JP2011510359A - 高含水量の眼科装置 - Google Patents

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Abstract

（a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物の重合生成物であって、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％であり、しかも表面に蒸発型脱水阻止層を有する眼科装置が開示されている。この高含水量の眼科装置を用いて蒸発による角膜の脱水を減らす方法も開示されている。

Description

本発明は、全体として、高含水量で蒸発による脱水が改善されたコンタクト・レンズなどの眼科装置に関する。
1980年代からソフト・コンタクト・レンズが利用できるようになっている。コンタクト・レンズは、装着したときに快適かつ安全であることが重要である。しかし多くの人がコンタクト・レンズをうまく装着できる一方で、短時間しかコンタクト・レンズを装着できない人も多数いる。その原因は、例えばコンタクト・レンズがドライ・アイに関係していることにある。この疾患の症状として、例えば、薄い涙膜および／または不安定な涙膜、角膜の着色、主観的な症状（目の不快感、ほてり／痛み、乾燥など）などがある。コンタクト・レンズを装着すると、こうした症状が生じる引き金となったり、こうした症状を重くしたりする可能性がある。
高含水量のレンズは、よりソフトに、より潤滑に、装着がより快適になっているが、このようなレンズは、コンタクト・レンズの快適かつ安全な装着に役立つ1つ以上の特性を持っていない可能性がある。例えば高含水量のコンタクト・レンズに付随する特別な1つの問題は、蒸発による角膜の脱水である。レンズに含まれる遊離した水分は蒸発によって失われるため、角膜からの水分で置換される。レンズの前面で水分が蒸発によって失われることは、コンタクト・レンズの脱水とレンズ裏の涙膜減少の潜在的な原因であり、そうなると、不快感、および／またはドライ・アイ、および／または角膜の着色、および／または目に対する他のダメージにつながる可能性がある。上皮の脱水によって角膜がダメージを受け、その結果として角膜が着色する。この着色は、通常は上皮の表面の2〜3層に限られていて角膜の内部全体に広がっているが、刺激が十分に大きい場合には、ダメージは深くて深刻になる可能性があり、フルオレセインが角膜固有質の中に迅速に拡散できるようになる。この着色は、レンズの挿入から数時間以内に急速に起こる可能性があるが、4〜6時間以上かかることもある。
歴史的には、高含水量のコンタクト・レンズは、一般に、重合したレンズ材料からなる円筒形ブランク（円筒形ブランクは、通常は“ボタン”と呼ばれる）から高含水量のレンズを旋盤加工することによって製造されてきた。高含水量のコンタクト・レンズは、例えば、（a）最初のモノマー混合物をチューブの中で重合させてロッド形の部材にし、（b）そのロッドを切断してボタンにし、（c）そのボタンを旋盤加工してコンタクト・レンズにすることによって製造される。しかし旋盤加工したボタンから作られるレンズの表面は、鋳型で成形されたレンズの表面とは大きく異なっている可能性がある。
アメリカ合衆国特許第6,245,830号には、80モル％超（90モル％超が好ましい）の2,3-ジヒドロキシプロピルメタクリレート（GMA）と、20モル％まで（一般に0.05〜10モル％まで）の反応性ピロリドン（N-ビニルピロリドンなど）を含むホモポリマーまたはコポリマーで製造されていて、高含水量で水分のバランスが優れたコンタクト・レンズが開示されている。
アメリカ合衆国特許第6,627,674号（“'674号特許”）には、80モル％超（90モル％超が好ましい）のGMAを含むホモポリマーまたはコポリマーで製造されていて、平衡した水の含有量が少なくとも約6質量％である、高含水量で水分のバランスが優れたコンタクト・レンズが開示されている。このコンタクト・レンズは、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)と比べて水分のバランスが約8を超える。この'674号特許には、GMAポリマーを反応性極性非プロトン性希釈剤（N-ビニルピロリドンなど）および／または非反応性極性非プロトン性希釈剤の存在下で重合させうることがさらに開示されている。
優れた寸法安定性を持ち、脱水速度が小さい高含水量のコンタクト・レンズが相変わらず必要とされている。
本発明の一実施態様によれば、（a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物の重合生成物である眼科装置であって、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％であり、しかもこの眼科装置の表面によって蒸発による脱水が実質的に阻止される眼科装置が提供される。
本発明の第2の実施態様によれば、（a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物の重合生成物である眼科装置であって、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％であり、しかも脱水速度が約0.600mg/分以下である眼科装置が提供される。
本発明の第3の実施態様によれば、（a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物を疎水性基質の中で成形することにより、表面に蒸発型脱水阻止層を持ち、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％である眼科装置を形成するステップを含む方法が提供される。
本発明の第4の実施態様によれば、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％である眼科装置に付随して角膜が蒸発により脱水することを実質的に減らす方法であって、この方法が、（a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物の重合生成物であって、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％であり、しかも表面に蒸発型脱水阻止層を持つ眼科装置を対象の目に接触させる操作を含む方法が提供される。
この明細書では、“対象”、“患者”、“宿主”という用語は、哺乳動物、好ましくはヒトを意味する。
この明細書では、“減らす”という用語は、（1）蒸発による角膜の脱水で苦しむ可能性があるが蒸発による角膜の脱水の症状をまだ経験していないかその症状を示していない対象において、蒸発によって角膜の脱水が進行することに伴う1つ以上の臨床的症状の出現を阻止または遅延させること、（2）蒸発による角膜の脱水を抑制すること、すなわち対象における蒸発による角膜の脱水の進行を停止させるか少なくすること、（3）蒸発による角膜の脱水を解消すること、すなわち対象における蒸発による角膜の脱水を逆行させることを意味するものと理解する。
本発明による高含水量の眼科装置は、表面に蒸発型脱水阻止層を備えることによって対象の目で蒸発による角膜の脱水を減らすことが望ましい。このようにして、この装置を目の中で角膜に装着して角膜の健康を長期にわたって維持することができる。蒸発型脱水阻止層は、（a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを疎水性基質に対して重合させることで疎水性モノマーが装置の表面に追いやられ、その場所で蒸発型脱水阻止層になることによって形成される。
実施例1のコンタクト・レンズと市販されているコンタクト・レンズにおける脱水速度を示すグラフである。
本発明は、高含水量の眼科装置に関する。本発明は、高含水量のさまざまな眼科装置に適用できるが、高含水量のコンタクト・レンズにおいて特に有用かつ有利である。この明細書では、“眼科装置”および“レンズ”という用語は、目の中または表面に留まる装置を意味する。この装置は、視力矯正、傷のケア、薬の送達、診断機能、美容増進、またはこれらの特性の任意の組み合わせを提供することができる。このような装置の代表例として、ソフト・コンタクト・レンズ（ソフトな非ヒドロゲル製レンズなど）、ハード・コンタクト・レンズ（例えばハードなガス透過性レンズ材料など）、眼内レンズ、オーバーレイ・レンズ、眼科用インサート、光学的インサートなどがある。当業者であればわかるように、レンズは、破断することなく折り曲げられる場合に“ソフト”であると考えられる。本発明による高含水量の眼科装置（高含水量のコンタクト・レンズなど）は、球形、円環状、複焦点のものが可能であり、美容用染料、美容用の不透明なパターン、これらの組み合わせなどを含んでいてもよい。
本発明による高含水量の眼科装置は、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％になろう。一実施態様では、本発明による高含水量の眼科装置は、平衡した水の含有量が少なくとも約80質量％になろう。この高含水量の眼科装置は、（a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを少なくとも含むモノマー混合物の重合生成物である。
適切な非シリコーン含有親水性モノマーとして、アミド（N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミドなど）、環式ラクタム（N-ビニル-2-ピロリドンなど）、重合可能な基を用いて機能化したポリ(アルケングリコール)などがある。機能化された有用なポリ(アルケングリコール)の例として、モノメタクリレートまたはジメタクリレートからなる末端のキャップを備えていて鎖の長さがさまざまなポリ(ジエチレングリコール)などがある。好ましい一実施態様では、ポリ(アルケングリコール)ポリマーは、少なくとも2つのアルケングリコールモノマー単位を含んでいる。さらに別の例は、アメリカ合衆国特許第5,070,215号に開示されている親水性炭酸ビニルモノマーまたはカルバミン酸ビニルモノマーと、アメリカ合衆国特許第4,910,277号に開示されている親水性オキサゾロンモノマーである。他の適切な親水性モノマーは、当業者には明らかであろう。上記の非シリコーン含有親水性モノマーの混合物も、この明細書のモノマー混合物において使用できる。
親水性モノマー（N-ビニルラクタム含有モノマーなど）は、モノマー混合物の中に、このモノマー混合物の全質量を基準にして過半量で、例えば70質量％以上、好ましくは約80質量％以上の量が含まれている。
