杀生物化合物及其使用方法技术

具有两种一起共价键接于单一分子中的杀生物活性基团且具有通式(I)的杀生物活性N-卤胺的阳离子类似物。式(I)化合物及其前体可呈溶液形式经由物理涂覆或者共价化学键接而固定至基材上以使表面官能化，或者作为添加剂添加至材料中以赋予其杀生物性。然后，可将包含本发明专利技术化合物或前体的杀生物溶液和基材用于使病原性微生物灭活。N-卤胺-L-QUAT(I)，其中：N-卤胺可为环状或无环N-卤胺；L为C1-C6烷基、环状芳族或非芳族环、醚、酮或任何其他有机连接结构，且QUAT具有通式(II)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 专利
本专利技术涉及生物杀伤剂领域，特别地涉及具有杀生物活性的N-卤胺的阳离子类 似物。本专利技术的N-卤胺阳离子类似物包含两种一起共价键接于单一分子中的杀生物活性 基团。本专利技术进一步涉及包含N-卤胺阳离子类似物的组合物以及使用这些化合物和组合 物作为杀生物剂的方法。 专利技术背景 对杀生物化合物持续进行研宄以致力于在各种健康和工业应用中遏制和控制传 染性病原体的扩散。为此，已开发了以溶液形式使用并将杀生物活性引入材料和涂层中的 广谱生物杀伤剂。已研宄的两个主要类别的化合物为季铵化合物（QAC)和N-卤胺。N-卤胺是其中氮上化学键接有氧化性卤素的无机和有机化合物。所述氮-卤键 通过胺、亚胺、酰胺或酰亚胺与卤素、次卤酸或次氯酸盐的反应形成。这些N-卤胺化合物的 病原性微生物灭活机理是通过直接接触。例如，N-氯胺的细菌杀灭通过两种机理进行。一 种机理基于释放出游离氯，另一种机理基于氯直接传递至生物受体。氯可由极性N-C1键传 递至水，从而产生呈+1价氧化态的作为次氯酸或次氯酸根阴离子的氯。在第二种作用模式 中，氯直接传递至生物受体，从而形成更热力学稳定的物质。通过使用模型研宄以探索一种 典型的N-氯胺的杀菌机理，已得出如下结论：3_氯-4, 4-二甲基-2-5恶1唑烷酮对金黄色 葡萄球菌（S.aureus)的杀菌作用实际上是整个N-氯胺分子（而非有限量的离解游离氯） 与所述细菌相互作用的结果（Worley等，AppEnvironMicrobiol54(1988)2583-5)。因 此，据信N-氯胺的主要杀生物机理是通过氯传递。一旦卤素耗尽，则N-卤胺具有再生能力。 还研宄了N-卤胺结构部分与不溶性聚合物的共价连接以制备杀生物材料和涂料。 季铵阳离子（也称为季铵盐、季铵化合物或"季化物"）是其中氮原子上连接有4 个有机基团从而产生结构NR4+的带正电荷离子（阳离子）的铵化合物，其中R为烷基。季 铵化合物，特别是包含至少一个具有C8-C18链长的R基团的季铵化合物已显示出具有广谱 抗微生物活性。季铵化合物的杀菌作用不同于N-卤胺。季铵化合物的作用模式归因于能 量产生酶的失活、蛋白质的变性和细胞膜的破坏。已发现季铵化合物具有弱杀生物性。与 N-卤胺相同，已研宄了季铵官能团与聚合物的连接以将这些杀生物化合物用于表面活性应 用中。 对杀生物性能的需求已导致将N-卤胺和季铵化合物组合至共聚物中。例如，国际 公开专利申请W02007/120173描述了一种具有无规连接在聚硅氧烷共聚物主链上的侧乙 内酰脲基团和侧季铵基团的共聚物。其描述了通过将特定比例的季铵基团连接至聚硅氧烷 主链上，典型的水不溶性聚硅氧烷N-卤胺聚合物具有水溶性。 对杀生物性能要求的提高以及现有杀生物化合物的细菌抗性的提高使得必须持 续努力以寻找新型和强力生物杀伤剂。 出于申请人相信已知信息可能与本专利技术相关的目的，提供了该背景信息。这并非 必然意欲承认或者不应理解为前文的任何信息构成了本专利技术的现有技术。 专利技术简述 本专利技术的示例性实施方案涉及杀生物化合物、组合物及其用途。根据一方面，本发 明涉及一种具有通式（I)的杀生物化合物： N-卤胺-L-QUAT(I) 其中： N-齒胺可为环状或无环N-齒胺； L为Ci-C；烷基、环状芳族或非芳族环、 醚、酮或任何其他有机连 接结构，且 QUAT具有通式（II): 其中： R1和R2各自独立地为C「C6烷基； L2不存在，为CrQ烷基或 A为R3、N-卤胺或-N+R4R5R6; R%C「C18 烷基； R4和R5各自独立地为C「C6烷基； 尺6为C「C18烷基或-(CH2)pB; B为N-卤胺； n和m各自独立地为1-6,且 p为 1-6， 且其中： 当A为R3时，L2不存在，且 当A为N-卤胺或-N+R4R5R6时，L2为C「C6烷基或 