(57)【要約】  アルダル酸および誘導体などのバイオマス由来材料を使用する新規な架橋ポリマーを提供する。そのポリマーは、ヒドロゲルとして、および抗菌性組成物中で使用することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ）ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル基から選択される１つもしくはそれ以上の基を含んでなる反復単位を含んでなる鎖状、分岐状または環状ポリマー主鎖であって、前記ヒドロカルビレン基が、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状または環状およびその組み合わせである、ポリマー主鎖；および
Ｂ）式Ｉ：
【化１】
2007526941.tif 000041
の少なくとも１つのアルダロイル（ａｌｄａｒｏｙｌ）構造単位を含有する１つもしくはそれ以上の架橋性単位；
を含んでなる架橋ポリマーであって、
反復単位の前記ヒドロカルビレン基およびヘテロ原子が、場合によりＣ１−Ｃ３０ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうち１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基で置換されていてもよくかつ、置換基の前記ヒドロカルビレン基が、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、もしくは環状、またはその組み合わせである架橋ポリマー。
【請求項２】
前記ポリマー主鎖が、場合により置換されていてもよい−ＮＺ−、−Ｎ＋ＺＺ’−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＺ−、−ＮＨＣ（＝Ｏ）ＮＺ−、または−ＳｉＺＺ’Ｏ−結合（ここで、ＺおよびＺ’が独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、または置換アリールである）を含んでなる請求項１に記載の架橋ポリマー。
【請求項３】
前記反復単位のヒドロカルビレン基およびヘテロ原子上の置換基が、−Ｘ、−Ｏ（Ｚ）、−Ｎ（ＺＺ’）、−Ｎ＋（ＺＺ’Ｚ’’）、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＺ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺＺ’、−Ｃ＝Ｎ＝Ｏ、−Ｏ−、−Ｎ（Ｚ）−、−Ｎ＋（ＺＺ’）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ）−、−Ｎ（Ｚ）Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ’）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｐＮＨ２、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｍＯＨ、または−（ＯＳｉ（ＺＺ’））ｎＯＨ、およびその塩（ここで、Ｘは、ハロゲンであり、Ｚ、Ｚ’、およびＺ’’は独立して、水素またはＣ１−Ｃ２２アルキル、置換アルキル、アリールまたは置換アリールであり、ｍは、１〜５０であり、ｎは、１〜１００であり、ｐは、１〜１２である）のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる請求項１に記載の架橋ポリマー。
【請求項４】
前記反復単位が、Ｃ１−Ｃ２２アミノアルキル基、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＺ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺＺ’、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｐＮＨ２、およびその塩のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基を有する脂肪族ヒドロカルビレン基を含んでなる請求項３に記載の架橋ポリマー。
【請求項５】
少なくとも１つの反復単位が、置換基として、１つもしくはそれ以上の末端アミノアルキル基またはその塩を有する、窒素原子を含んでなるアザヒドロカルビレンまたはその塩である請求項１に記載の架橋ポリマー。
【請求項６】
少なくとも１つの反復単位が、場合によりアルキルまたはアルダロイル基またはその塩で置換されていてもよい、Ｃ１−Ｃ２２アミノアルキル基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる１つもしくはそれ以上の置換基を含有する請求項１に記載の架橋ポリマー。
【請求項７】
前記ポリマーが、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩酸塩、分岐状ポリエチレンイミン、分岐状ポリエチレンイミン塩酸塩、ポリ（アクリロイルクロリド）、ポリ（メタクリロイルクロリド）、ポリ［Ｎ−（ω−アミノアルキル）アクリルアミド］、ポリグリコサミン、カルボキシメチルキトサン、キトサン、キトサン塩酸塩、またはその誘導体もしくは塩である請求項１に記載の架橋ポリマー。
【請求項８】
架橋性単位におけるアルダロイル部位が、グルカロイル、ガラクタロイル、マンナロイル、キシラロイル、またはタータロイルである請求項１に記載の架橋ポリマー。
【請求項９】
前記架橋性単位が、
式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、およびＶ
【化２】
2007526941.tif 000042
（式中、Ｑは、−Ｏ−または−ＮＨ−、またはその塩であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、脂肪族または芳香族ヒドロカルビレン基、直鎖状、分岐状または環状であり、場合により置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合を含有していてもよく、ただし、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール（ａｌｋａｒｙｌ）、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）を有する群から選択される１つもしくはそれ以上の基を含んでなり、
式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、またはＶを有する前記基がポリマー主鎖に直接結合する請求項１に記載の架橋ポリマー。
【請求項１０】
Ｒ１は、−［（ＣＨ２）０−２２］−、−（ＣＨ２）ａＣ６Ｈ１０（ＣＨ２）ｂ−、−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）１−２２ＣＨ２ＣＨ２−、−［（ＣＨ２ＣＨ（Ｚ’）Ｏ）１−２２（ＣＨ２）２−３］−（ここで、Ｚ’は、ＨまたはＣＨ３である）、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）２−２２−、または−（ＣＨ２）ａ（Ｃ６Ｈ４）（ＣＨ２）ｂ−（ここで、ａ＝０〜６およびｂ＝０〜６である）であり；
Ｒ２は、−［（ＣＨ２）１−２１］−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−ＣＨ（イソプロピル）−、−ＣＨ（イソブチル）−、−ＣＨ（ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ５）−、−ＣＨ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ４ＯＨ）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＣＯＮＨ２）−、または−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＮＨ２）−であり；
Ｒ３は、−［（ＣＨ２）２−２２］−、−［（ＣＨ２）０−６（Ｃ６Ｈ１０）（ＣＨ２）０−６］−、−［（ＣＨ２）０−６Ｃ６Ｈ４（ＣＨ２）０−６］−、−［ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）１−２１］−、−［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］１−２１］−、−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）１−２２ＣＨ２ＣＨ２−、−［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｘ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙ［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ］−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜５０である）、−［ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘ［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｚ］−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜５０である）、−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２Ｃ（Ｚ’）（ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜１０であり、Ｚ’はＨ、メチルまたはエチルである）、−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２ＣＨ（［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３〜１００である）または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２［ＣＨ（ＮＨ２）ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２］０−１０ＣＨ（ＣＯＹＲ）−またはその塩（ここで、Ｙは、ＯまたはＮＨであり、Ｒは、場合により置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アルキル、アリール、またはアルクアリールである）；
Ｒ４は、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ６Ｈ４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１−２２Ｙ’ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−、または−（ＣＨ２）１−２２Ｙ’Ｃ（Ｏ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−（ここで、Ｙ’は、ＯまたはＮＨである）である請求項９に記載の架橋ポリマー。
【請求項１１】
前記ポリマー主鎖反復単位の約０．１％〜約１００％が、架橋性単位に連結されている請求項１に記載の架橋ポリマー。
【請求項１２】
前記ポリマー主鎖反復単位の約１％〜約３０％が、架橋性単位に連結されている請求項１１に記載の架橋ポリマー。
【請求項１３】
架橋剤を基質ポリマーと接触させて、架橋ポリマーを形成することを含んでなるプロセスによって製造される架橋ポリマーであって、
前記架橋剤が、式ＶＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩ：
【化３】
2007526941.tif 000043
（式中、ＬおよびＬ’が独立して、適切な官能基を含有し、ｎ＝１〜６、ｍ＝０〜４、およびｐ＝１〜４である）を有し；
前記基質ポリマーが：
Ａ）ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる反復単位を含んでなる直鎖状、分岐状または環状ポリマー主鎖であって、
前記ヒドロカルビレンが、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、または環状、またはその組み合わせであり；
反復単位の前記ヒドロカルビレン基およびヘテロ原子が、場合によりＣ１−Ｃ３０ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基で置換されていてもよく、ただし、前記置換基のヒドロカルビレン基が脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、または環状、またはその組み合わせである、ポリマー主鎖と、
Ｂ）ポリマー主鎖に結合する反応性ペンダント基であって、前記ペンダント基が、式−Ｇまたは−Ｒ−Ｇであり、
ただし、Ｇは、求核体または求電子体であり；
Ｒは独立して炭素原子１〜２２個の直鎖状、環状または分岐状アルキレン、アリーレン、またはアルクアリーレン（ａｌｋａｒｙｌｅｎｅ）基であり、場合によりアルキル、アリール、ヒドロキシ、アミノ、カルボニル、エステル、アミド、アルコキシ、ニトリルまたはハロゲンで置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合（式中、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）を含有していてもよい反応性ペンダント基と、
を含んでなる架橋ポリマー。
【請求項１４】
前記の適切な官能基が、アミン、ヒドロキシル、カルボン酸、エステル、ウレタン、尿素、アミド、またはイソシアネートから誘導され；Ｇは、エポキシド、イソシアネート、ベンジルハロゲン化物、アミン、酸ハロゲン化物、エステル、またはアミドである請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項１５】
ＬおよびＬ’が独立して、−Ｙ−Ｒ（ここで、ＹはＯ、ＮＨ、またはＳであり、Ｒは、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）から選択される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項１６】
ＬおよびＬ’が独立して、場合により置換されていてもよい−ＮＨＲ’’、−ＯＨ、および−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’’から選択され；Ｇが、−ＮＨ２、−Ｃ（＝Ｏ）Ｃｌ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’’、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−Ｒ’’−ＮＨ２（ここで、Ｒ’’は独立して、水素または場合により置換されていてもよいヒドロカルビルまたはヒドロカルビレンである）から選択され、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜１、およびｐ＝２〜３である請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項１７】
前記反応性ペンダント基の１００％未満が、架橋剤に対して実質的に非反応性であるように誘導体化され、前記誘導体化が、架橋剤をポリマー基質と接触させる前、間、または後のいずれかで行われる請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項１８】
前記反応性ペンダント基が、架橋剤をポリマー基質と接触させる前に誘導体化される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項１９】
前記反応性ペンダント基が、任意の−（ＮＺ）−、および−Ｏ−結合（Ｚは、水素、場合により置換されていてもよいアルキルまたは場合により置換されていてもよいアリールである）を有する、場合により置換されていてもよい脂肪族炭素鎖を含有するように誘導体化される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２０】
