(57)【要約】本開示は、ビスカチオンまたはトリスカチオン両親媒性物質である化合物を含む抗菌組成物、およびそのような抗菌組成物の作製方法、および抗菌用途のためのそのような化合物または組成物の使用方法を提供する。抗菌組成物は、Rが無置換または置換されていてもよいメチレン基であり、sが1〜6の範囲の整数であり、R1、R2、R3、またはR4が、Hであるかまたは無置換もしくは置換されていてもよいC1-4アルキルであり、Xがハロゲンであり、mおよびnが5〜25の範囲の整数であり、かつmがnと等しくない、式（I）を有する化合物を含み得る。あるいは、抗菌組成物は、R1、R2、R3、R4、R5、またはR6が、Hであるかまたは無置換もしくは置換されていてもよいC1-4アルキルであり、XまたはYがハロゲンであり、かつmおよびnが5〜25の範囲の整数である、式（III）または（IV）を有する化合物を含み得る。2016535785.tif 000107
2016535785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物を死滅させる、またはその増殖を阻害する方法であって、以下の式を有する化合物を含む抗菌組成物を適用する段階を含む、方法：
2016535785.tif 000097
式中、
Rは、無置換または-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいメチレン基であり、
sは1〜6の範囲の整数であり、
R1、R2、R3、またはR4は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
Xはハロゲンであり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつ
mはnと等しくない。
【請求項２】
Rがメチレン基であり、
sが2〜5の範囲の整数であり、
R1、R2、R3、またはR4がC1-4アルキルであり、かつ
Xが塩素または臭素である、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
抗菌組成物が、化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される以下の式を有する化合物を含む、請求項1に記載の方法：
2016535785.tif 000098
式中、
sは1〜6の範囲の整数であり、
Xはハロゲンであり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつmはnと等しくない。
【請求項４】
sが2〜5の範囲の整数であり、かつ
Xが塩素または臭素である、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
m＋nが18〜36の範囲であり、かつmとnとの間の差が1〜10の範囲である、請求項3に記載の方法。
【請求項６】
化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物が臭化物であり、かつ下記からなる群より選択される、請求項3に記載の方法：
化合物（20、2、16）、化合物（20、2、14）、化合物（20、2、14）、化合物（20、2、10）、化合物（20、2、8）、化合物（20、2、6）、化合物（18、2、16）、化合物（18、2、14）、化合物（18、2、12）、化合物（18、2、10）、化合物（16、2、8）、化合物（14、2、12）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）、化合物（13、2、10）および化合物（10、2、8）。
【請求項７】
m＋nが20〜24の範囲であり、かつmとnとの間の差が1〜8の範囲である、請求項3に記載の方法。
【請求項８】
化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物が臭化物であり、かつ下記からなる群より選択される、請求項3に記載の方法：
化合物（16、2、8）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）および化合物（11、2、10）。
【請求項９】
抗菌組成物を、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物からなる群より選択される微生物のうち少なくとも1つの群を死滅させる、もしくはその増殖を阻害するため、またはすでに確立されたバイオフィルムを死滅もしくは分散させるために用いる、請求項1に記載の方法。
【請求項１０】
以下の式を有する化合物、および担体を含む抗菌組成物：
2016535785.tif 000099
式中、
Rは無置換または-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいメチレン基であり、
sは1〜6の範囲の整数であり、
R1、R2、R3、またはR4は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
Xはハロゲンであり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつ
mはnと等しくない。
【請求項１１】
Rがメチレン基であり、
sが2〜5の範囲の整数であり、
R1、R2、R3、またはR4がC1-4アルキルであり、かつ
Xが塩素または臭素である、請求項10に記載の抗菌組成物。
【請求項１２】
式（I）を有する化合物が、化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される以下の式を有する化合物である、請求項10に記載の抗菌組成物：
2016535785.tif 000100
式中、
sは1〜6の範囲の整数であり、
Xはハロゲンであり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつmはnと等しくない。
【請求項１３】
sが2〜5の範囲の整数であり、かつ
Xが塩素または臭素である、請求項12に記載の抗菌組成物。
【請求項１４】
m＋nが18〜36の範囲であり、かつmとnとの間の差が1〜10の範囲である、請求項12に記載の抗菌組成物。
【請求項１５】
化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物が臭化物であり、かつ下記からなる群より選択される、請求項12に記載の抗菌組成物：
化合物（20、2、16）、化合物（20、2、14）、化合物（20、2、14）、化合物（20、2、10）、化合物（20、2、8）、化合物（20、2、6）、化合物（18、2、16）、化合物（18、2、14）、化合物（18、2、12）、化合物（18、2、10）、化合物（16、2、8）、化合物（14、2、12）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）、化合物（13、2、10）および化合物（10、2、8）。
【請求項１６】
m＋nが20〜24の範囲であり、かつmとnとの間の差が1〜8の範囲である、請求項12に記載の抗菌組成物。
【請求項１７】
化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物が臭化物であり、かつ下記からなる群より選択される、請求項12に記載の抗菌組成物：
化合物（16、2、8）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）および化合物（11、2、10）。
【請求項１８】
抗菌組成物の作製方法であって、以下の式を有する化合物および担体を混合する段階を含む、方法：
2016535785.tif 000101
式中、
Rは、無置換または-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいメチレン基であり、
sは1〜6の範囲の整数であり、
R1、R2、R3、またはR4は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
Xはハロゲンであり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつ
mはnと等しくない。
【請求項１９】
Rがメチレン基であり、
sが2〜5の範囲の整数であり、
R1、R2、R3、またはR4がC1-4アルキルであり、かつ
Xが塩素または臭素である、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
式（I）を有する化合物が、化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される以下の式を有する化合物である、請求項18に記載の方法：
2016535785.tif 000102
式中：
sは1〜6の範囲の整数であり、
Xはハロゲンであり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつmはnと等しくない。
【請求項２１】
sが2〜5の範囲の整数であり、かつ
Xが塩素または臭素である、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
m＋nが20〜24の範囲であり、かつmとnとの間の差が1〜8の範囲である、請求項20に記載の方法。
【請求項２３】
化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物が臭化物であり、かつ下記からなる群より選択される、請求項20に記載の方法：
化合物（16、2、8）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）および化合物（11、2、10）。
【請求項２４】
以下の式を有する化合物の有効量を含む抗菌組成物：
2016535785.tif 000103
式中、
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
XまたはYはハロゲンであり、かつ
mおよびnは5〜25の範囲の整数である。
【請求項２５】
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6が、Hまたは無置換C1-4アルキルであり、かつ
XまたはYが、塩素、臭素またはヨウ素である、請求項24に記載の抗菌組成物。
【請求項２６】
mがnと等しい、請求項24に記載の抗菌組成物。
【請求項２７】
mがnと等しくない、請求項24に記載の抗菌組成物。
【請求項２８】
mおよびnが10〜14の範囲の整数である、請求項24に記載の抗菌組成物。
【請求項２９】
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6がメチルであり、Xが臭素であり、Yがヨウ素であり、かつ式（III）または（IV）を有する化合物が、それぞれ化合物（m、2、0、2、n）または（m、2、1、2、n）と表示される、請求項24に記載の抗菌組成物。
【請求項３０】
式（III）または（IV）を有する化合物が下記からなる群より選択される、請求項29に記載の抗菌組成物：
化合物（10、2、0、2、10）、化合物（11、2、0、2、11）、化合物（12、2、0、2、12）、化合物（13、2、0、2、13）、化合物（14、2、0、2、14）、化合物（10、2、0、2、11）、化合物（10、2、0、2、12）、化合物（10、2、0、2、13）、化合物（10、2、0、2、14）、化合物（11、2、0、2、12）、化合物（11、2、0、2、13）、化合物（11、2、0、2、14）、化合物（12、2、0、2、13）、化合物（12、2、0、2、14）、化合物（13、2、0、2、14）、
