(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に共有結合により結合した抗菌ポリマーを有する基材であって、該抗菌ポリマーが、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有し、繰り返し単位として下記式（Ｉ）：
【化１】
0005859021.tif 000027
［式中、部分Ｒ１及びＲ２の一方は疎水性基を含み、且つ部分Ｒ１及びＲ２の他方は親水性基を含み、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、又はＣＲ３Ｒ４であり、但しＲ３及びＲ４は互いに独立して水素、又はＣ１−Ｃ１２アルキル若しくはアルコキシ基から選択され、
ｎは、２５０〜２５００から選択される整数であり、
前記疎水性基が、直鎖、分枝鎖、環状、置換及び非置換、飽和、部分飽和、及び／又は不飽和の（Ｃ１−Ｃ１２）アルキル、（Ｃ１−Ｃ１２）アルケニル、（Ｃ１−Ｃ１２）アルキニル、又は（Ｃ１−Ｃ１２）アリール基、（Ｃ１−Ｃ１２）ヘテロアルキル、（Ｃ１−Ｃ１２）ヘテロアルケニル、（Ｃ１−Ｃ１２）ヘテロアルキニル、（Ｃ１−Ｃ１２）ヘテロアリール、又は（Ｃ１−Ｃ１２）ヘテロアリールアルキル基から、又は直鎖、分枝鎖、環状、置換、非置換、飽和、部分飽和、及び／又は不飽和の（Ｃ１−Ｃ１２）シクロアルキル、（Ｃ１−Ｃ１２）シクロアルケニル、（Ｃ１−Ｃ１２）シクロアルキニル、（Ｃ１−Ｃ１２）ヘテロシクロアルキル、及び（Ｃ１−Ｃ１２）ヘテロシクロアルケニル基から選択され、
前記親水性基が、水酸基、メトキシ、フェニル、カルボン酸並びにそのイオン及び塩、カルボン酸のメチル、エチル、及びビニルエステル、アミド、アミノ、シアノ、イソシアノ、ニトリル、アンモニウムイオン又は塩、スルホニウムイオン又は塩、ホスホニウムイオン又は塩、モノ−及びジ−アルキル置換アミノ基、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリコシル基、糖類、エポキシ基、アクリレート、スルホンアミド、ニトロ、ＯＰ（Ｏ）（ＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ＋ＲＲＲ）Ｏ−、グアニジウム、アミネート、アクリルアミド、ピリジニウム、ピペリジン、及びこれらの組み合わせ（但し、Ｒはそれぞれ独立して、Ｈ又はアルキルから選択される）から、アルコール、カルボン酸エステル、アクリル酸エステル、又はメタクリル酸エステルで置換されたポリ（メチレン）鎖から、又は、内部の−ＮＨ、−ＮＣ（Ｏ）Ｒ、又は−ＮＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２−基を含む（但し、Ｒは、Ｈ又はアルキルである）内部のアミノ基又は置換アミノ基を有するアルキル鎖から、ポリカプロラクトン、ポリカプロラクトンジオール、ポリ（酢酸）、ポリ（ビニル酢酸）、ポリ（２−ビニルピリジン）、セルロースエステル、セルロースヒドロキシエーテル、ポリ（Ｌ−リジンヒドロブロミド）、ポリ（イタコン酸）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（アニリン）、又はポリ（ビニルホスホン酸）から選択される］に基づく構造を有する基材。
【請求項２】
Ｒ１又はＲ２の親水性基が、下記の基
【化２】
0005859021.tif 000028
［式中、ｐは１〜１０から選択される整数である］から選択される請求項１に記載の基材。
【請求項３】
Ｒ１又はＲ２の親水性基が、アンモニウムイオン、スルホニウムイオン、ホスホニウムイオン、並びにモノ−及びジ−アルキル置換アミノ基から、アンモニウムイオン、スルホニウムイオン、ホスホニウムイオン、並びにモノ−及びジ−アルキル置換アミノ基から選択される基を有するＣ１−Ｃ１２アルキルから選択される請求項１に記載の基材。
【請求項４】
ＸがＯであり、Ｒ１が、直鎖又は分枝鎖のＣ１−Ｃ６アルキル基を含む、上記に定義した直鎖又は分枝鎖のＣ１−Ｃ１２アルキル基であり、Ｒ２が、下記
【化３】
0005859021.tif 000029
［式中、ｐは１〜１０から選択される整数である］である請求項１に記載の基材。
【請求項５】
Ｘが、ＣＲ３Ｒ４［式中、Ｒ３及びＲ４は互いに独立して水素、又はＣ１−Ｃ１２アルキル若しくはアルコキシ基から選択される］であり、Ｒ１が直鎖又は分枝鎖のＣ１−Ｃ１２アルキル基であり、Ｒ２が下記
【化４】
0005859021.tif 000030
［式中、ｐは１〜１０から選択される整数である］である請求項１に記載の基材。
【請求項６】
式（Ｉ）に基づく前記ポリマーが、繰り返し単位として下記式（Ｉ’）に基づく構造及び下記式（Ｉ”）に基づく更なる構造：
【化５】
0005859021.tif 000031
［式（Ｉ’）及び（Ｉ”）中、Ｘ’及びＸ”のそれぞれは、互いに独立してＯ、Ｓ又はＣＲ３Ｒ４（式中、Ｒ３及びＲ４は互いに独立して水素、又はＣ１−Ｃ１２アルキル若しくはアルコキシ基から選択される）であり；Ｒ１’及びＲ１”のそれぞれが疎水性基であり、Ｒ２’及びＲ２”のそれぞれが親水性基であり（但し、Ｒ１’とＲ１”とが異なるか、Ｒ２’とＲ２”とが同じであるか、又はＸ’とＸ”とが異なる）；ｎ’及びｎ’’のそれぞれが２５０〜２５００から選択される整数であって、ｎ’＋ｎ’’＝ｎである］を有するコポリマーである請求項１から５のいずれかに記載の基材。
【請求項７】
基材の表面が、金属又は合金、鉄、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、モリブデン、マグネシウム、ジルコニウム、セラミック、酸化チタン、又は酸化ジルコニウムを含む無機表面から選択される請求項１から６のいずれかに記載の基材。
【請求項８】
基材が、任意のインプラント、歯科インプラント、プロテーゼ、関節、骨、歯、人工関節、人工骨、人工歯、インレー、又はこうした基材、ネジ、アンカー、締結具又は固定材をインプラントするために使用されているか又は使用されるための材料から、インプラントのトレフィン又はトレパン穿頭器、メス、鉗子、ハサミ、ネジ、移植に使用される締結具及び／又は固定材、ホルダー、クリップ、クランプ、針、ライニング、管、水管、パイプ、水パイプ、ボトル及びボトルインレー、医療機器用のインレー、手術台（の表面）、治療用の椅子、カテーテル、ステント；石膏、ガーゼ、包帯などの任意の創傷被覆材、臨床又は医療目的のベッドシーツ、医療装置を覆うためのシーツを含む医療用若しくは手術装置又は器具、バインダー若しくはブックカバー、キーボード、コンピューターのキーボード、コンピューター、ラップトップ、ディスプレイ、ディスプレイカバー、ランプ、用具及び器具のグリップ、組織の支持に適した生体材料から、細胞又は組織支持システム、固体体組織の体積保存に適した生体材料から、又は、細胞、組織、臓器などの保管、若しくは食品の保管に使用される表面又は基材、冷蔵庫、クーラー、若しくはストレージボックスの基材又は表面から選択される請求項１から７のいずれかに記載の基材。
【請求項９】
表面又は基材を抗菌コーティングするための、請求項１から６のいずれかに記載の抗菌ポリマーの使用であって、前記抗菌ポリマーが前記表面又は基材に共有結合によって結合される使用。
【請求項１０】
表面が請求項７に記載の表面であり、基材が請求項８に記載の基材である請求項９に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抗菌ペプチドの合成模倣体（ＳＭＡＭＰ）として機能し、好ましくは開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）によって得られる、共有結合により付着された抗菌ポリマーを有する基材に関する。本発明の抗菌ポリマーは、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きな分子量を示し、例えばインプラント、医療装置、医療器具、又は（組織を支持する）生体材料などの基材の表面に共有結合によって好ましく付着される。共有結合は光反応性架橋剤を使用して行うこともできるが、「グラフティング・オントゥー（ｇｒａｆｔｉｎｇ  ｏｎｔｏ）」法か、又は「グラフティング・フロム（ｇｒａｆｔｉｎｇ  ｆｒｏｍ）」法によって行うことも可能である。本発明は更に、本明細書において定義される本発明の抗菌ポリマーを使用して、例えばこうした基材の表面を本発明の抗菌ポリマーの層により抗菌コーティングすることに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用インプラントの使用において生じうる重要な問題の１つに、移植部位に感染症及び炎症を引き起こす細菌性病原体による感染がある。このような炎症は、移植部位における治癒を阻害しうるばかりか、悪くすると組織を破壊してインプラントが失われることになりかねない。同様に、カテーテル及び他の医療装置の細菌汚染は健康な患者においてさえも生命に関わるような感染症を引き起こす可能性がある。
【０００３】
予防措置が講じられているにもかかわらず、インプラントに細菌がコロニー形成することによって感染がしばしば起こる。この過程はインプラントの表面に細菌性バイオフィルムが形成されることによって悪化する。成熟したバイオフィルムは、細菌に保護を与える一方で個々の細菌間の連絡通路を与える細胞外マトリックスによって細菌の共コロニーが包囲されたもので構成されている。バイオフィルムはいったん形成されると除去又は抗生物質を浸透させることが極めて困難であることから、コロニー形成及び（それに続く）バイオフィルムの形成の少なくともいずれかを防止することが最適な対策である。コロニー形成及び（それに続く）バイオフィルムの形成の少なくともいずれかを防止するという要求は、多くの臨床的応用及び外科手術における重要な課題である。コロニー形成及び（それに続く）バイオフィルムの形成は、望ましくない炎症反応及び周辺組織の進行性の破壊をもたらしうることから、軟組織インプラントの場合、特に歯周病学の分野では、移植に先立ってコロニー形成及び（それに続く）バイオフィルムの形成の少なくともいずれかを防止することはやはり極めて重要である。
【０００４】
これに関連して、多くの抗菌分子及びポリマーが開発されており、コロニー形成及び（それに続く）バイオフィルムの形成の少なくともいずれかを防止するための効果的な基礎となりうるものである。過去数年間において、こうした抗菌分子及びポリマーの開発は多大な進歩を遂げている（非特許文献１を参照）。これらの物質は、細菌、ウイルス、及び真菌などの多くの病原体に対して非特異的な活性を有するが、哺乳動物細胞に対しても毒性を示す。したがって、これらのポリマーはそれらの可能な用途において極めて効果的であるものの、例えば医療装置、インプラント又は創傷被覆材などのように真核細胞と密接且つ長期の接触が生じる状況では使用することはできない。これに対して、抗菌ペプチドの合成模倣体（ＳＭＡＭＰ）は、病原体のみを殺すように特異的に設計された分子である。ＳＭＡＭＰは、多くの生物によって自然免疫系の一部として産生される天然分子である抗菌ペプチド（ＡＭＰ）の性質を模倣するように開発されたものである。これらのペプチドは、スペクトルの広い抗菌活性を有するにもかかわらず、哺乳動物細胞に対して無害である（非特許文献２を参照）。従来の抗生物質と異なり、ＳＭＡＭＰは、正確な細胞受容体を標的としたものではなく、多くは細菌の細胞膜に対して作用する（非特許文献２及び３を参照）。したがって、従来の抗生物質に対する耐性の出現が致死量未満の用量の薬剤に曝露された際の受容体部位のわずか数個の突然変異によって起こりうるものであるのに対して、ＡＭＰに対する耐性は、細胞膜の化学的性質の変化などのより複雑な変化を必要とする。このため、ＡＭＰに対する耐性の確立には従来の抗生物質に対する耐性の確立よりも長期間を要する（非特許文献４及び５を参照）。宿主細胞よりも病原体に対する選択性と、耐性が出現する可能性の低さとが組み合わされた特性のため、過去数年間においてＡＭＰ及びＳＭＡＭＰの分野で重点的な研究が進められてきた。ＳＭＡＭＰは合成が比較的容易であることから、材料及び化学療法における応用の有望な候補物質であると同時に、ＭＲＳＡ及び他の多剤耐性菌の封じ込め及び伝染において重要な役割を担う可能性があると考えられる。例えば、ＳＭＡＭＰをあらゆるブドウ球菌感染（ｐａｎ−ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃａｌ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ）を治療するための治療薬として使用した、「ヒト初回第Ｉ相安全性臨床試験」がごく最近報告されている（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｏｌｙｍｅｄｉｘ．ｃｏｍを参照）。
【０００５】
リエンカンプ（Ｌｉｅｎｋａｍｐ）及びテュー（Ｔｅｗ）によるレビューにおいて考察されているように（非特許文献６を参照）、ＳＭＡＭＰの設計は、構造的に柔軟性に乏しいペプチド状分子からより制限の少ない分子アーキテクチャに向かう方向へとますます発展を遂げており、それらの一部のものは自然の原型分子よりもより効果的に機能する。こうした合成ＳＭＡＭＰへの道筋は、例えば、上記に述べたように医療用プラスチックからの細菌感染が発明者らの病院において現在深刻な問題となっている材料分野などの新たな応用の可能性を拓きうるものである。合成ポリマーは、容易且つ大量に得ることができる一方でなお、ＡＭＰの重要な性質である面状両親媒性及び正電荷を示すものである。これに関連して、面状両親媒性ポリマーは一般的に、疎水性及び親水性の荷電基を同じ繰り返し単位上に有している。ポリマーＳＭＡＭＰについては幾つか最近の報告例があるものの、それらの全体の活性及び選択性は依然として最適からはほど遠いものである。これに関して、デ・グラド（ＤｅＧｒａｄｏ）及びその共同研究者らは、ポリ（アンモニウムメチルメタクリレート）塩に基づくＳＭＡＭＰをポリ（ブチルメタクリレート）と共重合させて両親媒性を調整したことを報告しており、クランナート（Ｋｌａｊｎｅｒｔ）らは、樹状ＳＭＡＭＰを製造している。ルー（Ｌｉｕ）らは、ペプチド四量体に結合されたポリ（マレイン酸）からＳＭＡＭＰを合成しており、マコビツキ（Ｍａｋｏｖｉｔｚｋｉ）らは、リポペプチドに基づいたＳＭＡＭＰを最近になって製造している。更に、ゲルマン（Ｇｅｌｌｍａｎ）及びその共同研究者らは、高い活性（大腸菌に対して１２．５μｇ／ｍＬ及び黄色ブドウ球菌に対して３．１μｇ／ｍＬ）及び哺乳動物細胞に対して細菌細胞に最大で３２倍の選択性を示すポリ（アミド）系ポリマーを提示している（非特許文献７〜１１）。テュー（Ｔｅｗ）及びその共同研究者らは、アリールアミド、尿素、及びポリ（フェニレンエチニレン）に基づいた面状両親媒性抗菌ポリマーを合成している（非特許文献１２〜１５を参照）。
【０００６】
更に、グストレイン（Ｇｓｔｒｅｉｎ）ら（特許文献１を参照）は、ポリ（ノルボルネン）誘導体に基づいた殺生物ポリマーを示しているが、しかしながらこのコポリマーは、カチオン性繰り返し単位と疎水性繰り返し単位との統計コポリマーである。このような統計ポリ（ノルボルネン）誘導体は、殺生物活性を示すものではあるが、その局所的な両親媒性に関して微調整することができないことから細菌に対して選択的であるとはみなされない。しかしながら、このことは細菌のみを標的化し、哺乳動物細胞に対しては無害である高い活性を有するポリマーを得るうえで極めて重要な点である。この選択性の欠如は、グストレイン（Ｇｓｔｒｅｉｎ）ら（特許文献１を参照）におけるポリマーの構造が、繰り返し単位のレベルで正確にバランスをとることができず、面状両親媒性の繰り返し単位を含まないことに特に起因している。しかしながら、リエンカンプ（Ｌｉｅｎｋａｍｐ）ら（非特許文献１６及び１７を参照）においてやはり考察されている、細菌に対する高い選択性を有する抗菌ポリマーは、面状両親媒性の繰り返し単位の存在を通常必要とするが、これはグストレイン（Ｇｓｔｒｅｉｎ）らの統計コポリマーには当てはまらない。統計コポリマーの問題点は、これらのコポリマーが疎水性及び親水性繰り返し単位の連鎖を含むことである。このため、これらの疎水性の「小塊」が哺乳動物細胞の細胞膜を溶解することにより、細胞毒性を引き起こす。グストレイン（Ｇｓｔｒｅｉｎ）らはまた、エンドノルボルネンとエキソノルボルネン誘導体の混合物を使用している。これらは反応速度論において完全に異なっている。したがって、それらの反応生成物の局所構造を微調整することは不可能である。
【０００７】
ポリ（ノルボルネン）誘導体に基づいたＳＭＡＭＰについても、テュー（Ｔｅｗ）及びコフリン（Ｃｏｕｇｈｌｉｎ）によって以前に述べられている。グストレイン（Ｇｓｔｒｅｉｎ）らに対して、テュー（Ｔｅｗ）らは、繰り返し単位中の疎水性部分と親水性部分との所定の比に応じて調整可能な抗菌活性を有する面状両親媒性の繰り返し単位を有するポリマーについて報告している。テュー（Ｔｅｗ）らによる最も選択性の高いポリマーは、ヒト赤血球に対するよりも細菌に対して１００倍高い活性を有していた（非特許文献１８）。テュー（Ｔｅｗ）らはまた、ごく最近になって、四級ピリジニウム基を有するポリ（ノルボルネン）について報告している（大腸菌に対して最大で２０倍の選択性）（非特許文献１９）。これらの以前に報告されているポリ（ノルボルネン）系ＳＭＡＭＰは、いずれのポリマーも、繰り返し単位の両親媒性を調整するために多大な合成上の努力を必要とするという問題があった。
【０００８】
