EA031075B1

EA031075B1 - Производные полигуанидина в качестве биоцидов

Info

Publication number: EA031075B1
Application number: EA201591381A
Authority: EA
Inventors: Александер Претч; Михаэль Нагль; Кристоф Виснер; Хайнц Бургманн
Original assignee: Силайф Фарма Гмбх
Priority date: 2013-01-25
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2018-11-30
Also published as: CA2899456A1; CY1122517T1; DK2948496T3; UA115581C2; EA201591381A1; AU2014210359A1; AT513858B1; CA2899456C; ZA201505345B; AT513858A4; AU2014210359B2; HUE045159T2; ES2753948T3; EP2948496A1; SG11201505832SA; JP2016504474A; BR112015017840A2; EP2948496B1; PT2948496T; CN105073835A

Abstract

Изобретение относится к новым продуктам поликонденсации аминогуанидина и/или 1,3-диаминогуанидина с одним или несколькими диаминами, т.е. к производным полигуанидина следующей формулы (I), где X выбирают из -NH, аминогуанидина и 1,3-диаминогуанидина; Y выбирают из -H и -R-NH; или X и Y вместе состоят в химической связи, образуя циклическую структуру; Rвыбирают из двухвалентных органических радикалов, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, в которых необязательно один или несколько атомов углерода замещены O или N; a и b независимо друг от друга равны 0 или 1, при этом a+b≠2, если не содержатся элементы 1,3-диаминогуанидина; Rвыбирают из -H и -NH, при этом Rпредставляет собой -NH, если a+b=0, Rпредставляет собой -H или -NH, если a+b=1, и Rпредставляет собой -H, если a+b=2; и n≥2; или соли указанного соединения; к способу получения, а также к различным применениям указанных продуктов.

Description

Изобретение относится к новым продуктам поликонденсации аминогуанидина и/или 1,3диаминогуанидина с одним или несколькими диаминами, т.е. к производным полигуанидина следующей формулы (I), где X выбирают из -NH₂, аминогуанидина и 1,3-диаминогуанидина; Y выбирают из -Н и -Ri-NH₂; или X и Y вместе состоят в химической связи, образуя циклическую структуру; Ri выбирают из двухвалентных органических радикалов, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, в которых необязательно один или несколько атомов углерода замещены О или N; а и b независимо друг от друга равны 0 или 1, при этом а+Ь#2, если не содержатся элементы 1,3диаминогуанидина; R₂ выбирают из -Н и -NH₂, при этом R₂ представляет собой -NH₂, если а+Ь=0, R₂ представляет собой -Н или -NH₂, если а+Ь=1, и R₂ представляет собой -Н, если а+Ь=2; и п>2; или соли указанного соединения; к способу получения, а также к различным применениям указанных продуктов.

(I)

Изобретение относится к новым биоактивным полимерам, а также к их применению в качестве биоцидов.

Уровень техники

Полигуанидин, имеющий приведенную ниже общую формулу, а также различные его производные известны уже давно

NH

- А , *+^к“й н+‘

В патентной литературе уже в 1943 году в патенте US 2325586 описаны несколько способов получения различных полигуанидинов посредством поликонденсации i) гуанидина или его солей, ii) циангалогенида, iii) дицианамида или iv) изоциениддигалогенида с диамином или v) двумя дициандиамидами между собой (что дает цианозамещенный полигуанидин), а также применение таким образом полученных полигуанидинов в качестве вспомогательного средства при крашении

i)

ϋ)

В качестве диаминов в реакциях с i) по iv) уже тогда раскрывали как алкилен- и фенилендиамины, так и оксиалкилендиамины или диамины простых полиэфиров, которые позже стали известны как Jeffamine®.

Десятилетиями позже такие полигуанидины стали использовать как превосходные биоциды. Группа исследователей Oskar Schmidt в WO 99/54291 А1 раскрывает получение микробиоцидов полигексаметиленгуанидинов, в WO 01/85676 А1 биоцидов полигуанидинов, которые получены конденсацией гуанидина с полиоксиалкиленами, и в WO 2006/047800 А1 действующих как биоциды, в частности как фунгициды производных полигуанидина, которые образуются при поликонденсации гуанидина со смесью из алкилендиамина и оксоалкилендиамин и должны иметь более низкую токсичность, чем полимеры, которые содержат только один из двух видов двухвалентных радикалов R_b

