JP2003508113A - 外科移植片用の疎水的に結合した親水性被覆組成物 - Google Patents

外科移植片用の疎水的に結合した親水性被覆組成物

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JP2003508113A JP2001519842A JP2001519842A JP2003508113A JP 2003508113 A JP2003508113 A JP 2003508113A JP 2001519842 A JP2001519842 A JP 2001519842A JP 2001519842 A JP2001519842 A JP 2001519842A JP 2003508113 A JP2003508113 A JP 2003508113A
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Abstract

(57)【要約】 移植片用の親水性被覆が開示されている。これらの被覆は、この移植片に疎水的に結合されるが、この移植片の表面に、共有結合的に架橋されておらず、また、共有結合的に固着されていない。具体的には、本発明は、移植片用の被覆材料に関し、ここで、この被覆材料は、(メタ)アクリル酸2−フェニルエチルおよびN−ビニルピロリドン(「NVP」)の共重合体を含有する。この被覆材料は、約40〜約90%の水を吸収できる。その比較的に高い含水量にもかかわらず、本発明の被覆材料は、破裂することなく、鉗子を使った折り畳みまたは取り扱いに耐えるのに十分に強靱である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、外科移植片用の被覆に関する。特に、本発明は、外科移植片の表面
に疎水的結合した親水性共重合体に関する。
【0002】 (発明の背景) 剛性および折り畳み可能の両方の移植可能な眼科レンズ材料は、公知である。
眼科移植片に使用される最も一般的な剛性材料は、ポリメタクリル酸メチル(「
PMMA」)である。折り畳み可能な眼内レンズ(「IOL」)材料は、一般に
、以下の3つの範疇に分類できる:シリコーン材料、ヒドロゲル材料、および非
ヒドロゲル(「疎水性」)アクリル材料。例えば、Foldable Intr
aocular Lenses,Ed.Martinら、Slack Inco
rporated,Thorofare,New Jersey(1993)を
参照。本発明の目的のために、疎水性アクリル材料とは、室温で約5%未満の水
を吸収するアクリル材料である。
【0003】 眼科移植片で使用されるシリコーン材料および非ヒドロゲルアクリル材料は、
この移植片を目に挿入する間または挿入した後、内皮細胞および多分他の細胞ま
たは組織にも損傷を与え得る。これらの材料は、一般に、疎水性および/または
粘着性であり、この移植片が接触する目の組織から細胞を引き離し得る。特に、
莢膜バッグ(capsular bag)と虹彩との間に移植したファキック(
phakic)IOLの場合には、この移植片がその標的位置に達した後でも、
この移植片とそれを取り囲む細胞または組織との間で物理的な接触が起こる可能
性が顕著である。
【0004】 (発明の要旨) 本発明は、外科移植片用の親水性被覆組成物、特に、シリコーンまたは非ヒド
ロゲルアクリル材料を含有する眼科移植片に関する。さらに具体的には、本発明
は、移植片用の被覆材料に関し、ここで、この被覆材料は、(メタ)アクリル酸
2−フェニルエチルおよびN−ビニルピロリドン(「NVP」)の共重合体を含
有する。この被覆材料は、約40〜約90%の水を吸収できる。その比較的に高
い含水量にもかかわらず、本発明の被覆材料は、破裂することなく、鉗子を使っ
た折り畳みまたは取り扱いに耐えるのに十分に強靱である。
【0005】 本発明はまた、(メタ)アクリル酸2−フェニルエチルおよびNVPの共重合
体を含有する被覆を移植片の表面に塗布する方法に関し、ここで、この共重合体
は、架橋モノマーを欠いている。この方法は、この共重合体を溶媒に溶解して被
覆溶液を形成する工程、この被覆溶液をこの移植片の表面と接触させる工程、お