多くの文献においてＡＭＰ及びＳＭＡＭＰの抗菌活性の分子量に対する依存性についても報告されている点は注目に値する。これに関して、従来技術では、数百ｇ／ｍｏｌ〜約５０，０００ｇ／ｍｏｌ、及びすべての場合において１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも低い分子量範囲を示している（特許文献２も参照）。リエンカンプ（Ｌｉｅｎｋａｍｐ）及びテュー（Ｔｅｗ）（２００９，前出）は、当該文献（及び上記文献）において触れられている研究の多くは、それぞれのタイプのポリマーについて分子量の異なる２以上の化合物について調べているものの、以前に示されたこうしたデータはすべて分子量が概ね３，０００ｇ／ｍｏｌの試料についてのものである、とさえ主張している。リエンカンプ（Ｌｉｅｎｋａｍｐ）及びテュー（Ｔｅｗ）（２００９，前出）は、こうした既知の範囲内の分子量がＳＭＡＭＰの特性にどのように影響するかについても考察している。例えば、リエンカンプ（Ｌｉｅｎｋａｍｐ）及びテュー（Ｔｅｗ）（２００９，前出）は、より大きな分子量のエステルに基づいたポリマー（図４のシリーズ２、Ｍｎ＝１０，０００ｇ／ｍｏｌ，生物学的データは図１２ｂに示される）に関し、１０，０００ｇ／ｍｏｌのアミン−プロピルホモポリマーを例外として、これらのポリマーはそれらのＭｎ＝３，０００ｇ／ｍｏｌの類似体と比較して大腸菌に対する活性が一般的に低いことを見出した。このアミン−プロピルホモポリマーは、大腸菌に対して驚くほど高い活性を示した。より注目すべき点として、試験した分子量の大きなポリマーはいずれも、黄色ブドウ球菌に対しては活性を示さなかった（非特許文献２０も参照）。同様に、ＴＦＡ対イオンを有するジアミンホモポリマーは、分子量が大きくなるにしたがって黄色ブドウ球菌に対する活性の全身的な低下を示し、すべての分子量において大腸菌に対する活性を示した。この知見は、更なる観察結果とともに、大きな分子量ではこれらの特定のポリマーはグラム陽性菌のペプチドグリカン層内に囚われるという仮説につながるものである。同様に、リエンカンプ（Ｌｉｅｎｋａｍｐ）ら（非特許文献２１）は、大腸菌に対しては活性を示さないが黄色ブドウ球菌に対しては極めて高い抗菌活性を示すことが示されている３，０００ｇ／ｍｏｌのポリマーが、分子量を大きくするとその抗菌活性を失うことを示している。興味深い点として、溶血活性ＨＣ５０は、これらのポリマーのすべての分子量についておおよそ同じであった。
【０００９】
したがって、両親媒性分子は、将来的な抗菌化合物の開発の有望な基礎となるものと考察されているが、生物学的活性の特定の分子構造及び分子量に対する依存性に関して一般的な結論を導き出すことは極めて困難であると考えられる。多くの場合、特に溶液中の抗菌ポリマーについては、分子量が所定の閾値を上回る場合には、ポリマーが不活性となるという一般的な規則が成り立つようである。しかしながら、この閾値よりも低い値では、どの分子量及びどの特定の両親媒性構造が最良の活性及び選択性を与えるかを予測することは、このことが研究対象とされる特定のポリマーの全体的な疎水性に大きく依存しているために不可能であると考えられる。
【００１０】
上記に加えて、更なる要求条件が満たされなければならない。抗菌分子及びポリマーは、例えば抗菌溶液、消毒薬、石鹸などの液体又は半液体組成物中に一般的に使用されるが、抗菌表面の調製に使用することもできる。これに関して、このような抗菌表面の調製のための異なるアプローチが従来技術において見られる。
【００１１】
１つのアプローチでは、このような抗菌分子及びポリマーは、コーティングの形態で表面に塗布することができる（特許文献３）。こうしたコーティングは、多くのインプラント材料の表面上に配置することができ、また、抗菌活性などの多くの機能を果たすことができる。有利な点として、こうしたコーティングは、単純な保護バリアとして機能するか、又は保護バリアと抗菌剤又は抗生物質を含有してこれらを放出することとの組み合わせとして多機能的に作用することができる。更に、こうしたコーティングは、インプラント装置の表面のバイオフィルムの形成を低減又は防止するように機能することができる。残念なことに、これらの現在利用可能なコーティングは、多くの重大な欠点も示している。第１に、特許文献３に示されるようなコーティングは、保護フィルムとして機能すると同時に抗菌／抗生化合物を含有している。このシステムは、二重にコーティングされたシステムからの抗菌剤／抗生物質の浸出に頼ったものである。一般的にこうしたシステムでは、活性化合物のバースト放出型の投与の後、濃度が次第に低下し、同時に薬効も低減する。このような非線形的な時間−用量の関係のため、細菌が致死量未満の抗生物質に曝露されることになり、更なる耐性細菌株の出現につながりうる。
【００１２】
別の方策として、抗生化合物であるバンコマイシンなどの抗菌化合物を表面に付着させることができる。特許文献４では、抗菌化合物であるバンコマイシンがＰＥＧを介してポリアクリレートポリマーに付着させられ、ポリアクリレートポリマーはそれ自体で材料の表面に付着させられる。このアプローチは、抗菌化合物の浸出を防止するものの、特定の微生物に対してのみ有効であり、ある種の細菌において耐性の確立につながりうる。
【００１３】
抗菌作用を示しうる他のシステムとしては、それぞれ特許文献５及び特許文献６に述べられるような抗菌ペプチド又は抗菌ペプトイドの作用を適用するものがある。こうした抗菌ペプチドシステムによって、２８日間にわたって細菌の接着に対する耐性を有することが示された表面が作製されている。カルボキシベタインポリマーの付着によって作製される双性イオン性表面などの非ペプチドシステムについても特許文献６に述べられている。しかしながら、この特許文献に概説されている概念は、インプラント表面の完全な被覆を与えるものではなく、極めて短期間の抗菌作用しか与えることができない。
【００１４】
これらの問題点に対する代替策の１つとして、抗菌コーティングの浸出を防止するために最初に述べたような抗菌分子及びポリマーを特異的な表面に結合させることが考えられる。しかしながら、こうした結合は、これらの抗菌分子及びポリマーの活性の急激な低下をしばしば伴い、こうした抗菌分子及びポリマーの多くは溶液中でのみ有効であることが証明されている。
【００１５】
他の事例では、これらのポリマーは、溶液中で毒性を示すことが証明されているかあるいは溶液と表面活性との間の相関が調べられていないにもかかわらず、ポリマーは抗菌コーティングとして使用されている。一例として、特許文献７は、固体表面に非共有結合的に塗布することが可能な、ポリ（ビニルピリジンポリマー）から得られる疎水性ポリマーコーティングを示している。しかしながら特許文献７におけるこれらのポリマーは、殺ウイルス性で且つ殺細菌性であるばかりでなく、殺生物性である。すなわち、これらのポリマーは細胞選択性は示さず、したがって哺乳動物細胞に対しても作用してしまう。
【００１６】
上記の難点のすべてを鑑み、本発明の目的は、例えばインプラントなどの表面に共有結合により結合される際に充分な抗菌活性を示すばかりでなく、特定の細菌のみを標的とするような抗菌特性の制御を可能とする、ＳＭＡＭＰなどのより適合性の高い抗菌分子及びポリマーを提供することにある。有利な点として、このような抗菌分子及びポリマーは、インプラントなどの表面に容易に塗布され、また、浸出せずに、コーティングされた表面に長期にわたる効果を与えるものである。同様に、このような抗菌分子及びポリマーは工業的な要求水準をも満たし、高いコスト効率で製造することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／２５１４６０Ａ１号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／３１７８７０Ａ１号（Ｔｅｗ  ｅｔ  ａｌ．）
【特許文献３】米国特許第５，８５３，７４５号
【特許文献４】米国特許出願公開第２００７／０１０７７０７号
【特許文献５】米国特許出願公開第２００９／０１５５３３５号
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１０／００２８７１９号
【特許文献７】米国特許出願公開第２０１０／１３６０７２号（クリバノフ（Ｋｌｉｂａｎｏｖ）及びその共同研究者ら）
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｅ．−Ｒ．  Ｋｅｎａｗｙ  ｅｔ  ａｌ．，Ｂｉｏｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ２００７，  ８，  １３５９−１３８４
【非特許文献２】Ａ．  Ｋｉｍ  Ａ．  Ｂｒｏｄｇｅｎ，  Ｎａｔ．  Ｒｅｖ．  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．  ２００５，  ３，  ２３８−２５０
【非特許文献３】Ｌ．  Ｙａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００７，  １２９，  １２１４１−１２１４７
【非特許文献４】Ｍ．  Ｚａｓｌｏｆｆ，  Ｎａｔｕｒｅ  ２００２，  ４１５，  ３８９−３９５
【非特許文献５】Ｇ．  Ｇ．  Ｐｅｒｒｏｎ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃ．  Ｒ．  Ｓｏｃ．  Ｂ  Ｂｉｏｌ．  Ｓｃｉ．  ２００６，  ２７３，  ２５１−２５６
【非特許文献６】Ｌｉｅｎｋａｍｐ  ａｎｄ  Ｔｅｗ，  Ｃｈｅｍ．  Ｅｕｒ．  Ｊ．  ２００９，  １５，  １１７８４−１１８００
【非特許文献７】Ｋｕｒｏｄａ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｅｐｒ．  ２００４，４５，６１０
【非特許文献８】Ｋｌａｊｎｅｒｔ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｉｎｔ．  Ｊ  Ｐｈａｒｍ．  ２００６，３０９，２０８
【非特許文献９】Ｌｉｕ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ｍｅｄ．  Ｃｈｅｍ．  ２００６，４９，３４３６
【非特許文献１０】Ｍａｋｏｖｉｔｚｋｉ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｅｉ．  ＵＳＡ  ２００６，  １０３，  １５９９７
【非特許文献１１】Ｍｏｗｅｒｙ  ｅｔ  ａｌ．  Ｊ  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００７，  １２９，  １５４７４
【非特許文献１２】Ｔｅｗ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  ２００２，  ９９，  ５１１０
【非特許文献１３】Ｔａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃｈｅｍ．  Ｃｏｍｍｕｎ．  ２００５，  １２，  １５３７
【非特許文献１４】Ａｍｔ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００２，１２４，  ７６６４
【非特許文献１５】Ａｍｔ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｌａｎｇｍｕｉｒ  ２００３，  １９，  ２４０４
【非特許文献１６】Ｌｉｅｎｋａｍｐ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００８，  １３０，  ９８３６
【非特許文献１７】Ｇａｂｒｉｅｌ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃｈｅｍ．  Ｅｕｒ．  Ｊ．，  ２００９，  １５，  ４３３
【非特許文献１８】Ｉｌｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００４，  １２６，  １５８７０
【非特許文献１９】Ｅｒｅｎ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｍａｃｒｏｍａｌ．  Ｃｈｅｍ．  Ｐｈｙｓ．  ２００８，  ２０９，  ５１６−５２４
【非特許文献２０】Ｋ．  Ｌｉｅｎｋａｍｐ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００８，  １３０，  ９８３６−９８４３
【非特許文献２１】Ｃｈｅｍ．  Ｅｕｒ．  Ｊ．  ２００９，  １５，  １１７１５−１１７２２
【非特許文献２２】Ｐｒｕｃｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  １９９９，  １２１，  ８７６６−８７７０
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の根本的な問題は、例えばインプラント、医療装置又は医療機器などの基材の表面に共有結合により結合させることができる、本明細書において定義される式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかの新規な本発明の抗菌ポリマー、並びにこれらのコポリマー及び混合物によって、更にはこうした表面又は基材、及びそれらの使用によって解決される。これらの本発明の抗菌ポリマーは抗菌ペプチド（ＳＭＡＭＰ）の合成模倣体であり、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を示す。有利な点として、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を示すこのような本発明のＳＭＡＭＰは、その抗菌活性を損なうことなく効率的に共有結合によって表面に付着させることができる。更に、本発明の合成法は、合成されるポリマーの標的分子量及び多分散性のより効果的な制御を可能とし、詳細には、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい所定の分子量及び所定の好ましくは直鎖状の構造を有するポリマーを提供するものである。ＵＶ架橋を用いて本発明の抗菌ポリマーを表面に効果的に結合させるためには１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量が必須であることから標的分子量及び多分散性の制御は極めて重要である。これはＵＶ架橋の統計的性質に一部よるものであり、本発明の抗菌ポリマーを本明細書において述べられるような表面に効果的に結合させ、完全な表面被覆率を得るためには全体の鎖長を最小とすることが一般的に求められる。一定時間の紫外線曝露後に最大の表面の膜厚がプラトーに達し、わずか数ｎｍの膜厚しか得られなかった、二重結合のないポリマーに関して以前に報告されている事例（例えば、非特許文献２２を参照）と異なり、本発明の抗菌ポリマーの長時間曝露により、恐らくはポリ（ノルボルネン）二重結合との相互作用によって１００，０００ｇ／ｍｏｌのポリマーで最大で５０ｎｍの膜厚を得ることが可能である。
【００２０】
プラッカー（Ｐｒｕｃｋｅｒ）（非特許文献２２）らによって、ポリスチレンでは、ベンゾフェノン法を用いて表面の完全被覆率を得るには５０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量が必要であることが以前に示されている。本発明において使用されるポリノルボルネンポリマーでは、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい、更により好ましくは２５０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量が、表面に共有結合によって付着されたフィルムを得るうえで特に効果的であることを、本発明者らは期せずして見出したものである。
【００２１】
光架橋反応以外に、本発明の抗菌ポリマーは、「グラフティング・オントゥー」法によって、又は「グラフティング・フロム」法によって表面に付着させることができる。これは、本発明の抗菌ポリマーが、本明細書において定義されるような表面に共有結合によって付着される前に好ましくは重合及び末端官能化されるか（グラフティング・オントゥー）、又は表面に共有結合によって付着された開始剤によってインサイチュで重合されることにより共有結合によって付着された抗菌ポリマーを得る（グラフティング・フロム）ことを意味する。本発明の抗菌ポリマーは、高度なポリマー設計及び合成法によって本発明者らにより設計されたものである。詳細には例えば、低分子量及び高分子量ＳＭＡＭＰの両方の合成が可能な開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）プラットフォームが利用されている。これらのＳＭＡＭＰは、最小数のノルボルネン系構成単位を用い、且つ／又は、繰り返し単位内及び／又はポリマー主鎖に沿って疎水性基及び親水性基を容易且つ独立して変化させることを可能とするものである。これにより、これらのポリマーの所望の特性（例えば抗菌活性及び細胞選択性）を微調整及び選択することが可能となる。
【００２２】
詳細には、上記の根本的な問題は、繰り返し単位として下記式（Ｉ）に基づく構造を含む抗菌ポリマーによる第１の実施形態に基づいて解決される。
【化１】
0005859021.tif 000002
［式中、好ましくは部分Ｒ１及びＲ２の一方は疎水性基を含み、且つ部分Ｒ１及びＲ２の他方は親水性基を含み（すなわち、Ｒ１が親水性基を表し且つＲ２基が疎水性基を表すか、又はＲ１が疎水性基を表し且つＲ２が親水性基を表す）、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｎ−Ｒ、Ｐ−Ｒ、又はＣＲ３Ｒ４であり、但しＲ３及びＲ４は好ましくは互いから独立して水素、又はＣ１−Ｃ１２アルキル若しくはアルコキシ基から選択され、
ｎは、約１５０〜約２５００、好ましくは約２５０〜約２５００、例えば約２５０〜約７５０、約５００〜約１０００、約７５０〜約１２５０、約１０００〜約１５００、約１２５０〜約１７００、約１５００〜約２０００、約１７５０〜約２２５０、若しくは約２０００〜約２０００、又は約２５０〜約１５００、約１０００〜約２５００などから好ましくは選択される整数である。］
【００２３】
