去未鍵結之交互作用獲得扭轉能量。
6.以能量相對於扭轉角擬合餘弦級數,該係數係力場參數。
可以分子動力學及粗粒建模程式用於上述的設計途徑。參考例如於2003年5月28日提出申請的美國專利申請案第10/446,171號及於2003年6月12日提出申請的美國專利申請案第10/459,698號。將美國專利申請案第10/446,171號及美國專利申請案第10/459,698號的內容全部併入本文以供參考。
在以結構及熱動力特性的電腦化斷定與具有相似的扭轉圖案及具有效的實驗數據的分子比較來證明力場的適用性之後,接著將配合的扭轉與模傚於CHARMM(Brooks,B.R.等人之J.Comp.Chem.4:187-217(1983))及TraPPE(Martin,M.G.和Siepmann,J.I.,J.Phys.Chem.B 103:4508-4517(1999);Wick,C.D.等人之J.Phys.Chem.B 104:3093-3104(2000))的分子動力場的鍵拉伸、彎曲、一-四、凡德瓦爾(van der Waals)及靜電位組合。為了確定可以採取以極性基及非極性基排列在對立邊的週期性圖案
構型,故可以Gaussian套裝獲得初期構型(賓州匹茲堡(Pittsburgh)的Gaussian公司於1998年的Frisch,M.等人之Gaussian 98(A.7版))。接著使用並行化平面波Car-Parrinello CP-MD(Car,R.和Parrinello,M.,Phys.Rev.Lett.55:2471-2474(1985))程式(比較Rothlisberger,U.等人之J.Chem.Phys.3692-3700(1996))獲得最小能量及強迫的幾何形式。可以氣相研究無側鏈之聚合物構型。使用MD及MC兩種方法使構型樣品化。前者有用於聚合物的總體運動。以後者的偏置技術(Siepmann,J.I.和Frenkel,D.,Mol.Phys.75:59-70(1992);Martin,M.G.和Siepmann,J.I.,J.Phys.Chem.B 103:4508-4517(1999);Vlugt,T.J.等人之Mol.Phys.94:727-733(1998))允許有效取得具有許多以相對大的能障分開的局部低點組態的聚合物樣品。
檢查用於附接會給與二級結構兩性特性的側鏈基位置的可能構型。以所選擇的界面系統模式(正己烷/水,因為其計算簡單且便宜,同時完全模擬液體/水之雙層環境)進一步評估自氣相研究所選擇的聚合物,其具有適合的主鏈構型及在引入兩性的最佳位置處的側鏈。使用具有或不具有溶劑的週期性重複各種對稱的單元晶胞系列來重複上述的計算(又稱為變異的細胞分子動力學或Monte Carlo技術),可以確定需要聚合物間交互作用的聚合物二級結構。以這些計算結果引導選擇合成用的候選物。
本發明的具體實施例係確定可以產生面部兩性聚合物的聚合物主鏈的計算技術,其係藉由:
(1)選擇適合於以區域特異性引入極性(P)基及非極性(NP)基的聚合物主鏈或腳手架;(2)利用基本原理量子力學計算法測定分子力學力場的參數;(3)使用分子動力學或分子力學計算法計算以能量進入的主鏈構型;(4)確定以能量進入的主鏈構型,其中幾何/構型重複體的週期性符合順序重複性;(5)合成具有極性及非極性取代基之單體;(6)以溶液或固相合成法合成包含單體的抗微生物聚合物。
在Tew G.N.等人之Proc.Natl.Sci.USA 99:5110-5114(2002)提出在本發明所揭示的芳基醯胺聚合物和寡聚物、聚合物和寡聚物副群組的設計、合成及測試實例,將其內容全部併入本文以供參考(Tew G.N.等人之Proc.Natl.Sci.USA 99:5110-5114(2002))。也參考下述的實例12。
以那些熟諳本技藝者熟知的固相合成步驟合成本發明的寡聚物。參考例如Tew等人(Tew G.N.等人之Proc.Natl.Sci.USA 99:5110-5114(2002))。也參考Barany,G.等人之Int.J.Pept.Prot.Res.30:705-739(1987);Solid-phase Synthesis:A Practical Guide,Kates,S.A.和Albericio,F.,eds.,Marcel Dekker,New York(2000)及Dorwald,F.Z.,Organic Synthesis on Solid Phase:Supports,Linkers,Reactions,2nd Eed.,Wiley-VCH,Weinheim(2002)。
合成具有分子量範圍的本發明聚合物和寡聚物。聚合物和寡聚物的分子量係以從約300道爾頓至約1,000,000道爾頓為範圍。本發明較佳的聚合物具有從約400道爾頓至約120,000道爾頓(約2至約500單體單元)為範圍之平均分子量。尤其佳的聚合物具有從約1,000道爾頓至約25,000道爾頓(約5至約100單體單元)為範圍之平均分子量。本發明的寡合物具有從約300道爾頓至約6,000道爾頓(約2至約25單體單元)為範圍之分子量,較佳的寡聚物具有從約300道爾頓至約2,500道爾頓(約2至約10單體單元)為範圍之分子量。
熟諳本技藝者將理解可以些修改用於產生本發明的聚合物和寡聚物的合成法,以便於產生不同的分子量範圍。聚合物化學家可輕易認知以聚合物技藝已知的技術可以改變聚合物的鏈長度。胺基酸寡聚物的固相及溶液相合成法進階成為有效製備具有限定順序及尺寸之均勻的寡聚物技術,並且這些技術可以適用於本發明。
以那些熟諳本技藝者熟知的方法測試本發明的聚合物和寡聚物的抗微生物活性。參考例如Tew等人(Tew G.N.等人之Proc.Natl.Sci.USA 99:5110-5114(2002))。可以使用以大腸桿菌或必要時另一種菌株(如例如枯草菌、綠膿桿菌、克雷白氏肺炎桿菌、傷寒沙門氏菌、淋病雙球菌、巨大芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、鏈狀腸球菌、黃色微球菌或化膿性鏈球菌)的微培養基稀釋技術完成抗微生物測試。可以篩選的其它特異性細菌株包括抗氯苯甲青霉素及
鏈霉素之大腸桿菌D31、抗萬古霉素之鏈狀腸球菌A436及抗青黴素之金黃葡萄球菌5332。可將經發現具有活性的任何聚合物或寡聚物純化成均勻性及再測試,獲得準確的IC50。二級篩選包括克雷白氏肺炎菌Kp1、傷寒沙門氏菌S5及綠膿桿菌10。傳統的微培養基稀釋技術只評估介於18-24小時之間的單數據點,但是可將測量延伸至24小時,以監控經由整個生長期的細胞生長。在LB培養液中(其係使蛋白質表現的細胞生長典型所使用的豐富培養液)進行這些實驗,並代表決定性的活性初期篩選。因為鹽濃度、蛋白質及其它溶質可以影響抗生素活性,所以可將在豐富培養液中未展示任何活性的物質在基本培養液中(M9)再測試,以測定豐富培養液是否具有限制的活性。已觀察到在培養液與活性之間的沒有任何關係,與經由全面的薄膜毀壞所相信的作用模式一致。
可以進行標準的檢定法來測定聚合物或寡聚物是否具有制菌性或殺菌性。那些熟諳本技藝者熟知這些檢定法,並根據那些熟諳本技藝者所熟知的步驟進行,例如,以欲測試之聚合物或寡聚物經隔夜培育大腸桿菌細胞及接著使混合物覆蓋在瓊脂平盤上。參考例如Tew G.N.等人(Tew G.N.等人之Proc.Natl.Sci.USA 99:5110-5114(2002))及Liu,D.和DeGrado,W.F.(Liu,D.和DeGrado,W.F.,J.Amer.Chem.Soc.123:7553-7559(2001))。
那些熟諳本技藝者也熟知測定聚合物和寡聚物的抗病毒及抗黴菌活性的檢定法。例如,抗病毒檢定法,參考
Belaid等人(Belaid,A.等人之J.Med.Virol.66:229-234(2002)),Egal等人(Egal,M.等人之Int.J.Antimicrob.Agents 13:57-60(1999)),Andersen等人(Andersen,J.H.等人之Antiviral Rs 51:141-149(2001))及Bastian,A.和Schafer,H.(Bastian,A.和Schafer,H.,Regul.Pept.15:157-161(2001))。也參考Cole,A.M.等人之Proc.Natl.Acad.Sci USA 99:1813-1818(2002)。例如,抗黴菌檢定法,參考Edwards,J.R.等人之Antimicrobial Agents Chemotherapy 33:215-222(1989)及Broekaert,W.F.等人之FEMS Microbiol.Lett.69:55-60(1990)。將每一個這些文件的整個內容完全併入本文以供參考。
那些熟諳本技藝者熟知測量聚合物和寡聚物對細菌及真核生物細胞的胞毒選擇性的檢定法。例如,以測定聚合物或寡聚物的溶血活性來評定胞毒選擇性。以測量在聚合物或寡聚物的存在下培育之後的人類紅細胞溶血程度及測定HC50值來進行溶血活性檢定法。HC50值代表引起50%血紅蛋白釋放的化合物濃度。參考例如Liu,D.和DeGrado,W.F.(Liu,D.和DeGrado,W.F.,J.Amer.Chem.soc.123:7553-7559(2001))及本文引證的參考文。也參考Javadpour,M.M.等人之J.Med.Chem.39:3107-3113(1996)。
可以使用囊泡洩漏檢定法確認聚合物或寡聚物與磷脂雙層(一種細胞薄膜模式)交互作用及毀壞該雙層。那些熟諳本技藝者熟知囊泡洩漏檢定法。參考例如Tew G.N.等
人(Tew G.N.等人之Proc.Natl.Sci.USA 99:5110-5114(2002))及本文引證的參考文。
那些熟諳本技藝者熟知測定聚合物或寡聚物的肝素中和活性的檢定法,並常使用或活化的部份促凝血酶原激酶時間檢定法(例如,測量在固定的肝素濃度存在下及在沒有或有試驗化合物的存在下延緩活化之血漿的凝血時間),或因子X檢定法進行。參考例如Kandrotas(Kandrotas,R.J.,Clin.Pharmacokinet.22:359-374(1992)),Wakefield等人(Wakefield,T.W.等人之J.Surg.Res.63:280-286(1996))及Diness,V.和Østergaard,P.B.(Diness,V.O.和Østergaard,P.B.,Thromb.Haemost.56:318-322(1986))及本文引證的參考文。也參考Wong P.C.等人之J.Pharm.Exp.Therap.292:351-357(2000)及Ryn-McKenna,J.V.等人之Thromb.Haemost.63:271-274(1990)。
可以使用本發明的聚合物和寡聚物殺死任何以下的微生物或以下的微生物混合物或抑制彼等的生長,或者另一選擇可以投予治療由以下的微生物或以下的微生物混合物造成的局部及/或全身的微生物感染或疾病:革蘭氏陽性球菌,例如,葡球菌(金黃葡萄球菌、表皮葡萄球菌)及鏈球菌(無乳鏈球菌、鏈狀腸球菌、肺炎雙球菌、化膿性鏈球菌);革蘭氏陰性球菌(例如,淋病雙球菌和鼠疫耶爾森捍菌)及革蘭氏陰性桿菌,如腸內桿菌屬(例如,大腸桿菌、嗜血桿菌)、檸檬酸桿菌屬(弗氏檸檬酸桿菌、多變產
檸檬酸菌)、沙門氏桿菌屬和痢疾桿菌屬及弗蘭西絲菌屬(多拉倫氏菌);革蘭氏陰性桿菌,如桿菌屬(炭疽桿菌、蘇力菌);更多的克雷白菌屬(克雷白氏肺炎桿菌、催娩克氏桿菌)、腸桿菌屬(產氣腸桿菌、成團腸桿菌)、哈夫尼亞菌屬、沙雷氏桿菌屬(黏質沙雷氏桿菌)、變形桿菌屬(奇異變形菌、雷特洛變形桿菌、普通變形桿菌)、普羅維登西亞桿菌屬、耶氏桿菌屬及不動桿菌屬。而且,本發明的聚合物和寡聚物的抗微生物範圍涵蓋假單胞菌屬(綠膿桿菌、嗜麥芽假單胞菌)及全然的厭氧性細菌,如例如鬆脆桿菌屬,消化球菌屬、消化鏈球菌和梭狀芽孢桿菌屬的代表;更多的黴漿菌(肺炎黴漿菌、人型支原體、尿素分解支原體)與分枝桿菌屬,例如,結核菌。微生物的該名單只做為例證而已,並不以任何方式解釋成限制實例。
可以投予本發明的聚合物和寡聚物治療的微生物感染或疾病的實例包括(但不限於此)人類的微生物感染或疾病,如例如耳炎、咽頭炎、肺炎、腹膜炎、腎盂腎炎、膀胱炎、心內膜炎、全面性感染、枝氣管炎(急性和慢性)、敗血性感染、上呼吸道疾病、彌漫性阻塞性肺部疾病、肺氣腫、痢疾、腸炎、肝濃瘍、尿道炎、攝護腺炎、副睪丸炎、胃腸道感染、骨和關節感染、纖維囊腫、皮膚感染、脊柱手術後傷口感染、膿瘍、蜂窩性組織炎、傷口感染、感染的燒傷、燒傷、嘴巴內感染、牙齒手術之後的感染、骨髓炎、敗血性關節炎、膽囊炎、具有盲腸炎的腹膜炎、膽道炎、腹內膿瘍、胰臟炎、鼻竇炎、乳突炎、乳房炎、
扁桃體炎、傷寒、腦膜炎、神經系統的感染、輸卵管炎、子宮內膜炎、生殖器感染、盆腔腹膜炎及眼腈感染。
可以投予本發明的聚合物和寡聚物治療的病毒感染的實例包括(但不限於此)以人類免疫不全病毒(HIV-1、HIV-2)、肝炎病毒(例如,肝炎A、肝炎B、肝炎C、肝炎D和肝炎E病毒)、疱疹病毒(例如,第1型和第2型單純疱疹病毒、水痘-帶狀庖疹病毒、巨細胞病毒、艾泊斯坦-巴爾(Epstein Barr)病毒和第6、7和8型人類疱疹病毒);流行性感冒病毒、呼吸道融合瘤病毒(RSV)、牛痘病毒及腺病毒所造成的病毒感染。該名單只做為例證而已,並不以任何方式解釋成限制實例。
可以投予本發明的聚合物和寡聚物治療的黴菌感染的實例包括(但不限於此)以瓶菌綱、生絲壺菌綱、根腫菌綱、卵菌綱、接合菌綱、子囊菌綱及擔子菌綱所造成的黴菌感染。可以本文所提供的聚合物和寡聚物之組成物抑制或治療的黴菌感染包括(但不限於此):以例如任何念珠菌種,包括(但不限於此)白念珠菌、熱帶念珠菌、粉紅色念珠菌、近平滑念珠菌、魯西坦念珠菌、皺落念珠菌和假熱帶念珠菌所造成的念珠菌病,包括(但不限於此)灰指甲、慢性黏膜皮膚念珠菌病、口腔念珠菌病、會厭炎、食道炎、胃腸道感染、泌尿生殖器感染;以例如麴菌屬,包括(但不限於此)煙色趜菌、黃趜菌、黑趜菌和土麴黴菌所造成的麴菌病,包括(但不限於此)顆粒性白血球減少;以例如接合菌綱,如白黴菌、酒麴菌屬、棘鬚黴菌、多變根白
黴菌、小克銀漢霉屬(cunningamella)、瓶黴菌、貝希多波路斯(basidobolus)和可尼多波路斯(conidobolus)所造成的接合黴菌病,包括(但不限於此)肺、鼻竇和鼻腦部感染;以例如隱球菌所造成的隱球菌病,包括(但不限於此)中樞神經系統的感染(例如,腦膜炎)和呼吸道的感染;以例如白吉得毛孢子菌(trichosporon beigelii)所造成的毛孢子菌病;以例如波氏假霉樣真菌(pseudallescheria boydii)所造成的假霉樣真菌病;以例如鐮刀菌,如茄病鐮刀菌、串珠鐮刀菌和百合苗枯菌所造成的鐮刀菌感染;及如那些以例如青黴菌屬(總括的皮下膿瘍)、髮癬菌屬(例如,鬚髮癬菌和紅色髮癬菌)、穗黴菌屬(例如,黑葡萄菌)、內臍蠕孢屬、離蠕孢屬、突臍蠕孢屬、淡紫擬青黴、外瓶柄霉(皮膚結節)、皮屑牙胞菌(毛囊炎)、鏈格菌(皮膚結節損傷)、出芽短梗黴(脾和散播性感染)、紅酵母屬(散播性感染)、毛殼菌屬(膿胸)、白球擬酵母(黴菌血症)、薑彎胞霉屬(鼻咽感染)、小克銀漢霉屬(肺炎)、莢膜組織胞漿菌、皮炎芽生菌、粗球胞子菌、胞子絲菌屬和巴西副球黴菌、珠白地絲菌(散播性感染)所造成的其它感染。也可以使用本發明的聚合物和寡聚物殺死任何上述所列之黴菌或抑制其生長。該名單只做為例證而已,並不以任何方式解釋成限制實例。
