[发明专利]用于抗微生物应用的酸敏感性可降解咪唑鎓聚合物

说明书

本公开涉及具有下式(I)的聚合物及其制备方法：其中L₁是优选含有缩醛或原甲酸酯基团的可降解接头。本公开还涉及包含该聚合物的抗微生物组合物及其在抑制或杀伤微生物、用于治疗性和非治疗性应用中的用途。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月20日提交的新加坡申请号10201808211U的优先权，其公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及咪唑鎓(imidazolium)基低聚物和聚合物，特别是可以显示出抗微生物活性的咪唑鎓基低聚物和聚合物。此类低聚物可用于治疗和非治疗目的的抗微生物组合物中。

背景技术

抗微生物剂抗性(Antimicrobial resistance,AMR)是现代社会面临的关键挑战之一，据预测，到2050年，每年由抗微生物剂抗性微生物导致的死亡人数约为1000万。由于住院时间更长和发病率更高，治疗抗生素抗性感染的费用每年固定在1.5亿至300亿美元之间。最令人担忧的是，有关对所有现有药物具有抗性的菌株引起的细菌感染的新报告的出现，强调了解决细菌抗性问题的迫切需要。

抗性菌株可能直接来自动物、水和空气或社区。更重要的是，已经发现，对现有抗微生物剂治疗的抗性可能是由于在环境中对微生物滥用抗生素或者将微生物长时间暴露在抗生素下所致。过多地将抗生素用于治疗性和非治疗性应用，例如农业和环境消毒，导致低水平抗生素在生态系统中长期积累。这些抗生素残留物最终可能进入食物链，在那里它们会进一步污染下游农产品。在环境中暴露于这些低水平抗生素的情况增加，可能导致细菌抗性菌株的产生，这些菌株可以通过自然选择过程存活并增殖。

咪唑鎓基低聚物和聚合物因其对多种细菌和真菌的高效、选择性和快速杀伤动力学而显示出作为抗微生物化合物的广阔前景。然而，由于人们越来越担心这种聚合物可能随时间在环境中积累，从而促进了细菌抗性菌株的发展，因此这种聚合物的开发受到了相当大的限制。因此，必须修饰或制备规避或减少对抗性微生物菌株选择的新咪唑鎓聚合物。特别是，本发明的目的是，提供用作抗微生物剂的新咪唑鎓基聚合物，其中可以安全地生产和使用咪唑鎓基聚合物，而没有风险或在环境中积累的风险大大降低。本发明的另一个目的是，提供这类对环境友好的抗微生物剂，而不损害它们的抗微生物特性或功效。

发明概述

一方面，提供了具有下式(I)的聚合物，或其盐或水合物：

其中

L₁具有下述结构：

其中R₁和R₂在每个实例中相同或不同，并且独立地选自由氢、任选取代的烷基和任选取代的烷氧基组成的组；

A₁和A₂在每个实例中相同或不同，并且是任选取代的芳基；

L₂在每个实例中选自由任选取代的烷基、任选取代的烯基、任选取代的炔基和任选取代的芳基组成的组；

X在每个实例中相同或不同，并且是卤素；

n为至少1的整数。

有利的是，本文所述式(I)的聚合物在中性或酸性条件下能降解。在一些实施方案中，该聚合物在pH 6至pH 8能够降解。在一个优选的实施方案中，在pH 6的条件下，该聚合物的半衰期小于9小时，或优选为约6小时。这些有利的性质可以归因于该聚合物能够在L₁位被切割。因此，该聚合物不会保留或由蒸馏产生(entrained)于自然环境中。这可以减少抗微生物剂在生态系统中的生物积累，这对于减少、预防或避免产生抗微生物剂抗性微生物至关重要。