根据另一方面，本专利技术涉及一种具有通式（VI)的化合物： 其中： L3 为C「C6烷基； R31和R32各自独立地为CrQ烷基； L4不存在，为CfC；烷基或 E为R4°、-N+R41R42R43或者通式（V)的N-卤胺，其中通式V为： 其中： R24和R25各自独立地为H、CrC4烷基或CrC4烷氧基，或者R24和R25-起形成=0; R26和R27各自独立地为HXi-C；烷基或CrQ烷氧基，或者R26和R27-起形成=0; R28和R29各自独立地为HXi-C；烷基或CrQ烷氧基，或者R28和R29-起形成=0， 且 R3° 为卤素， 且其中： 当R24和R25-起形成=0时，R26和R27各自独立地为H、C「C4烷基或C「C4烷氧 基； R4。为C「C18烷基； R41和R42各自独立地为C烷基； R43为C「C18烷基或-(CH2)pM; M为通式（V)的N-卤胺； n和m各自独立地为1-6,且 p为 1-6， R33和R34各自独立地为H、CrC4烷基或CrC4烷氧基，或者R33和R34-起形成=0; R35和R36各自独立地为H、CrC4烷基或CrC4烷氧基，或者R35和R36-起形成=0; R37和R38各自独立地为H、CrC4烷基或CrC4烷氧基，或者R37和R38-起形成=0， 且 R39 为卤素， 其中： 当E为R4°时，L4不存在，且 当E为通式（V)的N-齒胺或-N+R41R42R43时，L4为C烷基或且 其中： 当R33和R34-起形成=0时，R35和R36各自独立地为H、Cft；烷基或C「(^烷氧基。 根据另一方面，本专利技术涉及具有通式I的杀生物化合物的前体，其中各N-卤胺结 构部分中的各卤素取代基被氢取代基代替，且其中所述取代基的卤化获得了所述杀生物活 性化合物。 根据另一方面，本专利技术涉及一种包含具有通式I的化合物或其前体的组合物。 根据另一方面，本专利技术涉及具有通式I的化合物或其前体作为消毒剂的用途。 附图简介 本专利技术的这些和其他特征在参照附图的下文详述中变得更显而易见。 图1为根据本专利技术实施方案在基材（a)PET和（b)棉表面上经由"点击（click) " 反应固定叠氮基衍生物的示意图； 图2为根据本专利技术实施方案的（a)PMBAA-接枝-棉（接枝百分率=1. 03% )，（b) 未经处理的棉的ATR谱； 图3为根据本专利技术实施方案的PMBAA-接枝-棉-ADNS在UV光（365nm)下的可视 化结果；(a)和（c)为对照试样，（b)和⑷为"点击"试样（照片的放大倍数：(a，b)40倍， (c，d) 100 倍；和 图4为根据本专利技术实施方案的阳离子与N-氯胺之间的提高的杀微生物作用。 专利技术详述 本专利技术涉及具有杀生物活性的N-卤胺阳离子类似物。本专利技术的N-卤胺阳离子类 似物包含两种一起共价键接于单一分子中的杀生物活性基团。以此方式，本专利技术的实施方 案涉及具有由于两种杀生物活性基团的组合效应而显示出杀生物活性的化合物。 所述杀生物活性基团包含共价键接在一起的结构阳离子和N-卤胺结构部分二 者。所述N-卤胺类似物的阳离子结构部分可包括季铵阳离子。在某些实施方案中，所述 N-卤胺结构部分可包括无环N-卤胺或环状N-卤胺。在其他示例性实施方案中，所述N-卤 胺结构部分为包含通式（I)的环状N-卤胺。根据优选实施方案，所述N-卤胺阳离子类似 物为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有通式(I)的杀生物化合物：N‑卤胺‑L‑QUAT   (I)其中：N‑卤胺可为环状或无环N‑卤胺；L为C1‑C6烷基、环状芳族或非芳族环、醚、酮或任何其他有机连接结构，且QUAT具有通式(II)：其中：R1和R2各自独立地为C1‑C6烷基；L2不存在，为C1‑C6烷基或A为R3、N‑卤胺或‑N+R4R5R6；R3为C1‑C18烷基；R4和R5各自独立地为C1‑C6烷基；R6为C1‑C18烷基或‑(CH2)pB；B为N‑卤胺；n和m各自独立地为1‑6，且p为1‑6，且其中：当A为R3时，L2不存在，和当A为N‑卤胺或‑N+R4R5R6时，L2为C1‑C6烷基或

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·刘，
申请(专利权)人：曼尼托巴大学，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA