JP2020525865A - 高エネルギー光の重合性遮断剤 - Google Patents

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Abstract

高エネルギー光遮断化合物、及び当該化合物を含有する眼科用装置が記載される。具体的には、高エネルギー光を遮断し、かつ視覚的に透明である、重合性官能基を有するヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール構造が記載される。ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール構造は、高エネルギー光放射から眼を保護するために、ヒドロゲルコンタクトレンズなどの眼科用装置に組み込むことができる。

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、その全体が参照により本明細書に援用されている2018年5月15日に出願された米国特許出願第15/979,607号及び2017年6月26日に出願された米国特許仮出願第62/524,760号に対する優先権を主張するものである。
(発明の分野)
本発明は、高エネルギー光遮断剤に関する。より具体的には、本発明は、高エネルギー光(紫外線を含む)を遮断し、物品に組み込まれたときに視覚的に透明である重合性官能基を有するヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール誘導体に関する。したがって、高エネルギー光遮断剤は、眼科用装置などの生物医学装置を含むポリマー物品に使用され得る。
UV及び高エネルギー可視光などの太陽からの高エネルギー放射線は、細胞損傷に関与することが既知である。波長280nm未満の放射線の大部分は、地球の大気によって吸収されるが、280〜400nmの範囲の波長を有する光子は、角膜変性変化、並びに年齢関連白内障及び黄斑変性を含むいくつかの眼障害に関連している。(Statement on Ocular Ultraviolet Radiation Hazards in Sunlight,American Optometric Association,November 10,1993を参照)。ヒト角膜は、最大320nmの波長(30%透過率)を吸収するが(Doutch,J.J.,Quantock,A.J.,Joyce,N.C.,Meek,K.M,Biophys.J,2012,102,1258−1264)、320〜400nmの範囲の波長の範囲の放射線から眼の後方を保護することにおいて非効率的である。
コンタクトレンズ規格は、380nmでの上部紫外線波長を定義する。米国検眼学会議によって定義された現在のクラスIのUV遮断基準は、280〜315nmの放射線(UV B)の99%超及び316〜380nmの放射線(UV A)の90%超が、コンタクトレンズによって吸収されることを必要とする。この基準は、角膜の保護(1%未満のUV B透過率)に効果的に対処するが、より低いエネルギー紫外線(380超〜400nm未満)及び網膜損傷を伴う高エネルギー可視光線(Ham,W.T,Mueller,H.A.,Sliney,D.H.Nature 1976;260(5547):153−5)にはほとんど注意が払われていない。
適切な発色団を有する重合性化合物は、眼科用装置のモノマーとして使用される場合、角膜、並びに眼環境内の内部細胞を、高エネルギー光によって引き起こされる分解から保護するのに役立ち得る。
本発明は、約400nmよりも長い又は約425nmよりも長い波長で実質的に透過しながら(例えば、80%超の透過率)、少なくとも200〜370nmの波長範囲にわたって高い吸収(低透過率)を有するヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール構造を有する高エネルギー光吸収剤に関する。したがって、材料は、UV(UVA及びUVB)などの高エネルギー光を遮断するのに有効であり、場合によっては、高エネルギー可視光(例えば、最大400nm以上)を遮断するのに有効である。
したがって、一態様では、本発明は、式Iの化合物を提供し、
Figure 2020525865
式中、
各発生におけるRは、独立して、H、ハロ、アミノ、又はヒドロキシルであり、
又はRのうちの少なくとも1つは、式R−Lの基であり、式中、Rが、重合性基であり、Lが、連結基であり、残りのR及びRが、独立して、各発生において、R−L、H、C〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、又はC〜Cシクロアルキルであり、
アルキル基及びシクロアルキル基は、非置換であっても置換されていてもよい。
本発明はまた、式Iの化合物をフリーラジカル反応生成物として含む眼科用装置を提供する。
本発明は、眼科用装置を作製するための方法を更に提供する。本方法は、(a)式Iの化合物、眼科用装置の作製に使用するのに好適な1つ又は2つ以上のモノマー、及びラジカル開始剤を含有する反応性混合物を提供することと、(b)反応性混合物を重合して眼科用装置を形成することと、を含む。