В WO 02/30877 А1 описан похожий полигуанидин как средство для дезинфекции, который дополнительно содержит фениленовые группы в цепи. Группа российских исследователей (Tets, Tets и Krasnov) в WO 2011/043690 А1, на основе которой были поданы US 2011/0269936 А1 и ЕР 2520605 А1, раскрывают биоциды полигуанидина следующей формулы, которые получены поликонденсацией гуани дина и гексаметилендиамина в присутствии гидразингидрата

Гидразин в ходе поликонденсации, по меньшей мере формально, заменяет аминогруппу либо только в одной, либо в двух группах гуанидина, вследствие чего должны образовываться блоксополимеры, в которых блоки поли(гексаметилен-гуанидин) чередуются с блоками поли(гексаметиленаминогуанидин),

- 1 031075 и оба вида блоков соединены друг с другом через димеры гуанидина, как показано ниже

Также данные полимеры и их соли присоединения кислоты должны действовать как биоциды против бактерий, вирусов и грибов. Однако в примерах данной заявки, в которых было получено 7 различных полимеров, не было указано никаких физических данных полученных продуктов, кроме указанных в примере 1: твердое, почти бесцветное, прозрачное вещество.

Относительно возможной структуры соединения, которое может образовываться во время поликонденсации гуанидина с диамином, существует несколько статей исследовательской группы технического университета города Грац, например Albert et al., Biomacromolecules 4(6), 1811-1817 (2003) и Feiertag et al., Macromol. Rap. Comm. 24(9), 567-570 (2003). Дополнительно к различным возможностям формирования линейных полимерных цепей из соответствующих исходных мономеров обычно образуются в непренебрежимо малом количестве, которое кроме прочего зависит от длины цепи диамина, также циклические молекулы следующей обшей формулы

Основные недостатки практически всех описанных выше производных полигуанидина заключаются с одной стороны в непренебрежимой токсичности данных продуктов, а также в случае применения высокореакционноспособных компонентов в относительно затратном способе получения, а также в применении проблематичных с токсикологической точки зрения компонентов, таких как гидразин, вследствие чего целью данного изобретения является получение новых, менее токсичных, но по-прежнему эффективных в качестве биоцидов полигуанидинов как можно более простым и экономичным способом, избегая упомянутых выше недостатков.

Раскрытие изобретения

Указанной цели в данном изобретении достигают предоставлением новых продуктов поликонденсации аминогуанидина и/или 1,3-диаминогуанидина с одним или несколькими диаминами, представляющих собой производные полигуанидина нижеследующей формулы (I)

(I), где X выбирают из -NH₂, аминогуанидина и 1,3-диаминогуанидина;

Y выбирают из -H и -R₁-NH₂;

или X и Y вместе состоят в химической связи, образуя циклическую структуру;

R1 выбирают из алкиленовых радикалов, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, в которых необязательно один или несколько атомов углерода замещены О или N;

а и b независимо друг от друга равны 0 или 1, при этом а+b Ф 2, если не содержатся элементы 1,3-диаминогуанидина;

R2 выбирают из -H и -NH2, при этом R₂ представляет собой -NH₂, если а+Ь=0,

R₂ представляет собой -H или -NH₂, если а+Ь=1 и

R₂ представляет собой -H, если а+Ь=2;

и п>2;

или солей указанного соединения.

Новые производные полигуанидина формулы (I) в испытаниях на активность показали себя как эффективные антимикробные вещества, которые, однако, неожиданно имеют значительно меньшую токсичность, чем полимеры со схожей структурой из процитированных выше документов WO 2011/043690 A1, US 2011/0269936 А1 и ЕР 2520605 А1, что подтверждается приведенными позднее примерами осуществления данного изобретения и сравнительными примерами. Без намерения ограничиваться одной теорией, изобретатели предполагают, что аминогруппы и группы диаминогуанидина лучше совместимы с эукариотическими клетками человека, чем группы гуанидина и, в частности, чем те полимеры, которые содержат описанные выше образующие гидразиновые мостики димеров гуанидина. Кроме того, в раскрываемом способе избегают применения токсичного компонента гидразингидрата в процессе полимеризации, который в некоторых полимерах, соответствующих уровню техники, может содержаться как остаточный мономер.

Соединение вышеупомянутой формулы (I) представляет как продукт поликонденсациии (мо

- 2 031075 но)аминогуанидина, далее обозначаемого как MAG, так и продукт поликонденсациии 1,3диаминогуанидина, далее обозначаемого как DAG

Формула (I) объясняется тем, что во время протекающей с отщеплением аммиака поликонденсации MAG- и DAG-радикалы могут принимать участие в поликонденсации как своими амино- или таутомерными иминогруппами, так и своими гидразо- (гидразинил-)группами. Следовательно, как для MAG, так и для DAG в качестве исходных мономеров существует три различных возможности встраивания в цепь полимера по изобретению. В случае MAG в формуле (I) единственная гидразогруппа, а в случае DAG напротив единственная имино/аминогруппа может быть направлена направо, налево или наверх.