前記反応性ペンダント基が、場合により−Ｏ−結合で置換されていてもよい、および場合により−ＮＨ２、ハロゲン、ヒドロキシル、またはカルボニル基、またはその塩で置換されていてもよい、炭素原子１〜２２個の直鎖状または分岐状アルキル基を含有するように誘導体化される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２１】
Ｇが−ＮＨ２であり、前記反応性ペンダント基が、Ｃ１−Ｃ２２アルキル基で誘導体化される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２２】
前記反応性ペンダント基の約５０％までが誘導体化される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２３】
前記反応性ペンダント基の約２０％までが誘導体化される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２４】
前記ポリマー主鎖が、−ＮＺ−、−Ｎ＋ＺＺ’−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＺ−、−ＮＨＣ（＝Ｏ）ＮＺ−、または−ＳｉＺＺ’Ｏ−結合（ここで、ＺおよびＺ’が独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、または置換アリールである）から選択される少なくとも１つを含んでなる請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２５】
基質ポリマーの前記反復単位が、アミノアルキル基、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＺ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺＺ’、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｎＮＨ２（ここで、Ｘは、ハロゲンであり、ＺおよびＺ’は独立して、水素、Ｃ１−Ｃ２２アルキル、置換アルキル、アリール、または置換アリールであり、ｎ＝１〜１２である）、またはその塩のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる１つもしくはそれ以上の置換基と共に脂肪族ヒドロカルビレン基を含んでなる請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２６】
反復単位上の置換基が、−Ｘ、−Ｏ（Ｚ）、−Ｎ（ＺＺ’）、−Ｎ＋（ＺＺ’Ｚ’’）、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＺ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺＺ’、−Ｃ＝Ｎ＝Ｏ、−Ｏ−、−Ｎ（Ｚ）−、−Ｎ＋（ＺＺ’）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ）−、−Ｎ（Ｚ）Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ’）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｐＮＨ２、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｍＯＨ、または−（ＯＳｉ（ＺＺ’））ｎＯＨ、またはその塩（ここで、Ｘは、ハロゲンであり、Ｚ、Ｚ’、およびＺ’’は独立して、水素または場合により置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アルキルまたはアリールであり、ｍは、１〜５０であり、ｎは、１〜１００であり、ｐは、１〜１２である）のうちの１つもしくはそれ以上である請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２７】
前記反復単位が、場合によりアルキルまたはアルダロイル基またはその塩で置換されていてもよい、Ｃ１−Ｃ２２アミノアルキル基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基を含有する請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２８】
少なくとも１つの反復単位が、置換基として１つもしくはそれ以上の末端アミノアルキル基またはその塩を有する、窒素原子を含んでなるアザヒドロカルビレンまたはその塩である請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項２９】
前記基質ポリマーが、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩酸塩、分岐状ポリエチレンイミン、分岐状ポリエチレンイミン塩酸塩、ポリ（アクリロイルクロリド）、ポリ（メタクリロイルクロリド）、ポリ［Ｎ−（ω−アミノアルキル）アクリルアミド］、ポリグリコサミン、カルボキシメチルキトサン、キトサン、キトサン塩酸塩、またはその誘導体もしくは塩を含んでなる請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項３０】
前記架橋剤が、アルダル酸、アルダロラクトン、アルダロジラクトン、アルダロラクトンエステル、アルダル酸モノエステル、アルダル酸ジエステル、またはアルダラミド（ａｌｄａｒａｍｉｄｅ）、またはその塩から誘導される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項３１】
前記架橋剤が、グルカル酸、ガラクタル酸、マンナル酸、キシラル酸または酒石酸から誘導される請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項３２】
前記架橋剤が、式ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ：
【化４】
2007526941.tif 000044
の架橋剤であり、
上記式中、Ａ１は独立して、
【化５】
2007526941.tif 000045
およびその塩から選択され、Ａ２は、
【化６】
2007526941.tif 000046
およびその塩から選択され、
ただし、Ｒ５およびＲ７は独立して、脂肪族または芳香族ヒドロカルビレン基、直鎖状、分岐状または環状であり、場合によりアルキル、アリール、ヒドロキシ、アミノ、カルボニル、カルボキシル、エステル、アミド、アルコキシ、ニトリルまたはハロゲン、またはその塩で置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合（ここで、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）を含有していてもよく、Ｒ６は、水素または炭素数１〜２２のアルキル基である請求項１３に記載の架橋ポリマー。
【請求項３３】
Ｒ５およびＲ７が独立して、任意の−（ＮＺ）−または−Ｏ−結合（式中、Ｚは、水素、場合により置換されていてもよいアルキルまたは場合により置換されていてもよいアリールである）を有する、場合により置換されていてもよい脂肪族炭素鎖である請求項３２に記載の架橋ポリマー。
【請求項３４】
Ｒ５およびＲ７が独立して、場合により−Ｏ−結合で置換されていてもよい、および場合により−ＮＨ２基またはその塩で置換されていてもよい、炭素原子１〜１０個の直鎖状、環状または分岐状アルキレン基である請求項３２に記載の架橋ポリマー。
【請求項３５】
Ｒ７は、−［（ＣＨ２）１−２１］−；−ＣＨ（ＣＨ３）−；−ＣＨ（イソプロピル）−；−ＣＨ（イソブチル）−；−ＣＨ（ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３）−；−ＣＨ（ＣＨ２ＯＨ）−；−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ３）−；−ＣＨ（ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３）−；−ＣＨ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ５）−；−ＣＨ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ４ＯＨ）−；−ＣＨ（ＣＨ２ＣＯＮＨ２）−；または−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＮＨ２）−であり；
Ｒ５は、−［（ＣＨ２）２−２２］−；−［（ＣＨ２）０−６（Ｃ６Ｈ１０）（ＣＨ２）０−６］−；−［（ＣＨ２）０−６Ｃ６Ｈ４（ＣＨ２）０−６］−；−［ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）１−２１］−；−［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］１−２１］−；−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）１−２２ＣＨ２ＣＨ２−；−［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｘ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙ［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ］−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜５０である）；−［ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘ［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｚ］−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜５０である）；−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２Ｃ（Ｚ’）（ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−（式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜１０であり、Ｚ’は、Ｈ、メチルまたはエチルである）；−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２ＣＨ（［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−（式中、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３〜１００である）；または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２［ＣＨ（ＮＨ２）ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２］０−１０ＣＨ（ＣＯＹＲ）−（ここで、Ｙは、ＯまたはＮＨであり、Ｒは、場合により置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アルキル、アリール、またはアルクアリールである）またはその塩である請求項３２に記載の架橋ポリマー。
【請求項３６】
約０．０００５〜約０．５モル当量の架橋剤が、反応性ペンダント基１個当たりに使用される請求項３２に記載の架橋ポリマー。
【請求項３７】
約０．００５〜約０．５モル当量の架橋剤が、反応性ペンダント基１個当たりに使用される請求項３２に記載の架橋ポリマー。
【請求項３８】
０．０１〜０．２５モル当量の反応性ペンダント基が誘導体化される請求項３２に記載の架橋ポリマー。
【請求項３９】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーを含んでなるヒドロゲル。
【請求項４０】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーを含んでなる導電性ヒドロゲル。
【請求項４１】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーを含んでなる抗菌性組成物。
【請求項４２】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーを含んでなる乳化剤。
【請求項４３】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーを含んでなる増粘剤。
【請求項４４】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーを含んでなるパーソナルケア製品。
【請求項４５】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーが抗菌性である請求項４４に記載のパーソナルケア製品。
【請求項４６】
スキンコンディショナーまたはヘアコンディショナーである請求項４４に記載のパーソナルケア製品。
【請求項４７】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーの有効量を塗布することを含んでなるヒトの皮膚を浄化するまたは滑らかにする方法。
【請求項４８】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーの有効量を塗布することを含んでなる毛髪をコンディショニングする方法。
【請求項４９】
請求項１または請求項１３に記載のポリマーの有効量を微生物と接触させることを含んでなる、少なくとも１種の微生物を殺す、または少なくとも１種の微生物の成長を抑制または防止する方法。
【請求項５０】
表面上の微生物の個体数を低減するのに十分な時間、請求項１または請求項１３に記載のポリマーの有効量と表面を接触させることを含んでなる表面上の微生物の個体数を低減する方法。
【請求項５１】
前記表面が動物の皮膚である請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記動物がヒトである請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
基材に結合された、または組み込まれた請求項１または請求項１３に記載のポリマーを含んでなる抗菌性基材。
【請求項５４】
請求項５３に記載の抗菌性基材を含んでなる物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルダル酸およびその誘導体などのバイオマス由来材料を使用した、新規な架橋ポリマーの製造に関する。これらのポリマーは、ヒドロゲルとして使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
他の有用な生成物を製造するためにバイオマス由来材料を使用する概念は、人類が衣類および道具を製造するために植物材料および動物の毛皮を最初に使用したことから、研究されている。バイオマス由来材料はまた、接着剤、溶媒、照明材料、燃料、インク／塗料／コーティング、着色剤、香料および薬として何世紀にもわたって使用されている。最近、使用価値の高い新規な生成物が生成される化学転化に使用される出発原料として「精製バイオマス」を使用する可能性が研究され始めている。過去２０年間にわたり、再生可能なバイオマス材料のコストは、その多くが石油由来材料と競合する程度にまで低減されている。さらに、石油供給原料から簡単に製造することができない多くの材料が、バイオマスまたは精製バイオマスから得られる可能性がある。これらの固有の高官能化分子の多くは、現在の化学プロセスによって製造されるいずれの生成物とも異なる生成物を生成すると期待される。「精製バイオマス」は、植物バイオマス処理の第１または第２回から誘導される精製化学化合物である。かかる材料の例としては、セルロース、ショ糖、グルコース、フルクトース、ソルビトール、エリトリトール、および種々の植物油が挙げられる。
【０００３】
精製バイオマスの特に有用な種類は、アルダル酸である。糖酸としても知られるアルダル酸は、天然糖に由来する二酸である。アルドースが硝酸などの強酸化剤にさらされると、アルデヒド炭素および炭素含有第１級ヒドロキシル基のどちらもカルボキシル基に酸化される。これらのアルダル酸の魅力的な特徴としては、非常に安価な糖ベース供給原料の使用が挙げられ、適切な酸化プロセスが見出されるならば、それによって、原料のコストが低くなり、最終的には、ポリマーのコストを低くすることができる。さらに、これらのアルダル酸の官能基密度が高いことによって、石油ベース供給原料から手ごろなコストで完全には達成することができない、独特の高価値の機会が提供される。