可將聚合物或寡聚物投予人類病患。因此,在本發明的某些方面中,可將聚合物或寡聚物投予人類。
上述揭示的方法也具有獸醫應用,並可用於治療各種
廣泛的非人類脊椎動物。因此,在本發明其它的方面中,將聚合物或寡聚物以上述方法投予非人類脊椎動物,如野生、馴良和農場動物,包括(但不限於此)牛、羊、山羊、豬、狗、貓及家禽,如雞、火雞、鵪鶉、鴿子、觀賞鳥及類似物。
以下係在非人類脊椎動物中以投予本發明的聚合物或寡聚物可以治療的微生物感染的實例:豬:腸腹瀉、腸病毒、敗血症、痢疾、沙門氏桿菌、產褥期無乳徵候群、乳房炎;反芻類(牛、羊、山羊):腹瀉、敗血症、支氣管肺炎、沙門氏桿菌、巴斯德桿菌病、黴漿菌、生殖器感染;馬:支氣管肺炎、關節病、產期和產後感染、沙門氏桿菌;狗和貓:支氣管肺炎、腹瀉、皮膚炎、中耳炎、尿道感染、攝護腺炎;家禽(雞、火雞、鵪鶉、鴿子、觀賞鳥及其它):黴漿菌、大腸桿菌感染、慢性呼吸道疾病、沙門氏桿菌、巴斯德桿菌病、鸚鵡病。該名單只做為例證而已,並不以任何方式解釋成限制實例。
關於其中使用本發明的聚合物和寡聚物作為抗感染劑及/或保存劑的那些應用,例如,在清潔劑、拋光劑、漆料、噴劑、肥皂或洗滌劑中,可將聚合物和寡聚物併入清潔劑、拋光劑、漆料、噴劑、肥皂或洗滌劑調配物中,視需要與適合的溶劑、載體、增稠劑、顏料、香料、除臭劑、乳化劑、界面活性劑、濕潤劑、蠟或油組合。如果聚合物或寡聚物係用作食物中的保存劑時,則可將聚合物或寡聚物加入食物中,成為任何也可以包括方便混合或溶解
在食物中的適合介質或載體的可食用調配物的一部份。加入或併入清潔劑、拋光劑、肥皂等調配物或食物中的聚合物或寡聚物量係充份殺死預期的微生物種類或抑制其生長的量,並可以熟諳本技藝者輕易測定。
關於其中使用本發明的聚合物和寡聚物作為以表面調解之殺微生物劑的那些應用,例如,在一些作為抗感染劑及作為保存劑的應用中(例如,包括(但不限於此)醫學裝置,如導管、繃帶和植入裝置,或食品容器及食品處理設備),可將聚合物和寡聚物以適當方法(包括共價鍵結、離子交互作用、庫侖交互作用、氫鍵結或交聯)附著、塗覆在幾乎任何基質上或併入其中,包括(但不限於此)木頭、紙、合成聚合物(塑料)、天然和合成纖維、天然或合成橡膠、布、玻璃及陶瓷。
將本發明的聚合物和寡聚物附著、塗覆及併入適當物質及基質中的步驟揭示於WIPO Publ.第WO 02/100295號,將其內容全部併入本文以供參考。適當的基質及物質也揭示於WO 02/100295中。
以下的實例係本發明的方法及組合物的例證,但不是限制。那些熟諳本技藝者一般經歷及明白的其它適合的各種條件及參數的修改及適應性係在本發明的精神及範圍內。
將本發明的聚合物和寡聚物以任何使彼等具有活性的路徑以慣用方式投藥。投藥可經全身、局部或口服。例如,投藥可以非經腸、經皮下、靜脈內、肌肉內、腹膜
內、皮膚內、口服、含片或眼部路徑,或經陰道內、以吸入、以長效型注射液或植入劑投藥,但不限於此。因此,聚合物和寡聚物的投藥模式(或單獨或與其它藥劑併用)可以經舌下、注射(包括經皮下或肌肉內注射的短效型、長效型、植入及藥丸型)或使用陰道乳膏、栓劑、子宮托、陰道環、直腸栓劑、子宮內裝置及經皮膚型式,如貼片及乳膏,但不限於此。
特殊的投藥模式將依據指示而定(例如,是否將聚合物或寡聚物投藥治療微生物感染或提供與肝炎醫療法有關聯的出血性症狀之解毒劑)。投藥模式可依據標的的病原菌或微生物而定。特殊的投藥路徑及劑量攝取的選擇係由臨床人員根據臨床人員已知的方法調整或滴定,以便於獲得最佳的臨床反應。欲投藥之聚合物或寡聚物量係具有醫療有效的量。欲投予之劑量將依據欲治療之病患特徵而定,例如,欲治療之特殊動物、年齡、重量、健康、如果有任何同時治療的型式及治療頻率,並可為熟諳本技藝者輕易測定(例如,以臨床人員)。
包括聚合物和寡聚物及適合的載體之醫藥調配物可為固體劑型,其包括(但不限於此)藥片、膠囊、藥袋、小藥丸、藥丸、藥粉和藥粒;局部劑型,其包括(但不限於此)溶液、藥粉、流體乳液、流體懸浮液、半固體、軟膏、糊狀物、乳膏、凝膠和膠凍及泡沫;以及非經腸劑型,其包括(但不限於此)溶液、懸浮液、乳液和乾藥粉;其包含如本發明熟習的有效量之聚合物或寡聚物。本技藝也已知可
這些調配物中包括活性成份與在醫藥上可接受之稀釋劑、填充劑、崩散劑、結合劑、潤滑劑、界面活性劑、疏水性媒劑、水溶性媒劑、乳化劑、緩衝劑、含水劑、保濕劑、溶解劑、保存劑及類似物。在本技藝已知投藥裝置及方法,以及技藝人員可以參照各種用於引導的藥理文獻。例如,可以諮詢Modern Pharmaceutics,Banker & Rhodes,Marcel Dekker,Inc.(1979);及Goodman & Gilman的第六版The Pharmaceutical Basis of Therapeutics,MacMilan Publishing Co.,New York(1980)。
可將聚合物和寡聚物調配成以注射投藥的非經腸投藥,例如,以快速注射或連續灌注。可將聚合物和寡聚物經約15分鐘至約24小時期間經皮下連續灌注方式投藥。可以提供單位劑型的注射用調配物,例如,在加入保存劑的安瓶或多次服用之容器中。組成物可以採取如在油性或水性媒劑中的懸浮液、溶液或乳液之類的型式,並可以包括調配劑,如懸浮劑、安定劑及/或分散劑。
以組合這些化合物與本技藝熟知的在醫藥上可接受之載體可輕易調配用於口服投藥的聚合物和寡聚物。這些載體能夠使本發明的化合物調配成欲治療之病患以口服攝入之藥片、藥丸、糖衣藥丸、膠囊、凝膠、糖漿、泥漿、懸浮液及類似物。口服使用的醫藥製劑的獲得可藉由加入固體賦形劑、隨意研磨所得混合物及處理成顆粒混合物,在若必要時加入適合的輔助劑之後,獲得藥片或糖衣藥丸核心。適合的賦形劑包括(但不限於此)填充劑,如糖(包括
(但不限於此)乳糖、蔗糖、甘露醇和山梨醇);纖維素製劑,如(但不限於此)玉米澱粉、麥澱粉、米澱粉、馬鈴薯澱粉、白明膠、黃蓍膠、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉和聚乙烯環吡啶酮(PVP)。若必要時,可以加入崩散劑,如交聯聚乙烯環吡啶酮、瓊脂或藻酸或其鹽,如藻酸鈉。
糖衣藥丸核心可以具備適合的塗層。可就該目的使用濃縮糖溶液,其可隨意包括阿拉伯膠、滑石粉、聚乙烯環吡啶酮、卡伯波(carbopol)樹脂、聚乙二醇、及/或二氧化鈦、天然漆溶液及適合的有機溶劑或溶劑混合物。可將染料或顏料加入藥片或糖衣藥丸塗層中,以確定不同的活性化合物劑量的組合物或使其特徵化。
可以口服使用的醫藥製劑包括(但不限於此)以白明膠所製成的推進裝配式膠囊與以白明膠及增塑劑(如甘油或山梨醇)所製成的軟式密封型膠囊。推進裝配式膠囊可以包括與填充劑(如例如乳糖)、結合劑(如例如澱粉)及/或潤滑劑(如例如滑石粉或硬脂酸鎂)及可隨意選用的安定劑摻合之活性成份。在軟膠囊中,可將活性化合物溶解或懸浮在適合的液體中,如脂肪油、液體石蠟或液體聚乙二醇。此外,可以加入安定劑。所有口服投藥用之調配物應該具有適合於這種投藥的劑量。
用於含片投藥的聚合物和寡聚物組成物可以採取以慣用方式調配的例如藥片或錠劑型式。
可將根據本發明以吸入投藥用的聚合物和寡聚物方便
以氣霧呈現型式輸送,其係使用適合的推進劑(例如,二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其它適合的氣體)自加壓包裝或噴霧器呈現的型式。在加壓型氣霧的例子中,以提供輸送計量值之閥可以測定單位劑量。可以調配包括化合物與適合的藥粉基底(如乳糖或澱粉)之藥粉混合物供在吸入器或灌入器中使用的例如白明膠膠囊及匣。