Это означает для MAG следующие параметры в формуле (I):

a=1, b=0, R₂ представляет собой -H: гидразогруппа направлена налево;

a=0, b=1, R₂ представляет собой -H: гидразогруппа направлена направо; или a=0, b=0, R₂ представляет собой -NH₂: гидразогруппа направлена наверх.

Для DAG имеются следующие возможности комбинации параметров:

a=0, b=1, R2 представляет собой -NH2: амино-/иминогруппа направлена налево;

a=1, b=0, R₂ представляет собой -NH₂: амино-/иминогруппа направлена направо; или a=1, b=1, R₂ представляет собой -H: амино-/иминогруппа направлена вверх.

Не ограничиваясь этим, NMR-спектры полученных поликонденсатов, как описано позднее для данного изобретения, подтверждают, что во время реакции поликонденсации почти всегда образуются смеси некоторых из трех возможных ориентаций, при этом нужно исходить из того (это выяснилось еще не на 100%), что даже в пределах одной цепи встречаются разные ориентации одного и того же мономера.

В связи с вышеупомянутым следует определенно указать на то, что положение двойной связи C=Nгуанидиногруппы, также как и пространственное положение R₂ у двойной связи, обычно подвержено влиянию таутомерии. Это означает, что двойная связь гуанидина может находиться внутри цепи или снаружи цепи и R₂ может быть направлен налево или направо. Поэтому такие таутомеры описанных выше продуктов поликонденсации формулы (I) также должны находиться в объеме охраны данного изобре тения.

Вышеупомянутые варианты для X и Y получаются из-за различных возможностей формирования цепи в зависимости от того, применяют ли MAG, DAG или смесь обоих исходных мономеров включая возможность замыкания цикла в циклический продукт поликонденсации. См. также предварительно цитированные статьи Albert et al. и Feiertag et al. Для концевых аминогуанидино-(MAG-) и 1,3диаминогуанидино-(DAG-) групп существуют конечно такие же возможности, как и для находящихся внутри цепи, т.е. соединение с цепью может происходить через любой атом азота.

Радикал R₁ согласно данному изобретению может представлять собой линейный, разветвленный или циклический, насыщенный или ненасыщенный, двухвалентный углеводородный радикал, имеющий от 2 до 20 атомов углерода, предпочтительно от 4 до 18 атомов углерода, еще предпочтительнее от 6 до 12 атомов углерода, в котором некоторые атомы С могут быть заменены О и/или N. Вышеупомянутые предпочтения получались из следующих соображений. При очень коротком радикале R₁ активные MAGили DAG-группы находятся очень близко друг возле друга, что может снизить активность полимера, в случае длинного радикала активные группы напротив находятся слишком далеко друг от друга. Поэтому радикалы с более 20 атомами хотя и можно принципиально принимать в расчет, однако с экономической точки зрения не выглядят предпочтительными, так как они дают полимеры формулы (I), в которых на единицу массы содержится относительно небольшое количество гуанидиногрупп с противоинфекционным действием.

Предпочтительно радикал R₁ выбирают из алкиленовых радикалов, в которых необязательно один или несколько атомов углерода заменены О или N, что повышает гидрофильность цепи, еще предпочтительнее выбирают из радикалов со следующими общими формулами от (II) до (V) — (СН₂)_с—— Z— (CH₂)_d— (И) —(СН₂)_с—z— (CH₂)_d— z₂— (CH₂)_e— (in) —(С Н₂)_с—Z— (С H₂)_d— z₂— (CH₂)_e—z₃— (CH₂)_f — (iv) (СН₂)_с Z₁ (CH₂)_d Z₂ (CH₂)_e Z₃ (CH₂)_f Z₄ (CH₂)_g (V)

- 3 031075 где от Z₁ до Z₄ независимо друг от друга представляют собой гетероатом, выбранный из О и N, а индексы с с по g независимо друг от друга представляют собой такое целое число от 1 до 12, что общее число атомов радикала R₁ не превышает 20. Особенно предпочтительно, чтобы внутри радикала R₁ все гетероатомы Z были либо О, либо N.

Лучших результатов при испытаниях биоцидного действия или токсичности достигли с теми соединениями, в которых R₁ представлял собой двухвалентный радикал простого полидиамина, такого как, например, 4,9-диоксадодекан-1,12-диамин, полиоксиэтилен- и/или -пропилендиамин, при этом n предпочтительно была равна от 2 до 15, еще предпочтительнее от 2 до 10, в частности от 2 до 6.