適切な疎水性モノマー（b）として、エチレン型不飽和の疎水性モノマー（例えば(メタ)アクリレート含有疎水性モノマー、N-アルキル(メタ)アクリルアミド含有疎水性モノマー、アルキルビニルカーボネート含有疎水性モノマー、アルキルビニルカルバメート含有疎水性モノマー、フルオロアルキル(メタ)アクリレート含有疎水性モノマー、N-フルオロアルキル(メタ)アクリルアミド含有疎水性モノマー、N-フルオロアルキルビニルカーボネート含有疎水性モノマー、N-フルオロアルキルビニルカルバメート含有疎水性モノマー、シリコーン含有(メタ)アクリレート含有疎水性モノマー、(メタ)アクリルアミド含有疎水性モノマー、炭酸ビニル含有疎水性モノマー、カルバミン酸ビニル含有疎水性モノマー、スチレン含有疎水性モノマー、ポリオキシプロピレン(メタ)アクリレート含有疎水性モノマーなど）と、これらの混合物がある。この明細書では、“(メタ)”という用語は、メチル置換基の場合があることを表わす。したがって“(メタ)アクリレート”などの用語は、メタクリレートまたはアクリレートを表わし、“(メタ)アクリルアミド”は、メタクリルアミドまたはアクリルアミドを表わす。
好ましい一実施態様では、疎水性モノマーは一般式（I）：
Figure 2011510359
 で表わされる。ただし、R1はメチルまたは水素であり；R2は-O-または-NH-であり；R3とR4は、独立に、-CH2-、-CHOH-、-CHR6-からなるグループの中から選択した2価の基であり；R5とR6は、独立に、分岐したC3〜C8アルキル基であり；nは少なくとも1である整数であり、mとpは、独立に、0または少なくとも1である整数だが、m、p、nの和は、2、3、4、5のいずれかである。疎水性モノマー（b）の代表例として、4-t-ブチル-2-ヒドロキシシクロヘキシルメタクリレート（TBE）；4-t-ブチル-2-ヒドロキシシクロペンチルメタクリレート；4-t-ブチル-2-ヒドロキシシクロヘキシルメタクリルアミド（TBA）；6-イソペンチル-3-ヒドロキシシクロヘキシルメタクリレート；2-イソヘキシル-5-ヒドロキシシクロペンチルメタクリルアミドなどがあるが、これだけに限定されるわけではない。好ましい疎水性モノマー（b）として、一般式（I）においてR3が-CH2-であり、mが1または2であり、pが0であり、mとnの和が3または4である化合物がある。TBEとTBAが特に好ましい。
疎水性モノマーは、通常は、モノマー混合物の中に、このモノマー混合物の全質量を基準として約0.5〜約25質量％の量が存在している。この量は、約1〜約10質量％であることが好ましい。
この明細書で用いるのに適した架橋剤は従来から知られている。有用な架橋モノマーは、少なくとも2つの重合可能な官能基を持つことができる。代表的な架橋剤として、アリールメタクリレートとエチレングリコールジメタクリレート（EGDMA）があるが、これだけに限られるわけではない。架橋剤は、一般に、モノマー混合物の全質量を基準として約0.1〜約5質量％の量が用いられ、一般に約2質量％未満である。
上に示した疎水性モノマーに加えて、またはその疎水性モノマーに代えて疎水性シリコン含有モノマーを用いることが特に有利である。モノマー混合物との相溶性があるくらいに十分な程度の親水性を有する疎水性シリコン含有モノマーを用いることが特に有利である。適切な疎水性シリコン含有モノマーとして、末端が機能化されたトリアルコキシシラン（重合可能なエチレン型不飽和含有末端基を有するトリアルコキシシランなど）などがある。末端が機能化されたトリアルコキシシランの代表的な一例は、一般式（II）：
Figure 2011510359
 で表わされる。ここにそれぞれのRは、独立に、低級C1〜C12アルキル基（メチル、エチルなど）、置換されたC6〜C12アリール基または置換されていないC6〜C12アリール基（フェニル基など）、
Figure 2011510359
 で表わされる基（ただし、それぞれのR'は、独立に、低級C1〜C12アルキル基、置換されたC6〜C12アリール基、置換されていないC6〜C12アリール基のいずれかを表わす）のいずれかを表わし、Aは、独立に、重合可能なエチレン型不飽和含有基である。“重合可能なエチレン型不飽和含有基”の代表例として、(メタ)アクリレート含有基、(メタ)アクリルアミド含有基、炭酸ビニル含有基、カルバミン酸ビニル含有基、スチレン含有基、ビニル基、ビニルエーテル基、マレイミド基、イタコネート基、フマレート基などがある。一実施態様では、重合可能なエチレン型不飽和含有基は、一般式（III）：
Figure 2011510359
 で表わされる。
ここにR11は水素またはメチルであり；
それぞれのR12は、独立に、水素、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、-CO-Y-R14基（ただしYは-O-、-S-、-NH-のいずれかであり、R14は、1〜約10個の炭素原子を有するアルキル基である）のいずれかであり；
R13は、1〜約12個の炭素原子を有する2価のアルケニル基であり；
Bは、-O-または-NH-を表わし；Dは、-CO-、-OCO-、-COOのいずれかを表わし；
Arは、6〜約30個の炭素原子を有する芳香族基を表わし；
wは0〜6であり；aは0または1であり；bは0または1であり；cは0または1である。
疎水性シリコン含有モノマーの代表例として、一般式（IV）〜（VI）で表わされるものがある。
Figure 2011510359
疎水性シリコン含有モノマーは、通常は、モノマー混合物の中に、このモノマー混合物の全質量を基準として約0.5〜約25質量％の量が存在している。この量は、約1〜約10質量％であることが好ましい。