可將聚合物和寡聚物調配成直腸組成物,如栓劑或留置性灌腸液,例如,包括慣用的栓劑基底,如可可油或其它的甘油酯。
除了先前所述的調配物之外,也可將聚合物和寡聚物調配成長效型製劑。可將這些長期作用的調配物以植入(例如,皮下或肌肉內)或肌肉內注射方式投藥。
可將長效型注射液以約1至約6個月或更長的間隔投藥。因此,例如,可將化合物以適合的聚合物或疏水性物質(例如,成為在可接受之油中的乳液)或離子交換樹脂調配,或調配成微溶性衍生物,例如,成為微溶性鹽。
可將以皮膚投藥的聚合物和寡聚物例如塗抹於藥布上,或以接著供予有機體的皮膚醫療系統塗抹。
聚合物和寡聚物的醫藥組成物也可以包含適合的固體或凝膠相載體或賦形劑。這些載體或賦形劑的實例包括(但不限於此)碳酸鈣、磷酸鈣、各種糖、澱粉、纖維素衍生物、白明膠及聚合物,如例如聚乙二醇。
也可將聚合物和寡聚物與其它的活性成份組合投藥,
如例如佐劑、蛋白酶抑制劑或其它可相容藥物或化合物,其中組合物務必具有達到本文所述之方法的期望效應的希望或優點(例如,控制以有害的微生物引起的感染或治療與肝素醫療法有關聯的出血性併發症)。例如,可將本發明的聚合物及寡聚物與其它的抗生素投藥,包括(但不限於此)萬古霉素、賽普洛、米瑞派尼(merapenem)、歐西辛林(oxicillin)及阿米卡辛(amikacin)。
以下的實例適合進一步代表本發明的本性,但是不應該將其解釋成限制以所附之申請專利範圍全然定義的本發明範圍。
使用以圖8例證之以下提案合成聚醯胺聚合物XIa(圖8)。
(4-甲基)-苯磺酸2,6-二硝基-4-第三丁基苯酯(11)
將2,6-二硝基-4-第三丁基酚(80毫莫耳;10)及甲苯磺醯氯(80毫莫耳)溶解在300毫升CH2Cl2中。將二異丙基乙胺(DIEA,80毫莫耳)加入溶液中。將混合物在室溫下攪拌2小時。將溶液以10%檸檬酸及飽和水性NaCl(飽和NaCl)清洗,並以MgSO4乾燥。在減壓下移除溶劑,並獲得成為定量產率之鮮黃色固體產物。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ=8.12(s,2H),7.80(d,2H),7.40(d,2H),2.51(s,3H),1.41(s,9H)。ESI-MS:m/z:417.2(M+Na+)。
2,6-二硝基-4-第三丁基-1-(2-特丁氧基羰基胺基乙基)硫基苯(12)
將化合物11(13毫莫耳)、2-Boc-胺基乙硫醇(16毫莫耳)及DIEA(13毫莫耳)溶解在50毫升氯仿中。將溶液在氮氣下攪拌12小時。將溶液以0.5M NaOH、10%檸檬酸、飽和NA2CO3及飽和NaCl清洗,並以MgSO4乾燥。將溶液體積以旋轉蒸發作用減少至15毫升。在加完80毫升己烷之後,結晶出成為94%產率之鮮黃色固體產物。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ 7.81(s,2H),4.87(s,1H),3.31(t,2H),3.10(t,2H),1.44(s,9H),1.39(s,9H)。ESI-MS:m/z:422.4(M+Na+)。
2,6-二胺基-4-第三丁基-1-(2-特丁氧基羰基胺基乙基)硫基苯(13)
將二硝基化合物12(20毫莫耳)及醋酸鈉(200毫莫耳)加入50毫升EtOH中。將混合物加熱至78℃,並將固體完全溶解。將氯化亞錫二水合物(200毫莫耳)加入溶液中,並將反應混合物在70℃下攪拌35分鐘。在減壓下移除溶劑之後,將殘餘物溶解在800毫升EtOAc中及以40%KCO3清洗。將有機相乾燥,蒸發,並將殘餘物經管柱色層分離(SiO2)及以從100:1至95:5之CH2Cl2/MeOH梯度洗提,得到93%產率之13。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ 6.21(s,2H),5.41(s,1H),4.35(br,4H),3.21(t,2H),2.75(t,2H),1.35(s,9H),1.24(s,9H)。ESI-MS:m/z:340.5(MH+)。
將二胺13(0.1毫莫耳)溶解在3毫升DMF中。加入異酞醯二氯(0.1毫莫耳)、三乙胺(0.2毫莫耳)及N,N-二甲基乙撐二胺(0.2/n毫莫耳),同時攪拌。將混合物在氮氣下攪拌18小時。在將溶劑體積減少至1毫升之後,加入水,使聚合物沉澱。收集聚合物及在真空下乾燥。以三氟醋酸(TFA,3毫升)處理1小時,移除Boc基。將去保護之聚合物在真空下經隔夜乾燥。
使用以圖8例證之以下提案合成聚醯胺寡聚物XIb及XIc(圖8)。
將Fmoc-PAL-PEG-樹脂(0.1毫莫耳)在DMF中溶脹,接著以在DMF中的20%六氫吡啶經20分鐘移除Fmoc。接著以交替偶合10當量異酞酸或二胺13,建立寡聚物。在每一個例子中,在室溫下使用在DMF中分別為10當量的2-(1H-苯並三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基六氟磷酸脲鹽(HBTU)和N-羥基苯並三唑水合物(HOBt)及20當量DIEA進行24小時偶合。以TFA/茴香醚(95:5)處理1小時,使寡聚物自樹脂裂解。在從30%至80%溶劑B之直線梯度(溶劑A:在水中的0.1%TFA;溶劑B:900:99:1之乙腈/水/TFA)的反相C4管柱上以HPLC經50分鐘獲得純寡聚
物。MALDI-TOF MS:化合物2:756.5(M+H+),化合物3:1125.6(M+H+)。
將溶解在二甲基胩(DMSO)中的二胺裝入以烘箱乾燥的燒瓶中。將等莫耳量的二醯基氯加入該溶液中,在加入二胺溶液之前,先將二羧酸與過量亞硫醯氯攪拌2小時,製得新鮮的二醯基氯。將催化量之4-二甲基胺基吡啶及4倍莫耳過量之三乙胺加入攪拌的混合物中。將反應在更寬的正N2壓力下於室溫下攪拌隔夜。將DMSO溶液倒入水中及以過濾回收固體聚合物。以加入各種莫耳量之單官能胺控制聚合度。以Flory方程式測定單官能胺之莫耳量(G.Odian,Principles of Polymerization,John Wiley & Sons,Third Edition(1991)p.78-82)。
將在DMSO中的等莫耳比之二胺及二異氰酸酯裝入乾燥的燒瓶中。將反應在正N2壓力下於室溫下攪拌隔夜。將反應倒入水或其它之中,並以過濾回收固體聚合物。以加入各種莫耳量之單官能胺控制聚合度。以Flory方程式測定單官能胺之莫耳量。
在96井格式中使用以細菌(106CFU/毫升)接種的BHI培養液完成在懸浮液中的抗微生物檢定法。在DMSO/水中製備聚合物的貯存溶液,並用於製備10倍稀釋系列。在37℃下以細菌培育化合物18小時及在590奈米下監控測量細菌的生長,獲得最小的抑制濃度(MIC)。以圖8及圖9呈現各種聚醯胺及聚尿素寡聚物和聚合物的抗微生物數據。
使用自健康的自願者獲得的以0.1體積檸檬酸鈉抗凝結的人類血液評估本發明的聚合物和寡聚物對哺乳類細胞的毒性。通用步驟如下:將清洗之紅細胞懸浮在或HEPES緩衝液中(pH7.4,包括1mM Mg2+及1mM CA2 +)或自凝血塊獲得的加熱及未加熱的同種自體血清中。以顯微鏡來評估紅細胞凝集作用及以分光法測量釋放的血色素量來評估細胞溶胞作用。以增加濃度的聚合物加入以檸檬酸鹽抗凝結的富含血小板之血漿中,研究聚合物對血小板功能的效應。接著在Lumi-凝集器(Chrono-Log)中評估血小板凝集及分泌作用。