В качестве солей новых полигуанидинов формулы (I) принимают в расчет любую соль присоединения кислоты с одной или несколькими неорганическими или органическими кислотами, такими как, например, галогенводородные кислоты, кислородные кислоты азота, серы или фосфора, борная кислота, угольная кислота, карбоновые-, тиокарбоновые-, карбаминовые-, сульфоновые-, фосфоновые- или фосфиновые кислоты, а также частичные сложные эфиры или амиды многовалентных представителей указанных кислот. Предпочтительно согласно данному изобретению применять фармацевтически приемлемые соли, еще предпочтительнее соли присоединения кислоты, такие как гидрохлорид, гидробромид, гидроиодид, сульфат, метилсульфат, карбонат, борат, цианат, тиоцианат, фосфат, мезилат, нитрат, ацетат, бензоат, лактат, тартрат, цитрат, малеат, фумарат или частичные сложные эфиры указанных кислот, если они являются двух- или более функциональными. В качестве спиртового компонента таких частичных сложных эфиров предпочтительно применять фармацевтически приемлемые спирты, в частности этанол.

Если радикал Ri содержит одну или несколько OH- или COOH-групп, то соль с неорганическим или органическим основанием также попадает в объем охраны данного изобретения, при этом предпочтительны соли с фармацевтически приемлемым основанием, еще предпочтительнее с производным гуанидина, в частности с амино- или диаминогуанидином, т.е. с производным гуанидина, из которого при получении происходят новые полигуанидины по изобретению. Как правило, при получении образуются внутренние соли из кислых и основных групп внутри соответствующей молекулы.

Во втором аспекте данного изобретения предоставляют способ получения производных полигуанидина по изобретению согласно первому аспекту посредством поликонденсации производных гуанидина или их солей с диамином, который отличается тем, что MAG и/или DAG или их соль присоединения кислоты поликонденсируется с по меньшей мере одним диамином H₂N-R₁-NH₂ при нагревании.

В противоположность уровню техники способ по изобретению включает реакцию MAG или DAG с одним или несколькими диаминами, предпочтительно только с одним диамином. Вследствие этого можно получать более четко определенные продукты, чем в цитированных выше работах русских исследователей, тем более что в полученной согласно данному изобретению реакционной смеси не обнаруживался свободный гидразин ни в какой фазе течения реакции, ни хроматографически, ни химически. Побочные реакции с гидразином, которые в определенном уровне техники были желательны, в данном случае совершенно нежелательны, и их можно таким образом эффективно избежать.

Предпочтительно способ по изобретению проводят таким образом, что соль MAG или DAG, в частности гидрохлорид, вместе с диамином, который предпочтительно применяют в незначительном молярном избытке, например от 3 до 5 мол.%, по причине экономичности максимально 10 мол.%, по отношению к (ди)аминогуанидину для того чтобы обеспечить полное преобразование производного гуанидина, сначала нагревают до первой, более низкой температуры, предпочтительно до примерно 80-150°C, еще предпочтительнее до 110-130°C, а затем до второй, более высокой температуры, предпочтительно 150250°C, еще предпочтительнее 160-180°C, для того чтобы увеличить скорость реакции и вместе с этим выделение газа. При этом реакционную смесь предпочтительно от 1 до 3 ч, еще предпочтительнее примерно 2 ч выдерживают при первой температуре и затем предпочтительно от 1 до 8 ч, еще предпочтительнее от 3 до 5 ч выдерживают при второй температуре для того чтобы обеспечить полное прохождение реакции.

Реакцию предпочтительно проводят при нормальном давлении, а также с удалением воды, которое вызывают, например, по меньшей мере, начальной продувкой реактора инертным газом и оснащением реактора сушильной трубой. Однако также можно применять вакуум, прежде всего к концу реакции в виде стадии очистки для того чтобы по возможности полностью удалить свободный аммиак, а также остаточные мономеры, т.е. прежде всего избыточный диамин.

После окончания реакции образовавшееся производное полигуанидина предпочтительно растворяют в воде, например, примерно в от 3 до 10-кратном количестве воды. С одной стороны это позволяет отделять возможно имеющиеся нерастворимые в воде компоненты, и с другой стороны водный раствор представляет собой предпочтительную форму выпуска для применения новых полимеров, т.е. их непосредственно можно применять в виде раствора, необязательно после добавления адъювантов.