本発明はまた、ヒドロゲルポリマーの作製に使用するのに好適な1つ又は2つ以上のモノマーを重合することと、有効量の式Iの化合物を共重合することとによって形成されるヒドロゲルポリマーを含む、コンタクトレンズを提供する。
メタノール中のNorbloc、化合物(D)、及び化合物(K)の0.2mM溶液の透過スペクトルを示す。 塩化メチレン中のNorbloc及び化合物(M)の0.2mM溶液、並びに塩化メチレン中の1mM化合物(M)の透過スペクトルを示す。 ホウ酸塩包装溶液中の0.619モルパーセントの化合物(M)を含有する製剤4A、及び0.619モルパーセントのNorbloc(登録商標)を含有するシリコーンヒドロゲル製剤4Bから作製されたコンタクトレンズの透過スペクトルを示す。
本発明は、以下の説明に記載されている構造又はプロセス工程の詳細に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は他の実施形態が可能であり、本明細書に記載の教示を用いた様々な方法によって実行又は実施することが可能である。
上記のように、本発明は、高エネルギー光遮断剤を提供する。高エネルギー光遮断剤は、ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールコア構造を含有する。材料はまた、重合性官能基を含有する。このような材料は、ヒドロキシビフェニル部分を含有しない既知のベンゾトリアゾール材料のブロッキング特性に基づいて予想されるよりも多くの波長で高エネルギー光を遮断することが可能であることが発見された。加えて、ヒドロキシビフェニル部分を含有しないいくつかのベンゾトリアゾール材料は、約250〜280nmの範囲の窓を呈し、UV遮断が低減される。有利には、本発明の化合物は、この窓を排除する、又は大幅に低減する。したがって、本発明による材料は、少なくとも200〜370nmの波長範囲の高エネルギー光を総合的に遮断することが見出されている。いくつかのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール材料は、200〜380nm、又は200〜390nm、又は200〜400nmの範囲の高エネルギー光を遮断し得る。有利には、材料は、約400nmよりも長い、又は約425nmよりも長い可視波長で、透過率カットオフを呈する(例えば、20パーセント以下、好ましくは10パーセント以下、より好ましくは5%以下を吸収する)。したがって、材料は、可視スペクトルで透過しながらUVA及びUVBの両方を良好に遮断し、眼科用途での使用に十分に適した強力なクラスI及びクラスIIのUV吸収剤を作製する。
本開示において使用される用語に関しては、以下の定義が提供される。
特段の記載がない限り、本明細書で用いられる全ての科学技術用語は、本発明が属する技術分野における当業者が一般に理解するものと同じ意味を有する。ポリマーの定義は、Compendium of Polymer Terminology and Nomenclature,IUPAC Recommendations 2008,edited by:Richard G.Jones,Jaroslav Kahovec,Robert Stepto,Edward S.Wilks,Michael Hess,Tatsuki Kitayama,and W.Val Metanomskiに開示される定義に一致する。本明細書において言及する刊行物、特許出願、特許、及び他の参考文献は全て、参照により組み込まれる。
本明細書で使用する場合、「(メタ)」という用語は、任意のメチル置換を意味する。したがって、「(メタ)アクリレート」などの用語は、メタクリレート及びアクリレートの両方を意味する。
どこに化学構造が記載されていようと、構造における置換基について開示された選択肢を任意の組み合わせで組み合わせてもよいことを理解すべきである。したがって、構造が置換基R及びR**を含有しており、これらがそれぞれ3つの可能性のある基のリストを含んでいる場合、9とおりの組み合わせが開示される。特性の組み合わせについても同じことが当てはまる。
一般式[***における「n」などの下付き文字が、ポリマーの化学式における反復単位の数を表示するために使用されるとき、式は、高分子の数平均分子量を表すと解釈すべきである。
「個体」という用語は、ヒト及び脊椎動物を含む。
「生物医学装置」という用語は、哺乳類の組織又は体液の中又は上のいずれか、好ましくは、ヒトの組織又は体液の中又は上のいずれかにおいて用いられるように設計されている、任意の物品を指す。これらの装置の例としては、創傷包帯、シーラント、組織補填体、薬物送達システム、コーティング、癒着防止バリア、カテーテル、インプラント、ステント、並びに眼内レンズ及びコンタクトレンズなどの眼科用装置が挙げられるが、これらに限定されない。生物医学装置は、眼科用装置、具体的にはコンタクトレンズ、最も具体的にはシリコーンヒドロゲル又は従来のヒドロゲルから作製されるコンタクトレンズであってもよい。
「眼の表面」という用語は、角膜、結膜、涙腺、副涙腺、鼻涙管、及びマイボーム腺の表面及び腺上皮、並びにそれらの先端及び基部マトリクス、点、並びに神経支配による上皮の連続性と内分泌系及び免疫系との両方によって機能的システムとして連結されている瞼を含む隣接した又は関連する構造を含む。