よびこの被覆移植片を乾燥する工程を包含する。
【0006】 (発明の詳細な説明) 他に指示がなければ、全ての量は、重量%で表わされる。
【0007】 本発明の被覆材料は、(メタ)アクリル酸2−フェニルエチルおよびNVPの
共重合体である。この被覆材料は、疎水性または「物理的」(すなわち、非共有
結合的な)架橋によって、その基板に付着される。この被覆材料はまた、非共有
結合的な架橋によって、内部架橋される。この被覆材料は、約40〜約90%の
水、好ましくは、約65〜約75%の水を吸収できる。この共重合体のモノマー
の割合は、所望の含水量に依存しており、個々の濃度は、一般に、(メタ)アク
リル酸2−フェニルエチルについて、約25〜約60%、そしてNVPについて
、約40〜約75%の範囲である。メタクリル酸2−フェニルエチル(「2−P
EMA」)およびNVPの共重合体が好ましい。所望の含水量が約65〜75%
である好ましい場合には、この共重合体被覆材料は、約35〜約45%の2−P
EMAおよび約40〜約50%のNVPを含有する。
【0008】 この共重合体被覆材料は、(メタ)アクリル酸2−フェニルエチルおよびNV
P成分を重合開始剤(一般に、約2%以下)と共に配合して被覆組成物を形成す
ることにより、そしてこの被覆組成物を硬化することにより、調製される。任意
の型の重合開始剤が使用され得、これには、熱開始剤および光開始剤が挙げられ
る。好ましい開始剤は、ベンゾイルホスフィンオキシド開始剤、2,4,6−ト
リメチル−ベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(「TPO」)であり、こ
れは、青色光で活性化される。適当な熱開始剤には、通常の過酸化物、t−ブチ
ルパーオクトエートおよびビス−アゾイソブトロニトリルが挙げられる。適当な
UV開始剤には、ベンゾインメチルエーテルおよびDarocur 1173が
挙げられる。
【0009】 この(メタ)アクリル酸2−フェニルエチル、NVP、および重合開始剤に加
えて、この被覆共重合体は、必要に応じて、この(メタ)アクリル酸2−フェニ
ルエチルおよびNVP成分と共重合可能なUV吸収体;この(メタ)アクリル酸
2−フェニルエチルおよびNVP成分と共重合可能な青色光遮断着色剤;反応性
可塑剤(これは、曇りまたは皮膜割れをできるだけ少なくする);および連鎖移
動剤(chain transfer agent)(これは、この被覆共重合
体内の架橋を最小化する)からなる群から選択される1つ以上の成分を含有する
【0010】 紫外線吸収発色団は、約400nmより短い波長を有する光を吸収するが可視
光を実質的な量吸収しない任意の化合物であり得る。適当な共重合可能紫外線吸
収化合物には、米国特許第4,304,895号で開示された置換2−ヒドロキ
シベンゾフェノンおよび米国特許第4,528,311号で開示された2−ヒド
ロキシ−5−アクリルオキシフェニル−2H−ベンゾトリアゾールがある。最も
好ましい紫外光吸収化合物は、2−(3’−メタリル−2’−ヒドロキシ−5’
−メチルフェニル)ベンゾトリアゾールである。適当な重合可能な青色光遮断発
色団には、米国特許第5,470,932号で開示されたものが挙げられる。青
色光活性化重合開始剤が選択され、青色光遮断着色剤が添加される場合、この重
合開始剤の素性または濃度は、何らかの干渉を最小化するように調整しなければ
ならないかもしれない。
【0011】 適当な反応性可塑剤または軟化剤には、ポリエチレングリコール(200〜2
000)モノ(メタ)アクリレートおよびポリエチレングリコール(200〜2
000)モノメチルエーテルモノ(メタ)アクリレートが挙げられる。メタクリ
レートが好ましく、PEG(400)モノメチルエーテルモノメタクリレートは
、最も好ましい。必要または望ましい場合、この反応性可塑剤の量は、約5〜約
25%の範囲である。移植片の機能および被覆の厚さに依存して、反応性可塑剤
が必要とされ得ないある程度の曇りまたは被覆割れは、許容され得る。
【0012】 連鎖移動剤は、存在する場合、典型的には、0.01〜0.4%の範囲の量で