望むのであれば、末端が機能化された界面活性剤をモノマー混合物に含めることができる。末端が機能化された適切な界面活性剤として、末端が機能化された1種類以上のポリエーテルがある。末端が機能化される有用なポリエーテルは、1つ以上の繰り返し単位（-O-R-）を有する1つ以上の鎖またはポリマー成分を含んでいる。ただしRは、2〜約6個の炭素原子を有するアルキレン基またはアリーレン基である。ポリエーテルは、エチレンオキシド（EO）とプロピレンオキシド（PO）の成分比をいろいろと変えて形成したブロック・コポリマーに由来するものが可能である。このようなポリエーテルとその各成分区画は、結合した疎水性と親水性のさまざまな化学的官能基部分と化学的官能基区画を含むことができる。
末端を機能化できる適切なポリエーテルの代表例は、ポロキサマー・ブロック・コポリマーである。ポロキサマー・ブロック・コポリマーの特別な1つのクラスは、プルロニック（BASFワイアンドット社、ワイアンドット、ミシガン州）の商品名で入手できるものである。ポロキサマーにはプルロニックと逆プルロニックが含まれる。プルロニックは、ポリ(エチレンオキシド)-ポリ(プロピレンオキシド)-ポリ(エチレンオキシド)ブロックからなる一連のABAブロック・コポリマーであり、一般に一般式（VII）で表わされる。
HO(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)aH （VII）
ただしaは、独立に、少なくとも1であり、bは少なくとも1である。
逆プルロニックは、それぞれがポリ(プロピレンオキシド)-ポリ(エチレンオキシド)-ポリ(プロピレンオキシド)からなる一連のBABブロック・コポリマーであり、一般に一般式（VIII）で表わされる。
HO(C3H6O)b(C2H4O)a(C3H6O)bH （VIII）
ただしaは少なくとも1であり、nは、独立に、少なくとも1である。ポリ(エチレンオキシド)（PEO）ブロックは親水性であるのに対し、ポリ(プロピレンオキシド)（PPO）ブロックは疎水性である。それぞれのシリーズに含まれるポロキサマーはPEOとPPOの比がさまざまであり、その比が、材料の親水-親油バランス（HLB）を決定する。すなわち異なるHLB値は、aとbの値の違いに基づいている。なおaは、分子中に存在する親水性ポリ(エチレンオキシド)（PEO）単位の数を表わし、bは、分子中に存在する疎水性ポリ(プロピレンオキシド)（PPO）単位の数を表わす。
ポロキサマーと逆ポロキサマーは、末端を機能化することのできる末端ヒドロキシル基を有する。末端が機能化されたポロキサマーの一例は、後出のように、アメリカ合衆国特許出願公開第2003/0044468号に開示されているポロキサマー・ジメタクリレート（例えばプルロニック（登録商標）F127ジメタクリレート）である。別の例として、アメリカ合衆国特許第6,517,933号に開示されているように、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールのコポリマーで末端がグリシジルであるものがある。
末端を機能化することのできる適切なポリエーテルの別の一例は、ポロキサマー・ブロック・コポリマーである。ポロキサマーと逆ポロキサマーは（末端のヒドロキシル基に基づいて）2官能性分子と見なされているが、ポロキサミンは4官能形態である。すなわちこの分子は、中央のジアミンによって結合されていて末端が第一級ヒドロキシル基である4官能性ブロック・コポリマーである。ポロキサミン・ブロック・コポリマーの特別な1つのクラスは、テトロニック（BASF社）の商品名で入手できるものである。ポロキサミンにはテトロニックと逆テトロニックが含まれる。ポロキサミンは、一般式（IX）：
Figure 2011510359
 で表わされる一般構造を持つ。ただしaは、独立に、少なくとも1であり、bは、独立に、少なくとも1である。
ポロキサマーおよび／またはポロキサミンは、機能化されて分子の末端で望む反応性を提供する。さまざまな機能が可能であり、機能は、機能化されるPEO含有ブロック・コポリマーとPPO含有ブロック・コポリマーが目的としている用途に基づいて決定される。すなわちPEO含有ブロック・コポリマーとPPO含有ブロック・コポリマーが反応し、目的とする装置を形成するモノマー混合物と相補的な末端の機能性を提供する。この明細書では、ブロック・コポリマーという用語は、ポリマー骨格の中に2つ以上のブロックを有するポロキサマーおよび／またはポロキサミンを意味するものと理解する。
一般に、末端官能基として何を選択するかは、モノマー混合物に含まれる反応性分子の官能基によって決まる。例えば反応性分子がカルボン酸基を含んでいる場合には、グリシジルメタクリレートがメタクリレート末端基を提供することができる。反応性分子がヒドロキシ基またはアミノ基を含んでいる場合には、イソシアナトエチルメタクリレートまたは塩化(メタ)アクリロイルがメタクリレート末端基を提供し、クロロギ酸ビニルがビニル末端基を提供することができる。当業者には、エチレン型不飽和末端基と反応性分子の適切な多彩な組み合わせがあることが明らかであろう。例えば官能基は、アミン、ヒドラジン、ヒドラジド、チオール（求核基）、カルボン酸、カルボン酸エステル（イミドエステルなど）、オルトエステル、カーボネート、イソシアネート、イソチオシアネート、アルデヒド、ケトン、チオン、アルケニル、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、スルホン、マレイミド、ジスルフィド、ヨード、エポキシ、スルホネート、チオスルホネート、シラン、アルコキシシラン、ハロシラン、ホスホロアミデートの中から選択した部分を含むことができる。これらの基のより具体的な例として、スクシンイミジルエステルまたは炭酸スクシンイミジル、イミダゾリルエステルまたは炭酸イミダゾリル、ベンゾトリアゾールエステルまたは炭酸ベンゾトリアゾール、炭酸p-ニトロフェニル、ビニルスルホン、クロロエチルスルホン、ビニルピリジン、ピリジルジスルフィド、ヨードアセトアミド、グリオキサール、ジオン、メシラート、トシラート、トレシラートなどがある。また、他の活性化されたカルボン酸誘導体や、上記のあらゆる部分の水和物または保護された誘導体（例えばアルデヒド水和物、ヘミアセタール、アセタール、ケトン水和物、ヘミケタール、ケタール、チオケタール、チオアセタール）も含まれる。好ましい求電子基として、炭酸スクシンイミジル、スクシンイミジルエステル、マレイミド、炭酸ベンゾトリアゾール、グリシジルエーテル、イミダゾイルエステル、炭酸p-ニトロフェニル、アクリレート、トレシラート、アルデヒド、オルトピリジルジスルフィドなどがある。