設計、合成及檢定芳基醯胺寡聚物系列使細菌細胞以選擇性溶胞的能力。接著測定寡聚物系列對抗微生物效率及選擇性的結構-活性關係。
使用如上述的步驟設計、合成及測試芳基醯胺寡聚物的抗微生物活性。也以測量在化合物的存在下培育1小時之後的人類紅細胞的溶血作用來檢定寡聚物使哺乳類細胞溶胞的能力(Liu,D.和DeGrado,W.F.,J.Amer.Chem.Soc.123:7553-7559(2001))。HC50值代表引起50%血色素釋放的化合物濃度。將檢定結果呈現在表1中。
初期合成的許多化合物具有高的抗細菌效率,但是也具有高溶血活性。但是,已發現可經由末端基取代作用(表1)降低重複長度及調節正電荷來改進選擇性,同時維持有效的抗微生物活性。以具有n=10之重複長度的芳基醯胺寡聚物(約6000道爾頓之分子量(MW))開始,第三丁基類似物(化合物1)具有相對有效的抗大腸桿菌活性,但是具有顯著的溶血活性。以減低R基的疏水性(化合物2和3)或中和正電荷(化合物4)明顯減低抗大腸桿菌及紅細胞活性。以降低鏈長度至n=2(770道爾頓之MW)及增加末端基的正電荷(化合物5)可以恢復適度的抗微生物活性,沒有明顯的出血活性。進一步修改末端基的正電荷(n=2,921道爾頓之MW)得到高度有效及選擇性之寡聚物(化合物6)。
設計、合成及檢定水楊醯胺寡聚物系列使細菌細胞以
選擇性溶胞的能力。接著測定寡聚物系列對抗微生物效率及選擇性的結構-活性關係。
如以上所述設計、合成及測試水楊醯胺寡聚物的抗微生物活性。也以測量在化合物的存在下培育1小時之後的人類紅細胞的溶血作用來檢定寡聚物使哺乳類細胞溶胞的能力(Liu,D.和DeGrado,W.F.,J.Amer.Chem.Soc.123:7553-7559(2001))。HC50值代表引起50%血色素釋放的化合物濃度。將檢定結果呈現在表2中。
在該水楊醯胺系列中的化合物之結構-活性關係顯示鏈長度對抗微生物活性及末端基疏水性對溶血活性的強力效應(表2)。至於在水楊酸上具有亮胺酸非極性基的水楊醯胺化合物(化合物1-3),4的最小鏈長度為抗微生物活性所必要的。該鏈長度的依存關係可以影響進入及毀壞細菌細胞薄膜所必要的尺寸限度要求。至於具有亮胺酸非極性基的類似的水楊醯胺(化合物4-9),修改在極性末端基上的電荷不會明顯影響抗微生物活性,但是對溶血活性具有強力衝擊。使用結構-活性關係設計及合成兩種不具有任何可感知程度的溶血活性的高度有效的水楊醯胺化合物(化合物6和7,表2)。
如以上所述合成三種寡聚物,並測試彼等抑制在細胞培養時的HIV複製能力(表3,圖12和圖13)。在感染檢定法中使用兩種病毒:NLHX或YU2,分別使用CXCR4或CCR5作為共同受體。在開始感染之前一天,將U87/CD4/CCR5或U87/CD4/CXCR4細胞以3×104細胞/井接種在48井平盤中。移除細胞的培養物上層清液,並以單獨的假型螢光酶報告基病毒或假型螢光酶報告基病毒及似防禦素化合物以指示的最終濃度置換。在感染後約16小時,自細胞移除病毒及化合物,將細胞清洗及接著充滿
培養液。在感染後3天,使細胞溶胞及檢定螢光酶活性。將結果以在沒有化合物的存在下所觀察到的螢光酶活性百分比呈現。
圖12的結果證明化合物1(DL-III-71)抑制CCR5淋巴球病毒的感染,但是對XCXR4淋巴球病毒感染具有低效應。以200微克/毫升在兩種病毒上所觀察到的抑制作用可能具有非特異性效應,由於化合物的表觀胞毒性。化合物2(DL-IV-1)對CXCR4淋巴球病毒的感染具有低抑制效應,但是以最高的測試服用量抑制50%之CCR5淋巴球病毒感染(圖13)。以任何服用量未發現任何胞毒性。
測試化合物3(化合物E,圖14)對抗3種以非HIV為主之病毒假型病毒:NLHX、YU2及VSV-2(圖14)。以所有3種Env型觀察到類似的抑制值,顯示化合物3阻斷HIV感染及對HIV無特異性。在任何測試濃度下沒有任何胞毒性證據。
這些結果證明兩性寡聚物有效阻斷HIV感染及彼等的病毒感染抑制活性不限於HIV或HIV副型。
以許多不同的黴菌屬群測試彼等對一組水楊醯胺及芳基醯胺寡聚物之敏感度。測試非絲狀黴菌(酵母)及絲狀黴菌兩種,並選擇篩選與各種人類感染型式有關聯的特異性黴菌(表4)。測試5種抑制細菌生長的寡聚物(3種芳基醯胺及2種水楊醯胺)的抗黴菌活性(表5)。進行抗黴菌檢定法,測定引起完全抑制生長(MIC100)的最小抑制濃度。以總計1毫升體積進行所有的生長檢定法,並以濁度測定法評定生長。在表6中說明其它的檢定法條件。以所有欲測試之化合物(MIC=100微克/毫升)觀察到對抗白念珠菌及髮癬菌的適度的抑制活性,並以寡聚物2、4及5適度地抑
制煙曲霉的生長(表7)。但是,所有欲測試之寡聚物具有非常高的抗新形隱球菌活性,以5個化合物的其中4個展現高度有效的生長抑制活性(<1微克/毫升)。驚訝地是以欲測試的5個化合物的其中4個對新形隱球菌的MIC值明顯比大腸桿菌的MIC更有效。這些數據顯示就抗細菌特性所合成的兩性寡聚物也具有明顯的抗黴菌活性,其可以發展出醫藥及材料兩種應用。
以抗微生物應用所合成的數種兩性聚合物和寡聚物測試彼等抑制肝素的抗凝結效應的能力。將共同研究所測試的化合物結構列表於圖15。假定肝素中和活性可能與化
合物的電荷及電荷分布特徵大有關係,更甚於與疏水量的關係。
表8結論增加的寡聚物濃度對延緩以固定的肝素濃度所造成的活化血漿的凝血時間的效應。在許多以4.4微克/毫升濃度測試的化合物明顯拮抗延緩以1單位(0.2微克/毫升)肝素(化合物2、3、11-19)誘發之凝血時間。
收集數種化合物的劑量反應數據,並以低至1.5微克/毫升之寡聚物濃度(但是不以0.4微克/毫升)拮抗肝素活性。近化學計量值之拮抗作用顯示在寡聚物與肝素分子之間的高親和性結合。
也調查以低分子量肝素(LMWH)所造成的凝血時間延緩的拮抗作用(表9)。在以4.4微克/毫升測試的化合物2、4、11、18及19(圖16的箱形中的化合物)明顯拮抗以LMWH(因諾亥普(Innohep),4.6微克/毫升最終濃度)誘發之血漿凝血延緩。正如肝素一樣,近化學計量值之拮抗作用顯示在有效的寡聚物與LMWH之間的高親合性締結。減低至1.5微克/毫升之寡聚物濃度引起肝素拮抗活性喪失。化合物19在0.4微克/毫升時的活性指標值得懷疑,因為缺少一致的服用量反應效應。該初期鑑定終於確定有效抑制肝素(並以LMWH最重要)的抗凝血活性的多樣性結構的多種寡聚化合物(水楊醯胺、醯肼及杯芳烴(calixarene))。
以測試在全血中的凝血時間來測試芳基醯胺寡聚物的LMWH-拮抗活性。該化合物(Pmx10073)(圖17)類似於抗
微生物芳基醯胺,並設計成拮抗LMWH。Pmx10073具有高正電荷密度,但是在所示具有重要的抗細菌活性之化合物的芳基醯胺系列上缺乏疏水性側鏈的存在。在圖18展示以3種不同的LMWH濃度(LeoPharm,1微克/毫升)誘發之凝血時間延緩的拮抗作用的服用量反應。以3種不同的LMWH濃度觀察到有效的LMWH活性拮抗作用。而且,在1或2微克/毫升之LMWH的存在下引起50%之LMWH活性抑制作用的Pmx10073濃度約1.5微克/毫升,並在4微克/毫升之LMWH存在下改變成3微克/毫升。該化學計量反應係在Pmx10073與LMWH之間的高親和性締結的明確指標。
關於先前研究的結果,以Pmx10073的結果進一步證明還有另一種結構類別的寡聚物芳基醯胺的LMWH-拮抗活性,並確認其對抗以另一製造商所生產之LMWH的活性。一種差異特點在於在全血中進行以Pmx10073的研究。這在考慮醫藥應用時具有重要性,因為其顯示以化合物可能的血清蛋白結合不是可能衝擊活體內生物活性的爭論。以選擇性實驗進一步支持醫藥應用的實用性。測定對哺乳類細胞具有胞毒性之化合物濃度及比較有效的濃度。在使用人類紅血細胞的溶血性研究中,以約3100微克/毫升之Pmx10073濃度發現50%之RBC溶胞作用,超過100倍的選擇性邊界([LMWH對凝血時間效應的50%拮抗作用]/[50%之RBC溶胞作用])。該卓越的安全指數主張以遠低於胞毒值之濃度可以達到活體內效率。這些數據強力支