繰り返し単位として式（Ｉ）に基づく構造を含む本発明の抗菌ポリマーは、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量、好ましくは少なくとも１５０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、少なくとも２００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、少なくとも３００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、又は少なくとも４００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を好ましくは有する。より好ましくは本発明の抗菌ポリマーは、約１００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約１５０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約３００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約４００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約１５０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約９００，０００ｇ／ｍｏｌ、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約８００，０００ｇ／ｍｏｌ、約３００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約７００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量、例えば、約１００，０００ｇ／ｍｏｌ、約１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ、約３００，０００ｇ／ｍｏｌ、約４００，０００ｇ／ｍｏｌ、約５００，０００ｇ／ｍｏｌ、約６００，０００ｇ／ｍｏｌ、約７００，０００ｇ／ｍｏｌ、約８００，０００ｇ／ｍｏｌ、約９００，０００ｇ／ｍｏｌ、約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、若しくは更に大きい分子量を有するか、又は上記の値の任意の２つによって与えられる範囲を有しうる。
【００２４】
本発明に関連して、好ましくは本発明の抗菌ポリマーに関連して、本明細書において使用するところの「疎水性基」又は「疎水性部分」なる用語は、水に対する（疎水性）基の親和性が低くなるような性質（例えば非極性である）を有する基のことを好ましくは指す。本発明に基づいて使用される疎水性基又は部分の非限定的な例は、１〜３０個又はそれよりも多い炭素原子（Ｃ１−Ｃ３０）を有する直鎖、分枝鎖、環状、置換、非置換、飽和、部分飽和、及び／又は不飽和化合物を含むか又はこれらからなり、好ましくは（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、アルケニル、アルキニル、アリールヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、又はヘテロシクロアルケニル基から選択され、より好ましくは直鎖、分枝鎖、環状、置換及び非置換、飽和、部分飽和、及び／又は不飽和の（Ｃ１−Ｃ３０）アルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルケニル、（Ｃ１−Ｃ３０）アルキニル、又は（Ｃ１−Ｃ３０）アリール基、（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロアルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロアルケニル、（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロアルキニル、（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロアリール、又は（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロアリールアルキル基から、又は好ましくは１、２、３、４、１〜３個、１〜４個、又はそれよりも多い環を有する直鎖、分枝鎖、環状、置換、非置換、飽和、部分飽和、及び／又は不飽和の（Ｃ１−Ｃ３０）シクロアルキル、（Ｃ１−Ｃ３０）シクロアルケニル、（Ｃ１−Ｃ３０）シクロアルキニル、（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロシクロアルキル、及び（Ｃ１−Ｃ３０）ヘテロシクロアルケニル基から選択される。本明細書において定義される疎水性基は、疎水性基の疎水性を上回らないかぎりにおいて、特定の親水性の基又は置換基を更に含んでもよい。更なる変形例において、本発明に基づいて定義される疎水性基は、置換されたケイ素原子及びフッ素原子の少なくともいずれかを含んでもよい。疎水性部分は直鎖、分枝鎖、又は環状であってよい。
【００２５】
本発明と関連して上記に定義したＣ１−Ｃ３０基、例えば上記に定義した（Ｃ１−Ｃ３０）のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルケニル基は、Ｃ１−Ｃ３０、Ｃ１−Ｃ２５、Ｃ１−Ｃ２０、Ｃ１−Ｃ１５、Ｃ１−Ｃ１２、Ｃ１−Ｃ６、Ｃ６−Ｃ３０、Ｃ１２−Ｃ３０、Ｃ１３−Ｃ３０、Ｃ１５−Ｃ３０、Ｃ２０−Ｃ３０、若しくはＣ２５−Ｃ３０のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルケニル基、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６、Ｃ１７、Ｃ１８、Ｃ１９、Ｃ２０、Ｃ２１、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ２４、Ｃ２５、Ｃ２６、Ｃ２７、Ｃ２８、Ｃ２９、若しくはＣ３０のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル若しくはヘテロシクロアルケニル基、又は上記の値の任意の２つによって与えられる任意の範囲から選択されるアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルケニル基を好ましくは含むか又はこれらから選択することができる。
【００２６】
例示的な一態様によれば、Ｃ１−Ｃ１２のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルケニル基は、Ｃ１−Ｃ１２、Ｃ２−Ｃ１２、Ｃ３−Ｃ１２、Ｃ４−Ｃ１２、Ｃ５−Ｃ１２、Ｃ６−Ｃ１２、Ｃ７−Ｃ１２、Ｃ８−Ｃ１２、Ｃ９−Ｃ１２、Ｃ１０−Ｃ１２、Ｃ１１−Ｃ１２、Ｃ１−Ｃ１１、Ｃ１−Ｃ１０、Ｃ１−Ｃ９、Ｃ１−Ｃ８、Ｃ１−Ｃ７、Ｃ１−Ｃ６、Ｃ１−Ｃ５、Ｃ１−Ｃ４、Ｃ１−Ｃ３、若しくはＣ１−Ｃ２のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルケニル基を好ましくは含むか若しくはこれらから選択するか、又はＣ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、若しくはＣ１２のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、若しくはヘテロシクロアルケニル基から、又は上記の値の任意の２つによって与えられる任意の範囲から選択することができる。例示的な（Ｃ１−Ｃ６）アルキルとしては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシルなどが挙げられる。無論、本開示の効果を考慮すれば、他の（Ｃ１−Ｃ６）アルキル基も当業者にとっては直ちに明らかであろう。例示的な（Ｃ１−Ｃ６）アルケニル基としては、エテニル、１−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、１，３−ブタジエニル、１−ペンテン、２−ペンテン、２−メチル−３−ブテン、２−メチル−３−ペンテン、３−メチル−２−ペンテン、４−メチル−３−ペンテンなどが挙げられる。同様に、本開示の効果を考慮すれば、他の（Ｃ１−Ｃ６）アルケニル基も当業者にとっては直ちに明らかであろう。同じことは、上記に定義したアルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、又はヘテロシクロアルケニル基についても当てはまる。
【００２７】
特定の一態様によれば、式（Ｉ）に基づく本発明の抗菌ポリマーのＲ１又はＲ２の疎水性基は、上記に定義したＣ１−Ｃ１２又はＣ１−Ｃ６のアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアルキル、ヘテロアルケニル、ヘテロアルキニル、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、シクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニル、ヘテロシクロアルキル、又はヘテロシクロアルケニル基から、好ましくは上記に定義した直鎖又は分枝鎖、置換又は非置換のＣ１−Ｃ１２アルキル基、例えば直鎖又は分枝鎖、置換又は非置換のＣ１−Ｃ１２アルキル基又はＣ１−Ｃ６アルキル基から選択することができる。
【００２８】
更に、本明細書において使用するところの式（Ｉ）に基づく本発明の抗菌ポリマー中の「親水性基」又は「親水性部分」なる用語は、水に対するその基の親和性が高くなるような性質（例えば高い極性）を有する基のことを好ましくは指す。親水性基又は部分の非限定的な例としては、水酸基、メトキシ、カルボン酸並びにそのイオン及び塩、アミド、アミノ、シアノ、イソシアノ、ニトリル、アンモニウムイオン又は塩、スルホニウムイオン又は塩、ホスホニウムイオン又は塩、モノ−及びジ−アルキル置換アミノ基、ポリエチレングリコール、グリコシル基、糖類、エポキシ基、アクリレート、スルホンアミド、ニトロ、グアニジウム、ビグアニジウム、アミネート、アクリルアミド、ピリジニウム、ピペリジン、ピラゾール、ピロール、イミダゾール、アジリン、アジリジン、ジアジリジン、アゼチジン、アゼト、ジアゼチジン、アゾリジン、ホスホラン、ホスホール、アルソラン（ａｒｓｏｌａｎｅ）、アルソール、イミタゾリジン、ピラゾリジン、イミダゾリン、ピラゾリン、オキサゾリジン、イソキサゾリジン、オキサゾール、オキサゾリン、イソキサゾール、イソキサゾリン、チアゾリジン、イソチアゾリジン、チアゾール、チアゾリン、イソチアゾール、イソチアゾリン、トリアゾール、ジチアゾール、フラザン、オキサジアゾール、チアジアゾール、テトラゾール、ピペラジン、ジアジン、モルホリン、オキサジン、チアジン、トリアジン、テトラジン、双性イオン若しくはアミノ酸及びこれらの組み合わせ、又は、ＯＰ（Ｏ）（ＯＣＨ２ＣＨ２Ｎ＋ＲＲＲ）Ｏ−（式中、Ｒはそれぞれ、Ｈ、又は本明細書において定義されるアルキルから選択される）を含む。更なる例としては、アルコール、カルボン酸エステル、アクリル酸エステル、又はメタクリル酸エステルで置換されたポリ（メチレン）鎖が挙げられる。親水性部分は、内部のアミノ基又は置換アミノ基、例えば内部の−ＮＨ、−ＮＣ（Ｏ）Ｒ、又は−ＮＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２−基（式中、Ｒは、Ｈ、又は本明細書において定義されるアルキルである）を有するアルキル鎖を含んでもよい。親水性部分としては更に、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（カプロラクトンジオール）、ポリ（酢酸）、ポリ（ビニル酢酸）、ポリ（２−ビニルピリジン）、セルロースエステル、セルロースヒドロキシエーテル、ポリ（Ｌ−リジンヒドロブロミド）、ポリ（イタコン酸）、ポリ（マレイン酸）、ポリ（スチレンスルホン酸）、ポリ（アニリン）、又はポリ（ビニルホスホン酸）、ポリ（双性イオン）若しくはポリ（アミノ酸）が挙げられる。親水性基は、その基の親水性を上回らないかぎりにおいて、特定の疎水性の基又は置換基を更に含んでもよい。
【００２９】
特定の一態様によれば、式（Ｉ）に基づく本発明の抗菌ポリマーのＲ１又はＲ２の親水性基は、アンモニウムイオン、スルホニウムイオン、ホスホニウムイオン、並びにモノ−及びジ−アルキル置換されたアミノ基から選択された基を有してもよく、好ましくは、アンモニウムイオン、スルホニウムイオン、ホスホニウムイオン、並びにモノ−及びジ−アルキル置換されたアミノ基から選択された基を有する上記に定義したＣ１−Ｃ１２アルキルである。
【００３０】
更により具体的な一態様によれば、式（Ｉ）に基づく本発明の抗菌ポリマーのＲ１又はＲ２の疎水性基は、下記の基：
【化２】
0005859021.tif 000003
から選択することができる（式中、ｐは、１〜１０、１〜９、１〜８、１〜７、１〜６、１〜５、１〜４、１〜３、１〜２から選択される範囲から好ましくは選択されるか、又は１〜１０、２〜１０、３〜１０、４〜１０、５〜１０、６〜１０、７〜１０、８〜１０、若しくは９〜１０から選択される範囲から好ましくは選択されるか、又は１、２、３、４、５、６、７、８、９、若しくは１０から好ましくは選択されるか、又は上記の値の任意の２つによって与えられる任意の範囲から好ましくは選択される整数である）。
【００３１】
上記に定義した、式（Ｉ）に基づく抗菌ポリマーにおける特に具体的な一態様によれば、ＸはＯであり、Ｒ１は、上記に定義した直鎖又は分枝鎖のＣ１−Ｃ１２アルキル基、例えば上記に定義した直鎖又は分枝鎖のＣ１−Ｃ６アルキル基であり、Ｒ２は、
【化３】
0005859021.tif 000004
である（式中、ｐは、１〜１０、１〜９、１〜８、１〜７、１〜６、１〜５、１〜４、１〜３、１〜２から選択される範囲から好ましくは選択されるか、又は１〜１０、２〜１０、３〜１０、４〜１０、５〜１０、６〜１０、７〜１０、８〜１０、若しくは９〜１０から選択される範囲から好ましくは選択されるか、又は１、２、３、４、５、６、７、８、９、若しくは１０から好ましくは選択されるか、又は上記の値の任意の２つによって与えられる任意の範囲から好ましくは選択される整数である）。
【００３２】
上記に定義した、式（Ｉ）に基づく抗菌ポリマーにおける別の具体的な一態様によれば、Ｘは上記に定義したＣＲ３Ｒ４であり（式中、Ｒ３及びＲ４は、水素、又は上記に定義したＣ１−Ｃ１２のアルキル若しくはアルコキシ基から互いに独立して好ましくは選択され、最も好ましくは水素である）、Ｒ１は、直鎖又は分枝鎖のＣ１−Ｃ１２のアルキル基であり（例えばＣ１−Ｃ６アルキル基）、Ｒ２は、
【化４】
0005859021.tif 000005
である（式中、ｐは、１〜１０、１〜９、１〜８、１〜７、１〜６、１〜５、１〜４、１〜３、１〜２から選択される範囲から好ましくは選択されるか、又は１〜１０、２〜１０、３〜１０、４〜１０、５〜１０、６〜１０、７〜１０、８〜１０、若しくは９〜１０から選択される範囲から好ましくは選択されるか、又は１、２、３、４、５、６、７、８、９、若しくは１０から好ましくは選択されるか、又は上記の値の任意の２つによって与えられる任意の範囲から好ましくは選択される整数である）。
【００３３】
特に好ましい態様によれば、上記に定義した式（Ｉ）に基づく構造を繰り返し単位として有する抗菌ポリマーは、下式（Ｉ’）に基づく構造及び下式（Ｉ”）に基づく更なる構造を繰り返し単位として有する抗菌コポリマーである。
【化５】
0005859021.tif 000006
［式中、Ｘ’及びＸ”のそれぞれは、好ましくは互いに独立して式（Ｉ）でＸについて上記に定義したものであり、同じか又は異なり、
Ｒ１’及びＲ１”のそれぞれは、好ましくは互いに独立して式（Ｉ）でＲ１について上記に定義したものであり、同じか又は異なり、
Ｒ２’及びＲ２”のそれぞれは、好ましくは互いに独立して式（Ｉ）でＲ２について上記に定義したものであり、同じか又は異なり、
式（Ｉ’）及び（Ｉ”）の整数ｎ’及びｎ”のそれぞれは、式（Ｉ）でｎについて上記に定義したものであってよく、ｎ’＋ｎ”＝ｎでありうる。］
【００３４】
同様に、繰り返し単位として式（Ｉ’）に基づく構造及び式（Ｉ”）に基づく更なる構造を含む本発明の抗菌コポリマーは、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量、好ましくは少なくとも１５０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、少なくとも２００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、少なくとも３００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、又は少なくとも４００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量を有し、より好ましくは本発明の抗菌ポリマーは、約１００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約１５０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約３００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約４００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、約１５０，０００ｇ／ｍｏｌ〜約９００，０００ｇ／ｍｏｌ、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約８００，０００ｇ／ｍｏｌ、約３００，０００ｇ／ｍｏｌ〜約７００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の分子量、例えば約１００，０００ｇ／ｍｏｌ、約１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、約２００，０００ｇ／ｍｏｌ、約３００，０００ｇ／ｍｏｌ、約４００，０００ｇ／ｍｏｌ、約５００，０００ｇ／ｍｏｌ、約６００，０００ｇ／ｍｏｌ、約７００，０００ｇ／ｍｏｌ、約８００，０００ｇ／ｍｏｌ、約９００，０００ｇ／ｍｏｌ、約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、又はそれよりも大きい分子量を有するか、又は上記の値の任意の２つによって与えられる範囲を有しうる。
【００３５】