PEO含有ブロック・コポリマーとPPO含有ブロック・コポリマーの末端を機能化できる反応シークエンスの代表例は以下の通りである。
Figure 2011510359
この明細書では、PEO含有ブロック・コポリマーとPPO含有ブロック・コポリマーのための機能化された末端を提供するいくつかの例を提示する。当業者であれば、異常に多い回数の実験を行なわなくても他の反応法を決定できることがわかるであろう。また、ここに示すどのブロック・コポリマー分子も、提示した材料を多分散させた集団中の1本だけの鎖の長さであることを理解されたい。
PEO含有ブロック・コポリマーとPPO含有ブロック・コポリマーが現在のところ好ましい。本発明の方法で使用できるそのようなコポリマーの一例は、プルロニック（登録商標）F127、すなわち[(ポリエチレンオキシド)99-(ポリプロピレンオキシド)66-(ポリエチレンオキシド)99]という構造を有するブロック・コポリマーである。このコポリマーの末端ヒドロキシル基が機能化されることで、このコポリマーは、眼科装置を形成する他のモノマーと反応できるようになる。
一実施態様では、末端が機能化された界面活性剤の選択を、機能化された少なくとも1つの末端を有するポロキサマー、機能化された少なくとも1つの末端を有する逆ポロキサマー、機能化された少なくとも1つの末端を有するポロキサミン、機能化された少なくとも1つの末端を有する逆ポロキサミン、ならびにこれらの混合物からなるグループの中から行なう。
一般に、末端が機能化された界面活性剤は、モノマー混合物の中に、この混合物の全質量を基準にして約0.01〜約20質量％の量で存在している。この割合は、約1〜約10質量％であることが好ましく、約3〜約6質量％であることが最も好ましい。
モノマー混合物は、必要に応じ、本発明の目的と効果を損なわない範囲で、さまざまな添加剤をさらに含むことができる。添加剤としては、酸化防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、潤滑用内部湿潤剤、強化剤などと、従来技術でよく知られている他の成分がある。
この明細書に開示する重合生成物は、モノマー混合物を従来からある重合法（典型的には熱重合または光化学的重合）によって重合させることによって得られる。熱重合に関しては、約40℃〜約120℃の温度が利用される。光化学的重合に関しては、γ線、紫外線（UV）、可視光、マイクロ波などを照射することができる。
重合は、一般に、反応媒体の中で実施される。反応媒体は、例えば溶媒（例えば水、または1〜4個の炭素原子を含むアルカノール（メタノール、エタノール、プロパン-2-オールなど））を用いた溶液または分散液である。あるいはここに示した任意の溶媒の混合物を用いることもできる。
重合ステップを容易にするため、混合物に重合開始剤を含めることができる。代表的なフリー・ラジカル熱重合開始剤は有機過酸化物であり、例えば過酸化アセタール、過酸化ラウロイル、過酸化デカノイル、過酸化ステアロイル、過酸化ベンゾイル、ペルオキシピバル酸t-ブチル、ペルオキソ二炭酸塩などと、これらの混合物が挙げられる。代表的なUV開始剤はこの分野で知られているものであり、例えばベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ダロキュア1173、1164、2273、1116、2959、3331（EMインダストリーズ社）、イグラキュア651、184（チバ-ガイギー社）などと、これらの混合物である。一般に、開始剤は、モノマー混合物の中で、全混合物の約0.1〜約5質量％の濃度で使用される。
一般に、重合は、不活性雰囲気（例えば窒素またはアルゴン）下で約15分間〜約72時間にわたって実施することができる。望むのであれば、得られる重合生成物を使用前に真空下で例えば約5〜約72時間にわたって乾燥させること、または水溶液中に放置しておくことができる。
重合させるとき、モノマー混合物を疎水性基質に対して重合させることが特に有利である。有用な疎水性基質として、ポリプロピレン、ポリスチレン、シラン化ガラスなどと、これらの組み合わせがある。発明者はいかなる特定の理論に囚われることも望んでいないが、重合生成物を疎水性基質に対して成形することにより、モノマー混合物中の疎水性モノマーが疎水性基質に向かって移動し、このようにして得られる眼科装置の表面に蒸発型脱水阻止層を形成すると考えられる。蒸発型脱水阻止層は、本発明による高含水量の眼科装置に含まれる水分の蒸発を阻止して装置をそのままの状態にできるだけでなく、角膜の水分が角膜を出て装置の水分と置き換わることも阻止できる。したがってこのようにすると装置は最初の水分をより効果的に保持できるため、角膜の表面から取り出される水分を実質的に少なくすることができる。したがって一実施態様では、本発明の眼科装置は、約0.600mg/分以下の脱水速度を示す。別の一実施態様では、本発明の眼科装置は、約0.544mg/分以下の脱水速度を示す。さらに別の一実施態様では、本発明の眼科装置は、約0.450mg/分以下の脱水速度を示す。