、添加される。多くの連鎖移動剤が、当該技術分野で公知である。適当な連鎖移
動剤の例には、1−ドデカンチオールおよび2−メルカプトエタノールが挙げら
れる。
【0013】 この被覆共重合体は、硬化した後、抽出により精製されて、水溶性成分および
低分子量疎水性成分を除去する。これは、二段階抽出により達成でき、この場合
、第一段階は、水性抽出であり、そして第二段階は、非水性抽出である。得られ
た被覆共重合体は、水中で、典型的には、12〜20時間にわたって抽出され、
水性抽出可能物(例えば、N−ビニルピロリドンまたは低分子量ポリビニルピロ
リドン)を除去する。この被覆共重合体は、水中で抽出した後、有機溶媒(例え
ば、塩化メチレン)に溶解される。溶解した重合体を含有する得られた溶液は、
揮発性脂肪族溶媒(例えば、ヘプタンまたはヘキサン)の浴に添加されて、この
被覆共重合体を沈殿させる。沈殿した被覆共重合体は、例えば、焼結したガラス
フィルターを使用した濾過により集められ、次いで、好ましくは、室温で、真空
下にて、乾燥される。
【0014】 この被覆共重合体を精製した後、被覆共重合体を溶媒または溶媒混合物(例え
ば、エタノールおよび2−ペンタノンの50:50(重量部)混合物)に溶解す
ることにより、被覆溶液が調製される。この溶媒または溶媒混合物は、好ましく
は、透明で均一な被覆溶液を得るように選択され、この場合、選択した溶媒また
は溶媒混合物は、曇った被覆を残す程には素早く蒸発しない。
【0015】 この被覆溶液中の被覆共重合体の濃度は、所望の被覆厚さに依存している。こ
の被覆の厚さに影響を与える因子には、この被覆溶液の粘度、被覆溶液および移
植片の温度、および選択した溶媒の蒸発速度が挙げられる。一般に、本発明の被
覆は、1μmの厚み以下、好ましくは、約0.5μmの厚みである。約0.01
μmの最小被覆の厚みは、この移植片の何らかの操作(例えば、IOLの折り畳
み)および患者の標的部位での移植中または長期滞留中に引き起こされる何らか
の摩滅に耐える必要があると思われる。この被覆溶液中での約4〜5%の被覆共
重合体濃度は、典型的には、浸漬コーティングプロセスにおいて、約0.5μm
の厚みの被覆を生じる。
【0016】 この被覆溶液は、通常の方法(例えば、スピンまたは浸漬コーティングプロセ
ス)により、この移植片に塗布される。浸漬コーティングが好ましい。この移植
片は、好ましくは、この被覆溶液中の溶媒により引き起こされる移植片のいずれ
かの膨潤をできるだけ少なくするために、素早く浸漬される。
【0017】 この被覆は、この移植片に塗布した後、乾燥される。2段階乾燥プロセスが好
ましい。まず第一に、被覆した移植片は、その溶媒の殆どまたは全部が蒸発する
まで(一般に、15分以下)、空気中で乾燥される。第二に、被覆した移植片は
、高温(約40〜100℃)で焼き付けられて、残留している溶媒をできるだけ
取り除く。好ましい乾燥プロセスは、15分間にわたる室温空気乾燥に続いて、
70℃で約30分間焼き付けることが含まれる。
【0018】 この被覆は、種々の有機溶媒または溶媒混合物(この被覆溶液の調製において
基剤として使用したものと同じ溶媒を含む)により、容易に除去できる。この被
覆は、しかしながら、水では除去できない。
【0019】 被覆した移植片を操作する前に、この被覆は、好ましくは、数秒間にわたって
水和されて、被覆に対する被覆割れまたは他の損傷をできるだけ少なくする。
【0020】 本発明の親水性被覆で塗装するのに適当な移植片は、好ましくは、疎水性アク
リル材料から製造されるが、また、シリコーンまたはシリコーン−アクリル共重
合体構築され得る。好ましい疎水性アクリル材料には、米国特許第5,290,
892号および第5,693,095号(これらの全内容は、本明細書中で参考
として援用される)で記述された共重合体材料がある。この移植片がIOLであ
る場合、本発明の被覆は、「硬質」IOL(これは、折り畳んでいない状態で、
挿入される)または「折り畳み可能」もしくは「軟質」IOL(これは、折り畳
んだ状態または圧縮した状態で、挿入される)として使用する目的の基板材料と
