JP2011528815A - 転換性快適剤を有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ - Google Patents
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Abstract
Description
断りない限り、本明細書で使用されるすべての技術及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。一般に、本明細書で使用される術語及び実験手順は当技術分野で周知であり、一般に使用されている。これらの手順には、当技術分野及び様々な一般的参考文献で提供されているような従来法が使用される。ある語が単数形で提供されている場合、本発明者らはその語の複数形をも考慮している。本明細書で使用される命名法及び以下に記載する実験手順は、当技術分野で周知であり、一般に使用されているものである。
[(cm3酸素)/(cm2)(sec)(mm Hg)]×10-9
と定義される。
[(cm3酸素)(mm)/(cm2)(sec)(mm Hg)]×10-10
と定義される。
D=−n′/(A×dc/dx)
式中、n′=イオン輸送速度[mol/min]であり、
A=レンズ暴露面積[mm2]であり、
D=イオノフラックス拡散係数[mm2/min]であり、
dc=濃度差[mol/L]であり、
dx=レンズ厚さ[mm]である。
ln(1−2C(t)/C(0))=−2APt/Vd
式中、C(t)=受容セル中の時間tにおけるナトリウムイオンの濃度であり、
C(0)=ドナーセル中のナトリウムイオンの初期濃度であり、
A=膜面積、すなわちセルに暴露されるレンズ面積であり、
V=セルコンパートメントの容積(3.0ml)であり、
d=暴露区域の平均レンズ厚さであり、
P=透過係数である。
の一つのビニルモノマーであることができる。
表面親水性(湿潤性)試験
コンタクトレンズ上の水接触角はコンタクトレンズの表面親水性(又は湿潤性)の一般的尺度である。特に、低い水接触角はより親水性の表面に対応する。液滴法を使用してコンタクトレンズの平均接触角(前進)を計測した。
コンタクトレンズ表面のコーティングの無傷性は、以下のように、スーダンブラック汚染試験にしたがって試験することができる。コーティング(たとえばLbLコーティング、プラズマコーティング又は他のコーティング)を有するコンタクトレンズをスーダンブラック染料溶液(ビタミンE油中スーダンブラック)に浸漬した。スーダンブラック染料は、疎水性であり、疎水性材料によって吸着される、又は疎水性レンズ(たとえばシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ)の疎水性レンズ面もしくは部分的にコートされた面の疎水性スポット上に吸着される傾向が強い。疎水性レンズ上のコーティングが無傷であるならば、レンズ上又はレンズ中に汚染スポットは認められないはずである。試験したすべてのレンズは完全に水和させたものであった。
Aquify(登録商標)多目的レンズケア溶液を用いてレンズを30回、指先で摩擦したのち、Softwear(登録商標)食塩水ですすいだ。そして、指先で摩擦したレンズをSoftwear(登録商標)食塩水中に30分間浸漬した。上記手順を所与の回数、たとえば1〜30回(すなわち、清浄及び浸漬サイクルを模倣する連続指先摩擦試験の回数)繰り返した。その後、レンズをスーダンブラック試験(すなわち、上記コーティング無傷性試験)に付して、コーティングがなおも無傷であるかどうかを審査した。指先摩擦試験に合格するためには、有意に増加した汚染スポットが存在しない(たとえば、汚染スポットが全レンズ面の約5%以下しか覆わない)。
いずれも参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,760,100号及びWintertonらによる文献(The Cornea: Transactions of the World Congress on the Cornea 111, H. D. Cavanagh Ed., Raven Press: New York 1988, pp 273-280)に記載されている技術に類似した技術にしたがってレンズの酸素透過度及びレンズ材料の酸素伝達率を測定した。Dk1000計器(Applied Design and Development Co.(Norcross, GA)から市販)又は類似した分析計器を使用して、ウェットセル中(すなわち、気流を相対湿度約100%に維持した)34℃で酸素流束(J)を計測した。既知の酸素の割合(たとえば21%)を有する気流をレンズの一方側から約10〜20cm3/minの速度で通し、窒素流をレンズの反対側から約10〜20cm3/minの速度で通した。試料を、試験媒体(すなわち、食塩水又は蒸留水)中、規定試験温度で、計測前の少なくとも30分かつ45分以下の間、平衡させた。上層として使用される試験媒体を、規定試験温度で、計測前の少なくとも30分かつ45分以下の間、平衡させた。かく拌モータの速度は、ステッパモータ制御装置上の400±15の指示設定に対応する1200±50rpmにセットした。系を包囲する大気圧Pmeasuredを計測した。MitotoyaマイクロメータVL-50又は類似の計器を用いて約10の場所を計測し、計測値を平均化することにより、試験に暴露される区域のレンズの厚さ(t)を測定した。DK1000計器を使用して、窒素流中の酸素濃度(すなわち、レンズを透過して拡散する酸素)を計測した。以下の式からレンズ材料の見掛け酸素透過度Dkappを決定した。