【０００４】
ヒドロゲル（水和ゲル）は、共有または非共有結合（例えば、イオン結合または水素結合）架橋によってまとめられた高分子の水膨潤性三次元網状構造を含有するポリマーである。水性環境に置かれると、これらの網状構造は、架橋度で認められる範囲まで膨潤する。ヒドロゲルは、医療用途、パーソナルケア製品、コーティング、および界面活性剤などの多くの分野で使用されている。
【０００５】
（特許文献１）には、架橋ポリアリルアミンおよびポリエチレンイミンが開示されている。開示されている架橋剤としては、エピクロロヒドリン、ジエポキシド、ジイソシアネート、α，ω−ジハロアルカン、ジアクリレート、ビスアクリルアミド、塩化スクシニルコリン、およびコハク酸ジメチルが挙げられる。本発明は、ヒドロゲルとして機能し得る新規な架橋ポリマーを提供する。このポリマーは、バイオマス源から誘導することができる架橋性部位を含んでなる。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，４９６，５４５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のそれぞれを１つもしくはそれ以上含んでなる、反復単位を含んでなる直鎖状、分岐状または環状ポリマー主鎖であって、ヒドロカルビレン基が、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状または環状であり、かつ脂肪族、芳香族、直鎖状、分岐状および／または環状ヒドロカルビレン基の組み合わせを含み得る、ポリマー主鎖；および
式Ｉ：
【０００８】
【化１】
2007526941.tif 000002
【０００９】
の少なくとも１つのアルダロイル（ａｌｄａｒｏｙｌ）構造単位を含有する、１つもしくはそれ以上の架橋性単位；
を含んでなる架橋ポリマーである。
【００１０】
反復単位のヒドロカルビレン基およびヘテロ原子は、場合によりＣ１−Ｃ３０ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうち１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基で置換されていてもよくかつ、置換基のヒドロカルビレン基は、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、もしくは環状、またはその組み合わせである。
【００１１】
好ましくは、架橋性単位は、式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、およびＶ：
【００１２】
【化２】
2007526941.tif 000003
【００１３】
（式中、Ｑは、−Ｏ−または−ＮＨ−、またはその塩であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、脂肪族または芳香族ヒドロカルビレン基、直鎖状、分岐状または環状であり、場合により置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合を含有していてもよく、ただしＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール（Ａｌｋａｒｙｌ）、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）のうち１つもしくはそれ以上であり、かつ
式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、およびＶは、ポリマー主鎖に直接結合する。
【００１４】
本発明の他の態様は、架橋剤を基質ポリマーと接触させて、架橋ポリマーを形成することを含んでなるプロセスによって架橋ポリマーを製造される架橋ポリマーであって、
架橋剤が、式ＶＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩ：
【００１５】
【化３】
2007526941.tif 000004
【００１６】
（式中、ＬおよびＬ’が独立して、適切な官能基を含有し、ｎ＝１〜６、ｍ＝０〜４、およびｐ＝１〜４である）のうちの１つもしくはそれ以上であり、
基質ポリマーが：
ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる反復単位で構成される直鎖状、分岐状または環状ポリマー主鎖であって、ヒドロカルビレン基が、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、または環状、またはその組み合わせである、ポリマー主鎖と、
ポリマー主鎖に結合する反応性ペンダント基であって、そのペンダント基が、式−Ｇまたは−Ｒ−Ｇの基であり、
ただし、Ｇは、求核体または求電子体であり；
Ｒは独立して炭素原子１〜２２個の直鎖状、環状または分岐状アルキレン、アリーレン、またはアルカリーレン（ａｌｋａｒｙｌｅｎｅ）基であり、場合によりアルキル、アリール、ヒドロキシ、アミノ、カルボニル、エステル、アミド、アルコキシ、ニトリルまたはハロゲンで置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合（式中、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）を含有していてもよい、反応性ペンダント基と、
を含んでなる架橋ポリマーである。反復単位のヒドロカルビレン基およびヘテロ原子は場合によりＣ１−Ｃ３０ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基で置換されていてもよい。置換基のヒドロカルビレン基は、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、または環状、またはその組み合わせであることができる。好ましくは、ＬおよびＬ’は、アミン、ヒドロキシル、カルボン酸、エステル、ウレタン、尿素、アミド、またはイソシアネートから誘導され；Ｇは、エポキシド、イソシアネート、ベンジルハロゲン化物、アミン、酸ハロゲン化物、エステル、またはアミドである。さらに好ましくは、ＬおよびＬ’は、場合により置換されていてもよい−ＮＨＲ’’、−ＯＲ’’、およびヒドロカルビレン−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’’から選択され、Ｇは、−ＮＨ２、−Ｃ（＝Ｏ）Ｃｌ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’’、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−Ｒ’’−ＮＨ２（ここで、Ｒ’’は独立して、場合により置換されていてもよいヒドロカルビルまたはヒドロカルビレンである）から選択され、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜１、およびｐ＝２〜３である。Ｒ’’上の任意の置換基は、基質ポリマーと架橋剤との反応に直接関与しない、いずれかのヘテロ原子含有基であり；つまり、その置換基は、かかる反応中に置換されず、基質ポリマーと共有結合を形成しないことが好ましい。Ｇとの反応によってポリマーに結合する基は、アザ（−ＮＺ−）またはエーテル（−Ｏ−）結合を含有し得る（例えば、Ｇは、ペグ化され得る）。このプロセスの一実施形態において、誘導体化ペンダント基が架橋剤に対して実質的に非反応性であるように、反応性ペンダント基の１００％未満が誘導体化される。本明細書で使用される「実質的に非反応性」とは、例えば、同一条件下にて非誘導体化ペンダント基の反応率の約２０％以下の、架橋剤との反応率を有することを意味する。ポリマー基質と架橋性基とを接触させる前、間、または後に誘導体化が行われる。好ましくは、反応性ペンダント基は、任意の−（ＮＺ）−、および−Ｏ−結合（Ｚは、水素、場合により置換されていてもよいアルキルまたは場合により置換されていてもよいアリールである）を有する、場合により置換されていてもよい脂肪族炭素鎖を含有するように誘導体化される。
【００１７】
他の実施形態において、架橋剤は、アルダル酸、アルダロラクトン、アルダロジラクトン、アルダロラクトンエステル、アルダル酸モノエステル、アルダル酸ジエステル、またはアルダルアミド（ａｌｄａｒａｍｉｄｅ）、またはその塩から誘導され、基質ポリマーは、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩酸塩、分岐状ポリエチレンイミン、分岐状ポリエチレンイミン塩酸塩、ポリ（アクリロイルクロリド）、ポリ（メタクリロイルクロリド）、ポリ［Ｎ−（ω−アミノアルキル）アクリルアミド］、ポリグリコサミン、カルボキシメチルキトサン、キトサン、キトサン塩酸塩、またはその誘導体もしくは塩を含んでなる。「から誘導される」とは、架橋剤を約６以下の化学反応段階において出発化合物から製造することができ、かつその架橋剤がアルダル構造−Ｃ（＝Ｏ）（ＣＨＯＲ）ｎＣ（＝Ｏ）−（ここで、Ｒは、Ｈまたはアルキルなどの炭素含有基である）を保持することを意味する。
【００１８】
好ましくは、架橋剤は、式ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、およびＸＩＩ：
【００１９】
【化４】
2007526941.tif 000005
【００２０】
のうち１つもしくはそれ以上であり、
上記式中、Ａ１は、
【００２１】
【化５】
2007526941.tif 000006
【００２２】
およびその塩から選択され；
Ａ２は、
【００２３】
【化６】
2007526941.tif 000007
【００２４】
およびその塩から選択され；
上記式中、Ｒ５およびＲ７は独立して、脂肪族または芳香族ヒドロカルビレン基、直鎖状、分岐状または環状であり、場合により置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合（式中、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）を含有していてもよく；Ｒ６は、水素またはＣ１−Ｃ２２のアルキル基である。
【００２５】
このポリマーおよびプロセスを使用して、ポリマーを含んでなる組成物、乳化剤、増粘剤、およびパーソナルケア製品を形成することができる。このポリマーから製造することができるパーソナルケア製品の例としては、スキンコンディショナーおよびヘアコンディショナーが挙げられる。一部の実施形態では、それから製造されるポリマーまたは製品は抗菌性である。
【００２６】
本発明の他の態様は、ヒトの皮膚を浄化し、滑らかにする方法であって、有効量の本発明のポリマーを塗布することを含んでなる方法を含む。少なくとも１種類の微生物を殺す、少なくとも１種類の微生物の成長を抑制または防止する方法であって、発明による有効量の架橋ポリマーと微生物を接触させることを含んでなる方法、表面上の微生物の個体数を低減する方法であって、表面上の微生物の個体数を低減するのに十分な時間、表面を有効量の架橋ポリマーと接触させることを含んでなる方法、基材に結合された、または基材中に組み込まれた、本発明による架橋ポリマーを含んでなる抗菌性基材、およびかかる抗菌性基材を含んでなる物品もまた含まれる。
【００２７】
本発明のこれらのおよび他の態様は、以下の説明および添付の特許請求の範囲に鑑みて、当業者には明らかであるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下の定義が、本明細書および特許請求の範囲の解釈のために用いられる。
【００２９】
ヒドロカルビルとは、単一、二重、または三重炭素−炭素結合によって連結され、したがって、水素原子で置換される炭素原子の直鎖、分岐状または環状配置を意味する。ヒドロカルビル基は、脂肪族および／または芳香族であり得る。ヒドロカルビル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、メチルシクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、ベンジル、フェニル、ｏ−トルイル、ｍ−トルイル、ｐ−トルイル、キシリル、ビニル、アリル、ブテニル、シクロヘキセニル、シクロオクテニル、シクロオクタジエニル、およびブチニルが挙げられる。置換ヒドロカルビル基の例としては、トルイル、クロロベンジル、−（ＣＨ２）−Ｏ−（ＣＨ２）−、フルオロエチル、ｐ−（ＣＨ３Ｓ）Ｃ６Ｈ５、２−メトキシプロピル、および（ＣＨ３）３ＳｉＣＨ２が挙げられる。
【００３０】
「アルキル」とは、飽和ヒドロカルビル基を意味する。アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓ−ブチル、イソブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、２−エチルヘキシル、シクロヘキシルおよびオクチルが挙げられる。
【００３１】
「アリール」とは、構造的に１つもしくはそれ以上のベンゼン環で完全に構成される炭化水素から水素原子を除去することによって概念上形成される一価ラジカルとして定義される基を意味する。アリール基の例としては、ベンゼン、ビフェニル、テルフェニル、ナフタレン、フェニルナフタレン、およびナフチルベンゼンが挙げられる。
【００３２】
「アルクアリール（Ａｌｋａｒｙｌ）」は、アルキル化アリール基；つまり、アルキル基で置換された上記で定義されるアリール基を意味する。
【００３３】
「ヒドロカルビレン」「アルキレン」「アリーレン」または「アルカリーレン」とは、相当する基の二価状態を意味する。
【００３４】
「置換（される）」とは、意図する使用または反応に対して化合物を不安定または不適切にさせない１つもしくはそれ以上の置換基を含有する基を意味する。本明細書では別段の指定がない限り、基が「置換（される）」または「場合により置換されていてもよい」と示される場合には、存在し得る置換基は、カルボキシル、カルボキサミド（第１級、第２級または第３級カルボキサミドを含む）、アシルアミノ、アルコキシカルボニルアミノ、スルホニルアミノ、シアノ、アルコキシ、アルコキシカルボニル、アシルオキシ、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、アミノ（第１級、第２級および第３級アミノを含む）、ヒドロキシ、アルケニル、オキソ、イミノ、ヒドロキシアミノ、ヒドロカルビルオキシイミノを含み、そのヒドロカルビル基は、脂肪族、アリールまたはその２つの組み合わせ、トリヒドロカルビルシリルであることができ、ただし、ヒドロカルビル基はそれぞれ独立して、アルキルまたはアリール、トリヒドロカルビルシロキシであることができ、ただし、ヒドロカルビル基はそれぞれ独立して、アルキルまたはアリール、ニトリ、ニトロソ、ヒドロカルビルチオであることができ、ヒドロカルビル基は、脂肪族、アリールまたはその２つの組み合わせ、ヒドロカルビルスルホニルであることができ、ヒドロカルビル基は、脂肪族、アリールまたはその２つの組み合わせ、ヒドロカルビルスルフィニルであることができ、ヒドロカルビル基は、脂肪族、アリールまたはその２つの組み合わせ、ヒドロカルビルオキシスルホニルであることができ、ヒドロカルビル基は、脂肪族、アリールまたはその２つの組み合わせ、スルホンアミド（第１級、第２級および第３級スルホンアミドを含む）、スルホニル、ジヒドロカルビルフォスフィノであることができ、ただし、ヒドロカルビル基がそれぞれ独立して、アルキルまたはアリール、ジヒドロカルビルオキシフォスフィノであることができ、ヒドロカルビル基がそれぞれ独立して、アルキルまたはアリール、ヒドロカルビルフォスフォニルであることができ、ヒドロカルビル基は、脂肪族、アリールまたはその２つの組み合わせ、ヒドロカルビルオキシフォスフォニルであることができ、ヒドロカルビル基は、脂肪族、アリールまたはその２つの組み合わせ、ホスホンアミド（第１級、第２級および第３級ホスホンアミド）、および前述の塩であることができる。
【００３５】
本発明は、ポリマー主鎖と、少なくとも１つのアルダロイル単位を含有する１つもしくはそれ以上の架橋性単位と、を含んでなる架橋ポリマーに関する。
【００３６】
そのポリマーは、