Другой, в настоящее время менее предпочтительной возможностью очистки является, например, выпаривание воды из водного раствора и сушка полимера в вакууме, или высаливание из водного раствора добавлением кислоты с последующей сушкой, для чего принимают в расчет упомянутые выше кислоты в частности описанные как предпочтительные фармацевтически приемлемые кислоты. Один

- 4 031075 вариант осуществления высаливания включает введение CO₂ и высаливание полигуанидина в виде карбоната или гидрокарбоната. Если желаемый полигуанидин необходимо применять не в виде соли, а в виде свободного основания, за высаливанием может следовать обработка основанием, которое находится в виде водного или неводного раствора или суспензии.

В третьем аспекте данное изобретение относится применению производного полигуанидина согласно первому аспекту данного изобретения для борьбы с бактериальными, грибковыми и вирусными инфекциями и их последствиями, в качестве пестицида и средства дезинфекции, и в основном в качестве средства дезинфекции (биоцида) для уменьшения количества и уничтожения микроорганизмов. Далее данное изобретение описывается подробнее с помощью не ограничивающих примеров осуществления вместе со сравнительными примерами. На изображенной фигуре представлены результаты испытаний на токсичность.

Примеры

Примеры 1-6 и сравнительные примеры 1 и 2. Получение полимера.

Пример 1.

ммоль гидрохлорида 1,3-диаминогуанидина и 24 ммоль 4,9-диоксадодекан-1,12-диамина нагревали в закрытом сушильной трубой реакторе в течение 90 мин при перемешивании до 120°C, затем температуру в течение 100 мин поднимали до 180°C, из этого времени в конце протекания реакции 45 мин выдерживали при пониженном давлении (50 мбар). После охлаждения реакционной смеси до температуры ниже 80°C к гелеобразному реакционному продукту добавляли 25 мл воды. После нескольких часов получался прозрачный раствор.

От образца полученного водного раствора выпаривали воду, и полученный осадок сушили в вакууме, при этом получали красноватую, вязкую жидкость. Данную жидкость растворяли в 2 мл D₂O (со степенью дейтерирования > 99,5%), и снимали спектр 'Н-ЯМР. Положение различимых таким образом групп протонов метилена в радикале Ri в продукте было следующим:

¹H-NMR (D₂O), δ (ppm): 1,54-1,67 (m, OCH₂CH₂CH₂CH₂O), 1,80-1,95 (m, NCH₂CH₂), 3,23-3,38 ppm (m, NCH₂), 3,42-3,65 ppm (m, CH₂CH₂OCH₂CH₂).

Это подтверждало структуру применяемого компонента диамина, 4,9-диоксадодекан-1,12-диамина. Пример 2.

4,6 ммоль гидрохлорида 1,3-диаминогуанидина и 4,8 ммоль 4,9-диоксадодекан-1,12-диамина нагревали в закрытом сушильной трубой реакторе в течение 90 мин при перемешивании до 120°C, затем температуру в течение 8 ч поднимали до 180°C, из этого времени в конце протекания реакции 45 мин выдерживали при пониженном давлении (50 мбар). После охлаждения реакционной смеси до температуры ниже 80°C к гелеобразному реакционному продукту добавляли 16 мл воды. После нескольких часов получался прозрачный раствор.

Пример 3.

4,6 ммоль гидрохлорида N-аминогуанидина и 4,8 ммоль 4,9-диоксадодекан-1,12-диамина нагревали в закрытом сушильной трубой реакторе в течение 90 мин при перемешивании до 120°C, затем температуру в течение 3,5 ч поднимали до 180°C, из этого времени в конце протекания реакции 60 мин выдерживали при пониженном давлении (50 мбар). После охлаждения реакционной смеси до температуры ниже 80°C к гелеобразному реакционному продукту добавляли 16 мл воды. После нескольких часов получался прозрачный раствор.

Пример 4.

1,16 ммоль гидрохлорида 1,3-диаминогуанидина и 1,21 ммоль трис(2-аминоэтил)амина нагревали в закрытом сушильной трубой реакторе в течение 150 мин при перемешивании до 120°C, затем температуру в течение 2,5 ч поднимали до 160°C, из этого времени в конце протекания реакции 45 мин выдерживали при пониженном давлении (50 мбар). После охлаждения реакционной смеси до температуры ниже 80°C к гелеобразному реакционному продукту добавляли 4 мл воды. После нескольких часов получался прозрачный раствор.

Пример 5.