持發展作為與LMWH治療有關聯的出血性併發症之解毒劑的兩性寡聚物和彼等衍生物。
設計及合成芳基醯胺寡聚物系列,並測定彼等的抗微生物活性及選擇性。如上述及如Tew G.N.等人之Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99:5110(2002)和Liu,D.等人之Angew.Chem.Int.Engl.43:1158-1162(2004)所述完成抗微生物檢定法、溶血性檢定法及囊泡洩漏檢定法。
選擇三芳基醯胺1(圖18,以及實例6之化合物1)作為使第二芳基醯胺系列的抗微生物寡聚物達到最佳化選擇性之樣板。將各種胺基酸側鏈引入三芳基醯胺1中,產生化合物2-12。選擇胺基酸側鏈,因為彼等的胺基酸可以引入額外的荷正電中心,同時以彼等的側鏈可以提供多樣性的現成來源。依照以下所列之步驟合成及使用抗細菌和溶血檢定法測試化合物2至12。將結果呈現在圖18及圖19中。
以逐漸增加疏水性取代基之化合物2-4顯示好的抗革蘭氏陽性和革蘭氏陰性兩種細菌活性(MIC=6至12微克/毫升,相對於大腸桿菌及金黃色葡萄球菌兩者,圖18)。但是,這些化合物也展示對人類紅細胞的毒性,其增加作為側鏈疏水性的功能。相對之下,以更具極性的取代基引入化合物5至8得到對紅細胞的毒性顯然更低的寡聚物。以二鹼性Arg取代基為特點的化合物8係最具活性的系列。該化合物出現類似於有效的美甘寧類似物MSI-78的抗細菌活性及顯然更大的選擇性。自中心異酞醯基引入額
外的極性荷負電之胺烷基取代基得到這些結果。該取代作用增強化合物的選擇性,不會大大地改變彼等的效力,與胺基酸組份無關(圖19)。事實上,含Arg的類似物(化合物12)在高達800μM之濃度下不會使紅細胞溶胞。
為了確認該化合物系列(化合物8)誘發螢光染料洩漏的作用機制,故測定由90%硬脂醯基油醯基磷脂醯膽鹼(SOPC)及10%硬脂醯基油醯基磷脂醯絲胺酸(SOPS)所組成的來自單層大液胞(LUV)之鈣黃綠素(calcein)。以濃度依存方式發生溶胞作用,以低至0.625微克/毫升之濃度開始。以接近抑制細菌生長之MIC的寡聚物濃度使囊泡在300秒時洩漏接近90%。
因為胺基酸側鏈對化合物的選擇性出現影響力,故測定在每一個化合物的選擇率(既定細菌之MIC相對於使人類紅細胞溶胞之IC50之比)與疏水性之間的關係。以評估正辛醇/水之分溶係數Kow來測定疏水性,其係分子疏水性常用的測量方法。(參考例如J.Sangster,Octanol-Water Partitioning Coefficients:Fundamentals and Physical Chemistry,John Wiley & Sons,Chichester,1997;及C.Hansch,A.Leo,Exploring QSAR,Vol.1:Fundamentals and ApPLications In Chemistry and Biology,American Chemical Society,Washington,1995)。使用原子/片段途徑評估Kow(W.M.Meylan,P.H.Howard,Perspectives in Drug Discovery and Design 2000,19,67)。頃發現選擇率對數隨對數Kow以線性改變。
以芳基醯胺多方面的分子動態模擬獲得一些經選擇之化合物的疏水性力矩分布(參考Liu,D.等人之Angew.Chem.Int.Ed.Engl.43:1158-1162(2004))。檢視三種化合物(未展示)的疏水性力矩分布圖顯露Arg例子的構型綜合效果具有最大的疏水性力矩,並因此大部份具有兩性構型。以視覺檢視以化合物2及8的分子動態模擬所獲得的構型顯露在以化合物8的Arg基附著於兩邊的苯環大致垂直於界面,以第三丁基滑入正辛烷相中及極性側鏈曝露於水相,使組態達到最大的極性與非極性兩者的交互作用。
為了調整全部的電荷,故以改變側接基獲得具有好的活性及選擇性兩者的芳基醯胺寡聚物的疏水性及疏水力矩。
根據以下的合成圖及提案合成在該實例中的寡聚物。
(4-甲基)-苯磺酸2,6-二硝基-4-第三丁基苯酯(13)。將2,6-二硝基-4-第三丁基酚(80毫莫耳)及甲苯磺醯氯(80毫莫耳)溶解在300毫升CH2Cl2中。將二異丙基乙胺(DIEA,80毫莫耳)加入溶液中。將混合物在室溫下攪拌2小時。將溶液以10%檸檬酸及飽和水性NaCl清洗,並以MgSO4乾燥。在減壓下移除溶劑,並獲得成為定量產率之鮮黃色固體產物。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ=8.12(s,2H),7.80(d,2H),7.40(d,2H),2.51(s,3H),1.41(s,9H)。ESI-MS:m/z(M+Na+):417.2(計算值),417.2(實測值)。
2,6-二硝基-4-第三丁基-1-(2-特丁氧基羰基胺基乙基)
硫基苯(14)。將化合物1(13毫莫耳)、2-Boc-胺基乙硫醇(16毫莫耳)及DIEA(13毫莫耳)溶解在50毫升氯仿中。將溶液在氮氣下攪拌12小時。將溶液以0.5M NaOH、10%檸檬酸、飽和NA2CO3及飽和NaCl清洗,並以MgSO4乾燥。將溶液體積以旋轉蒸發作用減少至15毫升。在加完80毫升己烷之後,結晶出成為鮮黃色固體產物。產率:94%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ=7.81(s,2H),4.87(s,1H),3.31(t,2H),3.10(t,2H),1.44(s,9H),1.39(s,9H)。ESI-MS:m/z(M+Na+):422.45(計算值),422.4(實測值)。
2,6-二胺基-4-第三丁基-1-(2-特丁氧基羰基胺基乙基)硫基苯(15)。將二硝基化合物2(20毫莫耳)及醋酸鈉(200毫莫耳)加入50毫升EtOH中。將混合物加熱至78℃,並將固體完全溶解。將SnCL2-2H2O(200毫莫耳)加入溶液中,並將反應混合物在78℃下攪拌35分鐘。在減壓下移除溶劑之後,將殘餘物溶解在800毫升EtOAc中及以40%KCO3清洗。以旋轉蒸發作用減少溶劑,並將產物以管柱色層分離法(矽膠,100:1至95:5之CH2Cl2/MeOH)純化。產率:93%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ=6.21(s,2H),5.41(s,1H),4.35(br,4H),3.21(t,2H),2.75(t,2H),1.35(s,9H),1.24(s,9H)。ESI-MS:m/z(MH+):340.51(計算值),340.5(實測值)。
將二胺15(5毫莫耳)溶解在具有DIEA(10毫莫耳)的
50毫升CH2Cl2中。將異酞醯二氯(2.3毫莫耳)溶解在10毫升CH2Cl2/DMF(4:1)中,並逐滴加入在氬氣下的二胺溶液中。以1小時加完。將混合物攪拌隔夜。使用旋轉蒸發器移除溶劑。將產物以管柱色層分離法(矽膠,2:1至1:1之己烷/EtOAc)純化。產率:60%。1H NMR(500MHz,CDCl3):-=9.69(s,2H),8.57(s,1H),8.19(d,2H),8.18(s,2H),7.70(t,1H),6.61(s,2H),5.22(b,2H),4.47(b,4H),3.25(m,4H),2.83(t,4H),1.34(s,36H)。MALDI-MS:m/z(MNa+):832.08(計算值),831.26(實測值)。以50%TFA/CH2Cl2處理,移除16之Boc基,得到化合物1。MALDI MS:m/z(MW)608.86(計算值),609.26(實測值)。