好ましくは式（Ｉ’）及び（Ｉ”）のＲ１’及びＲ１”のそれぞれは、式（Ｉ）でＲ１について、又はＲ２について上記に定義した疎水性基であり、Ｒ２’及びＲ２”のそれぞれは親水性基であり、好ましくは同じであるか又は異なる。より好ましくは、Ｒ１’とＲ１”とが同じであり且つＲ２’とＲ２”とが異なるか、又はＲ１’とＲ１”とが異なり且つＲ２’とＲ２”とが同じである。更により好ましくは、Ｒ１’とＲ１”とが異なり且つＲ２’とＲ２”とが同じである。
【００３６】
しかしながら、更なる特定の一例によれば、（Ｒ１’及びＲ２’）又は（Ｒ１”及びＲ２”）は、好ましくは（Ｒ１’及びＲ２’）並びに（Ｒ１”及びＲ２”）が両方とも疎水性基又は親水性基を表すものとして、両方とも式（Ｉ）でＲ１について又はＲ２について上記に定義した親水性基又は疎水性基であってよい。
【００３７】
更に、式（Ｉ’）及び（Ｉ”）のＸ’とＸ”とは同じか又は異なってもよい。より好ましくはＸ’とＸ”とは異なる。
【００３８】
非常に具体的な一態様によれば、式（Ｉ’）及び（Ｉ”）のＸ’及びＸ”のそれぞれは、好ましくは互いに独立してＯ、Ｓ、又は上記に定義したＣＲ３Ｒ４であり（式中、Ｒ３及びＲ４は、好ましくは互いに独立して水素、又は上記に定義したＣ１−Ｃ１２のアルキル又はアルコキシ基、例えばＣ１−Ｃ６のアルキル又はアルコキシ基から選択される）、Ｒ１’とＲ１”とが好ましくは異なるか、Ｒ２’とＲ２”とが好ましくは同じであるか、又はＸ’とＸ”とが好ましくは異なるものとして、Ｒ１’及びＲ１”のそれぞれは、好ましくは上記に定義した疎水性基であり、Ｒ２’及びＲ２”のそれぞれは、好ましくは上記に定義した親水性基であり、ｎ’及びｎ”のそれぞれは、好ましくはｎ’＋ｎ”＝ｎであるような整数である。
【００３９】
更なる非常に具体的な一態様によれば、式（Ｉ’）及び（Ｉ”）のＲ１’及びＲ１”のそれぞれは、好ましくは互いに独立して上記に定義した直鎖又は分枝鎖のＣ１−Ｃ１２のアルキル基、例えばＣ１−Ｃ６のアルキル基であり、Ｒ２’及びＲ２”のそれぞれは、好ましくは互いに独立して、
【化６】
0005859021.tif 000007
である（式中、ｐは、１−１０、１−９、１−８、１−７、１−６、１−５、１−４、１−３、１−２から好ましくは選択される、又は１−１０、２−１０、３−１０、４−１０、５−１０、６−１０、７−１０、８−１０、又は９−１０から好ましくは選択される、又は１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０から好ましくは選択される、又は上記の値の任意の２つによって与えられる任意の範囲から好ましくは選択される整数である）。
【００４０】
別の非常に具体的な一態様では、式（Ｉ’）及び（Ｉ”）のＸ’及びＸ”のそれぞれはＯである。特定の他の非常に具体的な態様では、Ｘ’及びＸ”のそれぞれは、独立してＣＲ３Ｒ４である（式中、Ｒ３及びＲ４は好ましくは上記に定義したものである）。特定の更なる具体的な態様では、、式（Ｉ’）及び（Ｉ”）のＸ’及びＸ”の一方がＯであり、他方がＣＲ３Ｒ４である（式中、Ｒ３及びＲ４は好ましくは上記に定義したものである）。
【００４１】
本発明に関連して、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づく繰り返し単位によって定義される本発明の抗菌ポリマー、特にその繰り返し単位は、特定の幾何学的又は立体異性体の形態で存在する。本発明は、本発明の範囲に含まれる、エキソ及びエンド異性体、シス及びトランス異性体、Ｒ及びＳエナンチオマー、ジアステレオマー、（Ｄ）異性体、（Ｌ）異性体、それらのラセミ混合物、並びにそれらの他の混合物を含むすべてのこうした化合物を想定している。更なる不斉炭素原子がアルキル基などの置換基中に存在しうる。すべてのこうした異性体、及びそれらの混合物は本発明に含まれるものとする。
【００４２】
更に、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づく繰り返し単位によって定義される本発明の抗菌ポリマー、特にその繰り返し単位は、必要に応じて任意の数の置換基又は官能性部分により置換されてもよい。例えば、本発明の抗菌ポリマーは、構造的繰り返し単位内において、疎水性基及び親水性基の少なくともいずれかが例えばエステル結合を介してポリマー主鎖の隣り合う原子に結合されるようにポリマー主鎖に結合された疎水性基及び親水性基を有するように修飾することができる。
【００４３】
本開示の効果を考慮することで、当業者であれば、本明細書において述べられる合成法において様々な保護基及びモノマー、更に、したがってこうした保護基によって修飾され、恐らくはこうした保護基とともに提供されうる本明細書に定義されるポリマーが使用される点も認識されるであろう。本明細書において使用するところの「保護基」なる用語は、特定の官能性部分を意味するものであり、例えば、ＯＨ、ＳＨ、又はＮＨ２を一時的にブロックすることで多官能性化合物中の別の反応部位において選択的に反応を行うことが可能である。好ましい実施形態では、保護基は高い収率で選択的に反応して、行われる反応に対して安定的な保護された基質を与える。こうした保護基は、他の感応基を攻撃しない容易に入手可能な、好ましくは無毒性の試薬によって高い収率で選択的に脱離されなければならない。こうした保護基は、容易に分離可能な誘導体を形成する（より好ましくは新たな不斉中心を生じることなく）。更に、こうした保護基は更なる反応部位が生じることを防ぐために最小限の更なる官能基を有する。好ましくは、この目的で酸素、硫黄、窒素及び炭素保護基を用いることができる。様々な保護基の例を、Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，  Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄ．  Ｇｒｅｅｎｅ，  Ｔ．Ｗ．  ａｎｄ  Ｗｕｔｓ，  Ｐ．Ｇ．，  Ｅｄｓ．，  ｌｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ：  １９９９に見ることができる。このような保護基には、例えばｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル（ＢＯＣ）基、カルボベンジルオキシ（Ｃｂｚ）基、ｐ−メトキシベンジルカルボニル（Ｍｏｚ又はＭｅＯＺ）基、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル（ＦＭＯＣ）基などが含まれる。アミン類は、本発明の合成法において使用されるのに先立って保護基と反応させられ、例えばカルバミン酸ｔｅｒｔ−ブチル（ＮＨＢｏｃ）が含まれる（Ｓｌｕｇｏｖｃ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｍａｃｒｏｍｏｌ．  Ｒａｐｉｄ  Ｃｏｍｍｕｎ．  ２００４，  ２５，  １２８３を参照）。
【００４４】
式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づく繰り返し単位によって定義される本発明の抗菌ポリマーは、当業者にとって適当でありうる任意の化学合成法にしたがって調製することができる。より好ましくは、本発明は、（ｉ）最小数の構成単位を使用し、（ｉｉ）各繰り返し単位上の疎水性及び親水性残基を容易且つ独立して変えることが可能な、開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）プラットフォームに基づいた本発明の抗菌ポリマーを調製するための新規且つ独自のアプローチを用いている。このアプローチでは、親水性及び疎水性要素は、重合性ノルボルネン又はオキサノルボルネン基、又は任意の誘導体に好ましくは結合され、独立して変えることができる。
【００４５】
したがって、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づく繰り返し単位によって定義される本発明の抗菌ポリマーは、下記に定義される本発明の開環メタセシス重合（ＲＯＭＰ）を用いて得ることができる。好ましくは、この方法は、第１の工程におけるモノマー単位の調製と、第２の工程におけるモノマー単位の重合とを含む。
【００４６】
本発明の抗菌ポリマーを調製するための本発明の方法の（必要に応じて行われる）第１の工程によれば、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づく本発明の抗菌ポリマーのモノマー単位を調製することができる。より詳細には、本発明の方法の（必要に応じて行われる）第１の工程は、３つの副工程を介した面状両親媒性モノマーを生成する方向に向かう簡単且つモジュール式の合成経路を用いることにより行うことができる。第１の副工程では、文献（Ｍａｎｔｏｖａｎｉ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００５，  １２７，  ２９６６を参照）にしたがって、好ましくはフランと無水マレイン酸とを混合してディールス・アルダー反応を行って、エキソ付加体のみを生成させる。この容易な副工程によって、重合性のオキサノルボルネン基及び２重且つ非対称的な官能化を可能とする環状無水物を有する第１の反応生成物が与えられる。第２の副工程では、第１の副工程によって得られた無水物を次にアルコールＲ−ＯＨによって開環させて所望の疎水性部分Ｒを導入することができる（但し、残基Ｒは、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかにおいて部分Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ１”及びＲ２”のいずれかについて示したものとして定義することができる）。この副工程では、「半モノマー」（モノエステル）、又は更には開環に異なるアルコールＲ−ＯＨが使用される場合には、同じか又は異なる疎水性を有する一連の半モノマー（モノエステル）さえも生成する。この副工程は、得られるポリマーの疎水性を必要に応じて適合させるうえで特に適している。第２の副工程で得られる化合物はいずれも結晶化させて精製することができる。第３の好ましくは最後の副工程では、上記に定義したような指定された親水性基を開環された半モノマーに結合させることができる。この副工程は、得られたポリマーの親水性を必要に応じて適合させるうえで特に適している。この第３の副工程において指定された親水性基としてアミンが用いられる場合、ＲＯＭＰではアミン類の連結特性のために保護されていないアミンの存在は通常は許容されないことから、このようなアミンは例えば上記に述べたように保護基と結合された場合に得ることができる。半モノマー（モノエステル）は、例えば、ＤＣＣカップリングにより保護されたＢｏｃ保護２−アミノエタノールと反応させることによって、マスクされた両親媒性モノマー、又は更には、開環に異なるアルコールＲ−ＯＨが使用されている場合には、一連のマスクされた両親媒性モノマー（モノエステル）が生成する。この最後の副工程で得られた化合物は、例えばカラムクロマトグラフィー、沈殿又は再結晶化によって精製することによって純粋な生成物を生成することができる。
【００４７】
また、第２及び第３の副工程を相互に入れ替えることで重要なキー中間体を得て、これを、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づいて定義されるモノマーとより効率的に反応させることもできる。この代替的方法によれば、第２の副工程、すなわち開環は、Ｂｏｃ保護されたアミノアルコールを用いて行うことができる。好ましくは、開環は、スキーム２に示されるのと同様にＢｏｃ保護された２−アミノエタノールを用いて行うことができる。同様に、この代替的な第２の副工程では、好ましくは上記に定義した親水性部分を表す、Ｂｏｃ保護されたアミノ部分を有する「半モノマー」（モノエステル）が生成する。この代替的な第２の副工程の生成物は、代替的な第３の副工程において更なるアルコールＲ−ＯＨと更に反応させて第３の副工程において所望の疎水性部分Ｒを導入することができる（但し残基Ｒは、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかの部分Ｒ１、Ｒ２、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ１”及びＲ２”のいずれかについて示されたものとして定義することができる）。これらの代替的な第２及び第３の副工程で得られた化合物はいずれも上記に述べたように結晶化させて精製することができる。
【００４８】
本発明の特定の一態様によれば、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づく本発明の抗菌ポリマーの単量体単位を調製するための本発明の方法の、場合により行われる工程１は、文献（Ｍａｎｔｏｖａｎｉ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  ２００５，  １２７，  ２９６６）にしたがって、下記スキーム１に示されるようにフランと無水マレイン酸とを例えばトルエン中で混合してディールス・アルダー反応を行ってエキソ付加体のみを生成させることによって行うことができる。この副工程１によって、重合性のオキサノルボルネン基及び２重且つ非対称的な官能化を可能とする環状無水物を有する、下記に示されるスキーム１に示されるような化合物１が好ましくは与えられる。次いで無水物１は、副工程２において、好ましくは有機部分としてメチル（ａ）、エチル（ｂ）、プロピル（ｃ）、ブチル（ｄ）、イソペンチル（ｅ）、又はヘキシル（ｇ）を有する上記に定義したアルコールＲ−ＯＨによって好ましくは開環される。この副工程２は、所望の疎水性部分Ｒを導入し、異なる疎水性を有する一連の半モノマー２、詳細には２ａ〜ｆを生成することを可能とするものである。化合物はいずれも結晶化させることが可能であり、容易に精製することができる。更なる副工程３では、指定されたカチオン基が好ましくは結合される。ＲＯＭＰでは、アミンの連結特性のために保護されていないアミンの存在は通常は許容されないため、例えば所望の親水性基（ＮＨ３＋）は、保護されたカルバミン酸ｔｅｒｔ−ブチル（ＮＨＢｏｃ）の形態で導入することができる（Ｓｌｕｇｏｖｃ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｍａｃｒｏｍｏｌ．  Ｒａｐｉｄ  Ｃｏｍｍｕｎ．  ２００４，  ２５，  １２８３）。半モノマー２ａ〜ｆを、ＤＣＣカップリングによりＢｏｃ保護された２−アミノエタノールと反応させることにより、一連のマスクされた両親媒性モノマー３ａ〜ｆを生成することができる（スキーム１を参照）。この最後の副工程でカラムクロマトグラフィーによる精製を行って純粋な生成物を生成することができる。
【化７】
0005859021.tif 000008
スキーム１：モノマー合成  面状両親媒性モノマーの疎水性要素が第２の副工程において導入され（Ｒ＝メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソペンチル又はヘキシル）、保護された親水性部分が最後の副工程において結合される。
【００４９】
特に具体的な一態様によれば、ジアミンモノマーは、上記に示したプロトコールにしたがって、副工程２における開環メタセシス、及び、副工程３にしたがって中間体と、上記に定義した親水性要素との反応、より好ましくは、例えば所望の親水性基（ＮＨ３＋）を保護されたカルバミン酸ｔｅｒｔブチル（ＮＨＢｏｃ）の形態で導入することによるアミン要素との反応を行うことによって合成することができる。この具体的な変形例を下記スキーム２に示す。
【化８】
0005859021.tif 000009
スキーム２：ジアミンモノマーの合成
【００５０】
このようなジアミンモノマーは、上記に定義したコポリマーの製造に使用することもできる。
【００５１】
本発明の抗菌ポリマーを調製するための本発明の方法の第２の工程によれば、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づくモノマーサブユニットを重合反応に供することができる。本発明の方法の工程ａにしたがい、好ましくは上記に述べた第１の工程の副工程１、２及び３によって得られたモノマーの重合は、グラブス触媒、好ましくは第３世代グラブス触媒（ジクロロ−ジ（３−ブロモピリジノ）−Ｎ，Ｎ’−ジメシチルエノイミダゾリノ−Ｒｕ＝ＣＨＰｈ（Ｇ３））、又は改変グラブス触媒Ｇ３’（２−ブロモピリジン配位子を有する従来のＧ３の代わりに配位子としてピリジンを有するグラブズ第３世代触媒（Ｇ３’）、下式を参照）を用いて行うことができる。
【化９】
0005859021.tif 000010
【００５２】
これに関連して、このようなグラブス触媒（Ｇ３）及び改変第３世代グラブス触媒（Ｇ３’）は、グラブス（Ｇｒｕｂｂｓ）及びその共同研究者らによって概説される方法にしたがって調製することができる（Ｌｏｖｅ，  Ｊ．  Ａ．；  Ｍｏｒｇａｎ，  Ｊ．  Ｐ．；  Ｔｒｎｋａ，  Ｔ．  Ｍ．；  Ｇｒｕｂｂｓ，  Ｒ．  Ｈ．  Ａｎｇｅｗ．  Ｃｈｅｍ．，  Ｉｎｔ．  Ｅｄ．  ２００２，  ４１，  ４０３５を参照）。これらの触媒は、本明細書において使用される溶媒に完全に溶解することが好ましい。グラブス触媒Ｇ３、又はより好ましくは改変グラブス触媒Ｇ３’を、ジクロロメタン又はＴＨＦなどの非極性溶媒中に好ましくは（完全に）溶解する。次いでこの混合物に、少なくとも１回、２回、又は更には３回の凍結融解サイクルを行う。モノマーと触媒とを混合すると重合が開始し、重合反応の特定の停止反応まで継続する。反応は好ましくは約３〜約６０分、より好ましくは約３〜約４０分、更により好ましくは約２０〜約４０分、例えば約３０分の時間で行われることが好ましい。また、ポリマーのゲル化が防止されることが好ましい。温度は、通常、約１５℃〜約３０℃の範囲、好ましくは約２０℃〜約２５℃の範囲、例えば室温である。
【００５３】
重合反応の特定の停止反応は停止剤を用いて一般的に行われる。好ましくは、「リビング」ポリマー（すなわち、反応の停止前にルテニウム種を含む鎖末端を有する本発明の抗菌ポリマー）は、停止剤によって「末端封鎖」すなわち反応停止され、重合は定量的に停止される。このような停止剤は、重合反応を停止させるうえで当業者にとって適当な任意の停止剤、例えば、エチルビニルエーテル、又はペンタフルオロフェニルエステル若しくはペンタフルオロフェニルエーテルから選択される、２−ブテン−１，４−ジオールより誘導される停止化合物、例えば、停止化合物１  （Ｏ１−［（Ｚ）−４−［４−オキソ−４−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェノキシ）ブタノイル］オキシブト−２−エニル］Ｏ４−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニル）ブタンジオエート）：