Ａ）ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基から選択される１つもしくはそれ以上の基を含んでなる反復単位を含んでなる、直鎖状、分岐状または環状ポリマー主鎖であって、そのヒドロカルビレン基が、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、または環状、またはその組み合わせであるポリマー主鎖；
Ｂ）式Ｉ：
【００３７】
【化７】
2007526941.tif 000008
【００３８】
の少なくとも１つのアルダロイル構造単位を含有する、１つもしくはそれ以上の架橋性単位；
を含んでなる。
【００３９】
反復単位のヒドロカルビレン基およびヘテロ原子は、場合によりＣ１−Ｃ３０ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうち１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基で置換されていてもよく、置換基のヒドロカルビレン基は、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、または環状、またはその組み合わせである。
【００４０】
式Ｉに示される架橋剤は、構造単位のいずれかの末端で利用可能な原子価によってポリマー主鎖に結合される。それらは、式Ｉの構造とポリマー主鎖との間に他の原子が存在することなく直接的に、または式Ｉの構造とポリマー主鎖との間の他の原子または構造基で間接的に結合される。例えば、以下に示す一実施形態において、架橋性単位（ｎ＝４）は、−ＮＨ−ＣＨ２−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＨ−ＣＨ２構造単位を介してポリエチレン主鎖に間接的に結合される：
【００４１】
【化８】
2007526941.tif 000009
【００４２】
アルダル酸は、天然糖から誘導される二酸である。アルドースを硝酸などの強酸化剤にさらすと、アルデヒド炭素原子と炭素保持第１級ヒドロキシル基がカルボキシル基に酸化される。二酸のこの種類はアルダル酸（または糖酸）として知られる。アルダロラクトンは、ラクトン化された１つのカルボン酸を有し；アルダロジラクトンは、どちらもラクトン化されている。実例として、Ｄ−グルコースから出発するアルダル酸誘導体を以下に示す。
【００４３】
【化９】
2007526941.tif 000010
【００４４】
本明細書に開示される組成物およびプロセスにおいて、いずれかの立体異性体または立体異性体の混合物を使用することができる。アルダル酸誘導体は、グルカル酸またはガラクタル酸、またはその誘導体、例えばグルカロラクトン、グルカロジラクトン、ガラクタロラクトン、およびジメチルガラクタレートであることができる。
【００４５】
ポリマー主鎖は、−ＮＺ−、−Ｎ＋ＺＺ’−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＺ−、−ＮＺＣ（＝Ｏ）ＮＺ’−、または−ＳｉＺＺ’Ｏ−結合（ここで、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、または置換アリールである）を含有し得る。反復単位上の置換基は、−Ｘ、−Ｏ（Ｚ）、−Ｎ（ＺＺ’）、−Ｎ＋（ＺＺ’Ｚ’’）、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＺ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺＺ’、−Ｃ＝Ｎ＝Ｏ、−Ｏ−、−Ｎ（Ｚ）−、−Ｎ＋（ＺＺ’）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ）−、−Ｎ（Ｚ）Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ’）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｐＮＨ２、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｍＯＨ、または−（ＯＳｉ（ＺＺ’））ｎＯＨ、またはその塩（ここで、Ｘは、ハロゲンであり、Ｚ、Ｚ’、およびＺ’’は独立して、水素または場合により置換されてもよいＣ１−Ｃ２２アルキルまたはアリールであり、ｍは、１〜５０であり、ｎは、１〜１００であり、ｐは、１〜１２である）のうちの１つもしくはそれ以上を含有する。
【００４６】
架橋ポリマーの反復単位は好ましくは、アミノアルキル基、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＺ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺＺ’、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｐＮＨ２、またはその塩のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基を有する脂肪族ヒドロカルビレン基を含んでなる。反復単位は好ましくは、アザヒドロカルビレン反復単位の窒素上の置換基として１つもしくはそれ以上の末端アミノアルキル基またはその塩を有するアザヒドロカルビレンまたはその塩でもある。また好ましくは、反復単位は、アルキルまたはアルダロイル基またはその塩で場合により置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アミノアルキル基のうち１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基を含有する。架橋性単位におけるアルダロイル部位は、グルカロイル、ガラクタロイル、マンナロイル、キシラロイル、またはタータロイルであることが好ましい。
【００４７】
一実施形態において、架橋ポリマーは、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩酸塩、分岐状ポリエチレンイミン、分岐状ポリエチレンイミン塩酸塩、ポリ（アクリロイルクロリド）、ポリ（メタクリロイルクロリド）、ポリ［Ｎ−（ω−アミノアルキル）アクリルアミド］、ポリグリコサミン、カルボキシメチルキトサン、キトサン、キトサン塩酸塩、またはその誘導体もしくはその塩である。例えば、アミン基を有するポリマーは、アルキル化、アシル化、スルホン化、またはイミンまたはアミナル（ａｍｉｎａｌ）を形成するために反応させたアミン基のいくつかを有し得る。また、それらは、１つもしくはそれ以上の塩の形態または部分塩の形態をとることができ、例えば、ポリアリルアミン塩酸塩は、そのｐ−トルエンスルホン酸または酢酸塩に転化することができる。アシルクロリド基を有するポリマーを単官能アルコールまたはアミンと一部反応させて、エステルまたはアミド側鎖を形成することができる。かかる誘導体は、主鎖構造、および好ましくは、その誘導体がそれから誘導される元のポリマーとしての反応性側鎖構造のいくつかを保持する。架橋ポリマーはさらに、式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、またはＶ：
【００４８】
【化１０】
2007526941.tif 000011
【００４９】
（式中、Ｑは、−Ｏ−または−ＮＨ−、またはその塩であり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４は、脂肪族または芳香族ヒドロカルビレン基、直鎖状、分岐状または環状であり、場合により置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合を含有していてもよく、ただし、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）の架橋性単位のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなることができる。
【００５０】
式ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、およびＶによって示される架橋性単位は、構造単位のいずれかの末端で利用可能な原子価によってポリマー主鎖に直接結合される。
【００５１】
好ましくは、Ｒ１は、−［（ＣＨ２）０−２２］−、−（ＣＨ２）ａＣ６Ｈ１０（ＣＨ２）ｂ−、−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）１−２２ＣＨ２ＣＨ２−、−［（ＣＨ２ＣＨ（Ｚ’）Ｏ）１−２２（ＣＨ２）２−３］−（ここで、Ｚ’は、ＨまたはＣＨ３である）、−Ｃ（Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）２−２２−、または−（ＣＨ２）ａ（Ｃ６Ｈ４）（ＣＨ２）ｂ−（ここで、ａ＝０〜６およびｂ＝０〜６である）であり；
Ｒ２は、−［（ＣＨ２）１−２１］−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−ＣＨ（イソプロピル）−、−ＣＨ（イソブチル）−、−ＣＨ（ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ５）−、−ＣＨ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ４ＯＨ）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＣＯＮＨ２）−、または−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＮＨ２）−であり；
Ｒ３は、−［（ＣＨ２）２−２２］−、−［（ＣＨ２）０−６（Ｃ６Ｈ１０）（ＣＨ２）０−６］−、−［（ＣＨ２）０−６Ｃ６Ｈ４（ＣＨ２）０−６］−、−［ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）１−２１］−、−［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］１−２１］−、−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）１−２２ＣＨ２ＣＨ２−、−［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｘ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙ［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ］−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜５０である）、−［ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘ［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｚ］−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜５０である）、−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２Ｃ（Ｚ’）（ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜１０であり、Ｚ’はＨ、メチルまたはエチルであり）、−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２ＣＨ（［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚ＝３〜１００であり）または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２［ＣＨ（ＮＨ２）ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２］０−１０ＣＨ（ＣＯＹＲ）−またはその塩（ここで、ＹはＯまたはＮＨであり、Ｒは、場合により置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アルキル、アリール、またはアルクアリールである）；
Ｒ４は、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ６Ｈ４ＣＨ２−、−（ＣＨ２）１−２２Ｙ’ＣＨ２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−、または−（ＣＨ２）１−２２Ｙ’Ｃ（Ｏ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ２−（ここで、Ｙ’は、ＯまたはＮＨである）である。
【００５２】
Ｒ３部位、−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２Ｃ（Ｚ’）（ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−および−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２ＣＨ（［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−は三価であり、したがって反応して架橋構造を形成することができる。他のポリアルキレン、ポリアルキレンオキシド、およびポリアルキレンアリール構造は、三価、四価、またはそれ以上の多価であり得る。したがって、Ｒ３が多価である場合には、本発明のポリマーは、多価架橋構造中に存在することができ、ポリアルキレンオキシドの空の原子価は、アミンなどの利用可能な官能基によってエンドキャップされている。
【００５３】
好ましくは、ポリマー主鎖反復単位の約０．１％〜約１００％が、架橋性単位に連結されている。さらに好ましくは、ポリマー主鎖反復単位の約１％〜約３０％が架橋性単位に連結されている。
【００５４】
本発明に従って、架橋剤を基質ポリマーと接触させて架橋ポリマーを形成することを含んでなるプロセスによって製造される架橋ポリマーもまた提供され、その架橋剤は、式ＶＩ、ＶＩＩおよびＶＩＩＩ：
【００５５】
【化１１】
2007526941.tif 000012
【００５６】
（式中、ｎ＝１〜６、ｍ＝０〜４、およびｐ＝１〜４である）のうち１つもしくはそれ以上である。好ましくはｎ＝２〜４、ｍ＝０〜１、およびｐ＝２〜３である。
【００５７】
本発明のプロセスにおいて使用される基質ポリマーは、直鎖状、分岐状または環状ポリマー主鎖を含んでなる。その主鎖は、ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる反復単位を含有する。ヒドロカルビレン基は、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、または環状、またはその組み合わせである。反復単位のヒドロカルビレン基およびヘテロ原子は、場合によりＣ１−Ｃ３０ヒドロカルビレン基、ヘテロ原子、およびカルボニル炭素基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基で置換されていてもよく、置換基のヒドロカルビレン基は、脂肪族または芳香族、直鎖状、分岐状、または環状、またはその組み合わせである。
【００５８】
このプロセスにおいて使用されるポリマー主鎖は、−ＮＺ−、−Ｎ＋ＺＺ’−、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）ＮＺ−、−ＮＺＣ（＝Ｏ）ＮＺ’−、または−ＳｉＺＺ’Ｏ−結合（ここで、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アリール、または置換アリールである）を含有し得る。
【００５９】