別の一実施態様では、本発明による眼科装置の蒸発型脱水阻止層は、約20°〜約150°の接触角を持つことができる。この値は約50°〜約90°であることが好ましい。眼科装置の蒸発型脱水阻止層の接触角は、Zismanら（J. Colloid Sci.、第1巻、513ページ、1946年）によって拡張された静液滴法（Sessile Drop Method）に従って決定することができる。この方法では、眼科装置は、ゴニオメータ（例えばラメ-ハート社のもの）の中の平坦なプレートの上に置かれる。次に、興味の対象である液滴（例えば蒸留水、緩衝化生理食塩水や、興味の対象である他の試験液体）を目盛付き注射器で装置に付着させる。基準線を調節した後、観測者が角度を読み取ることができる。
当業者であれば容易にわかるように、従来から知られている他の接触角測定法も利用できる。接触角を測定する方法の代表例として、臨界表面張力を得るZismanプロットを生成させるために、または生体接着のBaierプロットから決定されるシータ条件を生成させるために多数の相同な一連の液体を用いる拡張された静液滴法；ウィルヘルミー・プレート法に基づく動的接触角法；接触角が、固体試験表面と選択した液体媒体の界面における空気の泡の接触角である捕獲泡法がある。一般に、界面における接触角は、固体-液体-気体の界面に依存するとともに、これら3つすべての性質にも依存する。したがって固体試験材料の接触角は、液体の選択を変える（例えば蒸留水からホウ酸緩衝化生理食塩水に変える）と大きく変化する可能性がある。この明細書に開示した例では、液体媒体を変えず、固体試験表面を1つの層と次の層で変化させる。親水性のこのような指標は、接触角の分析のために親水性液体を用いるときに使用され、表面での接触角の減少は、疎水性が低下したこと、したがって親水性が増加したことを示す。さらに、さまざまな分析法（例えば角度依存X線光電子分光法（AD-XPS）、飛行時間-二次イオン質量分析（TOF-SIMS））を利用して表面を調べ、蒸発型脱水阻止層が眼科装置の表面に存在していることを確認できる。
本発明の眼科装置（例えばコンタクト・レンズ）は、場合によっては加工することができる。例えばオプションの加工ステップは、レンズの縁部および／または表面をバフ加工したり研磨したりする操作を含むことができる。一般に、このような加工プロセスは、製品を鋳型から取り出す前、または取り出した後に実施できる。例えば真空ピンセットを利用してレンズを鋳型から持ち上げることによってレンズを鋳型から乾燥した状態で取り出した後、機械式ピンセットでレンズを第2の真空ピンセットに移して回転面に押し付け、表面または縁部を滑らかにする。次にレンズを裏返し、レンズの反対側を加工する。
その後、緩衝化生理食塩水を含む個々のレンズ・パッケージにレンズを移すことができる。生理食塩水は、レンズを移す前または移した後にパッケージに添加することができる。適切なパッケージのデザインと材料は、従来から知られている。プラスチック製パッケージは、剥がせるフィルムを用いて密封される。適切な密封用フィルムは従来から知られており、ホイル、ポリマー・フィルムや、これらの混合物がある。レンズが収容された状態で密封されたパッケージは、次に殺菌されることで、殺菌製品であることが保証される。適切な殺菌の方法と条件は従来から知られており、例えばオートクレーブ法がある。
当業者であれば、上に説明した成形プロセスと包装プロセスに他のステップを含めてよいことが容易にわかるであろう。そのような他のステップとして、例えば形成されたレンズの被覆、（例えば鋳型を移すことを通じた）形成中のレンズの表面処理、レンズの検査、欠陥のあるレンズの廃棄、半鋳型の清掃、半鋳型の再利用などと、これらの組み合わせが挙げられる。
以下の実施例は、当業者が本発明を実施できるようにするために提示したのであり、本発明の単なる例示である。実施例が請求項に規定されている本発明の範囲を制限すると読んではならない。
以下の諸成分、すなわちN-ビニル-2-ピロリドン（NVP）（90質量％）と、4-t-ブチル-2-ヒドロキシシクロヘキシルメタクリレート（TBE）（10質量％）と、プルロニック（登録商標）F127ジメタクリレート（DM）（HLB=22、Mw=約12600）（5質量％）と、エチレングリコールジメタクリレート（EGDMA）（0.15質量％）と、アリルメタクリレート（AMA）（0.15質量％）と、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート（HEMA）（2質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。得られたモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、平衡した水の含有量（EWC）が約82質量％であった。その値は、以下の式から計算した。
｛（湿潤質量（mg）-乾燥質量（mg））／湿潤質量（mg）｝×100