共に、使用され得る。被覆される適切なIOL材料は、米国特許第5,693,
095号または第5,331,073号で開示されたIOL材料を含む。この被
覆は、全IOLに塗布され得るか、またはIOLの一部だけに塗布され得る。本
明細書中で使用する「移植片」との用語は、コンタクトレンズを含む。
【0021】 被覆する移植材料が被覆を受容できるように調製するために、本発明の被覆組
成物を塗布する前に、被覆する表面を反応性プラズマガスに曝露することが必要
であるかまたは望まれ得る。適当な反応性プラズマガスには、酸化性ガス(例え
ば、酸素ガス)が挙げられる。適当なプラズマチャンバは、Advanced
Plasma Systems社製のP2CIM B−Seriesプラズマチ
ャンバである。このようなチャンバを使用して、適当なプラズマパラメータには
、以下が挙げられる:出力=400W、プラズマガス=酸素;プラズマガスの圧
力=225mTorr;暴露時間=4〜6分間。
【0022】 以下の実施例は、限定するのではなく、例示の目的である。
【0023】 (実施例1〜4) 以下の表1で示した処方物を調製し、そしてポリプロピレンスラブ型(10m
m×20mm×0.9mm)で硬化した。実施例1〜3の処方物は、Kulze
r Palatray CU青色光ユニット(12〜14mW/cm2)を使用
して青色光に1時間曝露することにより、硬化した。実施例4の処方物は、75
℃で1時間加熱することに続いて100℃で1時間加熱することにより、硬化し
た。
【0024】 (共重合体の精製) 次に、硬化した共重合体を抽出して、いずれの水性浸出可能物および非水性浸
出可能物を除去した。実施例1〜4の処方物を硬化した後、それらを脱イオン水
で一晩抽出し、続いて、110〜120℃で、2時間オーブン乾燥した。この共
重合体が十分に乾燥されない場合、この共重合体は、疎水性溶媒中にてゲルを形
成する。次いで、乾燥した処方物をジクロロメタンに溶解して、約10%(pb
w)の溶液を製造し、これらの溶液をトルエン100ccに添加した。次いで、
得られた溶液を500ccのフラスコに移し、このジクロロメタンを、約60℃
で、ロートバップ(rotovap)を使用して剥ぎ取った。剥ぎ取りに続いて
、これらの溶液に、十分なトルエンを添加して、それぞれ、約100gの全重量
にした。次いで、これらの溶液を室温まで冷却した。室温に達した後、各溶液を
、攪拌しながら、400ccのヘキサンに素早く添加して、所望の共重合体を沈
殿させると、溶液中には、任意の低分子量で非親水性の抽出可能物が残った。そ
の溶媒をデカントして、その共重合体沈殿物(粉末)を、300ccの新鮮なヘ
キサン(純度99+%)中で、数時間にわたって、浸した。このヘキサンを、再
度、デカントし、この共重合体を、高真空下(<0.2mmHg)にて、室温で
、2時間置いて、所望の精製共重合体を得た。
【0025】 (被覆溶液の調製) これらの精製した共重合体を、それぞれ、50:50(pbw)のエタノール
:2−ペンタノン溶媒に溶解して、所望の濃度(典型的には、4〜5%)を得た
。実施例1の共重合体は、4.2%溶液として、調製した。実施例2〜4の共重
合体は、それぞれ、4.6%、4.0%および4.0%の溶液として、調製した
。得られた溶液をGelmanガラス繊維Acrodisc(1μm)で濾過し
て、微粒子のない被覆溶液を得た。
【0026】 (被覆の塗布) 熱開始剤として1.8%のPerkadox−16を使用して、アクリル酸2
−フェニルエチル65%、メタクリル酸2−フェニルエチル30%、o−メタリ
ルTinuvin P 1.8%;およびジアクリル酸1,4−ブタンジオール
3.2%を含有する共重合体を調製した。この共重合体を上記スラブ型で硬化し
、アセトンで約2時間抽出し、室温で約1時間空気乾燥し、次いで、オーブン中
で、100℃で、約1時間乾燥した。この材料は、規定のスラブの形状で、全て
の実施例に対して、その移植片/基板材料として供した(「移植片スラブ」)。
【0027】 この移植片スラブを、これらの被覆溶液に浸漬した。その溶媒が試料を膨潤す
るので、これらの試料の被覆溶液への浸漬時間を最小化するように、注意を払う