化合物（10、2、1、2、10）、化合物（11、2、1、2、11）、化合物（12、2、1、2、12）、化合物（13、2、1、2、13）、化合物（14、2、1、2、14）、化合物（10、2、1、2、11）、化合物（10、2、1、2、12）、化合物（10、2、1、2、13）、化合物（10、2、1、2、14）、化合物（11、2、1、2、12）、化合物（11、2、1、2、13）、化合物（11、2、1、2、14）、化合物（12、2、1、2、13）、化合物（12、2、1、2、14）および化合物（13、2、1、2、14）。
【請求項３１】
抗菌組成物の作製方法であって、以下の式を有する化合物の有効量を担体と混合する段階を含む、方法：
2016535785.tif 000104
式中、
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
XまたはYはハロゲンであり、かつ
mおよびnは5〜25の範囲の整数である。
【請求項３２】
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6がHまたは無置換C1-4アルキルであり、かつ
XまたはYが、塩素、臭素またはヨウ素である、請求項31に記載の方法。
【請求項３３】
mがnと等しい、請求項31に記載の方法。
【請求項３４】
mがnと等しくない、請求項31に記載の方法。
【請求項３５】
mおよびnが10〜14の範囲の整数である、請求項31に記載の方法。
【請求項３６】
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6がメチルであり、Xが臭素であり、Yがヨウ素であり、かつ式（III）または（IV）を有する化合物が、それぞれ化合物（m、2、0、2、n）または（m、2、1、2、n）と表示される、請求項31に記載の方法。
【請求項３７】
式（III）または（IV）を有する化合物が下記からなる群より選択される、請求項31に記載の方法：
化合物（10、2、0、2、10）、化合物（11、2、0、2、11）、化合物（12、2、0、2、12）、化合物（13、2、0、2、13）、化合物（14、2、0、2、14）、化合物（10、2、0、2、11）、化合物（10、2、0、2、12）、化合物（10、2、0、2、13）、化合物（10、2、0、2、14）、化合物（11、2、0、2、12）、化合物（11、2、0、2、13）、化合物（11、2、0、2、14）、化合物（12、2、0、2、13）、化合物（12、2、0、2、14）、化合物（13、2、0、2、14）、
化合物（10、2、1、2、10）、化合物（11、2、1、2、11）、化合物（12、2、1、2、12）、化合物（13、2、1、2、13）、化合物（14、2、1、2、14）、化合物（10、2、1、2、11）、化合物（10、2、1、2、12）、化合物（10、2、1、2、13）、化合物（10、2、1、2、14）、化合物（11、2、1、2、12）、化合物（11、2、1、2、13）、化合物（11、2、1、2、14）、化合物（12、2、1、2、13）、化合物（12、2、1、2、14）および化合物（13、2、1、2、14）。
【請求項３８】
微生物を死滅させる、またはその増殖を阻害する方法であって、以下の式を有する化合物を担体と共に含む抗菌組成物を適用する段階を含む、方法：
2016535785.tif 000105
式中、
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
XまたはYはハロゲンであり、かつ
mおよびnは5〜25の範囲の整数である。
【請求項３９】
抗菌組成物を、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物からなる群より選択される微生物のうち少なくとも1つの群を死滅させる、もしくはその増殖を阻害するため、またはすでに確立されたバイオフィルムを死滅もしくは分散させるために用いる、請求項38に記載の方法。
【請求項４０】
式（III）または（IV）を有する化合物を含む抗菌組成物を含むフィルムまたはコーティングを形成する段階を含む、請求項38に記載の方法。
【請求項４１】
以下の構造を有する、固体表面上に結合した化合物を含むフィルムまたはコーティング：
2016535785.tif 000106
式中、
R1、R2、R3、R4、またはR6は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R5'は、無置換または-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよい化学アルキレン部分であり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
XまたはYはハロゲンであり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつ
Lは官能基を含むリンカーである。
【請求項４２】
R1、R2、R3、R4、またはR6がHまたは無置換C1-4アルキルであり、
R5'がC1-4アルキレンであり、かつ
XまたはYが、塩素、臭素またはヨウ素である、請求項41に記載のフィルムまたはコーティング。
【請求項４３】
mがnと等しい、請求項41に記載のフィルムまたはコーティング。
【請求項４４】
mがnと等しくない、請求項41に記載のフィルムまたはコーティング。
【請求項４５】
mおよびnが10〜14の範囲の整数である、請求項41に記載のフィルムまたはコーティング。
【請求項４６】
R1、R2、R3、R4、またはR6がメチルであり、R5'がメチレンであり、Xが臭素であり、かつYがヨウ素である、請求項41に記載のフィルムまたはコーティング。
【請求項４７】
Lが、-NH-CO-、-C(O)-、およびアルキレン基のうち少なくとも1つを含む、請求項41に記載のフィルムまたはコーティング。
【請求項４８】
細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物からなる群より選択される微生物のうち少なくとも1つの群を死滅させる、もしくはその増殖を阻害する、またはすでに確立されたバイオフィルムを死滅もしくは分散させるよう構成される、請求項41に記載のフィルムまたはコーティング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張と相互参照
本出願は、2013年11月5日提出の米国特許第仮出願第61/900,037号の恩典を主張し、この出願はその全体が参照により本明細書に明白に組み入れられる。
【０００２】
分野
本開示は、抗菌組成物および関連する方法に関する。より具体的には、開示する主題は、ビスカチオンまたはトリスカチオン両親媒性物質を含む組成物、および抗菌用途のためのそのような両親媒性物質の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
ヒト病原体の蔓延に対抗するための化学物質の調製は、薬品化学なる用語が作り出されるはるか以前からの課題である。飲料の発酵から漂白剤の調製まで、微生物の病原性効果を最小限にする化合物の容易な生産は、重要な関心事であった。最も強力な抗生物質でさえ菌に耐性が発生することで、抗菌化合物の継続的研究が重大なままであることは確実となっている。
【発明の概要】
【０００４】
本概要は、本発明の性質および物質を簡単に示すための、本発明の概要を提示するために提供する。これは特許請求の範囲の範囲または意味を解釈または限定するために使用されるものではないとの理解の下で提出する。
【０００５】
本開示は、ビスカチオンまたはトリスカチオン両親媒性物質である化合物を含む抗菌組成物、およびそのような抗菌組成物の作製方法、および抗菌用途のためのそのような化合物または組成物の使用方法を提供する。本開示において提供する化合物または組成物は、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物を含むがそれらに限定されるわけではない、微生物を死滅させる、もしくはその増殖を阻害する能力、微生物感染の重症度を減弱させる能力、またはすでに確立された細菌バイオフィルムを、死滅、根絶もしくは分散させる能力（すなわち、抗バイオフィルム用途）を有する。
【０００６】
いくつかの態様において、本開示は、微生物を死滅させる、またはその増殖を阻害する方法であって、以下の式を有する化合物を含む抗菌組成物を適用する段階を含む方法を提供する：
2016535785.tif 000003
式中、
Rは、無置換または-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいメチレン基であり、
sは1〜6の範囲の整数であり、
R1、R2、R3、またはR4は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
Xはハロゲン（アニオンの形の）であり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつ
mはnと等しくない。
【０００７】
例えば、いくつかの態様において、Rはメチレン基であり、かつsは2〜5の範囲の整数である。R1、R2、R3、またはR4はC1-4アルキルであり、かつXは、フッ素、塩素、臭素もしくはヨウ素、トシラート、シトラート、任意の適切なアニオンまたはその組み合わせである。
【０００８】
いくつかの態様において、抗菌組成物は、化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される以下の式を有する化合物を含む：
2016535785.tif 000004
式中、sは1〜6の範囲の整数であり、Xはアニオンの形のハロゲンであり、mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつmはnと等しくない。例えば、sは2〜5の範囲の整数であり、かつXは塩素または臭素（塩化物イオンまたは臭化物イオンの形の）である。式（II）を有する化合物は、非対称構造を有する、ビ(四級アンモニア)ハロゲン化物である。
【０００９】
いくつかの態様において、m＋nは18〜36の範囲であり、かつmとnとの間の差は1〜10の範囲である。化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物は臭化物であり得、下記からなる群より選択され得る：化合物（20、2、16）、化合物（20、2、14）、化合物（20、2、14）、化合物（20、2、10）、化合物（20、2、8）、化合物（20、2、6）、化合物（18、2、16）、化合物（18、2、14）、化合物（18、2、12）、化合物（18、2、10）、化合物（16、2、8）、化合物（14、2、12）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）、化合物（13、2、10）および化合物（10、2、8）。
【００１０】
いくつかの態様において、m＋nは20〜24の範囲である。mとnとの間の差は1〜8の範囲である。化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物は、臭化物であり得、下記からなる群より選択され得る：化合物（16、2、8）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）および化合物（11、2、10）。
【００１１】
いくつかの態様において、本開示は、前述の式（I）を有する化合物、および溶媒などの担体を含む抗菌組成物を提供する。抗菌組成物は他の成分および添加剤を含むこともできる。いくつかの態様において、そのような抗菌組成物中の式（I）を有する化合物は、前述の化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物である。
【００１２】