5-(((2-((特丁氧基)羰基)胺基)乙氧基)苯-1,3-二羧酸二甲酯(17)(參考D.L.Boger等人之Bioorg.Chem.1998,6,1347-1378)。
將偶氮二羧酸二乙酯(11.64毫升,25.66毫莫耳;在甲苯中40%)在0℃下加入在無水THF(60毫升)中的5-羥基異酞酸二甲酯(5公克,23.33毫莫耳)、PPh3(6.73公克,25.66毫莫耳)及N-(2-羥乙基)胺基甲酸特丁酯(4.05毫升,25.66毫莫耳)之溶液中。將所得混合物溫熱至室溫及攪拌24小時。將溶劑蒸發及將殘餘物溶解在EtOAc中。將有機層以H2O及飽和NaCl(水性)清洗,並經NA2SO4乾燥。將溶液過濾及濃縮。將殘餘物以管柱色層分離法(5:3之石油醚/Et2O)純化,得到化合物17(5.41公克,71%)。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ 1.43(s,9H),
3.54(m,2H),3.92(s,6H),4.08(t,2H),5.01(s,1H),7.71(s,2H),8.26(s,1H)。電噴霧游離法-MS:m/z(MNa+):376.1372(計算值),376.1363(實測值)。
5-(((2-((特丁氧基)羰基)胺基)乙氧基)苯-1,3-二羧酸(18)
將2N LiOH(9.28毫升,18.80毫莫耳)加入在MeOH/THF(10毫升:10毫升)中的化合物17(1.66公克,4.70毫莫耳)之溶液中。將所得混合物攪拌24小時。在減壓下移除MeOH及THF。將水溶液以H2O(20毫升)稀釋及冷卻至0℃,並以3N HCl酸化成pH3。將白色沉澱物過濾及以H2O清洗。以未進一步純化獲得化合物18(1.46公克,96%)。(TLC顯示其係純化合物)。1H NMR(500MHz,DMSO-d6):δ 1.37(s,9H),3.32(m,2H),4.08(t,2H),6.98(t,1H),7.64(s,2H),8.07(s,1H),13.23(s,2H)。電噴霧游離法-MS:m/z(MNa+):348.1059(計算值),348.1062(實測值)。
將吡啶(149微升,1.845毫莫耳)及DMF(催化量)加入在無水THF(10毫升)中的二酸化合物18(200毫克,0.615毫莫耳)之溶液中。將所得混合物冷卻至0℃及接著逐滴加入草醯氯(164微升,1.845毫莫耳)。在室溫下攪拌45分鐘之後,在真空下移除溶劑、過量草醯氯及吡啶,得到粗醯基氯,在以下直接使用未進一步純化之該產物。將在
CH2Cl2(20毫升)中的粗醯基氯經2小時逐滴加入在無水CH2Cl2(10毫升)中的二胺化合物(630毫克,1.845毫莫耳)、Et3N(5 14111,3.69毫莫耳)及DMAP(7.5毫克,0.0062毫莫耳)之溶液中。在總計7小時之後,移除溶劑,接著將殘餘物溶解在EtOAc中,並以飽和NaHCO3(水性)及飽和NaCl(水性)清洗。在NA2SO4上乾燥之後,將有機層過濾及在減壓下濃縮。將殘餘物以管柱色層分離法(2:1之己烷/EtOAc)純化,得到二胺19(369毫克,62%)。1H NMR(500MHz,DMSO-d6):δ 1.25-1.29(36H),1.38(s,9H),2.63(t,4H),3.00(br d,4H),3.38(m,4H),4.15(t,4H),5.50(s,4H),6.70(s,2H),6.85(s,2H),7.05(s,1H),7.27(s,2H),7.70(s,2),8.10(s,1H),9.84(s,2H)。電噴霧游離法-MS:m/z(MNa+):990.4809(計算值),990.4828(實測值)。以50%TFA/CH2Cl2處理,移除19之Boc基,得到化合物9。電噴霧游離法-MS:m/z(MH+):667.3417(計算值),668.3447(實測值)。
合成以胺基酸側接之芳基醯胺(2-8,11,12)的通用方法(參考D.T.S.Rijkers等人之Tetrahedron 1995,51,11235-11250)
以Boc胺基酸(α-胺基及側鏈胺基兩者的Boc保護基)用於合成作用,除了精胺酸之外。使用Fmoc D-Arg(pbf)合成8及12。將二胺16或19(2毫莫耳)及保護之胺基酸(8毫莫耳)溶解在30毫升無水吡啶中,並以乾冰/丙酮冷卻至-30℃。將POCl3(8毫莫耳)以0.5小時逐滴加入溶液
中。將混合物再攪拌0.5小時,然後將反應以50毫升冰水中止。將產物以EtOAc(50毫升×1,30毫升×3)萃取,以10%檸檬酸(50毫升×1)、飽和NaHCO3(50毫升×3)及飽和NaCl(50毫升×1)清洗。將保護之產物以管柱色層分離法(矽膠,100:1至98:2之CH2Cl2/MeOH)純化。以20毫升TFA/TIS(95:5)處理1小時,移除Boc及pbf基。將產物濃縮成油。將水(0.1%HCl,100毫升)加入油中。將水溶液以醚清洗(50毫升×4)及在凍乾器中乾燥。在HPLC上完成進一步的純化作用。產率60%。MALDI-MS:m/z(MW):2:835.18(計算值),835.33(實測值);3:903.21(計算值),903.38(實測值);4:981.28(計算值),981.44(實測值);5:779.07(計算值),779.26(實測值);6:831.15(計算值),831.35(實測值);7:865.21(計算值),865.44(實測值);8:921.23(計算值),921.91(實測值);11:962.48(計算值),962.48(實測值);12:980.54(計算值),980.54(實測值)。
將吡啶(31微升,0.38毫莫耳)加入在無水CH2Cl2(3毫升)中的芳基醯胺化合物19(37毫克,0.038毫莫耳)及DMAP(觸媒)之溶液中。將所得混合物冷卻至0℃,並以醋酸酐(36微升,0.38毫莫耳)處理及接著溫熱至室溫。在攪拌12小時之後,在減壓下移除溶劑。將殘餘物溶解在EtOAc中,並以10%檸檬酸(水性)、飽和NaHCO3(水性)及飽和NaCl(水性)清洗。在NA2SO4上乾燥之後,將有機層
過濾及在減壓下濃縮。將殘餘物以管柱色層分離法(1:1.5至1:2之己烷/EtOAc)純化,得到二乙醯化化合物(31毫克,78%)。
以50%之TFA/CH2Cl2處理,移除二乙醯化化合物之Boc基,得到化合物10。電噴霧游離法-MS:m/z(MH+):752.3628(計算值),752.3661(實測值)。
現已完整說明本發明,那些一般熟諳本技藝者當然可在廣泛及相等的條件、調配物及其它參數範圍內進行本發明,不影響本發明的範圍或其任何具體實施例。將本文所引證的所有文件以其全文至與如果特別或個別指出欲以全文併入以供參考的各個文件相同的程度併入本文以供參考,例如,科學發表案、專利、專利申請案及專利發表案。所引證的文件只提供文件的第一頁時,其意圖引證整個文件,包括文件的其餘頁數。
Claims (10)