。被覆した移植片を、室温で、15分間空気乾燥させ、続いて、70℃で、30
分間焼き付けた。この被覆共重合体は、この移植片スラブの表面には吸収されず
、その基板とは(すなわち、共有結合を介して)反応しなかった。この被覆は、
種々の有機溶媒または溶媒混合物(この被覆溶液を調製するのに使用したものと
同じ溶媒基剤を含む)により、容易に除去できる。
【0028】 これらの被覆が水に溶解しなかったことを立証するために、実施例2〜4から
得た被覆試料を、3ヶ月間にわたって、脱イオン水中で保存し、次いで、Con
go Red染料(これは、ビニルピロリドンと錯化する)の0.05%水溶液
に曝露した。全ての試料は、赤く着色した。この被覆は、濡らした指での軽い拭
いまたは擦りによっても、取り除かれなかった。
【0029】
【表1】 (実施例5〜7) その被覆共重合体が以下の表2で示した成分を含有すること以外は、実施例1
〜4で上で記述した手順に従って、被覆移植片スラブを調製した。実施例5およ
び6の処方物を、1時間にわたって、Kulzer Palatray CUユ
ニットを使用して硬化した。実施例7の処方物は、0.75時間にわたって、同
じユニットを使用して、硬化した。3つの場合の全てにおいて、その被覆溶液は
、50:50(pbw)のエタノール:2−ペンタノン溶媒中の共重合体の4〜
5%溶液として調製し、Gelmanガラス繊維Acrodiscで濾過し、そ
して浸漬コーティングにより、移植片スラブに塗布した。被覆した移植片スラブ
を、空気中にて、室温で、15分間乾燥し、続いて、70℃で、30分間焼き付
けた。
【0030】 これらの実施例は、NVPとメタクリル酸メチルまたはメタクリル酸4−フェ
ニルブチルとの共重合体が、水和時に、2−PEMAよりも著しく好ましくない
曇りを生じることを示している。実施例6は、9.1%の水性抽出可能物のみを
与え、水和したときに僅かな曇りしか生じなかった。対照的に、実施例5および
7は、水和したときに、不透明であった。実施例5は、ひどい被覆割れが生じ、
脱イオン水中にて55℃で加熱したとき、分解し始めた。実施例7は、20.6
%の水性抽出可能物を与えた。
【0031】
【表2】 (実施例8) その被覆共重合体が以下の表3で示した成分を含有すること以外は、実施例1
〜4で上で記述した手順に従って、被覆移植片スラブを調製した。上記実施例1
〜4の場合と同様に、この被覆を、1時間にわたって、Kulzer Pala
tray CUユニットを使用して硬化した。その被覆溶液は、50:50(p
bw)のエタノール:2−ペンタノン溶媒中の被覆共重合体の5.7%溶液とし
て調製した。これらの移植片スラブをこの被覆に浸漬した後、この被覆移植片ス
クラブを室温で空気乾燥し、続いて、80℃で、20分間焼き付けた。次いで、
被覆したスラブを、脱イオン水中にて、室温で、一晩保存した。次いで、被覆し
たスラブを、濡れた指で軽く拭うか擦り、次いで、霧(すなわち、息)試験にか
けた。このスラブを、息を吐き出しつつ、口の近くで保持する。この被覆が存在
している場合、このスラブでは、殆ど(もしあれば)凝縮は見られない。しかし
ながら、この被覆がもはや存在していない場合、その表面は、曇る。この場合、
試験した曇ったスラブは、湿った指で軽く拭ったか擦ったとき、この被覆が取り
除かれたことを示す。
【0032】
【表3】 本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して記述されるている;しかしなが
ら、本発明は、本発明の精神または本質的な特徴から逸脱することなく、他の特
定の形状またはそれらの変形で具体化してもよいことを理解すべきである。従っ
て、上記実施形態は、いずれの点でも、例示と見なされ、限定的ではなく、本発