式中、J=酸素流束[マイクロリットルO2/cm2-min]であり、
Poxygen=(Pmeasured−Pwater vapor)=(気流中%O2)[mm Hg]=気流中の酸素の分圧であり、
Pmeasured=大気圧(mm Hg)であり、
Pwater vapor=34℃(ドライセル中)で0mm Hgであり、
Pwater vapor=34℃(ウェットセル中)で40mm Hgであり、
t=露出試験区域のレンズの平均厚さ(mm)である。
米国特許第5,760,100号(参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている手順にしたがってレンズのイオン透過度を計測した。以下の実施例で報告されるイオン透過度の値は、標準物質としてのレンズ材料Alsaconに対する相対イオノフラックス拡散係数(D/Dref)である。Alsaconは、0.314×10-3mm2/minのイオノフラックス拡散係数を有する。
ポリ(ブタジエン/マレイン酸無水物)及び他のマレイン酸無水物コポリマー
ポリ(ブタジエン/マレイン酸無水物)(PBMA、MW10K〜15K、アセトン中25%)をPolysciences, Inc.から購入した。1−プロパノールを溶媒として使用して光開始剤Irgacur 2529の原液を調製した。米国特許出願公開公報第2008/0015315号(参照により本明細書に組み込まれる)の実施例4〜10に記載された手順にしたがって調製された、D32と呼ばれるシリコーン含有マクロマーの適量を1−プロパノールに溶解して、固形分(D32)約65%及び溶媒(1−プロパノール)35%及びIrgacur0.25%の溶液を製造した。この溶液に、ポリ(ブタジエン/マレイン酸無水物)5%又は10%を加えた。最終配合物中のポリ(ブタジエン/マレイン酸無水物)の割合はマクロマー固形分に相対的であった。そして、配合物をポリプロピレン型に計量供給し、UV光の下で硬化させた。フォトレオロジー実験データから推測される硬化時間は通常2分未満である。ひとたびレンズが硬化すると、型を手で開け、レンズをエタノール中に取り出し、エタノール中で約5分間抽出したのち、2回の水洗ステップをそれぞれ約2分間実施した。次いで、レンズをリン酸緩衝食塩水(PBS)中に包装し、オートクレーブ処理した。いくつかの実験において、他の添加物をPBSに加えることもできる。そして、レンズを、たとえば、その透明度を目視で審査し、その表面性質を審査する、たとえば接触角計測によって湿潤性を審査する、又は表面摩擦計測によって滑性を審査することにより、特性決定した。
ポリ(アクリル酸エチル−アクリル酸)
実施例2に記載されたものと同様な手順にしたがって、ポリ(アクリル酸エチル−アクリル酸)(1:1、Polysciences, Inc.)添加物を用いて実験を実施した。表4に示すように、透明なレンズは達成されず、接触角はわずかしか低下しなかった。
ポリ(酢酸ビニル)(PVAc)及びポリ(酢酸ビニル)コポリマー
様々なMwのPVAc(たとえば、15k、90k、113K、140k、500kなど、Aldrich又はAlfa Aesarから購入)を実験に使用した。PVAcを配合物への添加物として使用するために、様々な溶媒へのPVAcの溶解度を試験した。これは、単に適量のPVAc固体を被験溶媒に加えることによって実施した。PVAcは、1−プロパノールに溶解しなかったが、約6%以上の水を助溶媒として1−プロパノールに加えた場合、溶解させることができた。PVAcはまた、メタノール、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、トルエン、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルアクリルアミド(DMA)、ジメチルホルムアミド(DMF)などに溶解させることができた。室温で、PVAcは、エタノール及び2−プロパノールには溶解しなかったが、混合物を50℃以上に加熱した場合、容易に溶解させることができた。しかし、ひとたび冷めると、溶液は曇りを生じた。
フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMCP)及びフタル酸水素セルロース(CAP)
適量のHPMCP又はCAPを様々な溶媒に加えることにより、HPMCP及びCAP(Aldrich)の溶解度を試験した。HPMCP及びCAPは、メタノール又は1−プロパノールには溶解させることができなかった。HPMCP及びCAPは、10%(W/V)の濃度で、アセトン、アセトン/H2O(95:5)、アセトン/エタノール(1:1)、ジオキサン、エタノール/H2O(8:2)に溶解させることができた。
ポリ(2−(アクリルオキシエトキシ)トリメチルシアン)の合成
100ml丸底フラスコに、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.085g、2−(アクリルオキシエトキシ)トリメチルシアン(Gelest Inc.)10.07g及び無水1−プロパノール54.72gを加えた。溶液を4回の凍結融解サイクルでガス抜きしたのち、窒素を充填した。次いで、溶液を約60℃に加温し、約4時間にわたり重合反応を起こさせた。次いで、1−プロパノール中のポリマー試料をゲル透過クロマトグラフィー(GPC)によって分子量に関して分析した。ポリマーの数平均分子量は約12,600であり、多分散度は約3であった。
Claims (15)
- シリコーンハイドロゲル材料(ここで、シリコーンハイドロゲル材料は、(1)少なくとも一つのシリコーン含有モノマー、少なくとも一つのシリコーン含有マクロマー、少なくとも一つのシリコーン含有プレポリマー又はそれらの組み合わせ、及び(2)化学線架橋性基を有しない第一の加水分解性ポリマー、一つの化学線架橋性基しか有しない第二の加水分解性ポリマー又はそれらの組み合わせを含むレンズ形成材料を重合させることによって得られる);並びに
第一の親水性ポリマー及び/又は第二の親水性ポリマー(ここで、第一及び第二の親水性ポリマーは、互いに独立して、得られたシリコーンハイドロゲル材料中の第一又は第二の加水分解性ポリマーを加水分解によって親水性ポリマーに転換することによって誘導され、シリコーンハイドロゲル材料中の第一又は第二の親水性ポリマーは、硬化後の表面処理なしで、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに親水面を付与することができる)を含む、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。 - 第一の加水分解性ポリマーが約5,000〜約1,000,000ダルトンの分子量を有し、第二の加水分解性ポリマーが約500〜約20,000ダルトンの分子量を有する、請求項1記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
- 第一の加水分解性ポリマーが、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMCP)、酢酸フタル酸セルロース(CAP)、ポリ(酢酸フタル酸ビニル)(PAVP)、ポリ(酢酸ビニル)(PVAC)、ビニルピロリドン/酢酸ビニルのコポリマー、ポリ酸無水物及びポリ酸無水物コポリマー、式(1)
(式中、1Rは、H又はCH3であり、−L−は、−O−又は
であり、2Rは、トリメチルシリル基(−Si(CH3)3)又は少なくとも一つのトリメチルシリルオキシ、トリメチルシリルアミノ基もしくはトリメチルシリル−C1〜C7アルキルアミノ基によって置換されているC4〜C25アルキルであり、3Rは、H又はC1〜C8アルキル基である)
のビニルモノマーのホモポリマー、式(1)のビニルモノマーと一つ以上のビニルモノマーとのコポリマー及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項2記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。 - 第一又は第二の加水分解性ポリマーが、オートクレーブ中、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを収容する一次パッケージ中で親水性ポリマーに加水分解される、請求項2記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
- 少なくとも約40barrerの酸素透過度、約0.3MPa〜約1.5MPa、少なくとも約1.5×10-6mm2/minのイオノフラックス拡散係数Dを特徴とするイオン透過度、約15%〜約60%の含水率、約90°以下の平均水接触角を有することを特徴とする表面親水性及びそれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも一つの性質を有する、請求項2記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
- レンズ形成材料が、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMA)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート(HPMA)、トリメチルアンモニウム2−ヒドロキシプロピルメタクリレート塩酸塩、アミノプロピルメタクリレート塩酸塩、ジメチルアミノエチルメタクリレート(DMAEMA)、グリセロールメタクリレート(GMA)、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)、ジメチルアミノエチルメタクリルアミド、アクリルアミド、メタクリルアミド、アリルアルコール、ビニルピリジン、N−(1,1−ジメチル−3−オキソブチル)アクリルアミド、アクリル酸、200〜1,500の重量平均分子量を有するC1〜C4アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メタクリル酸、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルイソプロピルアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、アリルアルコール及びN−ビニルカプロラクタムからなる群より選択される少なくとも一つの親水性ビニルモノマーを含む、請求項2記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
- レンズ形成材料が、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、吉草酸ビニル、スチレン、クロロプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、1−ブテン、ブタジエン、メタクリロニトリル、ビニルトルエン、ビニルエチルエーテル、ペルフルオロヘキシルエチル−チオ−カルボニル−アミノエチル−メタクリレート、イソボルニルメタクリレート、トリフルオロエチルメタクリレート、ヘキサフルオロ−イソプロピルメタクリレート、ヘキサフルオロブチルメタクリレート、トリス−トリメチルシリルオキシ−シリル−プロピルメタクリレート、3−メタクリルオキシプロピル−ペンタメチル−ジシロキサン及びビス(メタクリルオキシプロピル)テトラメチル−ジシロキサンからなる群より選択される少なくとも一つの疎水性ビニルモノマーを含む、請求項2記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