「眼科用装置」という用語は、眼若しくは眼の任意の一部(眼の表面を含む)の中又は上に存在する、任意の装置を指す。これらの装置は、光学補正、外見向上、視力強化、治療効果(例えば、包帯として)、若しくは医薬成分及び栄養補助成分などの活性成分の供給、又は前述の任意の組み合わせを提供することができる。眼科用装置の例としては、レンズ、光学及び眼挿入物(涙点プラグが挙げられるがこれに限定されない)などが挙げられるが、これらに限定されない。「レンズ」は、ソフトコンタクトレンズ、ハードコンタクトレンズ、ハイブリッドコンタクトレンズ、眼内レンズ、及びオーバーレイレンズを含む。眼科用装置は、コンタクトレンズを含み得る。
「コンタクトレンズ」という用語は、個体の眼の角膜上に置くことができる眼科用装置を指す。コンタクトレンズは、創傷治癒、薬剤若しくは栄養補助剤の供給、診断的評価若しくは監視、紫外線遮断、可視光線若しくはグレアの抑制、又はこれらの組み合わせを含む、矯正的、美容的、治療的な利益をもたらし得る。コンタクトレンズは、当該技術分野で既知の任意の適切な材料であり得、ソフトレンズ、ハードレンズ、又は弾性率、含水率、光透過、若しくはこれらの組み合わせなどの、異なる物理、機械、若しくは光学特性を有する少なくとも2つの別個の部分を含有するハイブリッドレンズであり得る。
本発明の生物医学装置、眼科用装置、及びレンズは、シリコーンヒドロゲル又は従来のヒドロゲルで構成され得る。シリコーンヒドロゲルは、典型的には、硬化された装置内で互いに共有結合した、少なくとも1つの親水性モノマー及び少なくとも1つのシリコーン含有成分を含有する。
「標的巨大分子」は、モノマー、マクロマー、プレポリマー、架橋剤、反応開始剤、添加剤、希釈剤などを含む反応性モノマー混合物から合成されている巨大分子を意味する。
「重合性化合物」という用語は、1つ又は2つ以上の重合性基を含有する化合物を意味する。この用語は、例えば、モノマー、マクロマー、オリゴマー、プレポリマー、架橋剤などを包含する。
「重合性基」は、フリーラジカル及び/又はカチオン重合、例えばラジカル重合開始条件に供されたときに重合することができる炭素−炭素二重結合などの、連鎖成長重合を受けることができる基である。フリーラジカル反応性基の非限定的な例としては、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、O−ビニルカルバメート、O−ビニルカーボネート、及び他のビニル基が挙げられる。好ましくは、フリーラジカル重合性基は、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、及びスチリル官能基、並びに前述のうちの任意の混合物を含む。より好ましくは、フリーラジカル重合性基は、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、及びそれらの混合物を含む。重合性基は、非置換であってもよく、又は置換されていてもよい。例えば、(メタ)アクリルアミド中の窒素原子は、水素に結合されてもよく、又は水素は、アルキル若しくはシクロアルキル(それ自体が更に置換されてもよい)で置換されてもよい。
バルク、溶液、懸濁液、及びエマルションを含むがこれらに限定されない、任意のタイプのフリーラジカル重合、並びに、安定性フリーラジカル重合、窒素酸化物媒介リビング重合、原子移動ラジカル重合、可逆的付加開裂連鎖移動重合、有機テルル媒介リビングラジカル重合などの、制御ラジカル重合法のいずれかを使用することができる。
「モノマー」は、連鎖成長重合、特にフリーラジカル重合を受け、それによって標的巨大分子の化学構造内に反復単位を作り出すことができる単官能性分子である。いくつかのモノマーは、架橋剤として作用することができる二官能性不純物を有する。「親水性モノマー」はまた、5重量%の濃度にて25℃で、脱イオン水を用いて混合した際に、透明な単相溶液が得られるモノマーである。「親水性成分」は、5重量%の濃度にて25℃で、脱イオン水を用いて混合した際に、透明な単相溶液が得られる、モノマー、マクロマー、プレポリマー、反応開始剤、架橋剤、添加剤、又はポリマーである。「疎水性成分」は、25℃で脱イオン水中でわずかに可溶性又は不溶性であるモノマー、マクロマー、プレポリマー、反応開始剤、架橋剤、添加剤、又はポリマーである。
「巨大分子」は、1500を超える数平均分子量を有する有機化合物であり、反応性であっても、無反応性であり得る。
「マクロモノマー」又は「マクロマー」は、連鎖成長重合、特にフリーラジカル重合を受け、それによって標的巨大分子の化学構造内に反復単位を作り出すことができる1つの基を有する巨大分子である。一般的に、マクロマーの化学構造は、標的高分子の化学構造とは異なり、すなわち、マクロマーのペンダント基の反復単位は、標的高分子又はその主鎖の反復単位とは異なる。モノマーとマクロマーとの間の差は、ペンダント基の化学構造、分子量、及び分子量分布のうちの1つに過ぎない。結果として、かつ本明細書で使用される場合、特許文献は、約1,500ダルトン以下の比較的低い分子量を有する重合性化合物としてモノマーを定義することがあり、これは、本質的にいくつかのマクロマーを含む。具体的には、モノメタクリルオキシプロピル末端モノ−n−ブチル末端ポリジメチルシロキサン(分子量=500〜1500g/mol)(mPDMS)及びモノ−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピル)−プロピルエーテル末端モノ−n−ブチル末端ポリジメチルシロキサン(分子量=500〜1500g/mol)(OH−mPDMS)は、モノマー又はマクロマーと称され得る。更に、特許文献は、1つ又は2つ以上の重合性基を有するものとしてマクロマーを定義することがあり、マクロマーの一般的な定義を本質的に拡大してプレポリマーを含む。結果として、かつ本明細書で使用される場合、二官能性及び多官能性マクロマー、プレポリマー、及び架橋剤は、互換的に使用され得る。