明の範囲は、前述の記述よりもむしろ、添付の請求の範囲により、示される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C081 AB22 AB23 BA15 BB01 BB03 BB07 BB08 CA062 CA081 CA082 CA271 CB031 CB032 CC01 CE11 DA01 DC03 DC14 EA02 EA06 4C097 AA25 BB01 CC02 CC12 CC15 DD02 DD03 EE01 EE03 FF01 FF03 FF04 FF17 MM03 MM05 SA01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外科移植片用の共重合体被覆組成物であって、ここで、該被
    覆組成物は、(メタ)アクリル酸2−フェニルエチルおよびN−ビニルピロリド
    ンの非共有結合的に架橋した共重合体を含有し、そして該被覆組成物は、約40
    〜約90%の水を吸収できる、 被覆組成物。
  2. 【請求項2】 前記(メタ)アクリル酸2−フェニルエチルが、メタクリル
    酸2−フェニルエチルである、請求項1に記載の被覆組成物。
  3. 【請求項3】 前記被覆組成物が、約65〜約75%の水を吸収できる、請
    求項1に記載の被覆組成物。
  4. 【請求項4】 前記共重合体が、約25〜約60%の(メタ)アクリル酸2
    −フェニルエチルおよび約40〜約75%のN−ビニルピロリドンを含有する、
    請求項1に記載の被覆組成物。
  5. 【請求項5】 前記共重合体が、約35〜約45%の(メタ)アクリル酸2
    −フェニルエチルおよび約40〜約50%のN−ビニルピロリドンを含有する、
    請求項4に記載の被覆組成物。
  6. 【請求項6】 前記被覆組成物が、さらに、前記(メタ)アクリル酸2−フ
    ェニルエチルおよびNVP成分と共重合可能なUV吸収体;該(メタ)アクリル
    酸2−フェニルエチルおよびNVP成分と共重合可能な青色光遮断着色剤;反応
    性可塑剤;および連鎖移動剤からなる群から選択される1つ以上の成分を含有す
    る、請求項1に記載の被覆組成物。
  7. 【請求項7】 前記被覆組成物が、ポリエチレングリコール(200〜20
    00)モノ(メタ)アクリレートおよびポリエチレングリコール(200〜20
    00)モノメチルエーテルモノ(メタ)アクリレートからなる群から選択される
    反応性可塑剤を含有する、請求項6に記載の被覆組成物。
  8. 【請求項8】 前記反応性可塑剤が、ポリエチレングリコール(400)モ
    ノメチルエーテルモノメタクリレートである、請求項7に記載の被覆組成物。
  9. 【請求項9】 前記被覆組成物が、1−ドデカンチオールおよび2−メルカ
    プトエタノールからなる群から選択される連鎖移動剤を含有する、請求項6に記
    載の被覆組成物。
  10. 【請求項10】 被覆および基板を含む被覆外科移植片であって、ここで、
    該被覆は、疎水的な相互作用により、該基板に付着しており、該被覆は、約0.
    01〜約1μmの厚みであり、そして該被覆は、該被覆が約40〜約90%の水
    を吸収できるように、非共有結合的に架橋した共重合体を含み、該共重合体は、
    (メタ)アクリル酸2−フェニルエチルおよびN−ビニルピロリドンを含有する
    、 被覆外科移植片。
  11. 【請求項11】 前記基板が、疎水性アクリル材料を含む、請求項10に記
    載の被覆外科移植片。
  12. 【請求項12】 外科移植片に被覆を塗布する方法であって、該方法は、以
    下の工程を包含する: a)未架橋共重合体を調製する工程であって、該共重合体は、該被覆が約40
    〜約90%の水を吸収できるように、(メタ)アクリル酸2−フェニルエチルお
    よびN−ビニルピロリドンを含有する; b)水性段階および有機溶媒段階からなる2段階抽出を使用して、工程(a)
    で調製した共重合体を精製する工程; c)工程(b)の精製共重合体を有機溶媒に溶解することにより、被覆溶液を
    形成する工程; d)該被覆溶液を該移植片に塗布する工程;および e)工程(b)の該精製共重合体が該移植片に疎水的に結合するように、該移
    植片上の該被覆溶液を乾燥する工程。
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