反復単位上の置換基は好ましくは、−Ｘ、−Ｏ（Ｚ）、−Ｎ（ＺＺ’）、−Ｎ＋（ＺＺ’Ｚ’’）、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＺ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺＺ’、−Ｃ＝Ｎ＝Ｏ、−Ｏ−、−Ｎ（Ｚ）−、−Ｎ＋（ＺＺ’）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ）−、−Ｎ（Ｚ）Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｚ’）−、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｐＮＨ２、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｍＯＨ、または−（ＯＳｉ（ＺＺ’））ｎＯＨ、またはその塩（ここで、Ｘは、ハロゲンであり、Ｚ、Ｚ’、およびＺ’’は独立して、水素、場合により置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アルキル、または場合により置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アリールであり、ｍは、１〜５０であり、ｎは、１〜１００であり、ｐは、１〜１２である）うちの１つもしくはそれ以上である。さらに好ましくは、置換基は、場合によりアルキルまたはアルダロイルまたはその塩で置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アミノアルキル基のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる。反復単位は好ましくは、アミノアルキル基、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＺ、−Ｃ（＝Ｏ）Ｘ、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＺＺ’、または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ（ＣＨ２）ｎＮＨ２、またはその塩（ここで、Ｘは、ハロゲンであり、ＺおよびＺ’は独立して、水素、Ｃ１−Ｃ２２アルキル、置換アルキル、アリール、または置換アリールであり、ｎ＝１〜１２である）のうちの１つもしくはそれ以上を含んでなる置換基を有する脂肪族ヒドロカルビレン基を含んでなる。
【００６０】
反復単位は、アザヒドロカルビレン反復単位のＮ上の置換基として１つもしくはそれ以上の末端アミノ基またはその塩を有する、アザヒドロカルビレンまたはその塩であることができる。
【００６１】
基質ポリマーは、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン塩酸塩、分岐状ポリエチレンイミン、分岐状ポリエチレンイミン塩酸塩、ポリ（アクリロイルクロリド）、ポリ（メタクリロイルクロリド）、ポリ［Ｎ−（ω−アミノアルキル）アクリルアミド］、ポリグリコサミン、カルボキシメチルキトサン、キトサン、キトサン塩酸塩、またはその誘導体もしくはその塩も含んでなることができる。
【００６２】
式−Ｇまたは−Ｒ−Ｇ（式中、Ｇは、求核体または求電子体であり；Ｒは独立して、炭素原子１〜２２個の直鎖状、環状または分岐状アルキレン、アリーレン、またはアルカリーレン基であり、場合によりアルキル、アリール、ヒドロキシ、アミノ、カルボニル、エステル、アミド、アルコキシ、ニトリルまたはハロゲンで置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合を含有していてもよく、ただしＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）の反応性ペンダント基がポリマー主鎖に結合される。
【００６３】
「求電子体」および「求核体」という用語は当業者にはよく知られており、それぞれ電子受容体または電子供与体として働く反応性化学部位として広く定義することができる。好ましくは、Ｇは、エポキシド、イソシアネート、ベンジルハロゲン化物、アミン、酸ハロゲン化物、エステル、またはアミドであり；さらに好ましくは、Ｇは、−ＮＨ２、−Ｃ（＝Ｏ）Ｃｌ、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’’または−Ｃ（＝Ｏ）ＮＨ−Ｒ’’−ＮＨ２（ここで、Ｒ’’は独立して、水素、または場合により置換されていてもよいヒドロカルビルもしくはヒドロカルビレンである）である。最も好ましくは、Ｇは−ＮＨ２である。
【００６４】
ＬおよびＬ’は、適切な官能基を含有すると定義される。本明細書において、適切な官能基は、反応性ペンダント基と容易に共有結合を形成する官能基として定義される。用いられる官能基は、架橋ポリマーの製造に使用される合成方法に応じて異なる。官能基は、Ｏ、Ｎ、Ｓなどのヘテロ原子を含有し、かつ／またはアミン、ヒドロキシル、カルボン酸、エステル、ウレタン、尿素、アミド、またはイソシアネートなどの官能基から誘導することができる。特に有用な官能基は、−ＮＨ−基、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−基、−Ｏ−基、またはその塩を含有する官能基である。好ましくは、適切な官能基は、アミン、ヒドロキシル、カルボン酸、エステル、ウレタン、尿素、アミド、またはイソシアネートから誘導される。さらに好ましくは、ＬおよびＬ’は独立して、−Ｙ−Ｒ（ここで、Ｙは、Ｏ、ＮＨ、またはＳであり、Ｒは、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）から選択される。またさらに好ましくは、ＬおよびＬ’は独立して、場合により置換されていてもよい−ＮＨＲ’’、−ＯＲ’’、およびヒドロカルビレン−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ’’（ここで、Ｒ’’は、場合により置換されていてもよいヒドロカルビレンであり、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜１、およびｐ＝２〜３である）から選択される。
【００６５】
実例として、適切な官能基としてのカルボン酸でキャッピングされた架橋剤はは、ポリマー主鎖上の利用可能なアミンペンダント基と容易に反応すると考えられるだろう。ヒドロキシル基または官能基としてのアミンでエンドキャッピングされた架橋剤は、ポリマー主鎖のアミンペンダント官能基と反応するとは考えられない。しかしながら、主題のポリマー主鎖がペンダント官能基としてカルボン酸またはイソシアネートを有する場合には、アミンまたはヒドロキシル官能基でキャッピングされた架橋剤は、ポリマー主鎖のペンダント基と反応することができる。
【００６６】
他の実施形態において、反応性ペンダント基の１００％未満、好ましくは約５０％まで、さらに好ましくは約２０％までが誘導体化され、架橋剤に対して反応性となる。誘導体化は、架橋剤を基質ポリマーと接触させる前、間または後に誘導体化剤と反応性ペンダント基を接触させることによって行うことができる。好ましくは、反応性ペンダント基は、架橋剤を基質ポリマーと接触させる前に誘導体化される。反応性ペンダント基は、任意の−（ＮＺ）−（ここで、Ｚは、水素、場合により置換されていてもよいアルキルまたは場合により置換されていてもよいアリールである）、および−Ｏ−結合を有する、場合により置換されていてもよい脂肪族炭素鎖を含有するように誘導体化することができる。好ましくは、反応性ペンダント基は、−Ｏ−結合で場合により置換されていてもよい、かつ場合により−ＮＨ２、ハロゲン、ヒドロキシル、またはカルボニル基、またはその塩で置換されていてもよい、炭素原子１〜２２個の直鎖状または分岐状アルキル基、さらに好ましくはＣ１−Ｃ２２アルキル基、最も好ましくはＣ２−Ｃ１８非置換アルキル基を含有するように誘導体化される。
【００６７】
架橋剤は、アルダル酸、アルダロラクトン、アルダロジラクトン、アルダロラクトンエステル、アルダル酸モノエステル、アルダル酸ジエステル、またはアルダラミド、またはその塩から誘導することができる。架橋剤は、グルカル酸、ガラクタル酸、マンナル酸、キシラル酸または酒石酸から誘導されることが好ましい。
【００６８】
他の実施形態において、架橋剤は、式ＩＸ、Ｘ、ＸＩ、ＸＩＩ：
【００６９】
【化１２】
2007526941.tif 000013
【００７０】
の架橋剤であり、
上記式中、Ａ１は、
【００７１】
【化１３】
2007526941.tif 000014
【００７２】
およびその塩から選択され、Ａ２は、
【００７３】
【化１４】
2007526941.tif 000015
【００７４】
およびその塩から選択される。Ｒ５およびＲ７は独立して、脂肪族または芳香族ヒドロカルビレン基、直鎖状、分岐状または環状であり、場合によりアルキル、アリール、ヒドロキシ、アミノ、カルボニル、カルボキシル、エステル、アミド、アルコキシ、ニトリルまたはハロゲン、またはその塩で置換されていてもよく、場合により−Ｏ−、−Ｓｉ（ＺＺ’）Ｏ−、−（Ｃ＝Ｏ）−または−ＮＺ−結合（ここで、ＺおよびＺ’は独立して、水素、アルキル、置換アルキル、アルクアリール、置換アルクアリール、アリール、または置換アリールである）を含有していてもよく、Ｒ６は、水素またはＣ１−Ｃ２２アルキル基である。
【００７５】
好ましくは、Ｒ５およびＲ７は独立して、任意の−（ＮＺ）−（Ｚは、水素、場合により置換されていてもよいアルキルまたは場合により置換されていてもよいアリールである）または−Ｏ−結合を有する、場合により置換されていてもよい脂肪族炭素鎖である。さらに好ましくは、Ｒ５およびＲ７は独立して、−Ｏ−結合で場合により置換されていてもよい、かつ場合により−ＮＨ２基またはその塩で置換されていてもよい、炭素原子１〜１０個の直鎖状、環状、または分岐状アルキレン基である。
【００７６】
また好ましくは、Ｒ７は、−［（ＣＨ２）１−２１］−、−ＣＨ（ＣＨ３）−、−ＣＨ（イソプロピル）−、−ＣＨ（イソブチル）−、−ＣＨ（ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＯＨ）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３）−、−ＣＨ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ５）−、−ＣＨ（ＣＨ２Ｃ６Ｈ４ＯＨ）−、−ＣＨ（ＣＨ２ＣＯＮＨ２）−、または−ＣＨ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＯＮＨ２）−であり；
Ｒ５は、−［（ＣＨ２）２−２２］−、−［（ＣＨ２）０−６（Ｃ６Ｈ１０）（ＣＨ２）０−６］−、−［（ＣＨ２）０−６Ｃ６Ｈ４（ＣＨ２）０−６］−、−［ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）１−２１］−、−［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］１−２１］−、−（ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ）１−２２ＣＨ２ＣＨ２−、−［ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｘ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｙ［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ］−（ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜５０）、−［ＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｘ［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｚ］−（ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜５０）、−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２Ｃ（Ｚ’）（ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−（ｘ＋ｙ＋ｚ＝２〜１０であり、Ｚ’は、Ｈ、メチルまたはエチルである）、−［ＣＨ（ＣＨ３）ＣＨ２Ｏ］ｘＣＨ２ＣＨ（［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｙ−）ＣＨ２［ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）］ｚ−（ｘ＋ｙ＋ｚ＝３〜１００）または−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２［ＣＨ（ＮＨ２）ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２］０−１０ＣＨ（ＣＯＹＲ）−またはその塩（ここで、Ｙは、ＯまたはＮＨであり、Ｒは、場合により置換されていてもよいＣ１−Ｃ２２アルキル、アリール、またはアルクアリールである）である。
【００７７】
使用することができるポリオキサアルキレンアミンの例としては、ジェファーミン（Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）（登録商標）ポリエーテルアミン（ユタ州ソルトレークシティのハンツマン社（Ｈｕｎｔｓｍａｎ  ＬＬＣ，Ｓａｌｔ  Ｌａｋｅ  Ｃｉｔｙ，ＵＴ））をベースとするものが挙げられる。使用することができるポリテトラメチレングリコールの例としては、テレタン（Ｔｅｒｅｔｈａｎｅ）（登録商標）ポリテトラメチレンエーテルグリコール（デラウェア州ウィルミントンのデュポン社（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））をベースとするものが挙げられる。
【００７８】
一部の実施形態において、反応性ペンダント基１個当たり架橋剤約０．０００５〜約０．５モル当量がプロセスで使用される。好ましくは、反応性ペンダント基１個当たり架橋剤約０．００５〜約０．５モル当量、さらに好ましくは反応性ペンダント基１個当たり約０．０１〜０．２５モル当量が使用される。
【００７９】
プロセスは、適切な温度で実施されるが、好ましくは約２０℃〜約１００℃で実施される。プロセスは、ポリマーメルトで行うことができるが、好ましくは溶媒の存在下で行われる。溶媒が反応物または生成物に有害ではないという前提で、溶媒の選択は重要ではない。好ましい溶媒としては、水、ジメチルホルムアミド、ジメチルホルムアミドＬｉＣｌ、ジメチルアセトアミド、ジメチルアセトアミドＬｉＣｌ、エタノール、およびメタノールが挙げられる。
【００８０】
本明細書に開示されるポリマーは、ヒドロゲルとして使用するのに適している。本明細書において、ヒドロゲル（水和ゲル）は、多量の液体、つまり２質量当量（ｍａｓｓ  ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）を超える液体を吸収する材料として定義される。それらは通常、共有または非共有結合架橋によって結合された高分子の水膨潤性三次元網状構造である。水性環境に置かれると、この網状構造は、架橋度で認められる範囲まで膨潤する。
【００８１】
ヒドロゲルは、医療用途、パーソナルケア製品、角質除去製品（ｅｘｆｏｌｉａｎｔ）、湿潤剤、界面活性剤、増粘剤、抗刺激薬、抗菌剤、潤滑剤、乳化剤、送達剤（ｄｅｌｉｖｅｒｙ  ａｇｅｎｔ）、コーティング、および界面活性剤などの多くの用途において有用である。一部の実施形態において、ヒドロゲルは導電性である。かかる用途にさらに適するようにするために、ポリマーを改質して、広範囲の特性を誘導することができる。さらに、本明細書で開示される二価架橋剤は、水可溶性鎖延長剤としてポリウレタンに使用することができ、本明細書に記載のプロセスで製造されたヒドロキシル化ブロックまたはコーム（ｃｏｍｂ）コポリマーを顔料分散剤として使用することができる。他のポリマー材料にコポリマーまたは改質剤として使用する場合、ポリマーは、他の材料に水分吸上げの向上、可染性、および／または難燃性を付与することができる。
【００８２】
本明細書で使用される「抗菌」という用語は、細菌および真菌類を含む微生物を殺すこと、または微生物の成長を防止または抑制することを意味する。「成長の抑制」とは、微生物個体群の成長速度の低減を意味する。「成長の防止」とは、成長が阻止されることを意味する。
【００８３】
本明細書に記載のポリマーは、化粧品において使用するのにも適している。
【００８４】
本明細書に記載の有効量のポリマーを塗布することを含んでなる、ヒトの皮膚を浄化し、かつ／または滑らかにする方法、本明細書に記載の有効量のポリマーを塗布することを含んでなる、毛髪をコンディショニングする方法もまた提供する。
【００８５】