【化１０】
0005859021.tif 000011
又は停止化合物２  （（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニル）３−［（Ｚ）−４−［３−オキソ−３−（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェノキシ）プロポキシ］ブト−２−エノキシ］プロパノエート）：
【化１１】
0005859021.tif 000012
から選択することができる。
【００５４】
このような停止剤１及び２は、末端官能化されたポリマーが任意の更なる化合物と反応することを可能とし、且つ／又は末端官能化されたポリマーが表面などと結合する（グラフティング・オントゥー法）ことを可能とするようにリビングポリマー（すなわち、反応の停止前の重合反応における本発明の抗菌ポリマー）を末端官能化するために使用することもできる。停止剤１及び２を使用した重合の停止は、下記スキーム３に概略を示すようにして一般的に行うことができる。
【化１２】
0005859021.tif 000013
スキーム３：停止剤１（ペンタフルオロアリルエステル）及び２（ペンタフルオロアリルエーテル）による本発明のリビングポリマーの重合の停止及び末端官能化
【００５５】
重合の停止によって、本発明の抗菌ポリマーの前駆体、より詳細には、分子量が１，０００〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは分子量が３，０００〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは分子量が１００，０００ｇ／ｍｏｌである、末端封鎖又は末端官能化された保護された形態の本発明の抗菌ポリマーが好ましくは生成する。これらの末端封鎖又は末端官能化されたポリマー（保護又は脱保護されたもの）のすべても、好ましくは本明細書において定義される表面又は基材に、本明細書において定義されるグラフティング・フロム法を用いて共有結合により結合される場合に、本発明に（前駆体として）含まれる。次いでポリマー類似脱保護によって本発明の面状両親媒性ＳＭＡＭＰを得ることができる。この目的では、例えばＢｏｃ保護基などの保護基が、好ましくは酸、例えばトリフルオロ酢酸又はＨＣｌによって一般的に脱離される。反応及び保護基の脱離の成功率は、ポリマーが溶液中にある場合にはＮＭＲによって制御することができる。アルキル残基に応じて、得られる粗ポリマーは水溶性又は水分散性となる。
【００５６】
本発明の特定の一態様によれば、抗菌ポリマーを調製するための本発明の方法の第２の工程は、下記スキーム４に概略を示すようにして行うことができる。詳細には、配位子としてピリジンを有するグラブス第３世代触媒（Ｇ３’）を、２−ブロモピリジン配位子を有する従来のＧ３の代わりに使用することができる。一般的な実験では、モノマー及び対応する量の触媒Ｇ３又はＧ３’、好ましくはＧ３’を、ジクロロメタンに溶解し、３回の凍結融解サイクルを行うことができる。好ましくは、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づくモノマーの量（１種類のモノマー又はモノマーの混合物のどちらであっても）は、約２５０〜約７５０ｇ／ｍｏｌ、より好ましくは約４００〜約６００ｇ／ｍｏｌ、例えば約５００ｇ／ｍｏｌであってよい。好ましくは、触媒の量は約０．５ｍｇ〜２ｍｇ、例えば１ｍｇとすることができる。次いでモノマーを、好ましくは室温、アルゴン下で、激しく撹拌した触媒溶液に一度に加えることができる。約２０〜約４０分後、例えば約３０分の時間後に、例えばエチルビニルエーテル（１ｍＬ）などの過剰量の停止剤によってリビングポリマーを末端封鎖することによってポリマー連鎖反応を停止させることが好ましい。この後、溶液を一晩撹拌することができる。溶媒を蒸発及び乾燥させた後、各ポリマーの一定分量を取ってＧＰＣ及びＮＭＲ分析を行う。この重合により、前駆体ポリマー４ａ〜ｆ（末端封鎖及び保護された）が生成する。ポリスチレン標準物質を較正に用いたＧＰＣ分析によって分子量を決定することができる。ポリマー合成の具体的な手順をスキーム４に示す。
【００５７】
【化１３】
0005859021.tif 000014
スキーム４：ポリマー合成  ＲＯＭＰ重合の後、トリフルオロ酢酸などの酸によるポリマー類似加水分解を行うことで面状両親媒性ポリマーが生成する。同様に、この例示的な合成法により、分子量が１，０００〜１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの本発明の抗菌ポリマーの前駆体が得られる。次いで、本明細書において定義される表面又は基材に共有結合によって結合させた後、脱保護することによって本発明の抗菌ポリマーを得ることができる。
【００５８】
本明細書に定義される本発明の抗菌ポリマーは、更に、共有結合により表面に結合させることができる。これに関連して、本発明の抗菌ポリマーは、同様に共有結合により表面に結合させた際にも保護されていることが好ましい。すなわち、本発明の抗菌ポリマーは、好ましくは保護基、より好ましくは本明細書において定義される保護基を有する。したがって、溶液中で脱保護を行ってもよいが、本発明のアプローチでは、保護された本発明の抗菌ポリマーによって抗菌コーティングされた表面が好ましくは与えられる。この後、コーティングの後にポリマー類似脱保護によって脱保護を行うことができる。すなわち、保護基、例えばＢｏｃ保護基を、表面への結合後にトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）又はＨＣｌなどの酸により通常は完全に脱離することによって、本明細書において定義される本発明の抗菌ポリマーが、共有結合により結合された面状両親媒性ＳＭＡＭＰとして得られる。しかしながら、本発明の目的では、本明細書に定義される本発明の抗菌ポリマーには、保護基を有する（本発明の抗菌ポリマーの前駆体）、又は脱保護され、必要に応じて特に断らないかぎりは本明細書において定義される停止剤によって末端封鎖された、このような本発明の抗菌ポリマーを含む、本明細書において定義されるあらゆるポリマーが通常は含まれうる。
【００５９】
上記に定義したように、本明細書において定義される本発明の抗菌ポリマーは、表面に共有結合によって付着させることができる。こうした表面は、好ましくは、例えば、鉄、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、モリブデン、マグネシウム、ジルコニウムなど、又はセラミック、酸化チタン若しくは酸化ジルコニウムなどから選択される金属又は合金を含むか若しくはこれらからなる表面などの無機表面、又は、酸化ポリ（スチレン）若しくはポリ（エチレン）などの有機表面のような任意の適当な表面であってよい。こうした表面は更に、例えば人工関節、人工骨、人工歯、インレーなどの例えば任意のインプラント、歯科インプラント、プロテーゼ、関節、骨、歯などの基材の表面、並びに、例えば、ネジ、アンカー、任意の締結具又は固定材などのこうした基材をインプラントするために使用されているか又は使用されるための任意の材料、並びにこうした基材をインプラントするために使用されているか又は使用されるための任意の材料であってもよい。こうした基材は更に、インプラントのトレフィン又はトレパン穿頭器、メス、鉗子、ハサミ、ネジ、移植に使用される締結具及び固定材の少なくともいずれか、ホルダー、クリップ、クランプ、針、ライニング、管、水管、パイプ、水パイプ、ボトル及びボトルインレー、医療機器用のインレーなどの任意の医療若しくは手術装置又は器具、更には、例えば手術台、治療用の椅子、カテーテル、ステント；石膏、ガーゼ、包帯などの任意の創傷被覆材（の表面）、更には、臨床又は医療目的のベッドシーツ、医療装置を覆うためのシーツなどから選択することができる。更に、表面又は基材は、バインダー又はブックカバー、キーボード、コンピューターのキーボード、コンピューター、ラップトップ、ディスプレイ、ディスプレイカバー、ランプ、用具及び器具のグリップなどの任意の更なる装置から選択することもできる。表面又は基材は、組織の支持に適した任意の生体材料、例えば創傷被覆用の細胞又は組織支持システムとしてのもの、又は固体体組織の体積保存用のものも含みうる。表面又は基材は、細胞、組織、臓器などの保管に使用される任意の基材又は表面、更には冷蔵庫、クーラー、ストレージボックスなどの食品の保管に使用される任意の基材又は表面も含みうる。
【００６０】
本発明の目的では、本明細書に定義されるこうした表面又は基材（の表面）は、本発明の抗菌ポリマー又はこれらのポリマーを共有結合により結合させるために必要とされる化合物などの更なる化合物の結合を可能とするために前処理することができる。より好ましくは、上記に定義した表面は、例えば反応性シラン化合物又は光反応性シラン化合物などの反応性化合物の結合を可能とするために前処理することができる。このような前処理は、反応性化合物の結合に先立って行うことができ、例えば酸化物又は水酸化物基などを有するように表面を好ましく改質することによって、表面上のこうした酸化物及び水酸化物基と反応することにより反応性化合物の結合を可能とする。したがって、結合に先立って、水酸化物又は酸化物基を生成するように、例えば水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムなどの強塩基、酸素プラズマ、又は紫外線オゾンなどによって表面を処理することができる。金属の場合では、金属に酸化電位を作用させることによって金属の表面に酸化物又は水酸化物部位を生成することができる。有機材料の場合では、例えば酸化物又は水酸化物基を有するように有機材料を同様に前処理することができる。また、有機物質は、例えば酸化物又は水酸化物基などを予め有してもよい。表面と結合する際、表面、例えばその酸化物又は水酸化物基と、反応性化合物、例えば反応性シラン化合物又は光反応性シラン化合物との間に好ましくは共有結合が形成される。
【００６１】
本発明の抗菌ポリマーの本明細書において定義される表面に対する共有結合による結合は、当業者には周知の任意の適当な方法によって生じうる。このような方法には、好ましくは「光架橋によるアプローチ」、「グラフティング・フロム」及び「グラフティング・オントゥー」法が含まれる。  
【００６２】
これに関連して、「光架橋によるアプローチ」とは、本明細書において定義される（前処理された）表面に対する本発明の抗菌ポリマーの光反応性化合物を介した架橋のことを一般的に意味する。この目的では、（前処理された）表面は好ましくは更に官能化される。
【００６３】
「グラフティング・オントゥー」なる用語は、上記に定義した方法にしたがって好ましくは調製された停止剤、例えば停止剤１又は２によって好ましくは官能化された、本発明の抗菌ポリマーが、上記に定義した（前処理された）表面に共有結合によって付着されることを一般的に意味する。同様に、この目的では、（前処理された）表面は好ましくは更に官能化される。
【００６４】
これとは対照的に「グラフティング・フロム」なる用語は、本発明の抗菌ポリマーが、上記に定義した（前処理した）表面に共有結合によって付着された上記に定義したモノマー開始剤を開始点として好ましくは重合されることを一般的に意味する。この目的では、（前処理された）表面は好ましくは更に官能化される。
【００６５】
第１の代替的態様によれば、本発明の抗菌ポリマーは、本明細書において定義される表面又は基材に光反応性化合物を介して好ましくは結合される（光架橋によるアプローチ）。
【００６６】
光架橋によるアプローチの一態様によれば、（前処理された）表面は、光反応性シラン化合物によって好ましくは更に官能化することができる。これに関連して、このような（前処理された）表面に共有結合によって結合させることが可能な適当な光反応性シラン化合物としては、これらに限定されるものではないが、例えば、少なくとも光反応性基を有する任意のシラン化合物、例えば、モノ、ジ、又はトリシラン部分を有するシラン化合物、好ましくは少なくとも１個のトリ（Ｃ１−Ｃ３）及び本明細書において定義される少なくとも１個の光反応性基を有するシラン化合物が含まれうる。適当なトリ（Ｃ１−Ｃ３）アルコキシシリル基としては、例えば、トリメトキシシリル、トリエトキシシリル、及びトリプロポキシシリル、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。より好ましくは、光反応性シラン化合物には、例えば、トリエトキシシランベンゾフェノン、（４−ベンゾイルベンゾイル）アミノ（Ｃ１−Ｃ３）アルキルトリ（Ｃ１−Ｃ３）アルコキシシラン、（４−ベンゾイルベンゾイル）アミノプロピルトリメトキシシラン、（４−ベンゾイルベンゾイル）アミノエチルトリメトキシシラン、及び４−（３’−クロロジメチルシリル）プロピルオキシベンゾフェノンが含まれうる。このような光反応性シラン化合物は、（前処理された）表面と結合し、更に光活性化の後、本発明の抗菌ポリマーと結合することができることから望ましい場合がある。したがって、１種類の化合物のみを適用するだけでよいことから、表面に対する本発明の抗菌ポリマーなどの更なる化合物の結合手順を、単純化することができる。（前処理された）表面に対する光反応性シラン化合物の結合は、シラン部分を介して好ましくは生じ、本発明の抗菌ポリマーの更なる結合は、光反応性シラン化合物の少なくとも１つの光反応性部分を介して好ましくは生じる。
【００６７】
光架橋によるアプローチの更なる一態様によれば、（前処理された）表面は、光反応性部分を有さない反応性シラン化合物によって好ましくは更に官能化することができる。これに関連して、反応性シラン化合物は、第１の工程において、本明細書において定義される（前処理された）表面に共有結合により結合されることが好ましい。次いで、好ましくは、光反応性架橋剤が、例えばシランの反応性部分、例えば−ＣＯＯＨ部分を介してシランと結合される。最後の工程において、好ましくは本発明の抗菌ポリマーが、例えばＵＶ活性化により、光架橋反応で光反応性架橋剤の光反応性部分を介して共有結合により結合される。
【００６８】
これに関連して、光反応性部分を有さず、第１の工程において本明細書で定義される（前処理された）表面に共有結合により結合することができる反応性シラン化合物は、少なくとも１個又は少なくとも２個のトリ（Ｃ１−Ｃ３）アルコキシシリル基を有するシラン化合物から好ましく選択される。このようなシラン化合物は、少なくとも、それぞれのトリ（Ｃ１−Ｃ３）アルコキシシリル基が表面と（Ｓｉ−Ｏ−金属）の結合を生じうることにより、より加水分解に対して安定な基材との結合を与えることができる。シラン化合物を含む適当なトリ（Ｃ１−Ｃ３）アルコキシシリルの例としては、これらに限定されるものではないが、ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、ビス（トリメトキシシリル）エタン、及びビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼン、好ましくは１，４−ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼンが挙げられる。更に、これらの反応性シラン化合物の、好ましくはトリ（Ｃ１−Ｃ３）アルコキシシリルシラン化合物の混合物を使用することができる。シラン化合物はまた、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランを単独で、又は他のシランと組み合わせて、例えば、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン及び１，４−ビス（トリメトキシシリルエチル）ベンゼンを含んでもよい。シラン化合物は、例えば、３−（３−メトキシ−４−メタクリルオキシフェニル）プロピルトリメトキシシランから選択される疎水性を有してもよい。  更に、反応性シラン化合物は、例えば、ジメチルクロロシラン、メチルジクロロシラン又はトリクロロシランから選択することができる。後者の場合（またすべてのクロロシラン類について）、シラン化反応は、乾燥トルエン中で水分を排除し、例えばトリエチルアミンなどの塩基の存在下で行うことが好ましい。
【００６９】
更に、第２の工程において（好ましくは既に共有結合により結合された）反応性シラン化合物に結合させることができる光反応性架橋剤は、当業者によって光反応性を有することが知られる任意の適当な光反応性架橋剤から選択することができる。更に、このような光反応性架橋剤は、例えば紫外線放射（紫外線活性化）、可視光、マイクロ波などの適当なエネルギー源に曝露されると化学的反応性を示しうる、好ましくは少なくとも１個の潜在的な光反応性基を好ましくは有する。本明細書において使用するところの「光反応性基」なる語句は、通常の保管条件下では不活性状態（すなわち基底状態）にあるように充分に安定的であるが、適当なエネルギー源に曝露されると不活性状態から活性化状態に変換されうる化学部分のことを指す。光反応性基は、作用する特定の外的刺激に対して反応して活性種を生成し、例えば同じか又は異なる分子によって与えられる隣接する化学構造と共有結合を形成する。したがって、光反応性基は、例えば紫外線照射、可視光／照射、マイクロ波などの適当なエネルギー源に対する反応性を有するように選択することができる。本発明に関連する適当な光反応性基としては、例えば、アジド、ジアゾ、ジアジリン、ケトン、及びキノンが挙げられる。適当なエネルギー源によって「活性化」されると、光反応性基は例えばニトレン、カルベン、及びケトンの励起状態を含むフリーラジカルなどの活性種を生成する。
【００７０】