「シリコーン含有成分」は、通常は、シロキシ基、シロキサン基、カルボシロキサン基、及びそれらの混合物の形態で、少なくとも1つのケイ素−酸素結合を有する、反応性混合物中のモノマー、マクロマー、プレポリマー、架橋剤、反応開始剤、添加剤、又はポリマーである。
本発明において有用なシリコーン含有成分の例は、米国特許第3,808,178号、同第4,120,570号、同第4,136,250号、同第4,153,641号、同第4,740,533号、同第5,034,461号、同第5,070,215号、同第5,244,981号、同第5,314,960号、同第5,331,067号、同第5,371,147号、同第5,760,100号、同第5,849,811号、同第5,962,548号、同第5,965,631号、同第5,998,498号、同第6,367,929号、同第6,822,016号、同第6,943,203号、同第6,951,894号、同第7,052,131号、同第7,247,692号、同第7,396,890号、同第7,461,937号、同第7,468,398号、同第7,538,146号、同第7,553,880号、同第7,572,841号、同第7,666,921号、同第7,691,916号、同第7,786,185号、同第7,825,170号、同第7,915,323号、同第7,994,356号、同第8,022,158号、同第8,163,206号、同第8,273,802号、同第8,399,538号、同第8,415,404号、同第8,420,711号、同第8,450,387号、同第8,487,058号、同第8,568,626号、同第8,937,110号、同第8,937,111号、同第8,940,812号、同第8,980,972号、同第9,056,878号、同第9,125,808号、同第9,140,825号、同第9,156,934号、同第9,170,349号、同第9,217,813号、同第9,244,196号、同第9,244,197号、同第9,260,544号、同第9,297,928号、同第9,297,929号、及び欧州特許第080539号に見出すことができる。これらの特許は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
「ポリマー」は、重合中に使用されるモノマーの反復単位で構成される標的巨大分子である。
「ホモポリマー」は、1つのモノマーから作製したポリマーであり、「コポリマー」は、2つ又は3つ以上のモノマーから作製したポリマーであり、「ターポリマー」は、3つのモノマーから作製したポリマーである。「ブロックコポリマー」は、組成上異なるブロック又はセグメントからなる。ジブロックコポリマーは、2つのブロックを有する。トリブロックコポリマーは、3つのブロックを有する。「くし形又はグラフトコポリマー」は、少なくとも1つのマクロマーから作製される。
「反復単位」は、特定のモノマー又はマクロマーの重合に対応する、ポリマー内の最小の基である。
「反応開始剤」は、続いてモノマーと反応してフリーラジカル重合反応を開始することができるラジカルに分解可能である分子である。熱反応開始剤は、温度に応じて特定の速度で分解し、典型的な例は、1,1’−アゾビスイソブチロニトリル及び4,4’−アオビス(4−シアノ吉草酸)などのアゾ化合物、ベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシド、tert−ブチルヒドロペルオキシド、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、ジクミルペルオキシド、及びラウロイルペルオキシドなどのペルオキシド、過酢酸及び過硫酸カリウムなどの過酸、並びに様々な酸化還元系である。光反応開始剤は、光化学プロセスにより分解し、典型例は、ベンジル、ベンゾイン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、カンファーキノン、及びこれらの混合物の誘導体、並びに様々なモノアシル及びビスアシルホスフィンオキシド、並びにこれらの組み合わせである。
「架橋剤」は、分子上の2つ又は3つ以上の位置でフリーラジカル重合を受け、それによって分岐点及びポリマーネットワークを作り出すことができる、二官能性又は多官能性モノマー又はマクロマーである。一般的な例は、エチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド、トリアリルシアヌレートなどである。
「プレポリマー」は、更に反応を受けてポリマーを形成可能な、残存している反応性基を含有するモノマーの反応生成物である。