本開示は、抗菌組成物の作製方法であって、式（I）を有する化合物および溶媒などの担体を混合する段階を含む方法も提供する。いくつかの態様において、そのような方法は、担体または他の成分および前述の化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物を混合する段階を含む。
【００１３】
別の局面において、本開示は、以下の式を有する化合物の有効量を含む抗菌組成物を提供する：
2016535785.tif 000005
式中、
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
XまたはYはハロゲン（アニオンの形の）であり、かつ
mおよびnは5〜25の範囲の整数である。
【００１４】
いくつかの態様において、R1、R2、R3、R4、R5、またはR6は、Hまたは無置換C1-4アルキル（例えば、メチル）である。XまたはYは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、トシラート、シトラート、任意の適切なアニオンまたはその組み合わせである。mはnと等しくてもよく、またはmはnと等しくない。いくつかの態様において、mおよびnは10〜14の範囲の整数であり得る。
【００１５】
いくつかの態様において、R1、R2、R3、R4、R5、またはR6はメチルであり、Xは臭素であり、Yはヨウ素であり、かつ式（III）または（IV）を有する化合物は、それぞれ化合物（m、2、0、2、n）または（m、2、1、2、n）と表示される。式（III）または（IV）を有する化合物は、化合物（10、2、0、2、10）、化合物（11、2、0、2、11）、化合物（12、2、0、2、12）、化合物（13、2、0、2、13）、化合物（14、2、0、2、14）、化合物（10、2、0、2、11）、化合物（10、2、0、2、12）、化合物（10、2、0、2、13）、化合物（10、2、0、2、14）、化合物（11、2、0、2、12）、化合物（11、2、0、2、13）、化合物（11、2、0、2、14）、化合物（12、2、0、2、13）、化合物（12、2、0、2、14）、化合物（13、2、0、2、14）、化合物（10、2、1、2、10）、化合物（11、2、1、2、11）、化合物（12、2、1、2、12）、化合物（13、2、1、2、13）、化合物（14、2、1、2、14）、化合物（10、2、1、2、11）、化合物（10、2、1、2、12）、化合物（10、2、1、2、13）、化合物（10、2、1、2、14）、化合物（11、2、1、2、12）、化合物（11、2、1、2、13）、化合物（11、2、1、2、14）、化合物（12、2、1、2、13）、化合物（12、2、1、2、14）および化合物（13、2、1、2、14）からなる群より選択され得る。
【００１６】
本開示は、抗菌組成物の作製方法であって、式（III）または（IV）を有する化合物の有効量および担体を混合する段階を含む方法も提供する。抗菌組成物は他の成分および添加剤を含むこともできる。本開示は、抗菌用途のための前述の式（III）または（IV）を有する化合物を含む組成物の使用方法も提供する。化合物または組成物を、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物からなる群より選択される微生物のうち少なくとも1つの群を死滅させる、またはその増殖を阻害するために使用する。この方法は、すでに確立された細菌バイオフィルムを死滅または分散させる段階（すなわち、抗バイオフィルム用途）を含んでもよい。この方法は、固体表面上に結合させることができる、式（III）または（IV）を有する化合物を含む抗菌組成物を含むフィルムまたはコーティングを形成する段階を含んでもよい。
【００１７】
別の局面において、本開示は、以下の構造を有する、固体表面上に結合した式（III）または（IV）を有する化合物を含むフィルムまたはコーティングを提供する：
2016535785.tif 000006
式中、R1、R2、R3、R4、またはR6は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R5'は無置換または-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよい化学アルキレン部分であり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
XまたはYはハロゲンであり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつ
Lは官能基を含むリンカーである。
【００１８】
いくつかの態様において、R1、R2、R3、R4、またはR6は、Hまたはメチルなどの無置換C1-4アルキルであり、R5'はC1-4アルキレンであり、かつXまたはYは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素トシラート、シトラート、任意の適切なアニオンまたはその組み合わせである。mはnと等しくても、または異なっていてもよい。mおよびnは10〜14の範囲の整数であり得る。例えば、R1、R2、R3、R4、またはR6はメチルであり、R5'はメチレンであり、Xは臭素であり、かつYはヨウ素である。Lは、-NH-CO-、-C(O)-、およびアルキレン基のうち少なくとも1つを含んでいてもよい。フィルムまたはコーティングは、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物からなる群より選択される微生物のうち少なくとも1つの群を死滅させる、もしくはその増殖を阻害する、またはすでに確立されたバイオフィルムを根絶もしくは分散させるよう構成される。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
詳細な説明
本発明のいくつかの局面を、説明のために例示的適用を参照しながら以下に記載する。本発明の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細、関係、および方法を示すことが理解されるべきである。しかし、当業者であれば、本発明を1つもしくは複数の具体的な詳細なしで、または他の方法を用いて実施し得ることを容易に理解するであろう。いくつかの行為は異なる順で、および/または他の行為もしくは事象と同時に起こり得るため、本発明は行為または事象の例示した順に限定されない。さらに、例示した行為または事象のすべてが、本発明の方法を実行するために必要とされるわけではない。
【００２０】
定義
本明細書において用いられる用語は、特定の態様を記載するためのものにすぎず、本発明を限定する意図はない。本明細書において用いられる「一つの(a)」、「一つの(an)」および「その(the)」なる単数形は、文脈が明らかにそうではないと示さないかぎり、複数形も含むことが意図される。さらに、「含む（including）」、「含む（includes）」、「有する（having）」、「有する（has）」、「共に（with）」なる用語、またはその変形が詳細な説明および/または特許請求の範囲のいずれかにおいて用いられる範囲において、そのような用語は「含む（comprising）」なる用語と同様の様式で包括的であることが意図される。
【００２１】
「約」または「およそ」なる用語は、当業者によって決定される特定の値の許容される誤差範囲内であることを意味し、これは部分的には値がどのようにして測定または決定されるか、すなわち、測定システムの限界に依存することになる。例えば、「約」は、当技術分野における習慣に従って、1以上の標準偏差の範囲内を意味し得る。または、「約」は、所与の値の20％まで、好ましくは10％まで、より好ましくは5％まで、およびさらにより好ましくは1％までの範囲を意味し得る。または、特に生体系またはプロセスに関して、この用語は値の1桁以内、好ましくは5倍以内、およびより好ましくは2倍以内を意味し得る。本出願および特許請求の範囲において特定の値を記載する場合、特に記載がないかぎり、特定の値の許容される誤差範囲内であることを意味する「約」なる用語が想定されるべきである。
【００２２】
「抗菌」なる用語は、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物を含むがそれらに限定されるわけではない、微生物を死滅させる、もしくはその増殖を阻害する能力、または微生物感染の重症度を減弱させる能力を意味する。本発明の抗菌化合物または組成物は、清浄もしくは滅菌のために用いてもよい、または疾患および感染の処置において用いてもよい化合物または組成物である。適用はインビトロおよびインビボ抗菌用途の両方を含み得る。抗菌組成物を「適用すること」は、組成物をヒトまたは動物対象に投与することを含み得る。
【００２３】
本明細書において用いられる「バイオフィルム」なる用語は、一緒に接着した微生物の群によって形成されるフィルムを意味する。本明細書において用いられる「抗バイオフィルム」なる用語は、すでに確立されたバイオフィルムを、死滅および/もしくは根絶または分散させる能力を意味する。
【００２４】
本明細書において用いられる「アルキル」なる用語は、メチル、エチル、プロピル、tert-ブチル、n-ヘキシルなどの、1〜25個の炭素原子を含む直鎖、環式、分枝または非分枝飽和または不飽和炭化水素鎖を意味する。本明細書において用いられる「C1-4アルキル」とは、1〜4から選択される数の炭素原子を有するアルキル基を意味する。
【００２５】
「置換されていてもよい」なる用語は、問題の基が無置換でもよく、または1〜3回もしくは1〜5回などの、1回もしくは数回置換されていてもよいことを意味する。例えば、1〜5個のクロロ原子で「置換されていてもよい」アルキル基は、無置換でもよく、または1、2、3、4、もしくは5個の塩素原子を含んでいてもよい。置換化学部分は、水素に置き換わる1つまたは複数の置換基を含む。
【００２６】
本開示は、ビスカチオンまたはトリスカチオン両親媒性物質である化合物を含む抗菌組成物、およびそのような抗菌組成物の作製方法、および抗菌用途のためのそのような化合物または組成物の使用方法を提供する。本開示において提供する化合物または組成物は、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物を含むがそれらに限定されるわけではない、微生物を死滅させる、もしくはその増殖を阻害する能力、または微生物感染の重症度を減弱させる能力を有する。
【００２７】
1. 非対称ビ(四級アンモニウム)ハロゲン化物：
カチオン両親媒性物質は、1930年代の塩化ベンザルコニウム（塩化N-アルキル-N-ベンジル-N,N-ジメチルアンモニウム）の導入、およびこの一連の構造のLYSOL(登録商標)ブランド製品などの商業的に重要な薬剤への製剤によって強調される、細菌耐性の問題への取り組みにおける歴史を有している。
【００２８】
カチオン両親媒性物質は膜破壊物質と見なされており、主にアニオン性の細菌細胞膜との静電相互作用を利用し、続いて非極性鎖が挿入され、これは膜破壊と、最終的には細菌細胞溶解をもたらす。このメカニズムは細菌耐性を最も生じにくいであろうと示唆されている。両親媒性物質の細菌細胞中への内部移行を含む、他の作用機序が特定されている。
【００２９】
抗菌剤の開発の関心は調製の経済性である。多くのカチオン両親媒性物質が容易な構築から利益を得ている。抗菌ペプチドおよびその合成模擬物（SMAMP）は、しばしばカチオン両親媒性物質として役立つ有望な構造群で、この領域の改善が探究されてはいるが、入手または調製が困難であることが多い。本開示の発明者らは、したがって、短く、取り扱いが簡単な調製を用いての、高いレベルのアトムエコノミーを有する、強力な両親媒性抗菌剤の調製を探究することを選択した。
【００３０】