光架橋によるアプローチの具体的な一態様によれば、光反応性架橋剤上のそれぞれの光反応性基は、例えば、シラン化合物、シラン化合物の加水分解反応生成物、シラン化合物の加水分解反応生成物から生成されるポリマー反応生成物、又はこれらの組み合わせ、及び／又は、共有結合により結合される上記に定義した本発明の抗菌ポリマーのいずれかのアルキル基から水素原子を引き抜くことができる。シラン化合物及び本発明の抗菌ポリマーの両方と共有結合によって結合することにより、光反応性架橋剤は接着を促進し、且つ／又は結合強度を高める。
【００７１】
好ましくは、光反応性架橋剤は、アセトフェノン、ベンゾフェノン、アントロン、及びアントロン様複素環式化合物（すなわち、１０位にＮ、Ｏ又はＳを有するものなどのアントロンの複素環式類似体）、又はこれらの置換（例えば環置換）誘導体などのアリールケトンである。アリールケトンの例としては、アクリドン、キサントン、及びチオキサントンなどのアントロンの複素環式誘導体、並びにこれらの環置換誘導体が挙げられる。他の適当な光反応性架橋剤としては、例えばアントラキノンなどのキノンが挙げられる。このようなアリールケトンの官能基は、複数回の活性化／不活性化／再活性化サイクルを受けることができる。例えば、ベンゾフェノンは、励起一重項状態が最初に形成され、三重項状態に項間交差する光化学励起を行うことが可能である。励起三重項状態は、水素原子の引き抜き（例えばポリマーコーティング層から）によって炭素−水素結合内に挿入されることにより、ラジカル対が生成する。これに続くラジカル対の消滅により、新たな炭素−炭素結合が形成される。このラジカル対又はフリーラジカルは、適当なモノマー種が存在する場合には連鎖重合を引き起こすためにも用いられうる。結合に利用できる反応性結合（例えば炭素／水素）がない場合には、ベンゾフェノン基の紫外線誘導励起は可逆的であり、分子はエネルギー源が除かれると基底状態のエネルギーレベルに戻る。
【００７２】
また、光反応性架橋剤は、例えば、フェニルアジド及び４−フルオロ−３−ニトロフェニルアジドなどのアリールアジド（Ｃ６Ｒ５Ｎ３）；ベンゾイルアジド及びｐ−メチルベンゾイルアジドなどのアシルアジド（−ＣＯ−Ｎ３）；アジドギ酸エチル及びアジドギ酸フェニルなどのアジドギ酸エステル（−Ｏ−ＣＯ−Ｎ３）；ベンゼンスルホニルアジドなどのスルホニルアジド（−ＳＯ２−Ｎ３）；並びにジフェニルホスホリルアジド及びジエチルホスホリルアジドなどのホスホリルアジド（ＲＯ）２ＰＯＮ３から選択することができるか、あるいは、ジアゾ化合物が別のクラスの光反応性基を構成し、これには、ジアゾメタン及びジフェニルジアゾメタンなどのジアゾアルカン（−ＣＨＮ２）；ジアゾアセトフェノン及び１−トリフルオロメチル−１−ジアゾ−２−ペンタノンなどのジアゾケトン（−ＣＯ−ＣＨＮ２）；ジアゾ酢酸ｔ−ブチル及びジアゾ酢酸フェニルなどのジアゾ酢酸エステル（−Ｏ−ＣＯ−ＣＨＮ２）；並びにα−ジアゾアセト酢酸ｔ−ブチルなどのβ−ケト−α−ジアゾ酢酸エステル（−ＣＯ−ＣＮ２−ＣＯ−Ｏ−）などが含まれる。
Ｒは、好ましくは水素、又は上記に定義したアルキルであってよい。
【００７３】
他の光反応性基としては、３−トリフルオロメチル−３−フェニルジアジリンなどのジアジリン（−ＣＨＮ２）；並びにケテン及びジフェニルケテンなどのケテン（ＣＨ−Ｃ−Ｏ）が挙げられる。
【００７４】
好ましくは、本明細書において定義される（前処理された）表面に共有結合により結合された、本明細書において定義される反応性シランに共有結合により結合された光反応性架橋剤の光反応性基に対する本発明の抗菌ポリマーの光架橋、又は、本明細書において定義される（前処理された）表面に共有結合により結合された、光反応性シラン化合物の光反応性基に対する本発明の抗菌ポリマーの光架橋は、光反応性架橋剤又は光反応性シラン化合物の１以上の光反応性部分が関与する光活性化によって通常は起きる。このような光活性化では、好ましくは本発明の抗菌ポリマーに対して光反応性部分を共有結合により結合させるうえで充分な、上記に定義した適当なエネルギー源、例えば、紫外線照射、可視光、マイクロ波などの印加が一般的に行われる。好ましくは、本発明の抗菌ポリマーは紫外線照射により結合される（紫外線媒介架橋）。より好ましくは、サンプル位置における積分光強度は、一般的に約５０〜１５０ｍＷ／ｃｍ２、好ましくは約７５〜１２５ｍＷ／ｃｍ２、より好ましくは約９０〜１１０ｍＷ／ｃｍ２、例えば約１００ｍＷである。紫外線活性化では、例えば高圧水銀紫外線ランプ（例えば好ましくはオリエル社（Ｏｒｉｅｌ）より販売される５００Ｗ）などの高圧水銀紫外線ランプ、又はＳｔｒａｔａＬｉｎｋｅｒ２４００（７５Ｗ、ストラタジーン社（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ））のような当業者に知られる任意の適当なエネルギー源を作用させることができる。紫外線活性化は約２〜３００分とすることができる。
【００７５】
「光架橋によるアプローチ」の特定の好ましい一態様によれば、本明細書において定義される表面は、以下の工程にしたがって、本明細書において定義される抗菌ポリマーによって好ましくはコーティングされる。すなわち、
ａ）本明細書において定義される基材の表面を、酸化物又は水酸化物基を有するように前処理する工程と、
ｂ）本明細書において定義される反応性シラン化合物を、工程ａ）にしたがって得られた前記前処理された表面に共有結合により結合させることによって、前記前処理された表面を官能化する工程と、
ｃ）本明細書において定義される光反応性架橋剤を、工程ｂ）にしたがって得られた前記共有結合されたシラン化合物に更に共有結合により結合させる工程と、
ｄ）工程ｃ）にしたがって得られた前記表面上に、本発明にしたがって調製された（保護された）本発明の抗菌ポリマーをコーティングする工程と、
ｅ）前記光反応性架橋剤に紫外線を照射することによって、前記（保護された）本発明の抗菌ポリマーを、前記光反応性架橋剤の光反応性基に共有結合により結合させ、これにより前記本発明の抗菌ポリマーを前記表面に共有結合により結合させる工程と、
ｆ）必要に応じて、例えば本明細書において定義される酸による本明細書において定義される脱保護によって、工程ｅ）により得られた前記共有結合により結合された本発明の抗菌ポリマーの照射後処理を行うか、且つ／又は洗浄工程を行う工程と、である。
【００７６】
前記各工程は、本明細書において一般的に定義されるようにして行うことができる。
【００７７】
「光架橋によるアプローチ」の更に一層好ましい一態様によれば、本明細書において定義される表面は、下記スキーム５にしたがって、本明細書において定義される（保護された）抗菌ポリマーにより好ましくはコーティングされる。
【化１４】
0005859021.tif 000015
スキーム５：本明細書において述べられる本発明の抗菌ポリマーを、「光架橋アプローチ」にしたがって、表面上に付着させるために用いられる官能化工程を示す。図に示される光反応性シラン反応性化合物はあくまで例示的なものであり、限定を目的としたものではない。
【００７８】
「光架橋によるアプローチ」の別の特定の好ましい一態様によれば、本明細書において定義される表面は、以下の工程にしたがって、本明細書において定義される抗菌ポリマーにより好ましくはコーティングされる。すなわち、
ａ）本明細書において定義される基材の表面を、酸化物又は水酸化物基を有するように前処理する工程と、
ｂ）本明細書において定義される光反応性シラン化合物を、工程ａ）にしたがって得られた前記前処理された表面に共有結合により結合させることによって、前記前処理された表面を官能化する工程と、
ｃ）工程ｂ）にしたがって得られた前記表面上に、本発明にしたがって調製された（保護された）本発明の抗菌ポリマーをコーティングする工程と、
ｄ）前記光反応性架橋剤に紫外線を照射することによって、前記（保護された）本発明の抗菌ポリマーを、前記光反応性シラン化合物の光反応性基に共有結合により結合させ、これにより前記本発明の抗菌ポリマーを前記表面に共有結合により結合させる工程と、
ｅ）必要に応じて、例えば本明細書において定義される酸による本明細書において定義される脱保護によって、工程ｄ）により得られた前記共有結合により結合された本発明の抗菌ポリマーの照射後処理を行うか、且つ／又は洗浄工程を行う工程と、である。
【００７９】
前記各工程は、本明細書において一般的に定義されるようにして行うことができる。
【００８０】
第２の代替的態様によれば、本発明の抗菌ポリマーは、本明細書において定義される表面又は基材に「グラフティング・オントゥー」法により好ましくは結合される。この目的では、（前処理された）表面は、光反応性部分を有さない上記に定義した反応性シラン化合物、例えば第一級アミンを有するクロロジメチルシラン、又は好ましくはやはり第一級アミンを有するジクロロメチルシラン又はトリクロロメチルシランなどによって好ましくは官能化される。更に、本明細書において定義される本発明の抗菌ポリマーは、停止剤、好ましくは本明細書において定義される停止剤、より好ましくは停止剤１又は２によって好ましくは末端官能化されている。この目的では、上記に定義したリビングポリマーの重合は、例えば上記に定義した停止剤１又は２によって停止することができる。より好ましくは、上記に定義したリビングポリマーの重合は、上記に定義した停止剤２によって停止することができる。次いで、この反応生成物、すなわち本発明に基づいて定義される末端官能化された（保護された）抗菌ポリマーを、好ましくは上記に定義した反応性シラン化合物によって、より好ましくはＤＭＦ及びＤＭＡＰを用いて官能化された（前処理された）表面と反応させることができる。この反応は光活性化をいっさい必要としない。
【００８１】
「グラフティング・オントゥー」法の特定の好ましい一態様によれば、本明細書において定義される表面は、以下の工程にしたがって、本明細書において定義される抗菌ポリマーによって好ましくはコーティングされる。すなわち、
ａ）本明細書において定義される基材の表面を、酸化物又は水酸化物基を有するように前処理する工程と、
ｂ）本明細書において定義される反応性シラン化合物を、工程ａ）にしたがって得られた前記前処理された表面に共有結合により結合させることによって、前記前処理された表面を官能化する工程と、
ｃ）本発明にしたがって調製された本発明の末端官能化された（保護された）抗菌ポリマーを、工程ｂ）にしたがって得られた前記官能化された表面の前記反応性シラン化合物に結合させることにより、前記本発明の末端官能化された（保護された）抗菌ポリマーを前記表面に共有結合により結合させる工程と、
ｄ）必要に応じて、例えば本明細書において定義される酸による本明細書において定義される脱保護によって、工程ｃ）により得られた前記共有結合により結合された本発明の抗菌ポリマーの「グラフティング・オントゥー」後処理を行うか、且つ／又は洗浄工程を行う工程と、である。
【００８２】
前記各工程は、本明細書において一般的に定義されるようにして行うことができる。
【００８３】
「グラフティング・オントゥー」法の更に一層好ましい一態様によれば、本明細書において定義される表面は、下記スキーム６にしたがって、本明細書において定義される抗菌ポリマーにより好ましくはコーティングされる。
【化１５】
0005859021.tif 000016
スキーム６：本明細書において述べられる本発明の抗菌ポリマーを、本発明にしたがって表面上にグラフトするために用いられる官能化工程を示す。図に示される反応性シラン反応性化合物及び本発明の抗菌ポリマーの官能性残基はあくまで例示的なものであり、限定を目的としたものではない。
【００８４】
第３の代替的態様によれば、本発明の抗菌ポリマーは、本明細書において定義される表面又は基材に「グラフティング・フロム」法により好ましくは結合される。この目的では、本明細書において定義される（前処理された）表面は、アルケニル又はノルボルネニル含有シランによって好ましくは官能化される。このようなアルケニル又はノルボルネニル含有シランは、例えば、光反応性部分を有さず、第１の工程において本明細書において定義される前記（前処理された）表面に共有結合によって結合させることが可能で、アルケニル又はノルボルネニル部分を更に含む、上記に定義した反応性シラン化合物から選択することができる。このようなアルケニル含有シラン化合物は、少なくとも１個又は少なくとも２個のトリ（Ｃ１−Ｃ３）アルコキシシリル基を有するアルケニル又はノルボルネニル含有シラン化合物から好ましくは選択される。  このようなアルケニル又はノルボルネニル含有シランは、少なくとも、それぞれのトリ（Ｃ１−Ｃ３）アルコキシシリル基が表面と（Ｓｉ−Ｏ−金属）の結合を生じうることにより、より加水分解に対して安定な基材との結合を与えることができる。その例としては、例えば、７−オクテニルトリメトキシシラン、ノルボルネニルシラン、オキサノルボルネニルシランなどが挙げられる。シラン化反応は、乾燥トルエン中で水分を排除し、例えばトリエチルアミンなどの塩基の存在下で行うことが好ましい。これらのアルケニル又はノルボルネニル含有シランは、例えばｎ−プロピルトリメトシキシランなどの非反応性シランと混合し、（前処理された）表面を官能化することにより表面上の開始部位の数を希釈（及び低減）させるために使用することもできる。（前処理された）表面にアルケニル含有シランを結合させた後、次いでこの官能化された表面、好ましくはアルケニル又はノルボルネニル含有シランを、メタセシス反応開始剤（グラブス第２世代触媒、ベンジリデン［１，３−ビス（２，４，６−トリメチルフェニル）−２−イミダゾリジニリデン］ジクロロ（トリシクロヘキシルホスフィン）ルテニウム）に曝露する。次いで、式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づくモノマーを添加すると上記のようにして生成された共有結合により結合されたルテニウム種から重合が好ましくは開始される。重合反応の反応条件は、好ましくは式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づいて定義されるモノマーの重合について上記に定義したものである。
【００８５】
「グラフティング・フロム」法の特定の好ましい一態様によれば、本明細書において定義される表面は、以下の工程にしたがって、本明細書において定義される抗菌ポリマーによって好ましくはコーティングされる。すなわち、
ａ）本明細書において定義される基材の表面を、酸化物又は水酸化物基を有するように前処理する工程と、
ｂ）本明細書において定義される反応性アルケニル又はノルボルネニル含有シラン化合物を、工程ａ）にしたがって得られた前記前処理された表面に共有結合により結合させることによって、前記前処理された表面を官能化する工程と、
ｃ）グラブス第２世代触媒を、前記シランの前記共有結合により結合されたノルボルネニル又はアルケニル含有部分と反応させることにより、表面に結合したルテニウム種を生成する工程と、
ｄ）本明細書において定義される式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づくモノマーを加え、工程ｃ）にしたがって得られた前記表面に結合したルテニウム種による前記モノマーのインサイチュ重合を開始することにより、前記表面に共有結合により結合された、インサイチュ重合した（保護された）本発明の抗菌ポリマーを与える工程と、
ｅ）本明細書において定義される停止剤、好ましくはエチルビニルエーテル、停止剤１、又は停止剤２を加えることにより、工程ｄ）の重合反応を停止する工程と、
ｆ）必要に応じて、例えば本明細書において定義される酸による本明細書において定義される脱保護によって、工程ｅ）により得られた前記共有結合により結合された（保護された）本発明の抗菌ポリマーの「グラフティング・フロム」後処理を行うか、且つ／又は洗浄工程を行う工程と、である。
【００８６】
前記各工程は、本明細書において一般的に定義されるようにして行うことができる。
【００８７】
好ましくは、触媒は、例えば約５ｍＭで、本明細書において定義される非極性溶媒、好ましくはジクロロメタンに溶解される。同様に好ましくは、各成分は、制御された雰囲気、好ましくはＮ２又はアルゴン下で表面に適用される。化合物は好ましくは約１０分インキュベートされ、洗浄される。好ましくは、本明細書において定義される式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づいて定義されるモノマーは、本明細書において定義される非極性溶媒、好ましくはジクロロメタン、トルエン、テトラクロロエタンなど、又は（更なる）イオン性の液体中に溶解される。同様に好ましくは、各成分は、制御された雰囲気、好ましくはＮ２又はアルゴン下で表面に適用される。本明細書において定義される式（Ｉ）、（Ｉ’）及び（Ｉ”）のいずれかに基づいて定義されるモノマーのモノマー濃度は、好ましくは約０．００５〜約０．０１ｍＭ、より好ましくは約０．０１〜約０．１ｍＭ、例えば約０．０５ｍＭである。化合物は、好ましくは約１０分間インキュベートされ、本明細書において定義される停止剤、例えばエチルビニルエーテルによって好ましくは反応停止される。
【００８８】
「グラフティング・フロム」法の更に一層好ましい一態様によれば、本明細書において定義される表面は、下記スキーム７にしたがって、本明細書において定義される抗菌ポリマーにより好ましくはコーティングされる。
【化１６】
0005859021.tif 000017
スキーム７：インサイチュ重合により、本明細書に基づく表面から、本明細書において述べられる本発明の抗菌ポリマーをグラフトするために用いられる官能化工程を示す。図に示される反応性シラン反応性化合物はあくまで例示的なものであり、限定を目的としたものではない。
【００８９】
本明細書において定義される本発明の（保護されるか又は脱保護された）抗菌ポリマーは、好ましくは本明細書において定義される「グラフティング・フロム」法を用いて、本明細書に定義される表面又は基材に共有結合により結合される場合に、約１，０００〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、好ましくは約３，０００〜約１，０００，０００ｇ／ｍｏｌの分子量、より好ましくは１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を示しうる。
【００９０】
上記に定義した異なる化合物を、本明細書において定義される表面に適用すること、例えば、本明細書において定義される光反応性シラン化合物、反応性シラン化合物、光反応性架橋剤、及び本発明の抗菌モノマー又はポリマーの少なくともいずれかを、本明細書において定義される表面に適用することは、表面に液体又は半液体化合物を適用するための当業者にとって適当な任意の方法、例えば、浸漬、スプレー、スピンコーティング又はディップコーティング、注入などの方法によって、好ましくはスピンコーティング又はディップコーティングによって行うことができる。
【００９１】
これに関連して、「スピンコーティング」とは、一般的に基材の平坦面又は他の表面に均一な薄膜を適用するために用いられる方法であり、通常は過剰量の溶液を表面上に置き、次いで表面を高速で回転させることによって、過剰な液体を遠心力によって広げる方法である。本発明の目的に適した装置としては、好ましくはスピンコーター又はスピナーが挙げられる。一般的に、スピンコーティングプロセスにおいては４つの異なる段階を定義することができる。すなわち、
１）例えばノズルを使用する、コーティング溶液を注ぐ、又はコーティング溶液を表面上にスプレーすることによる基材の表面上へのコーティング液の堆積。必要とされる量と比較して大幅な過剰量のコーティング溶液が通常は適用される。２）最終的な所望の回転速度への基材の加速、
３）液体の粘着力が、液体の薄化挙動よりも優位となるような一定速度での基材のスピン、
４）必要に応じて、溶媒の蒸発がコーティングの薄化挙動よりも優位となるような一定の速度での基材のスピン、である。この連続的なプロセスでは各工程は互いの直後に行われる。
【００９２】
更に、「ディップコーティング」とは、一般的に基材の平坦面又は円筒状／丸みを帯びた形状の表面上に均一な薄膜を適用するために用いられる方法であり、一般的に次の５つの段階に分けることができる。すなわち、
１）浸漬：基材が、一定の速度以外又は一定速度でコーティング材料の溶液中に好ましくは浸漬される。
２）開始：基材は好ましくはしばらくの間、溶液中に維持されてから引き上げられ始める。
３）堆積：基材が引き上げられる際に薄層が基材上に好ましくは堆積される。引き上げは好ましい一定の速度で回転させることによって行われる。この速度によってコーティングの厚さが決まる。
４）液切り：余分な液体は通常、表面から液切りされる。
５）必要に応じて行われる蒸発：溶媒を液から蒸発させることで薄層を形成することができる。この連続的なプロセスでは各工程は互いの直後に行われる。
【００９３】
好ましくは、上記に定義した表面、好ましくは前処理され、反応性シラン（及び光反応性架橋剤）により官能化された表面を有する表面、又は前処理され、光反応性シランにより官能化された表面を有する表面は、スピンコーティング又はディップコーティングにより、好ましくはスピンコーティングにより、上記に定義した更なる化合物、例えば本明細書において定義される（保護された）本発明の抗菌ポリマー、又は任意の更なる化合物でコーティングすることができる。
【００９４】
上記に定義したように、本明細書において定義される本発明の抗菌ポリマーを表面に共有結合により結合することによって抗菌コーティングされた表面を得ることができる。このような表面コーティングは、約２ｎｍ〜約１μｍの厚さを有しうる。抗菌表面コーティング層の厚さは、適用するために用いられる異なる方法によって決まりうる。好ましくは、保護された、又は既に脱保護された本発明の抗菌ポリマーを含む抗菌表面コーティング層の厚さは、本明細書において定義される光架橋によるアプローチを用いた場合には、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍ、洗浄及び脱保護の少なくともいずれかの後ではより好ましくは約４〜４０μｍでありうる。また、保護された、又は既に脱保護された本発明の抗菌ポリマーを含む抗菌表面コーティング層の厚さは、本明細書において定義されるグラフティング・オントゥー法によるアプローチを用いた場合には、約５ｎｍ〜約２０ｎｍでありえ、その場合、抗菌表面コーティング層の厚さは、共有結合によって結合されるポリマーの長さに一般的に依存する。最後に、抗菌表面コーティング層の厚さは、本明細書において定義されるグラフティング・フロム法によるアプローチを用いた場合には、約５ｎｍ〜約１μｍでありえ、その場合、抗菌表面コーティング層の厚さは反応時間、ひいては、得られる共有結合によって結合されたポリマーの長さに一般的に依存する。
【００９５】
上記に定義したように、本明細書において定義される本発明の抗菌ポリマーを上記に定義した表面又は基材に共有結合により結合することによって抗菌コーティングされた表面を得ることができる。したがって、更なる実施形態として、本発明は更に、（基材の）表面に共有結合により結合された本発明の（保護又は脱保護された）抗菌ポリマーを有する、上記に定義した表面又は基材を提供する。
【００９６】
更なる好ましい実施形態によれば、本発明は更に、（保護又は脱保護された）本発明の抗菌ポリマーを、好ましくは光活性化により、本明細書において定義される表面又は基材に共有結合によって結合させることによる、本明細書において定義される表面又は基材を抗菌コーティングするための本明細書において定義される本発明の抗菌ポリマーの使用を提供する。
【００９７】
最後の好ましい実施形態によれば、本発明は更に、細菌の増殖を阻害し、これにより好ましくはヒトの細胞に対する毒性を低くするために、本明細書において定義される表面、好ましくは本明細書において定義される基材の表面に好ましくは共有結合により結合される、本明細書において定義される本発明の（保護又は脱保護された）抗菌ポリマーの使用を提供する。これに関連して、共有結合により結合された本発明の（保護又は脱保護された）抗菌ポリマーは、少なくとも約７％、好ましくは少なくとも約７０％、より好ましくは少なくとも約８０％、更により好ましくは少なくとも約９０％、同様に更により好ましくは少なくとも約９５、９６、９７、９８、９９又は９９．９９％の表面の細菌性病原体、好ましくは黄色ブドウ球菌及びフェカリス菌の大幅な増殖の低下率を好ましくは示す。一例として、Ｒ＝プロピルである、共有結合により結合された本発明の抗菌ポリマーは、黄色ブドウ球菌の増殖を約９９．９９％、及びフェカリス菌の増殖を約９７％、好ましくは低下させる。共有結合により結合された本発明の抗菌ポリマーはまた、哺乳動物細胞に対しては好ましくは無毒性であり、例えば、Ｒ＝プロピルであるポリマーは、歯肉線維芽細胞の増殖を阻害しない。
【００９８】
図面
以下に示す図面はあくまで例示的なものにすぎず、本発明を更に説明するものである。これらの図面は本発明をこうした図面に限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】Ｒ＝プロピルである本発明の抗菌ポリマーにより共有結合を介してコーティングされた、本明細書において述べられるシリコンウェーハ上での原子間力顕微鏡法による測定の結果を示す図である。本発明の抗菌ポリマーの層の厚さは、エリプソメトリー分析によって求めたところ、２０ｎｍであった。原子間力顕微鏡法により約８．４ｎｍの粗さ又は粗度が示された。顕微鏡写真に示される線に沿ったライン走査も示されている。
【図２】シリコンウェーハに結合された場合の、Ｒ＝プロピルである本発明の抗菌ポリマーの抗菌活性を調べた結果を示す図である。図に示されるように、本発明の抗菌ポリマーを改質されたシリコンウェーハに共有結合によって結合させることにより、フェカリス菌から培養した病原体は、対数スケールで少なくとも２段階の大幅な減少を示した（本発明の抗菌ポリマーはＫＬ０ＨＨ８０として示される（Ｒ＝プロピル））。
【図３】本発明の抗菌ポリマー（Ｒ＝プロピル）が共有結合により結合されたシリコンウェーハのＬｉｖｅ／Ｄｅａｄ染色を示す図である。コーティングしていないシリコンウェーハがコントロールとして示されている。処理した改質シリコンウェーハ及び非処理のシリコンウェーハ（コントロール）に、Ｌｉｖｅ／Ｄｅａｄ染色を行った。図に示されるように、処理した改質シリコンウェーハでは、ヨウ化プロピジウムで染色したフェカリス菌（生細胞）（右列、上段）で、ＳＹＴＯ９で染色した生細胞（右列、下段）と比較して、より多数の膜弱体化（ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅｄ）細胞（＝赤い死細胞）を示した。
【実施例】
【０１００】
以下に示す実施例はあくまで例示的なものにすぎず、本発明を更に説明するものである。これらの実施例は本発明をこうした実施例に限定するものとして解釈されるべきではない。
実施例１
【０１０１】
１．一般
化学物質はすべて、アルドリッチ社（Ａｌｄｒｉｃｈ）、フルカ社（Ｆｌｕｋａ）、又はアクロス社（Ａｃｒｏｓ）より試薬グレードのものを入手し、購入した状態で使用した。ＨＰＬＣグレードの溶媒は、アルドリッチ社又はアクロス社より購入し、購入した状態で使用した。ＴＨＦ（ＨＰＬＣグレード、フィッシャー・サイエンティフィック社（Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ））は窒素下でナトリウム／ベンゾフェノンから蒸留した。ジクロロメタン（ＨＰＬＣグレード、フィッシャー・サイエンティフィック社）は、窒素下でＣａＨ２から蒸留した。
【０１０２】
ゲル透過クロマトグラフィー（ＤＭＦ／０．０１Ｍ  ＬｉＣｌ、ポリエチレン標準物質で較正）は、ＰＳＳ  ＧＲＡＭカラム（ピー・エス・エス社（ＰＳＳ）マインツ、ドイツ）で測定した。ＮＭＲスペクトルは、Ｂｒｕｋｅｒ  ２５０ＭＨｚ分光器（ブルカー社（Ｂｒｕｋｅｒ）ウィスコンシン州、マディソン、米国）で記録した。
実施例２
【０１０３】
２．グラブス第３世代触媒の変形例の合成
グラブス第３世代触媒（もとのグラブズ第３世代触媒：ジクロロ−ジ（３−ブロモピリジノ）−Ｎ，Ｎ’−ジメシチルエノイミダゾリノ−Ｒｕ＝ＣＨＰｈ；Ｇ３）の変形例を、グラブス（Ｇｒｕｂｂｓ）及びその共同研究者らにより以前に述べられているようにして同様に具体的に合成した（Ｊ．  Ａ．  Ｌｏｖｅ，  Ｊ．  Ｐ．  Ｍｏｒｇａｎ，  Ｔ．  Ｍ．  Ｔｒｎｋａ，  Ｒ．  Ｈ．  Ｇｒｕｂｂｓ，  Ａｎｇｅｗａｎｄｔｅ  Ｃｈｅｍｉｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｅｄｉｔｉｏｎ  ２００２，  ４１，  ４０３５−４０３７を参照）。このグラブス第３世代触媒の変形例では、２−ブロモピリジンの代わりにピリジンを用いて２個のピリジン配位子を有する対応した触媒を生成した。
実施例３
【０１０４】
３．停止剤
ａ）エチルビニルエーテル
エチルビニルエーテルは、アルドリッチ社（Ａｌｄｒｉｃｈ）、フルカ社（Ｆｌｕｋａ）、又はアクロス社（Ａｃｒｏｓ）より試薬グレードのものを入手した。
【０１０５】
ｂ）停止剤１の合成
文献（上記を参照）に述べられるようにして化合物Ａを合成した。化合物Ａ（２．０ｇ，６．９５ｍｍｏｌ）、ペンタフルオロフェノール（３．２ｇ，１７．４ｍｍｏｌ）及びＤＭＡＰ（０．２１ｇ，１．７４ｍｍｏｌ）を、Ｎ２下で５０ｍＬの乾燥ＤＣＭに溶解した。次いで得られた溶液を０℃に冷却し、ＥＤＣ（３．３３ｇ，１７．４ｍｍｏｌ）を少量ずつに分けて混合物に加えた。次いで反応混合物を室温にまで昇温し、更に１２時間撹拌した。次いで混合物を１０％ＫＨＳＯ４溶液、飽和ＮａＨＣＯ３溶液、及び食塩水で洗った。得られたＤＣＭ溶液を無水Ｎａ２ＳＯ４を用いて乾燥し、濾過してから溶媒を蒸発させた。得られた残渣を、ＤＣＭを溶離液として用いて中性アルミナプラグに通して濾過により精製して、２．５９ｇの白色固体を得た（収率＝６０％）。１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：５．７７（ｍ，２Ｈ，＝ＣＨ），４．７５（ｄ，Ｊ＝５．６Ｈｚ，４Ｈ，＝ＣＨ−ＣＨ２），３．０５（ｔ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，４Ｈ，ＯＯＣ−ＣＨ２−ＣＨ２），２．９５（ｔ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，４Ｈ，ＯＯＣ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＯＯ−Ｃ６Ｆ５）．１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１７１．１（Ｃ＝Ｏ−Ｏ  アリル性）；１６８．４（Ｃ＝Ｏ−Ｏ−Ｃ６Ｆ５）；１４２．９，１４１．７，１３９．５，１３７．８＆１３６．１（ｍ，Ｆ５Ｃ６）；１２７．９（Ｃ＝Ｃ），６０．５（ＣＨ２−Ｃ＝Ｃ），２８．７及び２８．３（ＣＨ２−ＣＨ２）．ＭＳ−ＦＡＢ：６２０．０（Ｍ），６２１．０（Ｍ＋１），６２２（Ｍ＋２）
【化１７】
0005859021.tif 000018
【０１０６】
ｃ）停止剤２の合成
１０．０ｇのｃｉｓ−２−ブテン−１，４−ジオール（１１４ｍｍｏｌ，１．０当量）及び３６．４ｇ（２８４ｍｍｏｌ，２．５当量）のｔｅｒｔ−ブチルアクリレートを２００ｍＬのＴＨＦと混合した。触媒量の水及び水酸化ナトリウムを加えた。この反応液を室温で３日間攪拌した後、溶媒を蒸発させた。生成物（マイケル付加の一付加体）及びｔｅｒｔ−ブチルアクリレートを１００ｍＬのＤＭＳＯに溶解し、触媒量の水及び水酸化ナトリウムを加えた。２日後に５００ｍＬの水を加えた。混合物をジクロロメタンで３回抽出した。有機層を合わせ、１０％ＫＨＳＯ４（３ｘ）及び１０％ＮａＨＣＯ３（３ｘ）で洗い、ＭｇＳＯ４で乾燥した。濾過した後、溶媒及び余分なアクリレートを蒸発により除去した（ロータリーエバポレータの後、高真空）。粗生成物Ｂ（収率９５％）を次に反応工程に使用した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：５．７９（ｍ，２Ｈ，＝ＣＨ），４．０４（ｄ，Ｊ＝４．７Ｈｚ，４Ｈ，＝ＣＨ−ＣＨ２），３．６４（ｔ，Ｊ＝６．４Ｈｚ，４Ｈ，Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２），２．４８（ｔ，Ｊ＝６．４Ｈｚ，４Ｈ，Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２），１．４４（ｓ，１８Ｈ，ｔ−ブチル）
【化１８】
0005859021.tif 000019
【化１９】
0005859021.tif 000020
【０１０７】
５．００ｇ（１４．５ｍｍｏｌ）のＢを、１５ｍＬのトリフルオロ酢酸と１５ｍＬのジクロロメタンの混合物に溶解した。室温で一晩撹拌した後、溶媒をロータリーエバポレータで除去した。５０ｍＬのジクロロメタンを加え、３回蒸発させた（過剰な酸の共沸除去）。ＮＭＲに基づいた定量的変換によって得られた粗生成物Ｃを高真空中で乾燥した。この固体をヘキサン／酢酸エチルから再結晶化させた。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：８．０４（ｂｒｓ，２Ｈ，ＣＯＯＨ），５．７３（ｍ，２Ｈ，＝ＣＨ），４．０８（ｄ，Ｊ＝６．１Ｈｚ，４Ｈ，＝ＣＨ−ＣＨ２），３．７１（ｔ，Ｊ＝６．１Ｈｚ，４Ｈ，Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２），２．６３（ｔ，Ｊ＝６．１Ｈｚ，４Ｈ，Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）
【化２０】
0005859021.tif 000021
【０１０８】
２．６９ｇ（１１．６ｍｍｏｌ，１当量）のＣを５０ｍＬの無水ジクロロメタンに窒素下で溶解した。触媒量の４−ジメチルアミノピリジン及び６．４０ｇ（３４．８ｍｍｏｌ，３当量）のペンタフルオロフェノールを加えた。反応混合物を０℃に冷却し、６．６８ｇ（３４．８ｍｍｏｌ，３当量）の１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドを加えた。反応液を一晩撹拌した。この後、反応液を１０％ＫＨＳＯ４（２ｘ）、水（１ｘ）及び１０％ＮａＨＣＯ３（２ｘ）で洗い、ＭｇＳＯ４で乾燥した。濾過した後、溶媒を蒸発させ、生成物を真空乾燥した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：５．７７（ｍ，２Ｈ，＝ＣＨ），４．１４（ｄ，Ｊ＝５．４Ｈｚ，４Ｈ，＝ＣＨ−ＣＨ２），３．８４（ｔ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，４Ｈ，Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２），２．９５（ｔ，Ｊ＝６．２Ｈｚ，４Ｈ，Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）．１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１６７．５（Ｃ＝Ｏ−Ｏ）；１４３．２，１４１．２，１３９．８，１３９．８＆１３６．３（ｍ，Ｆ５Ｃ６）；１２８．２（Ｃ＝Ｃ），６７．０（Ｏ−ＣＨ２−Ｃ＝Ｃ），６４．５（ＣＨ２−ＣＨ２−Ｏ）；３４．５（ＣＨ２−ＣＯＯ−Ｃ６Ｆ５）．ＭＳ−ＦＡＢ：５６２（Ｍ−２），５６３（Ｍ−１），５６４（Ｍ），５６５（Ｍ＋１），５６６（Ｍ＋２）
実施例４
【０１０９】
４．モノマーの調製
【化２１】
0005859021.tif 000022
モノマー２をエキソ−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物１（５ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）
【化２２】
0005859021.tif 000023
から得て、ＣＨ２Ｃｌ２に溶解した。１．１当量のＮ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エタノールアミン（５．３２ｇ，３３ｍｍｏｌ）及び１０ｍｏｌ％の４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を加えた。一晩撹拌した後、溶液を濃縮した。エーテルを加えてＤＭＡＰ塩を沈殿させ、溶液を濾過した。この工程を、ＤＭＡＰ塩がそれ以上沈殿しなくなり、純粋な双性イオンが得られるまで繰り返した。単離収率は６０〜７０％であった。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：ｄ＝１．４１（ｓ，９Ｈ，Ｈ９），２．８３（ｍ，２Ｈ，Ｈ３及びＨ３’），３．３７（ｍ，２Ｈ，Ｈ６），４．１８（ｍ，２Ｈ，Ｈ５），５．２４＆５．３２（ｓ，２Ｈ，Ｈ２及びＨ２’），６．４６（ｍ，２Ｈ，Ｈ１及びＨ１’），７．５−８．２（ｂｒｓ，１Ｈ，ＯＨ）．ＨＲ−ＭＳ（ＦＡＢ）：計算値２９９．３１ｇ／ｍｏｌ，実測値２７２．１ｇ／ｍｏｌ（Ｍ−ｔ−ブチル）
【０１１０】
ジアミンモノマー３
【化２３】
0005859021.tif 000024
を、中間体２を単離することなく、エキソ−７−オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸無水物１（上記を参照）からワンポット合成で得た。１（５ｇ，３０．０ｍｍｏｌ）をＣＨ２Ｃｌ２に溶解した。１．１当量のＮ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エタノールアミン（５．３２ｇ，３３ｍｍｏｌ）及び１０ｍｏｌ％の４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を加えた。室温で一晩撹拌した後、溶液を０℃に冷却した。１．１当量のＮ−（ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル）エタノールアミン（５．３２ｇ，３３ｍｍｏｌ）及び１．０当量（６．１９ｇ，３０ｍｍｏｌ）のＤＣＣ（Ｎ，Ｎ’−ジシクロヘキシルカルボジイミド）を加え、混合物を一晩撹拌した。沈殿物を短いアルミナカラム（５ｃｍの中性Ａｌ２Ｏ３／ジクロロメタン）に通して濾過し、透明な溶液を得た。溶媒を真空蒸発により除去し、粗生成物をクロマトグラフ（１５ｃｍシリカゲル、ヘキサン：酢酸エチル勾配＝９：１〜１：１）にかけた。溶媒を蒸発させることにより純粋なモノマーを得た。単離収率は７０〜８０％であった。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：ｄ＝１．４１（ｓ，１８Ｈ，Ｈ９），２．８１（ｓ，２Ｈ，Ｈ３），３．３６（ｍ，４Ｈ，Ｈ６），４．１７（ｍ，４Ｈ，Ｈ５），５．２５（ｓ，２Ｈ，Ｈ２），６．４４（ｓ，２Ｈ，Ｈ１）．１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：ｄ＝２８．３９（Ｃ９），３９．４４（Ｃ６），４７．０３（Ｃ３），６４．７９（Ｃ５），８０．５５（Ｃ２），１３６．６６（Ｃ１），ＨＲ−ＭＳ（ＦＡＢ）：計算値４７０．５２ｇ／ｍｏｌ，実測値４７１．２３ｇ／ｍｏｌ
実施例５
【０１１１】
５．単独重合
本明細書において述べられるモノマーを使用して高分子量のＲＯＭＰポリマーを合成した（いずれも親水性要素として２−アミノエチル部分を有する、Ｒ＝エチル、プロピル、ブチルであるモノマーの単独使用に基づいたポリマー、又は、（１個の）Ｒ＝プロピル又はブチルを有し、好ましくは１個の２−アミノエチル部分を有するモノマー、及び２個の２−アミノエチル部分を有するモノマー（ジアミン）（すなわち、１個の親水性要素と１個の疎水性要素の代わりに２個の親水性要素）の単独使用に基づいた混合ポリマーとしてのポリマー）。従来技術において示される（上記を参照）低分子量のオリゴマーの調製と異なり、試薬添加の順序を逆にし、２−ブロモピリジン配位子を有する従来のＧ３の代わりに、配位子としてピリジンを有するグラブス第３世代触媒（Ｇ３’）を使用した（上記のグラブス第３世代触媒の変形例の調製を参照）。一般的な実験では、５００ｍｇのモノマー及びそれぞれの量のＧ３’（詳細については表１を参照）をそれぞれ４ｍＬ及び１ｍＬのジクロロメタンに溶解し、３回の凍結融解サイクルを行った。モノマーを、アルゴン下、室温で触媒溶液を激しく撹拌しながら一度に加えた。３０分後、ポリマー鎖を過剰量のエチルビニルエーテル（１ｍＬ）により末端封鎖した。この溶液を一晩撹拌した。溶媒の蒸発及び乾燥後、各ポリマーの一定分量を取ってＧＰＣ及びＮＭＲ分析にかけた。生成物は褐色の固体であった。
Ｒ＝エチル：１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１．２４（ｓ，３Ｈ，ＣＨ２−ＣＨ３），１．４２（ｓ，９Ｈ，Ｈ９），３．０９（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ３及びＨ３’），３．３４（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ６），４．１６（ｂｒｍ，４Ｈ，ＣＨ２−ＣＨ３及びＨ５），４．７２（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ２及びＨ２’トランス），５．１０（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ２及びＨ２’シス），５．３０（ｂｒｓ，１Ｈ，ＮＨ），５．５８（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ１及びＨ１’シス），５．８８（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ１及びＨ１’トランス）
Ｒ＝プロピル：１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：０．９２（ｍ，３Ｈ，ＣＨ２−ＣＨ３），１．４３（ｓ，９Ｈ，Ｈ９），１．６２（ｍ，２Ｈ，β−ＣＨ２），３．１２（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ３及びＨ３’），３．３４（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ６），４．１０（ｍ，４Ｈ，α−ＣＨ２及びＨ５），４．６９（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ２及びＨ２’トランス），５．１２（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ２シス及びＨ２’），５．３１（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ１及びＨ１’シス），５．５９（ｂｒｓ，１Ｈ，ＮＨ），５．８８（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ１及びＨ１’トランス）
Ｒ＝ブチル：１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：０．８７（ｍ，３Ｈ，ＣＨ２−ＣＨ３），１．２９（ｍ，２Ｈ，γ−ＣＨ２），１．４３（ｓ，９Ｈ，Ｈ９），１．５９（ｍ，２Ｈ，β−ＣＨ２），３．１１（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ３及びＨ３’），３．３７（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ６），４．１０（ｍ，４Ｈ，α−ＣＨ２及びＨ５），４．７３（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ２及びＨ２’トランス），５．１１（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ２及びＨ２’シス），５．３５（ｂｒｓ，１Ｈ，ＮＨ），５．５９（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ１及びＨ１’シス），５．８８（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ１及びＨ１’トランス）
【０１１２】
プロピル−ジアミンとブチル−ジアミンとのコポリマーのシグナルは、それぞれのホモポリマーの重ね合わせに一致している。
【０１１３】
ジアミンホモポリマー：１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１．４２（ｓ，９Ｈ，Ｈ９），３．１５（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ３），３．３６（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ６），４．１６（ｂｒｍ，２Ｈ，Ｈ５），４．７２（ｍ，１Ｈ，Ｈ２トランス），５．１０（ｂｒｓ，１Ｈ，Ｈ２シス），５．４２（ｂｒｓ，１Ｈ，ＮＨ），５．６０（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ１シス）及び５．８９（ｂｒｍ，１Ｈ，Ｈ１トランス）
【表１】
0005859021.tif 000025
実施例６
【０１１４】
６．架橋剤の合成（＝ＢＰ−シラン）
トリエトキシシランベンゾフェノン架橋剤は以前に報告されている（Ｍ．  Ｇｉａｎｎｅｌｉ，  Ｒ．  Ｆ．  Ｒｏｓｋａｍｐ，  Ｕ．  Ｊｏｎａｓ，  Ｂ．  Ｌｏｐｐｉｎｅｔ，  Ｇ．  Ｆｙｔａｓ，  Ｗ．  Ｋｎｏｌｌ，  Ｓｏｆｔ  Ｍａｔｔｅｒ  ２００８，  ４，  １４４３−１４４７を参照）。簡単に述べると、４−アリルオキシベンゾフェノンを、室温、窒素下で１０倍量のトリエトキシシランに溶解した。１０ｍｏｌ％の活性化したＰｔ−Ｃを加えた。この溶液を、薄層クロマトグラフィーによって４−アリルオキシベンゾフェノンが使い切られたことが示されるまで（通常２日間）室温で撹拌した。触媒を濾過により除去した。余分なトリエトキシシランを蒸発により除去した。粗生成物をエタノールに溶解して５０ｍＭの溶液とし、更なる精製を行わずに使用した。分光法によるデータは、ジアネリ（Ｍ．  Ｇｉａｎｎｅｌｉ）ら（２００８，前出）に述べられるものと同様であった。
実施例７
【０１１５】
７．光架橋によるアプローチのための表面の準備処置及び結合
本発明の抗菌ポリマーを固定するための表面に以下のようにして準備処置を行った。
１．汚れのないシリコンウェーハ（直径１２ｃｍ）をトルエンですすぎ、Ｎ２下で乾燥した。２ｍＬのＢＰ−シランを０．４５μｍのシリンジフィルターに通して濾過し、ウェーハの中心に滴下した。次いでこれを５００〜１０００ｒｐｍで６０秒間スピンコートした。シリコンウェーハを、直ちに１００℃のホットプレート上に置き、３０分間焼成した。次いでこれをトルエン、イソプロパノール及びエタノールで更にすすぎ、窒素下で乾燥した。
【０１１６】
２．  ５０ｍｇの本発明の抗菌ポリマーを０．５ｍＬのジクロロメタンで濡らし、１５分間膨潤させた。次いで４．５ｍｌのトルエンを加え、１０ｍｇ／ｍＬの溶液とした。１．５ｍＬのポリマー溶液を０．４５μｍのシリンジフィルターに通して濾過し、シラン化したシリコンウェーハの中心に滴下した。次いでこれを５００〜１０００ｒｐｍで６０秒間スピンコートし、厚さ３０〜６０ｎｍのポリマーフィルムを得た。
【０１１７】
３．本発明の抗菌ポリマーでコーティングしたシリコンウェーハを、Ｓｔｒａｔａ−Ｌｉｎｋｅｒ装置（ストラタジーン社（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ））を使用して波長２５０ｎｍで３０分間、共有結合により架橋した。次いでコーティングされたシリコンウェーハをトルエン（２ｘ）及びジクロロメタン（２ｘ）ですすいで余分なポリマーを除去し、Ｎ２下で乾燥した。
【０１１８】
４．ポリマーでコーティングされたシリコンウェーハをＨＣｌの４Ｍジオキサン溶液中に一晩浸漬した。次いでこれをイソプロパノール及びエタノール（２ｘ）ですすいで反応副生成物を除去し、更なる特性評価を行った。
実施例８
【０１１９】
８．「グラフティング・オントゥー」表面の表面準備処置及び結合
グラフティング・オントゥー法により表面を本発明の抗菌ポリマーでコーティングするため、酸化物又は水酸化物基を有するように表面を前処理した。次いで、前処理した表面に反応性シラン化合物を共有結合により結合させることによって表面を官能化した。次いで本明細書において調製した本発明の末端官能化（保護された）抗菌ポリマーを、官能化された表面の反応性シラン化合物に結合させることにより、本発明の末端官能化された抗菌ポリマーを表面に共有結合により結合させた。この後、ＴＦＡによる本発明のポリマーの脱保護及びコーティングされたポリマーの洗浄工程によって、共有結合により結合された本発明の抗菌ポリマーの「グラフティング・オントゥー」後処理を行った。
実施例９
【０１２０】
９．「グラフティング・フロム」表面の表面準備処置及び結合
グラフティング・フロム法により表面を本発明の抗菌ポリマーでコーティングするため、アルケニル官能化したシリコンウェーハを、グラブス第２世代触媒の５ｍＭジクロロメタン溶液中に、アルゴン下で１０分間、浸漬した。次いでこれをよくすすいだ。この後、ウェーハをプロピルモノマーの０．０５ｍＭジクロロメタン溶液中に浸漬した。１０分後、１ｍＬのエチルビニルエーテルを加えて重合反応を停止した。次いでウェーハをジクロロメタンにより一晩、ソックスレー抽出し、ＨＣｌで脱保護して活性抗菌ポリマーを得た。
実施例１０
【０１２１】
１０．シリコンウェーハに共有結合により結合された場合の本発明の抗菌ポリマーの抗菌活性の決定
実験装置
本明細書で述べられるようにして本発明の抗菌ポリマー（Ｒ＝プロピル，Ｍ＝５００，０００ｇ／ｍｏｌ）をシリコンウェーハに共有結合により結合させた。本発明の抗菌ポリマーの層の厚さは、エリプソメトリー分析によって求めたところ、２０ｎｍであった。原子間力顕微鏡法により約８．４ｎｍの粗さ又は粗度が示された（図１を参照）。
【０１２２】
この後、フェカリス菌から細菌培養を一晩調製した。この培養を元にして、ＰＢＳ中に１０６ＣＦＵ／ｍｌを含むフェカリス菌からの細菌懸濁液を調製した。改質したシリコンウェーハの細菌活性を調べるため、初期の接着性について試験する材料を細菌溶液中で２時間インキュベートした。
【０１２３】
これに先立って、材料をコーティングされていない側面で２４穴プレート中でシリコンに埋め込んだ。これに関連して、コーティングされていない材料はネガティブコントロールとして機能し、クロロヘキシジンでコーティングした材料はポジティブコントロールとして機能した。インキュベーションに先立って、材料を７０％イソプロパノールで消毒し、余分なイソプロパノールをピペットで除き、３７℃の乾燥室内で乾燥した。ＣＦＵ（ミューラー−ヒントンアガー（Ｍｕｅｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏｎ−Ａｇａｒ））及びＬｉｖｅ／Ｄｅａｄ染色によって生存している初期の接着微生物の数を調べた。抗菌コーティングされた表面からの活性成分の拡散を除外するため、同じバッチの材料の試料をミューラー−ヒントンアガーとともに同じプレート上に置いた。これと並行して、ポジティブコントロールをミューラー−ヒントンアガーとともに同じプレート上に置いた。ＬＩＶＥ／ＤＥＡＤ  ＢａｃＬｉｇｈｔ（商標）細菌生存率キット（モレキュラー・プローブズ社（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｐｒｏｂｅｓ，  Ｉｎｃ．）オレゴン州、米国）を製造者の指示にしたがって使用してＬｉｖｅ／Ｄｅａｄ染色を行った。蛍光顕微鏡（ツァイス社（Ｚｅｉｓｓ）オーバーコーヘン、ドイツ）を使用して分析及び写真のデジタル化を行った。接着した細菌数（ＣＦＵ）をｃｍ２で計算した。
【０１２４】
結果
改質されたシリコンウェーハに本発明の抗菌ポリマーを共有結合により結合させることにより、フェカリス菌から培養した病原体は、対数スケールで少なくとも２段階の大幅な減少を示すことが示された（図２を参照）。フェカリス菌によって生じる凝集物によって標準偏差が影響された。超音波処理により凝集物を除去したところ、ＣＦＵの数がわずかに変動した。
【０１２５】
処理を行った改質シリコンウェーハにＬｉｖｅ／Ｄｅａｄ染色を行った。Ｌｉｖｅ／Ｄｅａｄ染色により、ｓｙｓｔｏ９で染色された生細胞（図３、下段を参照）と比較して、ヨウ化プロピジウムで染色されたフェカリス菌（生細胞）（図３、上段を参照）からより多数の非生細胞（死細胞）が示された。
実施例１１
【０１２６】
エリプソメトリーによる厚さの決定（ｎｍ）
プラッカー（Ｐｒｕｃｋｅｒ）ら（Ｊ．  Ａｍ．  Ｃｈｅｍ．  Ｓｏｃ．  １９９９，  １２１，  ８７６６）により以前に述べられているように、ベンゾフェノン法により表面の完全な被覆率を実現するためには５０，０００ｇ／ｍｏｌの分子量が必要とされる。本発明者らは、本発明により使用されるポリノルボルネンポリマーでは、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい、更により好ましくは２５０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量が、表面に共有結合によって付着されたフィルムを得るうえで特に効果的であることを期せずして見出したものである。本発明者らは、このことをエリプソメトリーにより、以下の対照実験において示した。すなわち、Ｓｉウェーハをプラズマ洗浄し、実施例７の工程１〜３に述べたようにしてＢＰ−シランによりシラン化した。ＫＬ００４、ＫＬ００９、ＫＬ０１０及びＫＬ０１１から得たポリマー溶液を使用した。得られたポリマーで被覆されたウェーハに紫外線を照射した後、ジクロロメタンで洗浄した。エリプソメトリーの結果を下記に示す。このデータは、特に分子量が５００，０００ｇ／ｍｏｌのＳＭＡＭＰが表面に共有結合により付着した膜を形成したことを示している。この理由は、紫外線活性化種との架橋の統計学的な性質によるものである。共有結合が効果的に形成されるためには、ベンゾフェノンリンカー分子上で生成するラジカル種が、ポリマー鎖のポリマーセグメントに充分に近接しなければならない。したがって、低分子量の分子では、シラン化されたウェーハと充分な数の共有結合を形成する確率は極めて低い。したがって、このようなコーティングを形成するためには、１００，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい、更により好ましくは２５０，０００ｇ／ｍｏｌよりも大きい分子量を有する高分子量のポリマーのみを使用することができる。
【表２】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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