「ポリマーネットワーク」は、膨潤し得るが溶媒に溶解できない架橋巨大分子である。「ヒドロゲル」は、典型的には少なくとも10重量%の水を吸収しながら、水又は水溶液中で膨潤するポリマーネットワークである。「シリコーンヒドロゲル」は、少なくとも1つの親水性成分により、少なくとも1つのシリコーン含有成分から作製されるヒドロゲルである。親水性成分はまた、非反応性ポリマーを含んでもよい。
「従来のヒドロゲル」は、いかなるシロキシ、シロキサン、又はカルボシロキサン基も有しない成分から作製されたポリマーネットワークを指す。従来のヒドロゲルは、親水性モノマーを含む反応性混合物から調製される。例としては、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(「HEMA」)、N−ビニルピロリドン(「NVP」)、N,N−ジメチルアクリルアミド(「DMA」)、又は酢酸ビニルが挙げられる。米国特許第4,436,887号,同第4,495,313号,同第4,889,664号,同第5,006,622号,同第5,039459号,同第5,236,969号,同第5,270,418号,同第5,298,533号,同第5,824,719号,同第6,420,453号,同第6,423,761号,同第6,767,979号,同第7,934,830号,同第8,138,290号,及び同第8,389,597号は、従来のヒドロゲルの形成を開示している。市販の従来のヒドロゲルとしては、エタフィルコン(etafilcon)、ゲンフィルコン(genfilcon)、ヒラフィルコン(hilafilcon)、レネフィルコン(lenefilcon)、ネソフィルコン(nesofilcon)、オマフィルコン(omafilcon)、ポリマコン(polymacon)、及びビフィルコン(vifilcon)(それらの変形の全てを含む)が挙げられるが、これらに限定されない。
「シリコーンヒドロゲル」は、少なくとも1つの親水性成分及び少なくとも1つのシリコーン含有成分から作製されるポリマーネットワークを指す。シリコーンヒドロゲルの例としては、アクアフィルコン(acquafilcon)、アスモフィルコン(asmofilcon)、バラフィルコン(balafilcon)、コムフィルコン(comfilcon)、デレフィルコン(delefilcon)、エンフィルコン(enfilcon)、ファルコン(falcon)、ファンフィルコン(fanfilcon)、フォルモフィルコン(formofilcon)、ガリーフィルコン(galyfilcon)、ロトラフィルコン(lotrafilcon)、ナラフィルコン(narafilcon)、リオフィルコン(riofilcon)、サムフィルコン(samfilcon)、セノフィルコン(senofilcon)、ソモフィルコン(somofilcon)、及びステンフィルコン(stenfilcon)(それらの変形の全てを含む)、並びに米国特許第4,659,782号、同第4,659,783号、同第5,244,981号、同第5,314,960号、同第5,331,067号、同第5,371,147号、同第5,998,498号、同第6,087,415号、同第5,760,100号、同第5,776,999号、同第5,789,461号、同第5,849,811号、同第5,965,631号、同第6,367,929号、同第6,822,016号、同第6,867,245号、同第6,943,203号、同第7,247,692号、同第7,249,848号、同第7,553,880号、同第7,666,921号、同第7,786,185号、同第7,956,131号、同第8,022,158号、同第8,273,802号、同第8,399,538号、同第8,470,906号、同第8,450,387号、同第8,487,058号、同第8,507,577号、同第8,637,621号、同第8,703,891号、同第8,937,110号、同第8,937,111号、同第8,940,812号、同第9,056,878号、同第9,057,821号、同第9,125,808号、同第9,140,825号、同第9156,934号、同第9,170,349号、同第9,244,196号、同第9,244,197号、同第9,260,544号、同第9,297,928号、同第9,297,929号、並びに国際公開第03/22321号、同第2008/061992号、及び米国特許出願公開第2010/0048847号で調製されているようなシリコーンヒドロゲルが挙げられる。これらの特許は、それら全体が参照により本明細書に組み込まれる。
「相互貫入ポリマーネットワーク」は、分子スケールで少なくとも部分的に交絡しているが、互いに共有結合しておらず、制動化学結合なしに分離することができない、2つ又は3つ以上のネットワークを含む。「半貫入ポリマーネットワーク」は、1つ又は2つ以上のネットワークと、少なくとも1つのネットワークと少なくとも1つのポリマーとの間の分子レベルで何らかの混合によって特徴付けられる1つ又は2つ以上のポリマーと、を含む。異なるポリマーの混合物は、「ポリマーブレンド」である。半貫入ネットワークは、技術的にはポリマーブレンドであるが、場合によっては、ポリマーは、容易に除去することができないように絡まっている。