本発明者らの研究プログラムは、抗菌作用を最適化するために、マルチヘッド（多頭）両親媒性物質を開発することを目指した。容易に到達可能なビスアンモニウム中核の周囲のアルキル鎖の非対称配置に焦点を合わせることで、低マイクロモル濃度で活性を有する一連の両親媒性物質の単純かつ効率的調製につながった。例えば、4,4'-ビピリジンから出発して、本発明者らは対称および非対称の両親媒性物質を調製した。まず、生物活性は、非極性尾部の最適な数のアルキル炭素、およそ22〜24個の側鎖炭素でピークとなった。対イオンの性質はあまり重要ではなかった。最後に、適度の量の非対称性がより長いアルキル鎖を有する両親媒性物質の良好な溶解性を確保するようであった。
【００３１】
いくつかの態様において、一連の容易に入手可能なビスアミン構造を合成中核として選択する。例えば、出発原料としてのビスアミンはN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（TMEDEA）で、これはおよそ＄20/モルの費用で入手可能である。アミンの間のリンカー距離が増大した類似の構造、ならびにスペルミジンおよびスペルミンなどのアミンの数が増えたものも、妥当な費用で入手可能である。TMEDA、スペルミジン、スペルミン、およびノルスペルミジン誘導体の構造をスキーム1に示す。いくつかの態様をノルスペルミジン誘導体と抗菌能力についても比較した。
【００３２】
2016535785.tif 000007
【００３３】
いくつかの態様は、微生物を死滅させる、またはその増殖を阻害する方法であって、以下の式を有する化合物を含む抗菌組成物を適用する段階を含む方法を提供する：
2016535785.tif 000008
式中、Rは、無置換または-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいメチレン基であり、
sは1〜6の範囲の整数であり、
R1、R2、R3、またはR4は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
Xはハロゲン（アニオンの形の）であり、
mおよびnはそれぞれ5〜25の範囲の整数であり、かつmはnと等しくない。
【００３４】
例えば、いくつかの態様において、Rはメチレン基であり、かつsは2〜5の範囲の整数である。R1、R2、R3、またはR4はC1-4アルキルであり、かつXは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、トシラート、シトラート、任意の適切なアニオンまたはその任意の組み合わせである。式（I）を有する化合物は、mがnと同じでないため、非対称なビ(四級アンモニウム)ハロゲン化物である。ハロゲン化物はフッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、またはその任意の組み合わせであり得る。いくつかの態様において、中等度の非対称性が好ましい。mとnとの間の差は1〜8の範囲であってもよい。
【００３５】
いくつかの態様において、抗菌組成物は、化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される以下の式を有する化合物を含む：
2016535785.tif 000009
式中、sは1〜6の範囲の整数であり、Xはハロゲンまたはその組み合わせであり、mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつmはnと等しくない。式（II）を有する化合物は、非対称構造を有する、ビ(四級アンモニア)ハロゲン化物である。例えば、sは2〜5の範囲の整数であり、かつXは塩素または臭素（塩化物イオンまたは臭化物イオンの形の）である。
【００３６】
炭素原子の数mおよびnは異なる組み合わせであり得る。例えば、いくつかの態様において、m＋nは18〜36の範囲であり、かつmとnとの間の差は1〜10の範囲である。化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物は臭化物であり得る。そのような化合物の例には下記が含まれるが、それらに限定されるわけではない：化合物（20、2、16）、化合物（20、2、14）、化合物（20、2、14）、化合物（20、2、10）、化合物（20、2、8）、化合物（20、2、6）、化合物（18、2、16）、化合物（18、2、14）、化合物（18、2、12）、化合物（18、2、10）、化合物（16、2、8）、化合物（14、2、12）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）、化合物（13、2、10）、化合物（10、2、8）およびその組み合わせ。
【００３７】
いくつかの態様において、m＋nは20〜24の範囲である。式（II）を有する化合物は中等度の非対称性を有し得る。例えば、mとnとの間の差は1〜8の範囲であってもよい。化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物は、臭化物であり得る。適切な臭化物化合物の例には下記が含まれるが、それらに限定されるわけではない：化合物（16、2、8）、化合物（14、2、10）、化合物（14、2、8）、化合物（12、2、10）、化合物（12、2、8）、化合物（13、2、10）および化合物（11、2、10）。
【００３８】
前述の抗菌組成物を、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物からなる群より選択される微生物のうち少なくとも1つの群を死滅させる、またはその増殖を阻害するために使用することができる。抗菌組成物を「適用する」段階を含む前述の方法は、抗菌組成物を領域に噴霧すること、固体表面を抗菌組成物で拭くこと、または組成物をヒトもしくは動物対象に投与すること、任意の他の適切な適用法、およびその組み合わせを含み得る。方法は、本開示において提供する抗菌組成物により、感染状態の予防のために用いる、または感染状態を処置する方法として用いることができる。方法は、すでに確立された細菌バイオフィルムを、死滅、根絶または分散させるために用いる（すなわち、抗菌用途）こともできる。
【００３９】
いくつかの態様において、本開示は、前述の式（I）を有する化合物、および溶媒などの担体を含む抗菌組成物も提供する。抗菌組成物は他の成分および添加剤を含むこともできる。いくつかの態様において、そのような抗菌組成物中の式（I）を有する化合物は、前述の化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物である。式（I）または（II）を有する化合物の含有量は任意の適切な濃度であり得る。例えば、いくつかの態様において、そのような濃度は0.01μM〜100μM、例えば、0.1μM〜10μMの範囲であり得る。いくつかの態様において、式（I）または（II）を有する化合物の含有量は0.1重量％〜5重量％、例えば、0.2重量％〜2.5重量％の範囲の濃度であってもよい。担体の例には、溶媒が含まれるが、それらに限定されるわけではない。他の添加剤の例には、界面活性剤、消泡剤、凍結防止剤、ゲル化剤、およびその組み合わせが含まれるが、それらに限定されるわけではない。抗菌組成物は、薬学的に許容される担体または賦形剤を含んでいてもよい。錠剤またはカプセル剤などの固体製剤に適した薬学的に許容される担体または賦形剤は、例えば、結合剤（例えば、アカシア、ゼラチン、デキストリン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン）、溶媒、分散媒、希釈剤（例えば、ラクトース、スクロース、マンニトール、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、結晶セルロース）、滑沢剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸、タルク、無水ケイ酸）、崩壊剤（例えば、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースカルシウム、アルギン酸）、および湿潤剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム）であり得る。液剤または懸濁剤などの液体製剤に適した薬学的に許容される担体または賦形剤は、例えば、水性媒体（例えば、水）、懸濁化剤（例えば、アカシア、ゼラチン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシメチルセルロース、ステアリン酸アルミニウムゲル）、界面活性剤（例えば、レシチン、モノオレイン酸ソルビタン、モノステアリン酸グリセリン）、および非水性媒体（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、植物油）であり得る。さらに、液体製剤は保存剤（例えば、p-ヒドロキシ安息香酸メチルエステル、p-ヒドロキシ安息香酸プロピルエステル）、香料、および/または着色剤を含んでいてもよい。本開示における抗菌組成物は、液体、ゲルおよびペーストを含むがそれらに限定されるわけではない、任意の適切な形態であるよう製剤することができる。
【００４０】
本開示は、抗菌組成物の作製方法であって、式（I）を有する化合物および溶媒などの担体を混合する段階を含む方法も提供する。いくつかの態様において、そのような方法は、担体または他の成分および前述の化合物（m、s、n）ハロゲン化物と表示される式（II）を有する化合物を混合する段階を含む。
【実施例】
【００４１】
一連の非対称ビスアルキル化TMEDA誘導体を調製した。そのような非対称ビスアルキル化TMEDA誘導体は強力な抗菌活性を示す。
【００４２】
TMEDAのモノアルキル化は、ほぼ無溶媒状態で適度に過剰（2モル当量）のビスアミンを様々な臭化アルキルに曝露することにより、直接的で、アトムエコノミー的な様式で達成することができる（スキーム2）。過剰のTMEDAを減圧下で単純に除去することにより、後処理またはクロマトグラフィを行うことなく、ほぼ定量的収率で実質的に純粋な（＞98％）モノアルキル化結晶生成物を得、これは化合物（m、2、0）と表示される。
【００４３】
2016535785.tif 000010
【００４４】
続いて、スキーム3に示すとおり、異なる臭化アルキルへの曝露を、ここでもほぼニートの反応条件（アセトニトリル中約1M）で行った後、ろ過して、良好な収率（約40〜90％）で、（m、2、n）と表示される所望の非対称ビスカチオン両親媒性物質を得る。スキーム3は、非対称ビスアルキル化TMEDA誘導体の合成的調製の経路および収率を示す。アステリスクは水不溶性化合物を示す。必要に応じて再結晶を行い、NMRおよびLCMSにより判定して、化合物純度を確実に＞98％とした。第二の鎖の設置のために、長鎖のモノカチオン化合物で出発すること、すなわち、（20、2、10）を（10、2、0）ではなく（20、2、0）から調製することが、操作上有利であることが判明した。これは、おそらくは、短鎖の化合物の吸湿性を反映している。大型の化合物（20、2、18）は水難溶性に悩まされ；したがって生物活性を評価しなかった。
【００４５】
2016535785.tif 000011
【００４６】
加えて、1つの鎖中に奇数の炭素を有する2つの化合物、すなわち化合物（13、2、10）および化合物（11、2、10）を化合物（10、2、0）から調製した。対応する収率は他の調製と同等であった（スキーム4）。スキーム4は、奇数のアルキル側鎖を有する非対称ビスアルキル化TMEDA誘導体の合成的調製を示す。
【００４７】
2016535785.tif 000012
【００４８】
比較のために、対称TMEDA両親媒性物質を、文献中の先例に従って調製した（スキーム5）。スキーム5は、対称（ジェミニ）ビスアルキル化TMEDA誘導体の合成的調製を示す。したがって、アセトニトリル中でTMEDAを過剰の臭化アルキル（3当量）に曝露した後、ろ過して、（n、2、n）化合物を得、これを必要に応じて再結晶した。