コンタクト・レンズの蒸発脱水速度は0.544mg/分であった。脱水速度は、TAインスツルメンツQ50熱重量分析器（TGA）によって測定した質量（単位はmg）を時間に関してプロットしたグラフの最初の直線領域の傾きから決定した。レンズの中央からパンチした円板をTGAの中に配置し、N2雰囲気下で乾燥させている間の重量の減少をモニタした。実施例1による高含水量のコンタクト・レンズと現在市販されているコンタクト・レンズで脱水速度を比較した。比較した市販されているコンタクト・レンズは、（1）バラフィコンAコンタクト・レンズ（ボシュ＆ロム社（ロチェスター、ニューヨーク州）から商品名ピュアビジョン（登録商標）で販売されていて、非イオン性電荷を持ち、約36％の水を含むグループIII長期装着コンタクト・レンズ）；（2）ヒラフィコンAコンタクト・レンズ（ボシュ＆ロム社（ロチェスター、ニューヨーク州）から商品名ソフレンズ（登録商標）ワン・デイで販売されていて、約70％の水を含むもの）；（3）アルファフィルコンAコンタクト・レンズ（ボシュ＆ロム社（ロチェスター、ニューヨーク州）から商品名ソフレンズ（登録商標）66で販売されていて、約66％の水を含むもの）である。比較結果を図1に示す。
以下の諸成分、すなわちNVP（90質量％）と、TBE（10質量％）と、EGDMA（0.3質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。この混合物にO-(メタクリルオキシエチル)-N-(トリエトキシシリルプロピル)ウレタン（MTU）を少しずつ15質量％まで添加した。このモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、EWCが約80質量％であった。このコンタクト・レンズの蒸発脱水速度は0.416mg/分であった。
以下の諸成分、すなわちNVP（90質量％）と、TBE（10質量％）と、EGDMA（0.3質量％）と、プルロニック（登録商標）F127ジメタクリレート（DM）（HLB=22、Mw=約12600）（2質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。得られたモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、EWCが約80質量％であった。
以下の諸成分、すなわちNVP（90質量％）と、TBE（10質量％）と、EGDMA（0.3質量％）と、プルロニック（登録商標）F127ジメタクリレート（DM）（HLB=22、Mw=約12600）（5質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。得られたモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、EWCが約80質量％であった。
以下の諸成分、すなわちNVP（90質量％）と、TBE（10質量％）と、EGDMA（0.3質量％）と、プルロニック（登録商標）F127ジメタクリレート（DM）（HLB=22、Mw=約12600）（10質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。得られたモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、EWCが約80質量％であった。
以下の諸成分、すなわちNVP（90質量％）と、TBE（10質量％）と、EGDMA（0.15質量％）と、HEMA-カルバミン酸ビニル（HEMA-VC）（0.15質量％）と、プルロニック（登録商標）F38ジメタクリレート（DM）（HLB=31、Mw=約4700）（2質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。得られたモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、EWCが約80質量％であった。
以下の諸成分、すなわちNVP（90質量％）と、TBE（10質量％）と、EGDMA（0.15質量％）と、HEMA-VC（0.15質量％）と、プルロニック（登録商標）F38ジメタクリレート（DM）（HLB=31、Mw=約4700）（5質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。得られたモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、EWCが約80質量％であった。
以下の諸成分、すなわちNVP（90質量％）と、TBE（10質量％）と、EGDMA（0.15質量％）と、HEMA-VC（0.15質量％）と、プルロニック（登録商標）F38ジメタクリレート（DM）（HLB=31、Mw=約4700）（10質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。得られたモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、EWCが約80質量％であった。
以下の諸成分、すなわちNVP（90質量％）と、TBE（10質量％）と、EGDMA（0.15質量％）と、HEMA-VC（0.15質量％）と、プルロニック（登録商標）F38ジメタクリレート（DM）（HLB=31、Mw=約4700）（20質量％）と、Vazo64開始剤（0.5質量％）を混合することによってモノマー混合物を調製した。得られたモノマー混合物をポリプロピレン製コンタクト・レンズ用鋳型の中で成形し、約4時間にわたって熱硬化させた。得られたコンタクト・レンズは、EWCが約80質量％であった。
この明細書に開示した実施態様に対してさまざまな変更が可能であることが理解されよう。したがって上の説明が本発明の範囲を限定すると考えてはならず、好ましい実施態様の単なる例であると見なすべきである。例えば本発明を実施する最良の態様として上に説明して実現した機能は、説明だけを目的としている。当業者であれば、本発明の範囲と精神を逸脱することなく、他の構成や方法を実現できよう。さらに、当業者であれば、この明細書に記載した特徴や利点の範囲と精神の中で他の変更を考えられよう。