「反応性混合物」及び「反応性モノマー混合物」という用語は、一緒に混合され、重合条件にさらされたとき、従来の又は本発明のシリコーンヒドロゲルを形成するとともに、そこからコンタクトレンズを作製する成分(反応性及び非反応性の両方)の混合物を指す。反応性モノマー混合物は、モノマー、マクロマー、プレポリマー、架橋剤、及び反応開始剤などの反応性成分、湿潤剤、離型剤、ポリマー、染料などの添加剤、光吸収化合物、例えば、UV吸収剤、顔料、染料、及びフォトクロミック化合物(それらのいずれも反応性又は非反応性であってもよいが、得られる生物医学装置内に保持されることが可能である)、並びに医薬化合物及び栄養補助化合物、及び任意の希釈剤を含んでもよい。作製される生物医学装置及びその使用目的に基づき、多様な添加剤が添加され得ることが理解されるであろう。反応性混合物の成分の濃度は、希釈剤を除いて、反応性混合物中の全ての成分の重量百分率として表される。希釈剤が使用される場合、それらの濃度は、反応性混合物中の全ての成分及び希釈剤の量に基づき重量百分率として表される。
「反応性成分」は、共有結合、水素結合、静電相互作用、相互貫入ポリマーネットワークの形成、又は任意の他の手段により、得られるヒドロゲルのポリマーネットワークの化学構造の一部となる、反応性混合物の成分である。
「シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズ」という用語は、少なくとも1つのシリコーンヒドロゲルを含むコンタクトレンズを指す。シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは通常、従来のヒドロゲルと比較して増加した酸素透過性を有する。シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズは、それらの含水量及びポリマー含有量の両方を機能させて酸素を眼に送る。
「多官能性」という用語は、2つ又は3つ以上の重合性基を有する成分を指す。「単官能性」という用語は、1つの重合性基を有する成分を指す。
「ハロゲン」又は「ハロ」という用語は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素を指す。
本明細書で使用するとき、「アルキル」という用語は、示された数の炭素原子を含有する非置換又は置換直鎖又は分岐鎖アルキル基を指す。数が示されていない場合、アルキル(アルキル上の任意の置換基を任意に含む)は、1〜16個の炭素原子を含有してもよい。好ましくは、アルキル基は、1〜10個の炭素原子、代替的に1〜7個の炭素原子、又は代替的に1〜4個の炭素原子を含有する。アルキルの例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソ−、sec−及びtert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、3−エチルブチルなどが挙げられる。アルキル上の置換基の例としては、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロゲン、フェニル、ベンジル、及びこれらの組み合わせから独立して選択される1つ、2つ、又は3つの基が挙げられる。「アルキレン」は、−CH−、−CHCH−、−CHCHCH−、−CHCH(CH)CH−、及び−CHCHCHCH−などの、二価アルキル基を意味する。
「ハロアルキル」は、1個又は2個以上のハロゲン原子で置換された上記で定義されるアルキル基を指し、各ハロゲンは、独立して、F、Cl、Br、又はIである。好ましいハロゲンは、Fである。好ましいハロアルキル基は、1〜6個の炭素、より好ましくは1〜4個の炭素、更により好ましくは1〜2個の炭素を含有する。「ハロアルキル」は、−CF−又は−CFCF−などのペルハロアルキル基を含む。「ハロアルキレン」は、−CHCF−などの二価ハロアルキル基を意味する。
「シクロアルキル」は、示された数の環炭素原子を含有する非置換又は置換環状炭化水素を指す。数が示されていない場合、シクロアルキルは、3〜12個の環炭素原子を含有してもよい。好ましくは、C〜Cシクロアルキル基、C〜Cシクロアルキル、より好ましくはC〜Cシクロアルキル、更により好ましくはC〜Cシクロアルキルである。シクロアルキルの例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、及びシクロオクチルが挙げられる。シクロアルキル上の置換基の例としては、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、及びこれらの組み合わせから独立して選択される1つ、2つ、又は3つの基が挙げられる。「シクロアルキレン」は、1,2−シクロヘキシレン、1,3−シクロヘキシレン、又は1,4−シクロヘキシレンなどの二価シクロアルキル基を意味する。
「ヘテロシクロアルキル」は、少なくとも1つの環炭素が、窒素、酸素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子で置換されている、上記で定義されるシクロアルキル環又は環系を指す。ヘテロシクロアルキル環は、任意に、他のヘテロシクロアルキル環及び/又は非芳香族炭化水素環及び/又はフェニル環に縮合しているか、又は他の方法で結合される。好ましいヘテロシクロアルキル基は、5〜7員を有する。より好ましいヘテロシクロアルキル基は、5又は6員を有する。ヘテロシクロアルキレンは、二価ヘテロシクロアルキル基を意味する。