【００４９】
2016535785.tif 000013
【００５０】
いくつかの例示的化合物および比較化合物の調製を以下に記載する。
【００５１】
化合物（20、2、16）臭化物：
2016535785.tif 000014
【００５２】
CH3CN（0.40mL）中の（20、2、0）（300mg、0.629mmol）の溶液に、1-ブロモヘキサデカン（0.58mL、1.9mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流し；室温（RT）まで冷却後、黄色固体が観察された。冷アセトン（約9mL）をRT反応混合物に加え、次いでこれを0℃まで冷却し、白色沈澱を生じた。ブフナー漏斗によりろ過してオフホワイト固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄した。オフホワイト固体をCH2Cl2（約10mL）から再結晶し、（20、2、16）（192mg、39％）を白色粉末で得た：融点193.0〜196.0℃；
2016535785.tif 000015
。
【００５３】
化合物（20、2、14）臭化物：
2016535785.tif 000016
【００５４】
CH3CN（0.63mL）中の（20、2、0）（300mg、0.629mmol）の溶液に、1-ブロモテトラデカン（0.15mL、0.63mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら19時間加温還流し、この間に黄色が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（20、2、14）（385mg、81％）を白色粉末で得た：融点194.0〜198.0℃；
2016535785.tif 000017
。
【００５５】
化合物（20、2、12）臭化物：
2016535785.tif 000018
【００５６】
CH3CN（0.63mL）中の（20、2、0）（300mg、0.629mmol）の溶液に、1-ブロモドデカン（0.15mL、0.62mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら19時間加温還流し、この間に黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより淡黄色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（20、2、12）（334mg、73％）を白色粉末で得た：融点194.0〜198.0℃；
2016535785.tif 000019
。
【００５７】
化合物（20、2、10）臭化物：
2016535785.tif 000020
【００５８】
CH3CN（0.63mL）中の（20、2、0）（300mg、0.629mmol）の溶液に、1-ブロモデカン（0.16mL、0.77mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら23時間加温還流した。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（20、2、10）（362mg、82％）を白色粉末で得た：融点195.0〜196.0℃；
2016535785.tif 000021
。
【００５９】
化合物（20、2、8）臭化物：
2016535785.tif 000022
【００６０】
CH3CN（0.63mL）中の（20、2、0）（301mg、0.630mmol）の溶液に、1-ブロモオクタン（0.08mL、0.6mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら22時間加温還流し、この間に黄色が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）で洗浄し、（20、2、8）（354mg、88％）を白色粉末で得た：融点193.0〜198.0℃；
2016535785.tif 000023
。
【００６１】
化合物（20、2、6）臭化物
2016535785.tif 000024
【００６２】
CH3CN（0.63mL）中の（20、2、0）（301mg、0.63mmol）の溶液に、1-ブロモヘキサン（0.09mL、0.6mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら22時間加温還流し、この間に黄色が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより淡黄色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して淡黄色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（20、2、6）（249mg、62％）をオフホワイト粉末で得た：融点195.0〜196.0℃；
2016535785.tif 000025
。
【００６３】
比較化合物（18、2、18）臭化物
2016535785.tif 000026
【００６４】
CH3CN（0.64mL）中の1-ブロモオクタデカン（2.555g、7.664mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（0.38mL、2.5mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流し、この間に淡黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これによりオフホワイト沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過してオフホワイト粉末を得、これを冷アセトン（約8mL）で洗浄した。オフホワイト固体をCH2Cl2（約40mL）から再結晶し、（18、2、18）（1.367g、69％）を白色粉末で得た：融点186.0〜188.0℃；
2016535785.tif 000027
。
【００６５】
化合物（18、2、16）臭化物：
2016535785.tif 000028
【００６６】
CH3CN（0.34mL）中の（18、2、0）（300mg、0.667mmol）の溶液に、1-ブロモヘキサデカン（0.61mL、2.0mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄した。オフホワイト固体をCH2Cl2（約10mL）から再結晶し、（18、2、16）（392mg、78％）を白色粉末で得た：196.0〜198.0℃；
2016535785.tif 000029
。
【００６７】
化合物（18、2、14）臭化物：
2016535785.tif 000030
【００６８】
CH3CN（0.17mL）中の（18、2、0）（301mg、0.669mmol）の溶液に、1-ブロモテトラデカン（0.55mL、2.0mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流し、この間に黄色固体が観察された。冷アセトン（約9mL）をrt反応混合物に加え、これを次いで0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過してオフホワイト固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄した。オフホワイト固体をCH2Cl2（約10mL）から再結晶し、（18、2、14）（469mg、65％）を白色粉末で得た：融点194.0〜196.0℃；
2016535785.tif 000031
。
【００６９】
化合物（18、2、12）臭化物：
2016535785.tif 000032
【００７０】
CH3CN（0.17mL）中の（18、2、0）（300mg、0.667mmol）の溶液に、1-ブロモドデカン（0.55mL、2.0mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流し、この間に黄色固体が観察された。冷アセトン（約9mL）をrt反応混合物に加え、これを次いで0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過してオフホワイト固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄した。オフホワイト固体をCH2Cl2（約10mL）から再結晶し、（18、2、12）（217mg、47％）を白色粉末で得た：189.0〜194.0℃；
2016535785.tif 000033
。
【００７１】
化合物（18、2、10）臭化物：
2016535785.tif 000034
【００７２】
CH3CN（0.33mL）中の（18、2、0）（301mg、0.669mmol）の溶液に、1-ブロモデカン（0.42mL、2.0mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流し、この間に固体が観察された。冷アセトン（約9mL）をrt反応混合物に加え、これを次いで0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過してオフホワイト固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄した。白色固体をCH2Cl2（約10mL）から再結晶し、（18、2、10）（241mg、54％）を白色粉末で得た：191.0〜195.0℃；
2016535785.tif 000035
。
【００７３】
化合物（18、2、8）臭化物：
2016535785.tif 000036
【００７４】
CH3CN（0.17mL）中の（18、2、0）（301mg、0.67mmol）の溶液に、1-ブロモオクタン（0.17mL、0.98mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。冷アセトン（約9mL）をRT反応混合物に加え、これを次いで0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄して、（18、2、8）（310mg、72％）を白色粉末で得た：融点193.0〜197.0℃；
2016535785.tif 000037
。
【００７５】
比較化合物（16、2、16）臭化物：
2016535785.tif 000038
【００７６】
CH3CN（0.64mL）中の1-ブロモヘキサデカン（2.50mL、8.11mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（0.42mL、2.9mmol）を加えた。得られた澄明黄色溶液を撹拌しながら2時間加温還流した。温反応混合物に冷アセトン（約4mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過してオフホワイト粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）で洗浄して、（16、2、16）（1.882g、94％）を白色粉末で得た：191.0〜197.0℃；
2016535785.tif 000039
。
【００７７】
化合物（16、2、14）臭化物：
2016535785.tif 000040
【００７８】