本明細書で使用される「化粧品」は、ヒトの体の魅力を視覚的および／または嗅覚的に向上させることを意図する製品である。同様に、「パーソナルケア製品」は、ヒトの体の外面を浄化すること、滑らかにすること、またはヒトの体の外面の健康、肌触り、または快適さを向上させることを目的とする製品である。多くの製品がどちらのカテゴリーにおいても機能を提供するため、化粧品およびパーソナルケア製品のこれらの定義は、少なくとも一部重複する。化粧品の例は、香水および「オードトワレ」および「オードパルファム」として公知の同様な製品、ハンドローションおよびボディーローション、スキントニック、髭剃り用製品、浴用化粧品、デオドラントおよび制汗剤製品、シャンプーおよびヘアコンディショナーなどのヘアケア製品、口腔ケアおよびデンタルケア製品である。かかる製品は当技術分野でよく知られている。このように、スキンケア製品の例は、Ｈａｒｒｙ’ｓ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃｏｌｏｇｙ，Ｒ．Ｇ．ハリー（Ｈａｒｒｙ），６ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｌｅｏｎａｒｄ  Ｈｉｌｌ  Ｂｏｏｋｓ（１９７３），Ｃｈａｐｔｅｒｓ  ５−１３，１８および３５に記載されており；デオドラントおよび制汗剤の例は、Ｃ．フォックス（Ｆｏｘ），ｃｏｓｍｅｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｔｏｉｌｅｔｒｉｅｓ  １００（Ｄｅｃ．１９８５），ｐ．２７−４１に記載されており；ヘアケア製品の例は、上記のＨａｒｒｙ’ｓ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃｏｌｏｌｇｙ，ｃｈａｐｔｅｒｓ２５−２７に記載されており；デンタルケア製品の例は、Ｍ．パーダー（Ｐａｄｅｒ），Ｏｒａｌ  Ｈｙｇｉｅｎｅ：Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ，（マーセル・デッカー）Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９８８）に記載されている。
【００８６】
パーソナルケア分野で使用するために、ポリマーを改質して、ヘアケア関連製品において保湿性、潤滑性、静電気制御、カール保持性、艶、および／または「コシ」を高めることができる。スキンケア製品の場合には、ポリマーを使用して、角質除去剤（例えば、α−ヒドロキシ酸の代替品として）、保湿剤、界面活性剤、増粘剤、抗刺激薬、抗菌剤、潤滑剤、乳化剤、および送達剤を製造することができる。ポリマーを使用して、局所抗菌物質またはバリア、または異なる配合物における微生物の成長を抑制する添加剤を製造することができ、またはポリマーは、残効性抗菌作用を付与することができる。かかる残効性抗菌作用は、例えば、表面上にポリマーを付着させることによって、または表面上にポリマーを共有結合的または非共有結合的に結合させることによって、表面に付与することができる。ポリマーを適用することができる表面の例としては、鋼、およびプラスチックが挙げられるが、ポリマーを適用することによって、実質的にどの表面も処理することができる。ポリマーを含有する抗菌製品は、ヒトの皮膚を含む動物の皮膚に塗ることができる。
【００８７】
本明細書において定義されるスキンコンディショニング剤としては、皮膚を引き締める収斂薬；外部の皮膚細胞を除去する角質除去剤；滑らかな、柔らかな、柔軟な肌触りおよび外観を維持する役割を果たす皮膚軟化剤（ｅｍｏｌｌｉｅｎｔ）；皮膚の上層の水分含有量を高める保湿剤；皮膚表面から水が蒸発するのを防ぐ閉塞剤；乾燥した皮膚またはダメージを受けた皮膚の肌触りおよび／または外観を高める、あるいは剥がれを低減し、柔軟さを取り戻す種々の化合物；が挙げられる。スキンコンディショニング剤は当技術分野でよく知られており、例えば、（グリーン）Ｇｒｅｅｎらの国際公開第０１０７００９号パンフレットに開示されており、種々の供給元から入手可能である。スキンコンディショニング剤の例としては、α−ヒドロキシ酸、β−ヒドロキシ酸、ポリオール、ヒアルロン酸、Ｄ、Ｌ−パンテノール、ポリサリチレート、ビタミンＡパルミテート、ビタミンＥアセテート、グリセリン、ソルビトール、シリコーン、シリコーン誘導体、ラノリン、天然油、およびトリグリセリドエステルが挙げられる。
【００８８】
ポリマーから製造されるスキンケア、ヘアケア、およびヘアカラー組成物は、例えば、充填剤、界面活性剤、チキソトロープ剤、酸化防止剤、防腐剤防腐剤、染料、顔料、香料、増粘剤、ビタミン、ホルモン、保湿剤、紫外線吸収日焼け止め、湿潤剤、カチオン、アニオン、非イオンまたは両性ポリマー、およびヘアカラー活性物質など、１つもしくはそれ以上の従来の化粧用または皮膚用添加剤または補助剤も含有し得る。かかる補助剤は、化粧品の分野ではよく知られており、例えば、Ｈａｒｒｙ’ｓ  Ｃｏｓｍｅｔｉｃｏｌｏｇｙ，８ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，（マーティン・リーガー）Ｍａｒｔｉｎ  Ｒｉｅｇｅｒ，ｅｄ．，Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（２０００）に開示されている。
【００８９】
ポリマーは、表面消毒剤として、または表面消毒剤として機能するよう設計された配合物中の成分として、機能することもできる。
【００９０】
医療用途で使用する場合には、ポリマーは、水分を保持し、潤滑し、電気を伝導し、治療薬の徐放性を促進し、インプラントの領域に蓄積する望ましくない物質を吸収するコーティングとして働くか、または局所抗菌剤として働くことができる。本発明の材料は、医療用ポリマー接着剤（癒着防止材）の成分として、モノマー架橋剤として、かつ長期間にわたって包帯が巻かれている部分に、包帯によって潰瘍が生じないように、または潰瘍が拡がらないように不活性化することができる接着剤の成分として使用することができる。医療装置の分野において、カテーテル、ステント、または他の医療用インプラントに抗菌剤、抗炎症剤、または抗増殖剤を付けるための生体適合性物質として、ポリマーを使用することができる。徐放性は、ポリマーヒドロゲルマトリックスから少なくとも１つの生物活性物質がゆっくりと拡散することによって達成される。徐放性は、架橋結合の緩徐な加水分解によってさらに促進することができる。
【００９１】
農学においては、ポリマーの用途としては、種子コーティング、マイクロカプセル化剤（より低い毒性、徐放性、および／または化学安定性のため）、表面張力調整剤（塗布性または洗い流し耐性（ｗａｓｈ−ｏｆｆ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を向上させるため）としての使用、または非可溶性活性成分の水溶解性を高めるための使用が挙げられる。
【実施例】
【００９２】
実施例において、別段の指定がない限り、使用される略語は以下の意味を有する。
【００９３】
【表１】
2007526941.tif 000016
【００９４】
分析
別段の指定がない限り、分析を以下のとおり行った。
【００９５】
インヘレント粘度（ηｉｎｈ）
インヘレント粘度は一般に、３０℃でのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）またはｍ−クレゾール中の０．５％溶液として示される。
【００９６】
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）および熱重量分析（ＴＧＡ）
すべてのポリマーのＤＳＣおよびＴＧＡ分析は、窒素下にて１０℃／分で５〜１０ｍｇの試料で行った。試料の温度は、ポリマーの特定および安定性に応じて、−１００℃と低い温度から、３００℃と高い温度までの範囲に及ぶ。最初の熱サイクル後に、一般に試料を冷却し、次いで第２熱サイクルを行った。一般に、報告されるポリマーＤＳＣの結果は、熱履歴の変化の人為的結果を排除するため、第２熱の結果である。
【００９７】
膨潤係数（Ｓｗｅｌｌ  Ｆａｃｔｏｒ）
予め乾燥させた、風袋引きされた、１５０ｍＬフリットガラス濾過漏斗に、ポリマー約１ｇを添加した。漏斗の管をゴム栓で密閉した。漏斗を濾過フラスコ上に置き、約２２℃の蒸留水約１００ｍＬを漏斗に添加する。必要であれば、内容物を攪拌して、水およびポリマーを完全に分散させた。次いで、内容物を１５分間静置しておいた。次いで、ゴム栓を漏斗の管から除去し、５分間漏斗を吸引にかけた。次いで、漏斗の管および底面をエタノールですすぎ、残っている水滴を除去し、次いで、さらに５分間吸引を続けた。残っている水滴をペーパータオルで漏斗から拭き取った。次いで、漏斗および内容物を計量し、ポリマーによって保持された水の量を決定した。
【００９８】
【数１】
2007526941.tif 000017
【００９９】
溶解性
溶解性は一般に、試験溶媒１０ｍＬ中の試験材料０．０１ｇを使用して決定された。試料を含有するバイアルをシェーカートレイによって、２４時間〜４週間のいずれかの時間、室温で絶えず攪拌した。試料の均一性を決定するために目視検査によって溶解性を決定した。密度勾配または屈折率の分散は、不溶性を示すものと解釈した。不溶性であると思われる試料を室温で少なくとも１週間振とうし、多くの場合には２週間以上振とうした。一般に、広範囲の極性および溶媒パラメーターを作用させるために、広範囲の一般的な種類の溶媒を使用した。
【０１００】
皮膜特性
ブレードアプリケーターでガラス上に塗布された大きなフィルムから切断された０．２５インチ×２インチの試料について皮膜特性を決定した。一般に、フィルム厚さは、５ミル以下であった。報告される皮膜特性は、各試料の少なくとも５つの測定値の平均である。
【０１０１】
以下の実施例に記述される反応は、単に実例を示すものであり、正確な構成を表すものではない。
【０１０２】
実施例１〜２８
最初に分子量約６０，０００のポリアリルアミン塩酸塩を水に溶解して、ポリマーを製造した。添加されたＧＤＬによって使用されるであろう、当量のアンモニウム塩酸塩官能基を正確に中和するのに十分な水酸化ナトリウムをその溶液に添加した。一部中和されたポリアリルアミン塩酸塩に、室温のＧＤＬの水溶液を添加した。反応は実質的には、数分のうちに終わった。ＧＤＬでの代表的な重合を以下に示す。
【０１０３】
ＧＤＬを使用した代表的な反応において以下に記載のように、種々の化合物を使用して架橋を行った。ＧＤＬと共に、９ＤＡなどの他の化合物を架橋反応に使用した場合には、それらはどちらも同時に添加された。マントルヒーター、還流冷却器、窒素入口、およびオーバーヘッドスターラーを備えた２５０ｍＬ三口丸底フラスコに、水２０ｍＬ、ポリアリルアミンＨＣｌ２．８０ｇ（０．０３０当量，重量平均分子量６０，０００）、水酸化ナトリウム０．２６ｇ（０．００６６ｍｏｌ）を添加した。均一溶液が得られるまで、この混合物を室温で攪拌した（約１０分間）。この時点で、水１０ｍＬとＧＤＬ０．５７ｇ（０．００３３ｍｏｌ）から調製された均一溶液を、ポリアリルアミンＨＣｌを含有する溶液に室温でゆっくりと注いだ。１〜２分以内に、ゲルが形成した。次いで、室温で約２時間、ゲルを攪拌し、その後に、それをフラスコから取り出した。次いで、メタノール、続いてＴＨＦのアリコート１００ｍＬでゲルを３回洗浄した。次いで、ゲルを８０℃の真空オーブン内で乾燥させ、粒状の白色ヒドロゲルポリマー２．７９ｇ（８９．１％）を得た。その結果を表１に示す。表１に示す架橋％は、アルダル酸を使用した架橋プロセスにおいて結び付けられたアミン窒素全体（ポリアリルアミン塩酸塩からの）に対する％の理論計算である。この計算は、使用されたポリアリルアミン塩酸塩の全重量（アリルアミンのモル当量）およびプロセスに添加されたＧＤＬの総モル当量に基づく。最終的な総架橋度は測定されなかったが、ＮＭＲが転化率１００％未満を示したにもかかわらず、ポリマーがゲル化し、不溶性となったことから仮定される。
【０１０４】
アンモニウム基の５〜１５％のみがＧＤＬと反応した場合には、流延してフィルムを形成することができる、非常に粘性の水溶液が生じた。得られたフィルムは脆いが、出発ポリアリルアミン塩酸塩ホモポリマーよりも脆くない。それより多くのアンモニウム基がＧＤＬと反応した場合と同様に、ゲルが最終的に形成した。アンモニウム塩酸塩の当量の約２２％を中和し、ＧＤＬを当量（分子の両方の末端が反応すると想定されることから約１１％）で添加した場合には、高膨潤性のヒドロゲル（９０と高い膨潤比）が容易に形成された。そのゲルは光学的に透明であり、無色であった。
【０１０５】
表１および２のデータは、ポリマーの製造に使用される成分を変化させることによって、ポリマーにおいて得られる特性のいくつかを示す。
【０１０６】
【表２】
2007526941.tif 000018
【０１０７】
【表３】
2007526941.tif 000019
【０１０８】
【表４】
2007526941.tif 000020
【０１０９】
【表５】
2007526941.tif 000021
【０１１０】
【表６】
2007526941.tif 000022
【０１１１】
【表７】
2007526941.tif 000023
【０１１２】
【表８】
2007526941.tif 000024
【０１１３】
【表９】
2007526941.tif 000025
【０１１４】
【表１０】
2007526941.tif 000026
【０１１５】
【表１１】
2007526941.tif 000027
【０１１６】
実施例２９
ＧＤＬを使用して架橋された改質ポリアリルアミンの合成
マントルヒーター、還流冷却器、窒素入口、およびオーバーヘッドスターラーを備えた２０００ｍＬ三口フラスコに、水５２５ｍＬ、ポリアリルアミン塩酸塩７０ｇ（アミン０．７４９モル当量）、および水酸化ナトリウム２．２４ｇ（０．０５６ｍｏｌ）を添加した。これらの成分を溶解した後、１−ブロモヘキサデカン１７．０８ｇ（０．０５６ｍｏｌ）を添加した。反応混合物を還流で５時間加熱した。その後、反応混合物を室温に冷却し、一晩攪拌した。水酸化ナトリウム５．６０ｇ（０．１４０ｍｏｌ）をさらに、混合物に添加した。水酸化ナトリウムが溶解した後、水１７５ｍＬに溶解されたＧＤＬ１２．１８ｇ（０．０７０ｍｏｌ）を反応混合物に添加した。瞬く間に、ゲルが形成した。次いで、ゲル化した混合物を５０℃で約７時間、穏やかに加熱した。ゲルを濾過し、メタノールで３回洗浄し、次いでＴＨＦで３回洗浄した。次いで、８０℃に設定された真空オーブンにそれを２４時間入れ、ポリマーを乾燥させた。その淡黄色のポリマー（５８．８５ｇ，６０．５％）は膨潤比（ｓｗｅｌｌ  ｒａｔｉｏ）７．９を示した。
【０１１７】
実施例３０Ａ
酒石酸ジエチルを使用して架橋されたポリアリルアミンの合成
この製造は、オーブン乾燥されたガラス器具を使用して、窒素雰囲気下で行った。ポリアリルアミン塩酸塩（重量平均分子量約６０，０００，０．８７６ｇ，９．３６ｍｍｏｌ）を計量して、電磁撹拌子を備えた２０ｍＬシンチレーションバイアルに入れ、水（２ｍＬ）を添加した。水酸化ナトリウム（０．１１３ｇ，２．８３ｍｍｏｌ）の水溶液（１．０ｍＬ）を溶液に一滴ずつ添加することによって、粘性溶液が得られた。水（１．０ｍＬ）中のＬ−酒石酸ジエチル（０．２４０ｍＬ，１．４０ｍｍｏｌ）の溶液を添加し、得られた溶液を周囲温度で３８時間攪拌した。ゲル化した反応混合物をメタノール（１６０ｍＬ）で洗浄し、塩化ナトリウムを除去した。真空乾燥した結果、膨潤比１１２．６（膨潤ゲルを動的吸引に６時間、続いて静的吸引に約２８時間かけた後に決定された）を示す白色の固体（０．８６ｇ，収率９３％）が得られた。
【０１１８】
実施例３０Ｂ
酒石酸ジエチルを使用して架橋されたポリアリルアミンの合成
電磁撹拌子を備えた三つ口５００ｍＬ丸底フラスコ中で、ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）（４２．０４ｇ，アミン基０．４４９３モル）を水１５５ｍＬに一晩溶解した。水２５ｍＬ中の水酸化ナトリウム５．３９２ｇ（０．１３４８モル）の溶液を１０分間にわたって一滴ずつ添加し、水２ｍＬを使用して移動を完了した。得られた淡黄色のシロップに、水１０ｍＬ中のＬ−酒石酸ジエチル１３．８９７ｇ（６７．４０ミリモル）の溶液を攪拌しながら添加し、水２ｍＬを使用して移動を完了した。反応を４日間進行させ、その間、混合物はゲル化し、電磁撹拌子は動かなくなっていた。反応混合物をメタノール２５０ｍＬと合わせ、生成物が沈殿した。得られたゴム状の固体を液体から分離し、ブレンダー中でメタノール２５０ｍＬずつで８回、逐次粉砕し、毎回メタノールをデカントした。その結果得られた固体を粉砕し、真空下で乾燥させて、膨潤係数２２４を示すヒドロゲル３８．４７ｇ（収率８６％）を得た。
【０１１９】
実施例３１
ＧＤＬを使用して架橋されたポリアリルアミンの合成
【０１２０】
【化１５】
2007526941.tif 000028
【０１２１】