Claims (25)

  1. （a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物の重合生成物であって、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％であり、しかも表面に蒸発型脱水阻止層を有する眼科装置。
  2. 上記平衡した水の含有量が少なくとも約80質量％である、請求項1に記載の眼科装置。
  3. 上記非シリコーン含有親水性モノマーの選択が、アミド、環式ラクタム、重合可能な基を用いて機能化したポリ(アルケングリコール)、ならびにこれらの混合物の中からなされる、請求項1に記載の眼科装置。
  4. 上記非シリコーン含有親水性モノマーの選択が、N,N-ジメチルアクリルアミド、N,N-ジメチルメタクリルアミド、N-ビニル-2-ピロリドン、ならびにこれらの混合物の中からなされる、請求項1に記載の眼科装置。
  5. 上記シリコーン含有親水性モノマーが、上記モノマー混合物の全質量を基準にして約70質量％を超える量でそのモノマー混合物の中に存在している、請求項1に記載の眼科装置。
  6. 上記非シリコーン含有親水性モノマーが、上記モノマー混合物の全質量を基準にして約80質量％を超える量でそのモノマー混合物の中に存在している、請求項1に記載の眼科装置。
  7. 上記疎水性モノマーが一般式（I）：
    Figure 2011510359
     の構造によって表わされる（ただし、R1はメチルまたは水素であり；R2は-O-または-NH-であり；R3とR4は、独立に、-CH2-、-CHOH-、-CHR6-からなるグループの中から選択した2価の基であり；R5とR6は、独立に、分岐したC3〜C8アルキル基であり；nは少なくとも1である整数であり、mとpは、独立に、0または少なくとも1である整数だが、m、p、nの和は、2、3、4、5のいずれかである）、請求項1に記載の眼科装置。
  8. 上記疎水性モノマーが、約0.5〜約25質量％の量で上記モノマー混合物の中に存在している、請求項1に記載の眼科装置。
  9. 上記モノマー混合物が、疎水性シリコン含有モノマーをさらに含む、請求項1に記載の眼科装置。
  10. 上記疎水性シリコン含有モノマーが、O-(メタクリルオキシエチル)-N-(トリエトキシシリルプロピル)ウレタンである、請求項9に記載の眼科装置。
  11. 上記疎水性シリコン含有モノマーが、約15質量％までの量で上記モノマー混合物の中に存在している、請求項9に記載の眼科装置。
  12. 約0.600mg/分以下の脱水速度である、請求項1に記載の眼科装置。
  13. 約0.450mg/分以下の脱水速度である、請求項9に記載の眼科装置。
  14. コンタクト・レンズである、請求項1に記載の眼科装置。
  15. （a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物の重合生成物であって、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％であり、脱水速度が約0.600mg/分以下である眼科装置。
  16. 上記平衡した水の含有量が少なくとも約80質量％である、請求項15に記載の眼科装置。
  17. 上記非シリコーン含有親水性モノマーの選択が、アミド、環式ラクタム、重合可能な基を用いて機能化したポリ(アルケングリコール)、ならびにこれらの混合物の中からなされる、請求項15に記載の眼科装置。
  18. 上記モノマー混合物が疎水性シリコン含有モノマーをさらに含むことと、脱水速度が約0.450mg/分以下であることを特徴とする、請求項15に記載の眼科装置。
  19. （a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物を疎水性基質の中で成形することにより、表面に蒸発型脱水阻止層を持ち、平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％である眼科装置を形成するステップを含む方法。
  20. 上記眼科装置の平衡した水の含有量が少なくとも約80質量％である、請求項19に記載の方法。
  21. 上記眼科装置の脱水速度が約0.600mg/分以下である、請求項19に記載の方法。
  22. 上記親水性モノマーが約70質量％を超える量で上記モノマー混合物の中に存在している、請求項19に記載の方法。
  23. 上記モノマー混合物が疎水性シリコン含有モノマーをさらに含む、請求項19に記載の方法。
  24. 上記疎水性基質が、ポリプロピレン、ポリスチレン、シラン化ガラス、またはこれらの組み合わせを含む、請求項19に記載の方法。
  25. 平衡した水の含有量が少なくとも約70質量％である眼科装置に付随して角膜が蒸発により脱水することを実質的に減らす方法であって、この方法が、（a）過半量の非シリコーン含有親水性モノマーと；（b）疎水性モノマーと；（c）架橋剤とを含むモノマー混合物の重合生成物であって、平衡した水の含有量が少なくとも約80質量％であり、脱水速度が約0.600mg/分以下である眼科装置を対象の目の表面に接触させる操作を含む方法。
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