CH3CN（0.71mL）中の（16、2、0）（299mg、0.699mmol）の溶液に、1-ブロモテトラデカン（0.17mL、0.70mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら22時間加温還流し、この間に黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（16、2、14）（397mg、80％）を白色粉末で得た：196.0〜203.0℃；
2016535785.tif 000041
。
【００７９】
化合物（16、2、12）臭化物：
2016535785.tif 000042
【００８０】
CH3CN（0.71mL）中の（16、2、0）（300mg、0.712mmol）の溶液に、1-ブロモドデカン（0.17mL、0.70mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら20時間加温還流し、この間に黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（16、2、12）（368mg、77％）を白色粉末で得た：196.5〜199.5℃；
2016535785.tif 000043
。
【００８１】
化合物（16、2、10）臭化物：
2016535785.tif 000044
【００８２】
CH3CN（0.71mL）中の（16、2、0）（300mg、0.712mmol）の溶液に、1-ブロモデカン（0.15mL、0.73mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら20時間加温還流し、この間に黄色が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）で洗浄し、（16、2、10）（415mg、91％）を白色粉末で得た：融点195.0〜199.0℃；
2016535785.tif 000045
。
【００８３】
化合物（16、2、8）臭化物：
2016535785.tif 000046
【００８４】
CH3CN（0.71mL）中の（16、2、0）（300mg、0.712mmol）の溶液に、1-ブロモオクタン（0.12mL、0.69mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら20時間加温還流し、この間に黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（16、2、8）（371mg、85％）を白色粉末で得た：融点194.0〜198.0℃；
2016535785.tif 000047
。
【００８５】
比較化合物（14、2、14）臭化物：
2016535785.tif 000048
【００８６】
CH3CN（0.33mL）中の1-ブロモテトラデカン（1.33mL、4.47mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（0.22mL、1.5mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら2時間加温還流した。温反応混合物に冷アセトン（約4mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄して、（14、2、14）（623mg、62％）を白色粉末で得た：融点194.5〜197.0℃；
2016535785.tif 000049
。
【００８７】
化合物（14、2、12）臭化物：
2016535785.tif 000050
【００８８】
CH3CN（0.76mL）中の（14、2、0）（301mg、0.765mmol）の溶液に、1-ブロモドデカン（0.18mL、0.74mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら19時間加温還流し、この間に黄色が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（14、2、12）（203mg、43％）を白色粉末で得た：融点196.0〜199.0℃；
2016535785.tif 000051
。
【００８９】
化合物（14、2、10）臭化物：
2016535785.tif 000052
【００９０】
CH3CN（0.40mL）中の（14、2、0）（301mg、0.765mmol）の溶液に、1-ブロモデカン（0.16mL、0.77mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら17時間加温還流し、この間に黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（14、2、10）（309mg、66％）をオフホワイト粉末で得た：融点191.5〜197.0℃；
2016535785.tif 000053
。
【００９１】
化合物（14、2、8）臭化物：
2016535785.tif 000054
【００９２】
CH3CN（0.76mL）中の（14、2、0）（300mg、0.762mmol）の溶液に、1-ブロモオクタン（0.13mL、0.75mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら19時間加温還流し、この間に暗黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（14、2、8）（311mg、70％）を白色固体で得た：融点184.0〜186.0℃；
2016535785.tif 000055
。
【００９３】
化合物（13、2、10）化合物：
2016535785.tif 000056
【００９４】
CH3CN（0.89mL）中の（10、2、0）（300mg、0.889mmol）の溶液に、1-ブロモトリデカン（0.23mL、0.90mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら18時間加温還流し、この間に淡黄色が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（13、2、10）（380mg、71％）を白色固体で得た：融点194.0〜196.0℃；
2016535785.tif 000057
。
【００９５】
比較化合物（12、2、12）臭化物：
2016535785.tif 000058
【００９６】
CH3CN（0.12mL）中の1-ブロモドデカン（0.39mL、1.6mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（0.080mL、0.53mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら2時間加温還流し、この間に淡黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約4mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄して、（12、2、12）（306mg、92％）を白色粉末で得た：融点189.0〜194.0℃；
2016535785.tif 000059
。
【００９７】
化合物（12、2、10）臭化物：
2016535785.tif 000060
【００９８】
CH3CN（0.41mL）中の（12、2、0）（300mg、0.821mmol）の溶液に、1-ブロモデカン（0.17mL、0.82mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら17時間加温還流し、この間に淡黄色が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（12、2、10）（305mg、63％）を白色固体で得た：融点189.0〜192.0℃；
2016535785.tif 000061
。
【００９９】
化合物（12、2、8）臭化物：
2016535785.tif 000062
【０１００】
CH3CN（0.41mL）中の（12、2、0）（303mg、0.829mmol）の溶液に、1-ブロモオクタン（0.11mL、0.83mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら19時間加温還流し、この間に黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して澄明粘稠物を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（12、2、8）（203mg、43％）を白色粉末で得た：
2016535785.tif 000063
。
【０１０１】
化合物（11、2、10）臭化物：
2016535785.tif 000064
【０１０２】
CH3CN（0.89mL）中の（10、2、0）（300mg、0.889mmol）の溶液に、1-ブロモウンデカン（0.20mL、0.90mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら22時間加温還流し、この間に暗黄色固体が観察された。冷アセトン（約9mL）をrt反応混合物に加え、これを次いで0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（11、2、10）（279mg、55％）を白色粉末で得た：融点179.0〜180.0℃；
2016535785.tif 000065
。
【０１０３】
比較化合物（10、2、10）臭化物：
2016535785.tif 000066
【０１０４】
CH3CN（0.90mL）中の1-ブロモデカン（0.74mL、3.6mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（0.27mL、1.8mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら17時間加温還流し、この間に暗黄色固体が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過してオフホワイト粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄して、（10、2、10）（414mg、41％）をオフホワイト粉末で得た：融点133.0〜137.0℃；
2016535785.tif 000067
。
【０１０５】
化合物（10、2、8）臭化物：
2016535785.tif 000068
【０１０６】
CH3CN（0.89mL）中の（10、2、0）（300mg、0.889mmol）の溶液に、1-ブロモオクタン（0.15mL、0.87mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら22時間加温還流し、この間に黄色が観察された。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄し、（10、2、8）（224mg、47％）を白色固体で得た：
2016535785.tif 000069
。
【０１０７】
比較化合物［8、2、8）臭化物：
2016535785.tif 000070
【０１０８】
CH3CN（4mL）中の1-ブロモオクタン（1.38mL、7.99mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（0.60mL、4.0mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら18時間加温還流した。温反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、反応混合物を0℃まで冷却し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色粉末を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄して、（8、2、8）（874mg、43％）を白色粉末で得た。
2016535785.tif 000071
。
【０１０９】
化合物（20、2、0）臭化物：
2016535785.tif 000072
【０１１０】
アセトン（2.2mL）中の1-ブロモエイコサン（1.513g、4.187mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（0.82mL、5.4mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮し、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これをヘキサン（約4mL）で洗浄して、（20、2、0）（2.049g、102％）を白色固体で得た：アセトン（2.4mL）中の1-ブロモオクタデカン（1.483g、4.448mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（1.34mL、8.88mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮して、（18、2、0）（1.999g、99％）を白色固体で得た：融点135.0〜139.0℃；
2016535785.tif 000073
。
【０１１１】
化合物（18、2、0）臭化物：
2016535785.tif 000074
【０１１２】
アセトン（2.4mL）中の1-ブロモオクタデカン（1.483g、4.448mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（1.34mL、8.89mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮して、（18、2、0）（1.999g、99％）を白色固体で得た：融点134.5〜138.0℃；
2016535785.tif 000075
。
【０１１３】
化合物（16、2、0）臭化物：
2016535785.tif 000076
【０１１４】
アセトン（2.4mL）中の1-ブロモヘキサデカン（1.448g、4.741mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（1.43mL、9.48mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮して、（16、2、0）（1.945g、97％）を白色固体で得た：融点81.0〜88.5℃；
2016535785.tif 000077
。
【０１１５】
化合物（14、2、0）臭化物：
2016535785.tif 000078
【０１１６】
アセトン（2.6mL）中の1-ブロモテトラデカン（1.38mL、5.07mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（1.53mL、10.1mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮して、（14、2、0）（1.983g、99％）を白色固体で得た。
2016535785.tif 000079
。
【０１１７】
化合物（12、2、0）臭化物：
2016535785.tif 000080
【０１１８】
アセトン（2.8mL）中の1-ブロモドデカン（1.363g、5.469mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（1.68mL、11.1mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮して、（12、2、0）（1.971g、99％）を白色固体で得た：
2016535785.tif 000081
。
【０１１９】
化合物（10、2、0）臭化物：
2016535785.tif 000082
【０１２０】
アセトン（3.0mL）中の1-ブロモデカン（1.20g、5.78mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（1.80mL、11.9mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮して、（10、2、0）（1.902g、98％）を白色固体で得た：融点72.5〜79.0℃；
2016535785.tif 000083
。
【０１２１】
化合物［8、2、0）臭化物：
2016535785.tif 000084
【０１２２】
アセトン（6.6mL）中の1-ブロモオクタン（2.734g、14.16mmol）の溶液にN,N,N',N'-テトラメチルエチレンジアミン（3.90mL、25.84mmol）を加えた。得られた澄明溶液を撹拌しながら3時間加温還流した。次いで、反応混合物を減圧下で濃縮して、（8、2、0）（4.296g、98％）を白色固体で得た：
2016535785.tif 000085
。
【０１２３】
前述の化合物について、それぞれ、標準の方法により、グラム陽性である黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）、エンテロコッカス-フェカーリス（Enterococcus faecalis）、グラム陰性である大腸菌（Escherichia coli）および緑膿菌（Pseudomonas aeruginosa）に対するそれぞれの最小阻害濃度（MIC）値を判定した。MICは、肉眼で検出する場合に、細菌増殖を完全に阻害する、化合物の最も低い最終ウェル濃度として判定した。細胞生存度は、連続希釈およびMH寒天への播種により検証した。各試験について水性および新鮮培地陽性対照の両方を実施した。黄色ブドウ球菌（SH1000）、エンテロコッカス-フェカーリス（OG1RF）、大腸菌（MC4100）、および緑膿菌（PAO1-WT）の終夜細菌培養物を、ミュラー-ヒントン培地中、E.フェカーリス以外はすべて振盪下、37℃で増殖させた。終夜培養物を640nmでのOD測定により判定して約106cfu/mLに希釈し、MH寒天に播種した。
【０１２４】
各化合物を1mMから1μMまで水で2倍連続希釈して、化合物あたり12の希釈物を得た。三つ組で、各希釈物100μLを96穴マイクロタイタープレートの適切なウェルにピペットで移し、次いで約106cfu/mLに希釈した終夜細菌培養物100μLを各ウェルに植え付けた。マイクロタイタープレートを37℃で72時間インキュベートした。最大7つの化合物を1つの細菌種に対して、96穴プレートあたり12の漸減濃度で試験した。
【０１２５】
MIC結果を表1にまとめている。
【０１２６】
（表１）
2016535785.tif 000086
【０１２７】
調製した両親媒性物質の抗菌活性の試験により、いくつかの傾向が明らかとなった。モノカチオン化合物は一般には、ビスアルキル化対応物に比べて、試験したグラム陰性菌（大腸菌および緑膿菌）を阻害する際の活性が低かった。例えば、（18、2、0）ではこの傾向が強調され、グラム陽性菌に対しては2〜4μMおよびグラム陰性菌ではいずれの種に対しても63μMのMIC値を示した。
【０１２８】
合計20〜24個の側鎖炭素を有する化合物が最適な活性を示した。いくつかの化合物は1桁のMIC値を示した。したがって、非対称化合物（16、2、8）および（14、2、10）、ならびに対称比較化合物（12、2、12）は非常に活性な「24炭素」化合物である。化合物（14、2、8）および（12、2、10）は2つの最適な「22炭素」化合物である。化合物（12、2、8）は側鎖に20個の炭素を有する好ましい化合物である。これらの強度阻害化合物の多くがほぼ同等のMIC値を示したように、比較的均一な生物活性が観察されたことは驚くことであった。試験したグラム陽性菌（黄色ブドウ球菌およびE.フェカーリス）に対して、多くの化合物の優先的活性が示された。最も強い化合物の活性において、グラム陽性菌とグラム陰性菌との間で区別はほとんどなかった。
【０１２９】
奇数の側鎖炭素を有する2つの化合物：（13、2、10）および（11、2、10）を調製し、これにより側鎖に23個および21個の炭素を有する化合物の試験が可能となった。化合物（13、2、10）および（11、2、10）は、試験した化合物のうち最も強力な化合物の2つである。例えば、化合物（13、2、10）は、グラム陽性黄色ブドウ球菌およびE.フェカーリスの1μM阻害、ならびに大腸菌および緑膿菌の2μMでの阻害を示した。
【０１３０】
側鎖炭素の非対称配置は、生物活性のわずかな変化、および比較的吸湿性の化合物の良好な水溶性をもたらした。例えば、非対称な（12、2、8）は、試験した4つの細菌すべてに対して、対称な（10、2、10）よりも低いMIC値を示した。しかし、（16、2、8）、（14、2、10）、および（12、2、12）はすべて、同等のMIC値を示した。（20、2、8）および（18、2、8）などのより高度に非対称の化合物は、完全に水溶性であるが、より短い合計側鎖を有する化合物に比べて、活性の減弱を示した。
【０１３１】
試薬、溶媒の費用、および収率パーセントを考慮すると、これらの強力なビスカチオン両親媒性物質を比較的低い費用で調製することができる。例えば、化合物（12、2、10）は、試験した4つの細菌種すべてに対して2μM以下のMIC値を示し、調製するには1モルあたり約140ドルかかるが；ジェミニ構造（12、2、12）を有する比較化合物の調製は、合計約100ドル/モルであった。これはエタノールなどの発酵防腐剤よりも高価であり得るが、1モルあたり約85ドルで、4〜32分の1の活性を示す、塩化ベンザルコニウムの調製よりもはるかに安価である。加えて、本開示における非対称化合物の作製方法は、操作の単純性を提供する。例えば、本発明者らの非対称TMEDA誘導体はすべて、実験室において約24時間以内に結晶固体として調製することができる。
【０１３２】
全体として、式（I）または（II）を有する一連の強力なビスカチオン抗菌剤の高度に効率的な調製を開発した。調製した多くの化合物は、細菌増殖に対し低マイクロモル濃度での阻害を示す。最も低いMIC値は、合計20〜24個の側鎖炭素（すなわち、20〜24の範囲のm＋n）を有する化合物、特に適度の非対称性を有する化合物で観察される。
【０１３３】
2. トリスアミンビカチオンまたはトリカチオン両親媒性物質
いくつかの態様は、以下の式を有する化合物の有効量を含む抗菌組成物を提供する：
2016535785.tif 000087
式中、
R1、R2、R3、R4、R5、またはR6は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
XまたはYはハロゲン（アニオンの形の）であり、かつ
mおよびnは5〜25の範囲の整数である。
【０１３４】
いくつかの態様において、R1、R2、R3、R4、R5、またはR6は、Hまたは無置換C1-4アルキル（例えば、メチル）である。XまたはYは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、トシラート、シトラート、任意の適切なアニオンまたはその組み合わせである。mはnと等しくてもよく、またはmはnと等しくない。いくつかの態様において、mおよびnは10〜14の範囲の整数であり得る。
【０１３５】