オーブン乾燥されたガラス器具を有するドライボックス中で製造を行った。ポリアリルアミン塩酸塩（重量平均分子量約６０，０００，６．８８ｇ，７３．５ｍｍｏｌ）を計量して、電磁攪拌子を備えた５００ｍＬ丸底フラスコ中に入れた。メタノール（２８５ｍＬ）を添加し、溶液を純粋なトリエチルアミン（１２．３ｍＬ，８８．３ｍｍｏｌ）で処理し、続いて、メタノール（１０ｍＬ）中のＧＤＬ（０．１３ｇ，０．７４ｍｍｏｌ）の溶液を一滴ずつ添加した。得られた溶液を周囲温度で４日間攪拌した。反応溶媒の大部分をデカントし、残存する反応混合物を濾過し、真空乾燥させ、膨潤比２２．８を示す白色の固体（１．００ｇ，収率２３％）を得た。ゲルを１９時間膨潤させ、続いて動的吸引を２時間、静的吸引を９時間行って、膨潤試験を繰り返した場合には、膨潤比は２２．４であった。周囲大気に１４時間さらした後、試料は、自重の１９．９倍の水を保持した。
【０１２２】
実施例３２Ａ
Ｎ，Ｎ’−ビス（エトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミドを使用して架橋されたポリアリルアミンの合成
【０１２３】
【化１６】
2007526941.tif 000029
【０１２４】
オーブン乾燥されたガラス器具を有するドライボックス中で製造を行った。ポリアリルアミン塩酸塩（重量平均分子量約６０，０００，６．５５ｇ，７０．０ｍｍｏｌ）を計量して、電磁攪拌子を備えた５００ｍＬ丸底フラスコ中に入れた。メタノール（２７０ｍＬ）を添加し、純粋なトリエチルアミン（１１．７ｍＬ，８４．０ｍｍｏｌ）で溶液を処理し、続いて、メタノール（２０ｍＬ）中のＮ，Ｎ’−ビス（メトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミド（０．２５ｇ，０．６９ｍｍｏｌ）のスラリーで処理した。得られた溶液を周囲温度で４日間攪拌した。反応溶媒を真空下で除去し、油状固体をメタノール（１８０ｍＬ）で繰り返し洗浄した。メタノールスラリー（体積約２０ｍＬ）にペンタン（５０ｍＬ）を添加することによって固体が生成され、それを濾過し、次いで真空乾燥させて、膨潤比６２．８（吸引を２９分間行った後）を示す白色の固体（２．３９ｇ，収率５７％）を得た。ゲルを１６時間膨潤させ、続いて吸引を３４分間行って、膨潤試験を繰り返した場合には、膨潤比は１１８．９であった。周囲大気に２３時間さらした後、試料は、自重の１０８．６倍の水を保持した。
【０１２５】
実施例３２Ｂ
Ｎ，Ｎ’−ビス（エトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミドを使用して架橋されたポリアリルアミンの合成
窒素下の２Ｌ丸底フラスコにおける無水メタノール９５０ｍＬ中のポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）２３．０３ｇ（アミン基０．２４６３モル）に、トリエチルアミン４１．２ｍＬ（０．２９６モル）を３０分間にわたって添加した。総量６５ｍＬの無水メタノール中のＮ，Ｎ’−ビス（エトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミドのスラリーを添加した。混合物を周囲温度で５日間攪拌し、次いで減圧下にて約１５０ｍＬに濃縮した。得られた固体をメタノールから分離し、メタノールで繰り返し洗浄し、次いで真空下で乾燥させて、膨潤係数１２５を示すヒドロゲル１２．９２ｇ（収率８８％）を得た。
【０１２６】
実施例３３
【０１２７】
【化１７】
2007526941.tif 000030
【０１２８】
ポリアリルアミン塩酸塩（重量平均分子量約６０，０００，２．８４ｇ，３０．４ｍｍｏｌ）を計量して、電磁攪拌子を備えた１００ｍＬ丸底フラスコ中に入れた。水（１６ｍＬ）添加し、その溶液を水酸化ナトリウム（０．２７ｇ，６．６７ｍｍｏｌ）の水（４ｍＬ）溶液、続いて水（１０ｍＬ）中のＧＤＬ（０．５８ｇ，３．３４ｍｍｏｌ）の溶液で処理した。反応溶液を周囲温度で一晩攪拌し、ゲル状の混合物が形成した。メタノール５０ｍＬずつでゲルを４回洗浄し、次いで、真空乾燥させて、膨潤比１８６．５（吸引を２時間行った後）を示す白色の固体（２．２６ｇ，収率６９％）を得た。静的吸引にさらに３日間かけた後、試料は、自重の６７．９倍の水を保持した。ゲルを５時間膨潤させ、続いて動的吸引を２時間、静的吸引を２４時間行って、膨潤試験を同じ試料で繰り返した場合には、膨潤比は２０６．０であった。さらに３日間および８日間静的吸引にかけた後、試料はそれぞれ、自重の１７３．８倍および６５．５倍の水を保持した。
【０１２９】
実施例３４
【０１３０】
【化１８】
2007526941.tif 000031
【０１３１】
オーブン乾燥されたガラス器具を使用して、窒素雰囲気下にて製造を行った。ポリアリルアミン塩酸塩（重量平均分子量約６０，０００，１．０１ｇ，１０．８ｍｍｏｌ）を計量して、電磁攪拌子を備えた２０ｍＬシンチレーションバイアルに入れ、水（２ｍＬ）を添加した。水酸化ナトリウム（０．０３３ｇ，０．８３ｍｍｏｌ）の水溶液（１．０ｍＬ）をスラリーに一滴ずつ添加することによって、粘性の溶液が得られた。水（１．５ｍＬ）中のＮ，Ｎ’−ビス（メトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミド（０．１４ｇ，０．４１ｍｍｏｌ）の溶液を添加し、得られた溶液を周囲温度で４５時間攪拌した。ゲル化した反応混合物から、真空下で溶媒を除去し、固体をメタノール（１２５ｍＬ）で洗浄して、塩化ナトリウムを除去した。真空乾燥によって、膨潤比１０５．８（動的吸引を５分間、静的吸引を４５分間行った後）を示す白色の固体（０．９８ｇ，収率８９％）が得られた。周囲大気に２日間さらした後、試料は、自重の９６．５倍の水を保持した。ゲルを４．５時間膨潤させ、続いて動的吸引を５時間、静的吸引を１４時間行って、膨潤試験を同じ試料で繰り返した場合には、膨潤比は１９７．６であった。周囲大気に６日間さらした後、試料は、自重の１６７．８倍の水を保持した。
【０１３２】
実施例３５
【０１３３】
【化１９】
2007526941.tif 000032
【０１３４】
ポリエチレンイミン（数平均分子量＝約１０，０００，重量平均分子量＝約２５，０００，アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）４０８７２７，０．７４ｇ，１７．２ｍｍｏｌ）を計量し、電磁攪拌子を備えた２０ｍＬシンチレーションバイアルに入れ、メタノール（４．５ｍＬ）を添加した。濃塩酸（０．７２ｍＬ，８．６５ｍｍｏｌ）を反応溶液に約１分間かけて一滴ずつ添加し、混合物を周囲温度で３時間攪拌した。メタノール（１ｍＬ）中のＧＤＬ（０．１５ｇ，０．８６２ｍｍｏｌ）の溶液を約１分間かけて反応溶液に一滴ずつ添加した。３時間後に、反応混合物はゲル化し始めたが、攪拌を２４時間続けた。真空下で溶媒を除去し、固体を真空乾燥させて、膨潤比２４．１（静的吸引を１時間行った後）を示す黄色の固体（約０．２ｇ）を得た。周囲大気に５日間さらした後、試料は、自重の９．２倍の水を保持した。ゲルを７．５時間膨潤させ、続いて動的吸引を３５分間行って、膨潤試験を同じ試料で繰り返した場合には、膨潤比は３６．６であった。周囲大気に１日間さらした後、試料は、自重の３４．２倍の水を保持した。
【０１３５】
実施例３６
【０１３６】
【化２０】
2007526941.tif 000033
【０１３７】
ポリエチレンイミン（数平均分子量＝約１０，０００，重量平均分子量＝約２５，０００，アルドリッチ（Ａｌｄｒｉｃｈ）４０８７２７，０．６７ｇ，１５．６ｍｍｏｌ）を計量し、電磁攪拌子を備えた２０ｍＬシンチレーションバイアルに入れ、水（２．５ｍＬ）を添加した。溶液に一滴ずつ、濃塩酸（０．６５ｍＬ）を添加し、続いて固体Ｎ，Ｎ’−ビス（メトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミド（０．１４ｇ，０．３９ｍｍｏｌ）および水（１ｍＬ）を添加した。反応溶液を周囲温度で５日間攪拌した。次いで、真空下で溶媒を除去し、固体を真空乾燥させて、膨潤比１７．６（動的吸引を５０分間、静的吸引を１５分間行った後）を示す無色の固体を得た。ゲルを１５時間膨潤させ、続いて吸引を２．２５時間行って、膨潤試験を同じ試料で繰り返した場合には、膨潤比は２５．５であった。周囲大気に５日間さらした後、試料は、自重の２２．８倍の水を保持した。
【０１３８】
実施例３７
架橋ヒドロゲルの殺菌活性
標準マイクロ振とうフラスコ（ｍｉｃｒｏ−ｓｈａｋｅ  ｆｌａｓｋ）試験によって抗菌活性を決定した。細菌培養液をＴＳＢ（トリプチケース（Ｔｒｙｐｔｉｃａｓｅ）ソイブロス）に接種し、３７℃で一晩２０＋／−２時間、インキュベートした。翌日、０．６ｍＭリン酸緩衝液で希釈することによって、細菌の濃度を約１．０×１０５ｃｆｕ／ｍＬに調節した（ｃｆｕ＝コロニー形成単位）。次いで、ヒドロゲル２．５ｍＬ（０．６ｍＭリン酸緩衝液２．５ｍＬに分散された固体約５０ｍｇ）または０．６ｍＭリン酸緩衝液（対照）２．５ｍＬを含有する培養プレートウェル中に、希釈細菌培養液（２．５ｍＬ）を移した。一定の振とう運動をしているプラットフォーム振とう機上で、培養プレートを室温でインキュベートした。３つの１００ｍＬアリコートを一定間隔をあけて、各ウェルから取り出し、０．６ｍＭリン酸緩衝液で連続的に希釈した。各ウェルからの未希釈試料および希釈試料を２つ組のＴＳＡ（トリプチケースソイ寒天）プレート上にプレーティングし、３７℃で２０±２時間インキュベートした。インキュベーション後、各プレート上の細菌のコロニー数をＱ−カウント装置（Ｑ−ｃｏｕｎｔ  ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）または同等の計数法を用いて計数した。コロニー数を平均し、希釈係数に対して補正することによって正規化し、１ｍＬ当たりのコロニー形成単位（ｃｆｕ）数として報告した。Ｌｏｇ減少（ｌｏｇ  ｒｄｘｎ）＝（未処理対照試料のフラスコにおける微生物の平均ｌｏｇ１０密度）−（処理試料のフラスコにおける微生物の平均ｌｏｇ１０密度）。
【０１３９】
試験された微生物は、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）、カンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｌｂｉｃａｎｓ）である。
【０１４０】
これらのヒドロゲル試料を抗菌活性について試験した。試料Ａは、実施例２９と同様に製造した。試料Ｂは、実施例３０Ａの方法で製造した。試料Ｃは、実施例３１と同様に製造した。結果を表４に示す。
【０１４１】
【表１２】
2007526941.tif 000034
【０１４２】
実施例３８
ポリアリルアミンＨＣｌ、ＧＤＬ、およびジェファーミン（Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）（登録商標）ＥＤＲ−１９２から製造されたヒドロゲルを使用して、調製されたエマルジョン
以下の方法で架橋ヒドロゲルを製造した：水２００ｍＬにポリアリルアミン塩酸塩２８．０ｇ（０．３０当量）を水酸化ナトリウム２．４ｇ（０．０６ｍｏｌ）と共に溶解した。その溶液に、水１００ｍＬに溶解したＧＤＬ５．２ｇ（０．０３０ｍｏｌ）およびジェファーミン（Ｊｅｆｆａｍｉｎｅ）（登録商標）ＥＤＲ−１９２  ２．９ｇ（０．０１５ｍｏｌ）の溶液を添加した。次いで、混合物を５０℃に加熱した。１時間以内に、ゲル化生成物が形成した。そのゲルを室温で一晩「硬化」させておいた。次いで、それを濾過し、ＭｅＯＨ／ＴＨＦで３回洗浄した。次いで、残存するポリマーを８０℃の真空オーブン内で乾燥させて、白色の粒状物質２０．６３ｇ（６１％）を得た。ポリマーは膨潤比８１を示した。
【０１４３】
上記で製造されたポリマー２．０ｇ、パルミチン酸オクチル１７．０ｇ、水１４８ｍＬを使用して、エマルジョンを調製した。２５０ｍＬビーカーにこれらの成分を添加し、５，０００ｒｐｍで５分間駆動するローターステーター正方形孔付きブレードを備えたシルバーソン実験室用ミキサー（Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎ  Ｌａｂ  Ｍｉｘｅｒ）を使用して、乳化させた。濃い、クリーム状の白いエマルジョンが調製された。広口瓶中で室温で８ヶ月保存した後、エマルジョンはごくわずかに分離した。
【０１４４】
実施例３９
ポリ（メタクリロイルクロリド）、ＧＤＬ、およびエチレンジアミンを使用した、架橋ポリマーの製造
マントルヒーター、還流冷却器、窒素入口およびオーバーヘッドスターラーを備えた２５０ｍＬ三つ口丸底フラスコに、ポリ（メタクリロイルクロリド）（ペンシルバニア州ウェリントンのポリサイエンス社（Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＰＡ））６．２５ｇ（０．５９８当量）を含有するジオキサン２５ｍＬを添加した。この溶液に、Ｎ，Ｎ’−ビス（２−アミノエチル）−Ｄ−グルカルアミド（エチレンジアミン１０当量をＤＭＡＣ中のＧＤＬと５０℃で反応させ、白色の沈殿物として生成物を単離することによって製造された）３．５ｇ（０．０１５０ｍｏｌ）を添加した。混合物を攪拌し、５０℃で２１時間にわたって加熱した。この時間の間、茶色から黄色へと、わずかな色の変化が認められたが、ジアミノジアミドはジオキサン溶媒に完全に可溶化しているようには見えなかった。得られた生成物をＴＨＦに注ぎ、濾過し、ＴＨＦで３回洗浄し、淡黄褐色の固体物質２．６５ｇ（２７％）が得られた；Ｔｇ１４９．６７℃；Ｔｇ２６４．１４℃；Ｔｄｅｃ１７５℃−開始；ηｉｎｈ（ＨＦＩＰ）不溶性。
【０１４５】
実施例４０
ＧＤＬを使用して架橋されたキトサンの合成
キトサン（プリメックス（Ｐｒｉｍｅｘ）ＴＭ−６５６，重量平均分子量約７９，０００，脱アセチル化９５％，０．７９ｇ，４．９０ｍｍｏｌ）を計量して、電磁攪拌子を備えた２０ｍＬシンチレーションバイアルに入れた。水（１１．５ｍＬ）を添加し、混合物を周囲温度で１５分間攪拌した。水（１．５ｍＬ）中の塩酸の溶液（３７％，０．２９ｍＬ，３．４５ｍｍｏｌ）を一滴ずつ添加し、得られた粘性淡黄色混合物を周囲温度で１５分間攪拌した。新たに調製された、水（１．５ｍＬ）中のＧＤＬ（０．０９ｇ，５．４０ｍｍｏｌ）の溶液を一滴ずつ添加し、反応混合物を周囲温度で３８時間攪拌し、その結果、黄褐色の均一なゲル状混合物が形成した。溶媒約５ｍＬを真空下で除去し、反応混合物をテトラヒドロフラン１５ｍＬと共に丸底フラスコに移した。得られた沈殿物をテトラヒドロフラン３０ｍＬずつで４回洗浄し、次いで真空乾燥させて、膨潤比３を有する白色の固体（０．７５ｇ）を得た。
【０１４６】
実施例４１
架橋ヒドロゲルによる硬質面の消毒
公認分析化学者協会（ＡＯＡＣ）Ｕｓｅ  Ｄｉｌｕｔｉｏｎ  ｔｅｓｔ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ９５５．１４および９５５．１５に従って、ニュージャージー州フェアフィールドの消費者製品試験会社（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＮＪ）によって試験を行った。
【０１４７】
ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３０ＢによるＬ−酒石酸ジエチル０．１５モル当量（アミン基に対して）と反応させて、架橋されたそのアミン基３０％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＡを製造した。ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３２ＢによるＮ，Ｎ’−ビス（エトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミド０．０１モル当量（アミン基に対して）と反応させて、架橋されたそのアミン基２％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＢを製造した。ヒドロゲルＡは０．５重量％（ｗ／ｖ）、ヒドロゲルＢは１重量％（ｗ／ｖ）で、各ヒドロゲルを脱イオン水に分散させた。
【０１４８】
３０４型ステンレス鋼ペニシリンダー（外径８ｍｍ，内径６ｍｍ，長さ１０ｍｍ）を１Ｎ水酸化ナトリウムに一晩浸し、すすぎ水がフェノールフタレインで中性となるまで、水で洗浄し、０．１％ｗ／ｖアスパラギン水溶液中でオートクレーブにかけた。滅菌ペニシリンダーを空にし、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）（ＡＴＣＣ番号６５３８）またはブタコレラ菌（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｃｈｏｌｅｒａｅｓｕｉｓ）（ＡＴＣＣ番号１０７０８）の４８時間培養ブロス中に無菌で移した（１ｍＬ／シリンダー）。培養ブロスに１５分間浸した後に、ペニシリンダーを空にし、シリンダーが互いに触れずにまっすぐに立つように、滅菌濾紙で裏打ちされた滅菌ガラスペトリ皿に滅菌フックで移した。ペニシリンダーを３７℃で４０分間乾燥させた。