- レンズ形成材料が、抗菌剤、架橋剤、連鎖移動剤、開始剤、UV吸収剤、視認用ティント剤及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも一つのメンバーを含む、請求項2記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
- レンズ形成材料が、一つの架橋性基しか有しない第二の加水分解性ポリマーを含み、第二の加水分解性ポリマーがシリコーンハイドロゲル材料のポリマーマトリックスに共有結合的に固着しており、第二の親水性ポリマーが、得られたシリコーンハイドロゲル材料中の第二の加水分解性ポリマーを加水分解によって第二の親水性ポリマーに転換することにより、第二の加水分解性ポリマーから誘導され、シリコーンハイドロゲル材料中の第二の親水性ポリマーが、硬化後の表面処理なしで、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに親水面を付与することができる、請求項1記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
- レンズ形成材料が、一つの架橋性基しか有しない第一の加水分解性ポリマーを含み、第一の親水性ポリマーが、得られたシリコーンハイドロゲル材料中の第一の加水分解性ポリマーを加水分解によって第一の親水性ポリマーに転換することにより、第一の加水分解性ポリマーから誘導され、シリコーンハイドロゲル材料中の第一の親水性ポリマーが、硬化後の表面処理なしで、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに親水面を付与することができる、請求項1記載のシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ。
- シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを製造する方法であって、
(a)第一の型半部及び第二の型半部を有する型を得るステップ(ここで、第一の型半部は第一の成形面を含み、第二の型半部は第二の成形面を含み、第一及び第二の型半部は、第一の成形面と第二の成形面との間にレンズ成形キャビティが形成されるように互いを受け入れるように構成されている)、
(b)シリコーンハイドロゲルレンズ形成材料を型のレンズ形成キャビティ中に分配するステップ(ここで、シリコーンハイドロゲルレンズ形成材料は、非架橋性加水分解性ポリマー及びシリコーン含有モノマー、シリコーン含有マクロマー、シリコーン含有プレポリマー及びそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも一つのメンバーを含む)、
(c)レンズ形成キャビティ内のレンズ形成材料を硬化させて、非架橋性加水分解性ポリマーを含有するシリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを形成するステップ、及び
(d)シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ中の非架橋性加水分解性ポリマーを親水性ポリマーに転換するステップ
を含み、それにより、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ中の親水性ポリマーが、硬化後の表面処理なしで、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズに親水面を付与することができる方法。 - 型が再使用可能であり、硬化ステップが化学線の空間的限定によって実施される、請求項11記載の方法。
- 第一又は第二の加水分解性ポリマーが、オートクレーブ中、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズを収容する一次パッケージ中で親水性ポリマーに加水分解される、請求項11記載の方法。
- 第一の加水分解性ポリマーが約5,000〜約1,000,000ダルトンの分子量を有し、第二の加水分解性ポリマーが約500〜約20,000ダルトンの分子量を有する、請求項11記載の方法。
- 第一の加水分解性ポリマーが、フタル酸ヒドロキシプロピルメチルセルロース(HPMCP)、酢酸フタル酸セルロース(CAP)、ポリ(酢酸フタル酸ビニル)(PAVP)、ポリ(酢酸ビニル)(PVAC)、ビニルピロリドン/酢酸ビニルのコポリマー、ポリ酸無水物及びポリ酸無水物コポリマー、式(1)
(式中、1Rは、H又はCH3であり、−L−は、−O−又は
であり、2Rは、トリメチルシリル基(−Si(CH3)3)又は少なくとも一つのトリメチルシリルオキシ、トリメチルシリルアミノ基もしくはトリメチルシリル−C1〜C7アルキルアミノ基によって置換されているC4〜C25アルキルであり、3Rは、H又はC1〜C8アルキル基である)
のビニルモノマーのホモポリマー、式(1)のビニルモノマーと一つ以上のビニルモノマーとのコポリマー及びそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項14記載の方法。
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