いくつかの態様において、R1、R2、R3、R4、R5、またはR6はメチルであり、Xは臭素であり、Yはヨウ素であり、かつ式（III）または（IV）を有する化合物は、それぞれ化合物（m、2、0、2、n）または（m、2、1、2、n）と表示される。式（III）または（IV）を有する化合物の例には、化合物（10、2、0、2、10）、化合物（11、2、0、2、11）、化合物（12、2、0、2、12）、化合物（13、2、0、2、13）、化合物（14、2、0、2、14）、化合物（10、2、0、2、11）、化合物（10、2、0、2、12）、化合物（10、2、0、2、13）、化合物（10、2、0、2、14）、化合物（11、2、0、2、12）、化合物（11、2、0、2、13）、化合物（11、2、0、2、14）、化合物（12、2、0、2、13）、化合物（12、2、0、2、14）、化合物（13、2、0、2、14）、化合物（10、2、1、2、10）、化合物（11、2、1、2、11）、化合物（12、2、1、2、12）、化合物（13、2、1、2、13）、化合物（14、2、1、2、14）、化合物（10、2、1、2、11）、化合物（10、2、1、2、12）、化合物（10、2、1、2、13）、化合物（10、2、1、2、14）、化合物（11、2、1、2、12）、化合物（11、2、1、2、13）、化合物（11、2、1、2、14）、化合物（12、2、1、2、13）、化合物（12、2、1、2、14）、化合物（13、2、1、2、14）およびその組み合わせが含まれるが、それらに限定されるわけではない。
【０１３６】
本開示は、抗菌組成物の作製方法であって、式（III）または（IV）を有する化合物の有効量および担体を混合する段階を含む方法も提供する。適切な担体の例には、溶媒が含まれるが、それらに限定されるわけではない。抗菌組成物中の式（III）または（IV）を有する化合物の含有量は任意の適切な濃度であり得る。例えば、いくつかの態様において、そのような濃度は0.01μM〜100μM、例えば、0.1μM〜10μMの範囲であり得る。いくつかの態様において、式（III）または（IV）を有する化合物の含有量は0.1重量％〜5重量％、例えば、0.2重量％〜2.5重量％の範囲の濃度であってもよい。担体の例には、溶媒が含まれるが、それらに限定されるわけではない。他の添加剤の例には、界面活性剤、消泡剤、凍結防止剤、ゲル化剤、およびその組み合わせが含まれるが、それらに限定されるわけではない。抗菌組成物は、薬学的に許容される担体または賦形剤を含んでいてもよい。錠剤またはカプセル剤などの固体製剤に適した薬学的に許容される担体または賦形剤は、例えば、結合剤（例えば、アカシア、ゼラチン、デキストリン、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン）、溶媒、分散媒、希釈剤（例えば、ラクトース、スクロース、マンニトール、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、リン酸カルシウム、クエン酸カルシウム、結晶セルロース）、滑沢剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸、タルク、無水ケイ酸）、崩壊剤（例えば、コーンスターチ、ジャガイモデンプン、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースカルシウム、アルギン酸）、および湿潤剤（例えば、ラウリル硫酸ナトリウム）であり得る。液剤または懸濁剤などの液体製剤に適した薬学的に許容される担体または賦形剤は、例えば、水性媒体（例えば、水）、懸濁化剤（例えば、アカシア、ゼラチン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒドロキシメチルセルロース、ステアリン酸アルミニウムゲル）、界面活性剤（例えば、レシチン、モノオレイン酸ソルビタン、モノステアリン酸グリセリン）、および非水性媒体（例えば、グリセリン、プロピレングリコール、植物油）であり得る。さらに、液体製剤は保存剤（例えば、p-ヒドロキシ安息香酸メチルエステル、p-ヒドロキシ安息香酸プロピルエステル）、香料、および/または着色剤を含んでいてもよい。本開示における抗菌組成物は、液体、ゲルおよびペーストを含むがそれらに限定されるわけではない、任意の適切な形態であるよう製剤することができる。
【０１３７】
本開示は、抗菌用途のための前述の式（III）または（IV）を有する化合物を含む組成物の使用方法も提供する。化合物または組成物を、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物からなる群より選択される微生物のうち少なくとも1つの群を死滅させる、またはその増殖を阻害するために使用する。この方法は、すでに確立された細菌バイオフィルムを死滅または分散させるために用いる（すなわち、抗バイオフィルム用途）こともできる。この方法は、固体表面上に結合させることができる、式（III）または（IV）を有する化合物を含む抗菌組成物を含むフィルムまたはコーティングを形成する段階を含んでもよい。
【０１３８】
別の局面において、本開示は、以下の構造を有する、固体表面上に結合した式（III）または（IV）を有する化合物を含むフィルムまたはコーティングを提供する：
2016535785.tif 000088
式中、
R1、R2、R3、R4、またはR6は、Hまたは無置換もしくは-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよいC1-4アルキルであり、
R5'は無置換または-OH、-OR'、-NH2、-NHR'、-NR'2、-SH、-SR'、-O-C(O)R'、-C(O)R'、-CF3、および-OCF3からなる群より選択される官能基で置換されていてもよい化学アルキレン部分であり、
R'はHまたはC1-4アルキルであり、
XまたはYはハロゲン（アニオンの形の）であり、
mおよびnは5〜25の範囲の整数であり、かつ
Lは官能基を含むリンカーである。
【０１３９】
いくつかの態様において、R1、R2、R3、R4、またはR6は、Hまたはメチルなどの無置換C1-4アルキルであり、R5'はC1-4アルキレンであり、かつXまたはYは、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、トシラート、シトラート、任意の適切なアニオンまたはその組み合わせである。mはnと等しくても、または異なっていてもよい。mおよびnはそれぞれ10〜14の範囲の整数であり得る。例えば、R1、R2、R3、R4、またはR6はメチルであり、R5'はメチレンであり、Xは臭素であり、かつYはヨウ素である。Lは任意の適切なリンカー基、例えば、-NH-CO-、-C(O)-、およびアルキレン基のうち少なくとも1つを含んでいてもよい。フィルムまたはコーティングは、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物からなる群より選択される微生物のうち少なくとも1つの群を死滅させる、またはその増殖を阻害するよう構成される。フィルムまたはコーティングは、式（III）または（IV）を有する化合物を固体基体の表面上に結合させることにより得ることができる。固体基体の例には、金属、ポリマーおよびガラス基体が含まれるが、それらに限定されるわけではない。フィルムまたはコーティングの厚さは、単層からミクロンのレベルまでの範囲の、任意の適切な厚さであり得る。
【０１４０】
実施例：
1.トリスアミン化合物の調製。
化合物（m、2、0、2、n）を、以下のスキーム6の反応を用いて調製することができる。化合物（12、2、0、2、12）の合成をスキーム6に例示的調製として示す。
【０１４１】
2016535785.tif 000089
【０１４２】
例示的化合物（14、2、0、2、14）の合成を、化合物（m、2、0、2、n）調製の代表的手順として以下に記載する。
2016535785.tif 000090
【０１４３】
CH3CN（2mL）中の1-ブロモテトラデカン（2.25mL、8.26mmol）の溶液にN,N,N',N'',N''-ペンタメチルジエチレントリアミン（0.87mL、4.2mmol）を加えた。得られた澄明溶液を室温で20時間撹拌し、この間に白色固体が観察された。反応混合物に冷アセトン（約9mL）を加え、これにより白色沈澱が生じた。ブフナー漏斗によりろ過して白色固体を得、これを冷アセトン（約4mL）と、次いでヘキサン（約4mL）で洗浄して、（14、2、0、2、14）（2.188g、73％）を白色固体で得た。
【０１４４】
2.トリスアンモニウム化合物の調製。
化合物（m、2、1、2、n）を、以下のスキーム7の反応を用いて調製することができる。化合物（12、2、1、2、12）の合成をスキーム7に例示的調製として示す。
【０１４５】
2016535785.tif 000091
【０１４６】
例示的化合物（12、2、1、2、12）の合成を、化合物（m、2、1、2、n）調製の代表的手順として以下に記載する。
2016535785.tif 000092
【０１４７】
CH3I（約1.0mL、16mmol）の溶液に（12、2、0、2、12）（201mg、0.299mmol）を加えた。得られた澄明黄色溶液を室温で撹拌し、さらなるCH3Iを72時間かけて加え、この間に固体が観察された。粗製1H NMRにより（12、2、1、2、12）が主生成物であることが示された。
【０１４８】
3.トリスアミン化合物の生物学的活性、μM
化合物（12、2、0、2、12）は25μM（マイクロモル濃度）で、すでに確立された黄色ブドウ球菌バイオフィルムの、目に見える破壊を引き起こす。したがって、これは25μMで少なくともバイオフィルムを分散させる。
【０１４９】
化合物（10、2、0、2、10）、（12、2、0、2、12）、および（14、2、0、2、14）の4つの異なる細菌に対するMIC値を表2に示す。表3および表4に示すとおり、データを抗菌能力についてノルスペルミジン誘導体とも比較する。Bottcher, T.; Kolodkin-Gal, I.; Kolter, R.; Losick, R.; Clardy, J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2927参照。化合物（12、2、0、2、12）は、Bottcher, et al.によって記載されたノルスペルミジン誘導体と比べて、同じ4つの細菌に対し4μM以下のMICを示す。例えば、Bottcher, et al.によって報告された最良の化合物は、黄色ブドウ球菌において20uMでバイオフィルム形成を阻害したが、これは本開示において提供する化合物の10分の1の活性である。
【０１５０】
（表２）μMでのMIC値
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【０１５１】
（表３）
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【０１５２】
（表４）
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【０１５３】
4.フィルムまたはコーティングの表面付着
フィルムまたはコーティングは、式（III）または（IV）を有する化合物を、構造（V）を有する固体表面上に結合させることにより調製することができる。以下のスキーム（スキーム8）は3つの例示的調製法を示す。
【０１５４】
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【０１５５】
本開示において提供する得られたフィルムまたはコーティングは、細菌、ウイルス、酵母、真菌、および原生動物を含むがそれらに限定されるわけではない、微生物を死滅させる、またはその増殖を阻害する能力を有する。フィルムまたはコーティングは、すでに確立された細菌バイオフィルムを死滅または分散させるために用いる（すなわち、抗バイオフィルム用途）こともできる。
【０１５６】
主題を例示的態様に関して記載してきたが、それに限定されることはない。それよりも、添付の特許請求の範囲は、当業者であれば行い得る、他の変形および態様を含むと、広く解釈されるべきである。
【国際調査報告】
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