「アリール」は、少なくとも1つの芳香環を含有する非置換又は置換芳香族炭化水素環系を指す。アリール基は、示された数の環炭素原子を含有する。数が示されていない場合、アリールは、6〜14個の環炭素原子を含有してもよい。芳香環は、任意に、他の芳香族炭化水素環又は非芳香族炭化水素環に縮合していてもよく、又は他の方法で結合されてもよい。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、及びビフェニルが挙げられる。アリール基の好ましい例としては、フェニルが挙げられる。アリール上の置換基の例としては、アルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、及びこれらの組み合わせから独立して選択される1つ、2つ、又は3つの基が挙げられる。「アリーレン」は、二価アリール基、例えば1,2−フェニレン、1,3−フェニレン、又は1,4−フェニレンを意味する。
「ヘテロアリール」は、上記に定義したように、少なくとも1つの環炭素原子が、窒素、酸素、及び硫黄から選択されるヘテロ原子で置換されているアリール環又は環系を指す。ヘテロアリール環は、1つ又は2つ以上のヘテロアリール環、芳香族若しくは非芳香族炭化水素環、又はヘテロシクロアルキル環に縮合していてもよく、又は別の方法で結合されてもよい。ヘテロアリール基の例としては、ピリジル、フリル、及びチエニルが挙げられる。「ヘテロアリーレン」は、二価ヘテロアリール基を意味する。
「アルコキシ」は、酸素架橋を介して親分子部分に結合したアルキル基を指す。アルコキシ基の例としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、及びイソプロポキシが挙げられる。「アリールオキシ」は、酸素架橋を介して親分子部分に結合したアリール基を指す。例としては、フェノキシが挙げられる。「環状アルコキシ」は、酸素架橋を介して親部分に結合したシクロアルキル基を意味する。
「アルキルアミン」は、−NH架橋を介して親分子部分に結合したアルキル基を指す。アルキレンアミンは、−CHCHNH−などの二価アルキルアミン基を意味する。
「シロキサニル基」は、少なくとも1つのSi−O−Si結合を有する基を指す。したがって、例えば、シロキサニル基は、少なくとも1つのSi−O−Si基(すなわち、シロキサン基)を有する基を意味し、シロキサニル化合物は、少なくとも1つのSi−O−Si基を有する化合物を意味する。「シロキサニル」は、モノマー(例えば、Si−O−Si)並びにオリゴマー/ポリマー構造(例えば、−[Si−O]−(式中、nは2又は3以上である)を包含する。シロキサニル基中の各ケイ素原子は、それらの原子価を完全なものにするために、独立して選択されるR基(式中、Rは、式Aの選択肢(b)〜(i)で定義されるとおりである)で置換されている。
「シリル」は、式RSi−の構造を指し、「シロキシ」は、式RSi−O−の構造を指し、ここで、シリル又はシロキシ中の各Rは、トリメチルシロキシ、C〜Cアルキル(好ましくはC〜Cアルキル、より好ましくはエチル又はメチル)、及びC〜Cシクロアルキルから独立して選択される。
「アルキレンオキシ」は、一般式−(アルキレン−O−)−又は−(O−アルキレン)−の基を指し、ここで、アルキレンは、上記に定義したとおりであり、pは、1〜200、又は1〜100、又は1〜50、又は1〜25、又は1〜20、又は1〜10であって、各アルキレンは、独立して、ヒドロキシル、ハロ(例えば、フルオロ)、アミノ、アミド、エーテル、カルボニル、カルボキシル、及びこれらの組み合わせから独立して選択される1つ又は2つ以上の基で任意に置換される。pが1より大きい場合、各アルキレンは、同じであっても異なっていてもよく、アルキレンオキシは、ブロック又はランダム構成であってもよい。アルキレンオキシが分子中に末端基を形成するとき、アルキレンオキシの末端は、例えば、ヒドロキシ又はアルコキシ(例えば、HO−[CHCHO]−又はCHO−[CHCHO]−)であってもよい。アルキレンオキシの例としては、ポリメチレンオキシ、ポリエチレンオキシ、ポリプロピレンオキシ、ポリブチレンオキシ、及びポリ(エチレンオキシ−コ−プロピレンオキシ)が挙げられる。
「オキサアルキレン」は、1つ又は2つ以上の非隣接CH基が、−CHCHOCH(CH)CH−などの酸素原子で置換されている、上記で定義されるアルキレン基を指す。「チアアルキレン」は、1つ又は2つ以上の非隣接CH基が、−CHCHSCH(CH)CH−などの硫黄原子で置換されている、上記で定義されるアルキレン基を指す。