【０１４９】
試験される各ヒドロゲルについては、所定の試験生物を播種したペニシリンダー１０個を個々に、ヒドロゲル水性分散液１０ｍＬに２０℃で１０分間浸した。次いで、各シリンダーをヒドロゲル分散液から取り出し、空にし、レセーンブロス１０ｍＬを含有する一次培養管に入れ、３７℃でインキュベートした。３０分後、レセーンブロス１０ｍＬを含有する二次培養管に各ペニシリンダーを移し、一次および二次培養管のどちらも３７℃で４８時間インキュベートし、その後に、濁度によって明示される微生物成長についてそれらを調べた。
【０１５０】
倍加連続継代培養（ｄｏｕｂｌｅ  ｓｅｒｉａｌ  ｓｕｂｃｕｌｔｕｒｅ）による各抗菌ヒドロゲルの中和は、低レベルの試験生物を管に播種し、成長が示されないことによって、有効であることが示された。試験生物の生存度は、ヒドロゲル懸濁液の代わりに、脱イオン水中の播種されたペニシリンダーをインキュベートすることによって実証された。
【０１５１】
表５における結果から、ヒドロゲルＢが、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）に対して殺菌性であることが実証されている。それは、ブタコレラ菌（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｃｈｏｌｅｒａｅｓｕｉｓ）に対しても活性であるが、ヒドロゲルＢは、使用された条件下で生存しているブタコレラ菌（Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｃｈｏｌｅｒａｅｓｕｉｓ）を完全には根絶しない。
【０１５２】
【表１３】
2007526941.tif 000035
【０１５３】
実施例４２
架橋ヒドロゲルによるスキンクリームの保存
表６に記載の量で成分を混合することによって、スキンクリームを配合した。使用された架橋ヒドロゲルは、実施例３０Ｂにしたがって製造した。
【０１５４】
第１相の成分を合わせて、７７℃に加熱した。第２相の成分を合わせて、７７℃に加熱した。第１相を７７℃に維持し、オーバーヘッドスターラーによって激しく攪拌し、第２相を第１相に添加した。７７℃で１５分間激しく攪拌した後、トリエタノールアミンを混合物に添加した。混合物をさらに１５〜２５分間、７７℃で激しく攪拌した後、外部加熱を中止し、激しく攪拌された混合物を冷却した。混合物の温度が３７〜３８℃に達したら、ダウ・コーニング（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ）２００（登録商標）液体ジメチコーンを添加し、攪拌速度を落とし、混合物を室温に冷却した。
【０１５５】
【表１４】
2007526941.tif 000036
【０１５６】
各スキンクリーム配合物１０ｇにトリプチケースソイブロス５００ｍＬを追加し、手で混合して、細菌の成長を促進した。次いで、各スキンクリーム試料に、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）の一晩培養液の１：１０希釈液１００ｍＬおよび黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）の一晩培養液の１：１０希釈液１００μＬを接種し、各生物に対して約１×１０６ｃｆｕ／ｇ（ｃｆｕ＝コロニー形成単位）の細菌添加が得られた。一定間隔をあけて、接種された各スキンクリームを１０μＬ白金耳で試料採取し、次いでそれをトリプチケースソイ寒天（ＴＳＡ）プレート上に画線塗抹した。プレートを３７℃で２４時間インキュベートし、次いで細菌の成長について調べた。
【０１５７】
表７の結果から、細菌は未保存の対照試料中には残存していたが、架橋ヒドロゲルＢを含有する試料には残存していないことが示されている。
【０１５８】
【表１５】
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【０１５９】
実施例４２Ａ
架橋ヒドロゲルによるスキンクリームの保存
米国薬局方（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ）（ＵＳＰ）２４ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，＜５１＞Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ  Ｔｅｓｔｉｎｇに従って、ニュージャージー州フェアフィールドの消費者製品試験会社によって微生物学的試験を行った。
【０１６０】
ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３０ＢによるＬ−酒石酸ジエチル０．１５モル当量（アミン基に対して）と反応させ、架橋されたそのアミン基３０％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＡを製造した。ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３２ＢによるＮ，Ｎ’−ビス（エトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミド０．０１モル当量（アミン基に対して）と反応させ、架橋されたそのアミン基２％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＢを製造した。
【０１６１】
表８に記載の量で成分を混合することによって、スキンクリームを配合した。第１相の成分を合わせて、７７℃に加熱した。第２相の成分を合わせて、７７℃に加熱した。第１相を７７℃に維持し、オーバーヘッドスターラーによって激しく攪拌し、第２相を第１相に添加した。７７℃で１５分間激しく攪拌した後、トリエタノールアミンを混合物に添加した。混合物をさらに１５〜２５分間、７７℃で激しく攪拌した後、外部加熱を中止し、激しく攪拌された混合物を冷却した。混合物の温度が３７〜３８℃に達したら、ダウ・コーニング（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ）２００（登録商標）液体ジメチコーンを添加し、攪拌速度を落とし、混合物を室温に冷却した。
【０１６２】
【表１６】
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【０１６３】
以下に記載の微生物試験は、ニュージャージー州フェアフィールドの消費者製品試験会社（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＮＪ）によって行った。各スキンクリーム配合物２０ｇ分を滅菌ガラス容器中に無菌的に移し、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）（ＡＴＣＣ番号６５３８）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）（ＡＴＣＣ番号８７３９）、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）（ＡＴＣＣ番号９０２７）、カンジダアルビカンス（Ｃａｎｄｉｄａ  ａｌｂｉｃａｎｓ）（ＡＴＣＣ番号１０２３１）またはアスペルギルスニガー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ  ｎｉｇｅｒ）（ＡＴＣＣ番号１６４０４）１×１０８ｃｆｕ／ｍＬ培養液１００μＬを接種し、１×１０５〜１×１０６ｃｆｕ／ｇの微生物添加を得た。接種された試料を光から保護して２０〜２５℃でインキュベートした。一定間隔をあけて、接種された各スキンクリームの試料を連続的に１０倍に希釈し、細菌に関しては２０〜２５℃で３日間インキュベートされたトリプチケースソイ寒天（ＴＳＡ）プレートおよび真菌に関しては２０〜２５℃で５日間インキュベートされたサブローデキストロース寒天（ＳＤＡ）プレートを使用して、混釈平板法によって微生物数を決定した。
【０１６４】
表９の結果から、ヒドロゲルによって、スキンクリーム配合物中のグラム陽性菌（黄色ブドウ球菌（Ｓ．ａｕｒｅｕｓ））およびグラム陰性菌（大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）、緑膿菌（Ｐ．ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ））および酵母（カンジダアルビカンス（Ｃ．ａｌｂｉｃａｎｓ））の殺菌速度が増加していることが示されている。カビ（アスペルギルスニガー（Ａ．ｎｉｇｅｒ））に対する活性は、試験された２つのヒドロゲル組成物によって実証されなかった。
【０１６５】
【表１７】
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【０１６６】
実施例４３
架橋ヒドロゲルのヒト反復障害パッチ試験（Ｈｕｍａｎ  ｒｅｐｅａｔ  Ｉｎｓｕｌｔ  Ｐａｔｃｈ  Ｔｅｓｔ）
ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３０ＢによるＬ−酒石酸ジエチル０．１５モル当量（アミン基に対して）と反応させ、架橋されたそのアミン基３０％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＡを製造した。ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３２ＢによるＮ，Ｎ’−ビス（エトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミド０．０１モル当量（アミン基に対して）と反応させ、架橋されたそのアミン基２％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＢを製造した。ヒドロゲルＡは０．５重量％（ｗ／ｖ）、ヒドロゲルＢは０．８重量％（ｗ／ｖ）で、各ヒドロゲルを脱イオン水に分散させた。
【０１６７】
反復障害パッチ試験は、ニュージャージー州フェアフィールドの消費者製品試験会社（Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＮＪ）によって行った。この試験を受ける被験者５２名は、３２〜６８歳の男性１２名、２２〜７９歳の女性４０名を含んだ。被験者は、目で確認可能な皮膚疾患はなく、健康であり、妊娠または授乳しておらず、研究の結果に影響を及ぼす可能性のある、医者による治療を受けておらず、または薬を服用しておらず、研究開始前の少なくとも７日間、局所または全身ステロイド薬または抗ヒスタミン薬を使用していない。
【０１６８】
０．２ｍＬまたは接触面を覆うのに十分な量の各ヒドロゲル分散液を接着包帯の３／４インチ×３／４インチ吸収パッドに塗布した。次いで、各被験者の肩甲骨の間のマーク箇所に包帯を付け、密封パッチを形成した。パッチを同じ部位に１週間に３回（一般に、月曜日、水曜日、金曜日）連続して３週間（合計９回）貼付した。接触して２４時間後に、各パッチを除去した。貼付部位を調べ、最初のパッチの除去時および最初のパッチを除去して２４時間後に再び評点付けした。その後、貼付部位を調べ、各パッチを取り外して２４〜４８時間後、一般にその後のパッチ貼付直前に評点付けした。したがって、各被験者の貼付部位を誘導相（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｐｈａｓｅ）中に１０回調べた。最終誘導パッチを付けてから約２週間後に、上述の同じ手順に従って、惹起パッチ（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ  ｐａｔｃｈ）を元の部位に隣接する新たな部位に貼付した。貼付して２４時間後にパッチを除去し、その部位を調べ、評点付けした。惹起部位（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ  ｓｉｔｅ）を調べ、惹起パッチを除去して４８時間後に再び評点付けした。
【０１６９】
各時点で、誘導（Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ）または惹起（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）部位を調べ、それを以下のスケール：０＝目に見える皮膚反応なし、＋＝ほとんど認知できない、または斑点の紅斑、１＝試験部位の大部分に及ぶ軽度の紅斑、２＝軽度の浮腫が存在する可能性を伴う中度の紅斑、３＝浮腫の可能性を伴う著しい紅斑、４＝浮腫、水疱発生、水疱または潰瘍化の可能性を伴う重度の紅斑に従って評点付けした。試験されたどちらの材料についても、すべてのスコア（被験者５２名それぞれに対する誘導１０回および惹起２回）が０であった。さらに、研究を開始したが、試験材料に関係しない様々な理由により中止した被験者５名もまた、評点０のみとした。このように、ヒドロゲルＡおよびヒドロゲルＢは、皮膚の刺激またはアレルギー性接触感作を示さなかった。
【０１７０】
実施例４４
架橋ヒドロゲルの殺菌速度
ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３２ＡによるＮ，Ｎ’−ビス（エトキシカルボニルメチル）−Ｄ−グルカルアミド０．０１モル当量（アミン基に対して）と反応させ、架橋されたそのアミン基２％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＡを製造した。ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３０ＡによるＬ−酒石酸ジエチル０．１５モル当量（アミン基に対して）と反応させ、架橋されたそのアミン基３０％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＢを製造した。ポリ（アリルアミン塩酸塩）０．９００ｇ、水酸化ナトリウム０．１９２ｇ、Ｌ−酒石酸ジエチル０．４１２ｍＬを使用し、メタノールで洗浄する前に８８時間反応を進めたことを除いては、ポリ（アリルアミン塩酸塩）（重量平均分子量６０，０００）を実施例３０によるＬ−酒石酸ジエチル０．２５モル当量（アミン基に対して）と反応させ、架橋されたそのアミン基５０％を公称的に有するポリマーを生成することによって、ヒドロゲルＣを製造した。
【０１７１】
各ヒドロゲルについて、０．６ｍＭリン酸緩衝液２５ｍＬ中にヒドロゲル５ｍｇを分散させ一晩攪拌し、暴露された大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）ＡＴＣＣ番号２５９２２の培養ブロス（約１．０×１０５ｃｆｕ／ｍＬ）２５ｍＬを添加することによって、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）１００ｐｐｍの添加を行った。１５、３０、６０、１２０、１８０、および２４０分後、試験混合物のアリコートを取り出し、９６ウェル・マイクロタイタープレートにおいてＴＳＢで連続的に１：１０に希釈した。３７℃で一晩インキュベートした後、最確数（ＭＰＮ）プロトコルを用いて、それぞれのプレートを微生物の成長について評点付けし、ｌｏｇ減少を（未処理対照試料おける微生物の平均ｌｏｇ１０密度）−（処理試料における微生物の平均ｌｏｇ１０ＭＰＮ密度）として計算した。
【０１７２】
バッファー５０ｍＬ中のヒドロゲル１ｍｇを使用し、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）ＡＴＣＣ番号２５９２２の培養ブロス（約１．０×１０５ｃｆｕ／ｍＬ）５０ｍＬを添加したことを除いては、各ヒドロゲルへの暴露された大腸菌の１０ｐｐｍの添加を同様に行った。
【０１７３】
表１０の結果から、１００ｐｐｍで存在する場合には、３つすべてのヒドロゲルが生存可能な大腸菌を除去することが示されている。１０ｐｐｍの添加では、ヒドロゲルＡの殺菌速度が、ヒドロゲルＣの殺菌速度よりも速いヒドロゲルＢの殺菌速度よりも速いことがさらに明らかとなっている。
【０１７４】
【表１８】
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【国際調査報告】
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