8,12 ммоль гидрохлорида 1,3-диаминогуанидина и 8,47 ммоль трис(2-аминоэтил)амина нагревали в закрытом сушильной трубой реакторе в течение 120 мин при перемешивании до 130°C, затем температуру в течение 8 ч поднимали до 180°C, из этого времени в конце протекания реакции 90 мин выдерживали при пониженном давлении (15 мбар). После охлаждения реакционной смеси до температуры ниже 80°C к гелеобразному реакционному продукту добавляли 28 мл воды. После нескольких часов получался прозрачный раствор.

Пример 6.

2,32 ммоль гидрохлорида 1,3-диаминогуанидина и 2,43 ммоль 3,б-диоксаоктан-1,8-диамина нагревали в закрытом сушильной трубой реакторе в течение 60 мин при перемешивании до 120°C, затем температуру в течение 4 ч поднимали до 170°C, из этого времени в конце протекания реакции 60 мин выдерживали при пониженном давлении (50 мбар). После охлаждения реакционной смеси до температуры ниже 80°C к гелеобразному реакционному продукту добавляли 7 мл воды. После нескольких часов получался прозрачный раствор.

- 5 031075

Сравнительный пример 1.

23,2 ммоль гидрохлорида гуанидина, 5,4 ммоль 3,6-диоксаоктан-1,8-диамина и 18,1 ммоль 1,6диаминогексана нагревали в закрытом сушильной трубой реакторе в течение 90 мин при перемешивании до 120°C, затем температуру в течение 8 ч поднимали до 170°C, из этого времени в конце протекания реакции 90 мин выдерживали при пониженном давлении (50 мбар). После охлаждения реакционной смеси до температуры ниже 80°C к гелеобразному реакционному продукту добавляли 60 мл воды. После нескольких часов получался прозрачный раствор.

Полученный полимер структурно соответствовал тому, который раскрывался в WO 2006/047800 А1.

Сравнительный пример 2.

2,00 ммоль гидрохлорида гуанидина, 1,70 ммоль 1,6-гексаметилендиамина и 0,3 ммоль гидрата гидразина нагревали в закрытом сушильной трубой реакторе в течение 90 мин при перемешивании до 160°C, затем температуру в течение 3,5 ч поднимали до 180°C, из этого времени в конце протекания реакции 60 мин выдерживали при пониженном давлении (50 мбар). После охлаждения реакционной смеси до температуры ниже 80°C к гелеобразному реакционному продукту добавляли 4 мл воды. После нескольких часов получался прозрачный раствор.

Полученный полимер структурно соответствовал тому, который раскрывался в WO 2011/043690 А1.

Пример 7. Определение противомикробной/противогрибковой/противовирусной активности.

Активность новых соединений испытывали в многократно проведенных испытаниях в скринингсистемах. Антибактериальную и противогрибковую активность исследовали с помощью МНК-теста. МНК представляет собой минимальную ингибирующую концентрацию (англ.яз: MIC fur minimal inhibitory concentration) и обозначает самую низкую концентрацию вещества, при которой невооруженным глазом не обнаруживается никакого размножения микроорганизмов. МНК определяют так называемым способом титрования, при котором вещество разбавляют и затем добавляют возбудитель. Как правило, таким образом определяют концентрацию антибиотика, которая еще замедляет рост штаммов бактерий. МНК указывают в микрограммах на миллилитр (мкг/мл) или в об.%, и разбавление происходит как правило по log2-шкале. В данном случае исходную концентрацию 1% каждый раз разбавляли в два раза, что давало испытательные концентрации 0,5, 0,25, 0,125% и т.д. Таким образом, наименьшее значение отражает лучшую активность в качестве противоинфекционного средства.

Испытания проводили в соответствии со стандартами EUCAST (European Committee for Antimicrobial Susceptibility Testing (Европейский комитет по тестированию антимикробной чувствительности)) и согласно инструкциям AFST (Antifungal Susceptibility Testing) European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ESCMID).

Система скрининга для вирусов представляет собой систему инфицирования, в которой хозяйские клетки в лабораторных условиях инфицируют, и добавляют тестируемое вещество перед или после инфицирования, и определяют его активность. Все эти тесты проводились согласно внутренним стандартным инструкциям SeaLife Pharma для скрининга лекарственных средств, при этом аналогичные ряды разбавления применялись для антибактериальных/противогрибковых испытаний.

В нижеследующих табл. 1-3 приведены результаты испытаний относительно антиинфекционного действия новых соединений по изобретению из примеров 1, 3-5 против некоторых мультирезистентных бактерий и грибов, а также вирусов. Приведенные данные являются средними значениями многократных измерений.

Совершенно очевидно, что новые соединения по изобретению демонстрируют превосходную активность как против грамположительных, так и против грамотрицательных возбудителей.