- 一種式IIa寡聚物:R 1 -x-A 1 -x-y-A 2 -y-x-A 1 -x-R 2 (IIa)或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8;以及y係C=O;其中R8係氫;A1及A2係獨立為隨意取代之選自鄰-伸苯基、間-伸苯基、對-伸苯基及伸萘基的伸芳基或隨意取代之選自伸吡啶基、伸嘧啶基及伸吡基的雜伸芳基,其中A1係經一或多個極性(PL)基及零或一個非極性(NPL)基所取代及A2獨立隨意經一或多個極性(PL)基、一或多個非極性(NPL)基或一或多個極性(PL)基與一或多個非極性(NPL)基之組合所取代;R1係-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5')q2PL-V其中q1PL係0;R5'定義於下文中;UPL係-C(=O)-或-C(=NR5)-;R5定義於下文中;pPL係0或2-5;q2PL係0;及V係選自胺基、胍基、芳基及雜環;其中該-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意經胺基取代;及R2係R1;NPL係獨立選自-B(OR4)2及 -(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4'之非極性基,其中:R3、R3'及R3"係獨立選自氫、烷基及烷氧基;R4及R4'係獨立選自氫、烷基、烯基、炔基、環烷基、芳基及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR3、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR3-、-C(=O)-NR3-N=N-、-N=N-NR3-、-C(=N-N(R3)2)-、-C(=NR3)-、-C(=O)O-、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=P)2O-、-R3O-、-R3S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR3-O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採用兩種可能的位向;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL獨立為0、1或2;PL係選自鹵基、羥基乙氧基甲基、甲氧基乙氧基甲基、聚氧乙烯及-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5')q2PL-V之極性基,其中:R5及R5'係獨立選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、S(=O)、S(=O)2、NR5、-C(=O)-、-C(=O)-N=N-NR5-、-C(=O)-NR5-N=N-、-N=N-NR5-、-C(=N-N(R5)2)-、-C(=NR5)-、-C(=O)O- 、-C(=O)S-、-C(=S)-、-O-P(=P)2O-、-R5O-、-R5S-、-S-C=N-及-C(=O)-NR5O-,其中具有兩個化學性不相等的末端之基可以採用兩種可能的位向;V係選自硝基、氰基、胺基、羥基、烷氧基、烷硫基、烷胺基、二烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、半卡巴腙、芳基、雜環及雜芳基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、胍基、脒基(guanyl)、胺基磺醯基、胺基烷氧基、胺基烷硫基、低碳醯基胺基或苯甲氧基羰基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意經一或多個胺基或羥基取代,或係不飽和者;pPL係0至8;及q1PL及q2PL獨立為0、1或2。
- 一種式I寡聚物:R 1 -[-x-A 1 -y-x-A 2 -y-] m -R 2 (I)或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8,y係C=O及R8係氫; A1係鄰-、間-或對-伸苯基及A2係-(CH2)q-,其中q係1,其中A1及A2的其中之一經一或兩個極性(PL)基取代,而A1及A2的另一個經一或兩個非極性(NPL)基取代;R1及R2獨立為氫、極性(PL)基或非極性(NPL)基;NPL係-(NR3')q1NPL-UNPL-(CH2)pNPL-(NR3")q2NPL-R4',其中:R4'係選自C1-C10烷基、C3-C18支鏈烷基、C2-C10烯基、C2-C10炔基及C6-C10芳基,其中任何一基隨意經一或多個烷基或鹵基取代;UNPL不存在或選自NH、-C(=O)-、O及S;-(CH2)pNPL-伸烷基鏈係隨意經一或多個胺基取代;pNPL係0至8;q1NPL及q2NPL係0;PL係-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5')q2PL-V,其中:R5'係選自氫、烷基及烷氧基;UPL不存在或選自O、S、NH及-C(=O)-;V係選自胺基、C1-C6烷胺基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、重氮胺基、脒基及胍基,其中任何一基隨意經一或多個胺基、鹵基、氰基、硝基、羥基、-NH(CH2)pNH2(其中p係1至4)、-N(CH2CH2NH2)2、脒基(amidino)、脒基(guanyl)、胍基或胺基烷氧基取代;-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意經一或多個胺基取代; pPL係0至8;q1PL及q2PL係0;及m係4或5。
- 一種醫藥組成物,其包含申請專利範圍第1或2項之寡聚物及醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
- 根據申請專利範圍第1項之寡聚物,其中R1及R2係-(NR5')q1PL-UPL-(CH2)pPL-(NR5')q2PL-V其中q1PL係0;R5'係如申請專利範圍第54項中所定義者;UPL係-C(=O)-或-C(=NR5)-;R5係如申請專利範圍第54項中所定義者;pPL係0或2-5;q2PL係0;及V係胺基或胍基;其中該-(CH2)pPL-伸烷基鏈係隨意經胺基取代。
- 根據申請專利範圍第1項之寡聚物,其中該寡聚物係選自由下列所組成之群組:
- 一種式IIa寡聚物:R1-x-A1-x-y-A2-y-x-A1-x-R2 (IIa)或其可接受之鹽或溶劑化物,其中:x係NR8;以及y係C=O;其中R8係氫;A1及A2係獨立為鄰-伸苯基、間-伸苯基及對-伸苯基或嘧啶,其中A1或A2中之一者,或A1及A2二者係獨立經一或多個選自下列的基團所取代:-S-CH2CH2NH2、-O-CH2CH2NH2、-S-CH2CH2-胍基、-O-CH2CH2-胍基及第三丁基;及R1為氫;且R2係R1。
- 根據申請專利範圍第6項之寡聚物,其中x係NR8;其中R8係氫。
- 根據申請專利範圍第7項之寡聚物,其中該寡聚物係選自由下列所組成之群組:
- 根據申請專利範圍第6項之寡聚物,其中該寡聚物係
- 一種用於對有需要之動物治療由微生物引起之疾病或對該動物之低分子量肝素服用過量提供解毒劑的醫藥組成物,其包含申請專利範圍第1、2、4、5、6、7、8或9項之寡聚物及醫藥上可接受之載體或稀釋劑。
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