Таблица 1

Результат МНК теста	MRSA	Staphylococcus epidermis	Streptococcus pneumoniae	Enterococcus faecalis	Propioni bacter acne	E. coli	Klebsiella pneumoniae	Pseudominas Aeruginosa	Acinetobacter baumanii	Enterobacter cloace	Salmonella enterica
Пример 1	0,001%	0,001%	0,004%	0,008%	0,001%	0,016%	0, 02%	0, 02%	0,06%	0, 03%	0, 03%
Пример 3	0,001%	0,001%	0,001%	0,008%	0,001%	0, 02%	0, 02%	0, 02%	0,06%	0,2%	0, 03%
Пример 4	0,001%	0,001%	0,001%	0,008%	0,001%	0,016%	0,016%	0,030%	0, 02%	0,016%	0,030%
Пример 5	0,001%	0,001%	0,002%	0,002%	0,001%	0,020%	0, 02%	0, 04%	0, 04%	0, 13%	0, 03%

А также против грибов и дрожжей.

- 6 031075

Таблица 2

Результат МНК теста	Candida albicans	Candida papillosis	Candida glabrata	Candida kruzei	Aspergillus terreus	Aspergillus fumigatus	Fusarium rose!	Trichophyton sp.	Alternarria alternarria	Microsporum canis	Dematiacea sp.
Пример 1	0,008%	0, 03%	0, 02%	0, 02%	0, 02%	0, 03%	0, 03%	0, 02%	0, 02%	0, 03%	0, 02%
Пример 3	0,02%	0, 02%	0, 02%	0, 02%	0, 03%	0, 03%	0, 03%	0, 02%	0, 02%	0, 02%	0, 02%
Пример 4	0,008%	0,016%	0,016%	0,008%	0,125%	0,125%	n. t .	n. t.	n. t.	n. t.	n. t.
Пример 5	0,02%	0, 02%	0, 02%	0,020%	0,016%	0,016%	n. t.	n. t.	n. t.	n. t.	n. t.

А также против вирусов.

Таблица 3

Результаты вирусологического теста	Influenza А and В	Human rhinovirus	Parainfluenza virus	Herpes simplex virus
Пример 1	0,008%	0,008%	0,008%	0, 02%
Пример 3	0, 02%	0,02%	0, 02%	0, 02%
Пример 4	0, 04%	0,02%	0, 04%	0, 02%
Пример 5	0, 04%	0,04%	0, 04%	0, 02%

Таким образом, все испытанные новые соединения имеют активность от очень хорошей до превосходной против самых различных возбудителей и при значительно меньшей токсичности, чем у известных из уровня техники производных полигуанидина, как показали нижеследующие испытания на токсичность.

Пример 8. Испытания на токсичность.

С помощью AlamarBlue® анализа, как указано ниже, у 4 полимеров анализировали токсикологический потенциал (включая пролиферацию, гибель клеток, метаболизм клеток) и определяли значение IC₅₀, а также нетоксическую концентрацию в первичных кератиноцитах (HKER) и первичных клетках эндотелия (HUVEC). На фигуре представлен токсический эффект различных полимеров в зависимости от концентрации.

AlamarBlue®-анализ: 20000 кератиноцитов человека (HKER) или клеток эндотелия (HUVEC) размещали в 96-ячеечном планшете и инкубировали 24 ч, прежде чем добавляли новые полимеры из примеров 1 и 3 в разных концентрациях (от 5 до 0,005%), а также сравнительные вещества из сравнительных примеров 1 и 2. После 24 ч в каждую ячейку (100 мкл среды) добавляли 10 мкл AlamarBlue® и после 3 ч инкубации оценивали окрашиваемую реакцию с помощью спектрофотометра для считывания планшетов, (возбуждение: 530 нм; эмиссия: 590 нм). HKER: human primary keratinocytes, первичные кератиноциты человека; HUVEC: human umbilical vein endothelial cells, клетки эндотелия пуповинной вены человека.

Полимеры сравнительных примеров 1 и 2 имеют как для HKER, так и для HUVEC уже при очень низких концентрациях, т.е. IC50 примерно 0,01% или ниже, значительное токсическое действие. Полученные изобретателями новые полимеры из примеров 1 и 3 показали по сравнению со сравнительными примерами токсический эффект только при значительно более высоких концентрациях: IC50 находится для примера 1 для обоих видов клеток в области 1% и для примера 3 в области от 0,05 до 0,1%. Токсичность сравнительных примеров достигается полимером из примера 3 только при по меньшей мере 5кратной концентрации, а с полимером из примера 1 только при по меньшей мере 100-кратной концентрации. Таким образом, в данном испытании производное DAG показывало явно лучший результат, чем полимер MAG.

Таким образом, новые соединения имеют активность от очень хорошей до превосходной против самых различных возбудителей при значительно более низкой токсичности, чем у известных из уровня техники производных полигуанидина.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Продукт поликонденсации аминогуанидина и/или 1,3-диаминогуанидина с одним или несколькими диаминами, представляющий собой производное полигуанидина следующей формулы (I):

где X выбирают из -NH₂, аминогуанидина и 1,3-диаминогуанидина;

- 7 031075

Y выбирают из -H и -R_rNH₂;

или X и Y вместе состоят в химической связи, образуя циклическую структуру;

R₁ выбирают из алкиленовых радикалов, имеющих от 2 до 20 атомов углерода, в которых необязательно один или несколько атомов углерода заменены на О или N;

а и b независимо друг от друга равны 0 или 1, при этом а+b Ψ 2, если не содержатся элементы 1,3-диаминогуанидина;

R₂ выбирают из -H и -NH₂, при этом R₂ представляет собой -NH₂, если а+Ь=0,

R₂ представляет собой -H или -NH₂, если а+Ь=1 и

R₂ представляет собой -H, если а+Ь=2;

и п>2;

или соль указанного соединения.
2. Производное полигуанидина по п.1, отличающееся тем, что R₁ выбирают из радикалов со следующими общими формулами от (II) до (V):

---(СН₂)_с---7 — (CH₂)_d--(И)

--(СН₂)_с---7 — (CH₂)_d---Z₂— (CH₂)_e-- (III) —(СН₂)_с — 7— (CH₂)_d— z₂— (СН₂)_е—z₃— (CH₂)_f— (IV) —(CH₂)_c — 7— (CH₂)_d— z₂— (CH₂)_e—z₃— (CH₂)_f—z₄— (CH₂)_g— (V) r

где от Z₁ до Z₄ независимо друг от друга представляют собой гетероатом, выбранный из О и N, а индексы с с по g независимо друг от друга представляют собой такое целое число от 1 до 12, что общее число атомов радикала R₁ не превышает 20.
3. Производное полигуанидина по п.2, отличающееся тем, что внутри радикала R₁ все гетероатомы Z представляют собой либо О, либо N.
4. Производное полигуанидина по п.3, отличающееся тем, что R₁ представляет собой двухвалентный радикал простого полиэфирдиамина.
5. Производное полигуанидина по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что п = от 2 до 6.
6. Производное полигуанидина по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что оно представляет собой соль присоединения кислоты в форме гидрохлорида, гидробромида, гидроиодида, сульфата, карбоната, бората, цианата, тиоцианата, фосфата, мезилата, нитрата, ацетата, бензоата, лактата, тартрата, цитрата, малеата, фумарата или смесь двух или нескольких данных солей.
7. Способ получения производного полигуанидина по одному из пп.1-6 посредством поликонденсации производного гуанидина или его соли с диамином, отличающийся тем, что аминогуанидин или 1,3диаминогуанидин или его соль присоединения кислоты подвергают поликонденсации по меньшей мере с одним диамином H₂N-R₁-NH₂ при нагревании, где R₁ такой, как определен в п.1.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что по меньшей мере один диамин применяют в избытке от 3 до 5 мол.% по отношению к производному гуанидина.
9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что соль аминогуанидина или 1,3-диаминогуанидин вместе по меньшей мере с одним диамином сначала нагревают до первой, более низкой температуры, а затем до второй, более высокой температуры.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что соль аминогуанидина или 1,3-диаминогуанидина вместе по меньшей мере с одним диамином сначала нагревают до 110-130°C, а затем до 160-180°C.
11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что реакционную смесь от 1 до 3 ч выдерживают при первой температуре и от 1 до 8 ч при второй температуре.
12. Способ по одному из пп.7-11, отличающийся тем, что полученное производное полигуанидина очищают растворением в примерно от 3- до 10-кратном количестве воды.
13. Применение производного полигуанидина по одному из пп.1-6 для борьбы с бактериальными, грибковыми и вирусными инфекциями и их последствиями.
14. Применение производного полигуанидина по одному из пп.1-6 в качестве пестицида и средства дезинфекции.
15. Применение по п.14 для дезинфекции качестве средства дезинфекции (биоцида) для уменьшения количества и уничтожения микроорганизмов.
16. Применение производного полигуанидина по одному из пп.1-6 для применения согласно любому из пп.13-15, отличающееся тем, что эффективное количество производного полигуанидина находится в виде раствора в от 3- до 10-кратном количестве воды.

- 8 031075