「連結基」という用語は、重合性基を親分子に連結する部分を指す。連結基は、それが一部である化合物の重合に不必要に干渉しない任意の部分であってもよい。例えば、連結基は、結合であってもよく、又は1つ若しくは2つ以上のアルキレン、ハロアルキレン、アミド、アミン、アルキレンアミン、カルバメート、カルボキシレート(−CO−)、アリーレン、ヘテロアリーレン、シクロアルキレン、ヘテロシクロアルキレン、アルキレンオキシ、オキサアルキレン、チアアルキレン、ハロアルキレンオキシ(1つ又は2つ以上のハロ基で置換されたアルキレンオキシ(例えば、−OCF−、−OCFCF−、−OCFCH−)、シロキサニル、アルキレンシロキサニル、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。連結基は、1つ又は2つ以上の置換基で任意に置換されてもよい。好適な置換基としては、アルキル、ハロ(例えば、フルオロ)、ヒドロキシル、HO−アルキレンオキシ、MeO−アルキレンオキシ、シロキサニル、シロキシ、シロキシ−アルキレンオキシ−、シロキシ−アルキレン−アルキレンオキシ−(2つ以上のアルキレンオキシ基が存在してもよく、アルキレン及びアルキレンオキシ中の各メチレンは、独立して、ヒドロキシルで任意に置換されている)、エーテル、アミン、カルボニル、カルバメート、及びこれらの組み合わせから独立して選択されるものを挙げることができる。連結基はまた、(メタ)アクリレートなどの重合性基で置換されてもよい(連結基が連結している重合性基に加えて)。
好ましい連結基としては、C〜Cアルキレン(好ましくは、C〜Cアルキレン)及びC〜Cオキサアルキレン(好ましくは、C〜Cオキサアルキレン)が挙げられ、これらはそれぞれ、ヒドロキシル及びシロキシから独立して選択される1つ又は2つの基で任意に置換される。好ましい連結基としてはまた、カルボキシレート、アミド、C〜Cアルキレン−カルボキシレート−C〜Cアルキレン、又はC〜Cアルキレン−アミドC〜Cアルキレンが挙げられる。
連結基が上記のような部分(例えば、アルキレン及びシクロアルキレン)の組み合わせからなる場合、部分は任意の順序で存在してもよい。例えば、下記の式Eにおいて、Lが、−アルキレン−シクロアルキレン−であると示されている場合、Rg−Lは、Rg−アルキレン−シクロアルキレン−、又はRg−シクロアルキレン−アルキレン−のいずれかであってもよい。これにかかわらず、列記する順序は、連結基が結合している末端重合性基(Rg)から始まって、部分が化合物中に現れる好ましい順序を表す。例えば、式E中、L及びLが、両方ともアルキレン−シクロアルキレンであるとして示されている場合、Rg−Lは、好ましくは、Rg−アルキレン−シクロアルキレン−であり、−L−Rgは、好ましくは、−シクロアルキレン−アルキレン−Rgである。
「高エネルギー光遮断剤」又は「高エネルギー光吸収剤」という用語は、紫外線を遮断し、場合によっては、高エネルギー可視光も遮断する化学物質を指す。したがって、本発明による高エネルギー遮断剤は、少なくとも200〜370nmの範囲の光を遮断する。いくつかの材料は、より長い波長の光(例えば、370〜400nm)を遮断することができ、したがって、例えば、200〜380nmの範囲、又は200〜390nmの範囲、又は200〜400nmの範囲で吸収することができる。材料の遮断量が、特定の波長範囲の百分率として示される場合、材料が、その範囲内の全ての波長における遮断率を呈することを理解されたい。特定の波長における遮断率は、材料の透過スペクトルから決定することができる(遮断率=100−パーセント透過率(%T))。好ましい材料は、示された高エネルギー光範囲内の全ての波長において、少なくとも70%、又は少なくとも80%、又は少なくとも85%、又は少なくとも90%、又は少なくとも95%を遮断し、その一方で、可視範囲内で光を著しく透過させることにより、材料を眼科用途に使用することを可能にする。好ましい材料は、可視スペクトルにおいて、20%以下、好ましくは10%以下、より好ましくは5%以下、例えば400nm〜700nm、又は425nm〜700nmを遮断する。
別途記載のない限り、比率、百分率、部などは重量による。
別途記載のない限り、例えば、「2〜10」のような数字範囲は、その範囲を定義する数字(例えば、2及び10)を含む。
上記のように、一態様では、本発明は、高エネルギー光遮断剤として機能するヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール材料を提供する。ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール材料は、式Iのものであり、
Figure 2020525865
式中、
各発生におけるRは、独立して、H、ハロ、アミノ、又はヒドロキシルであり、
又はRのうちの少なくとも1つは、式R−Lの基であり、式中、Rが、重合性基であり、Lが、連結基であり、残りのR及びRが、独立して、各発生において、R−L、H、C〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、又はC〜Cシクロアルキルであり、アルキル基及びシクロアルキル基は、非置換であっても置換されていてもよい。式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、好ましくは1つ又は2つのRg−L基を含有する。より好ましくは、材料は、1つのRg−L基を含有する。
式I−1.式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールである式I−1の材料を含んでもよく、式中、Rは、独立して、各発生においてH又はハロゲンである。式I−1の好ましい材料としては、1つのRが、ハロ(好ましくはクロロ)であり、残りのRが、それぞれ水素であるものが挙げられる。式I−1の好ましい材料はまた、各Rが水素であるものを含む。
I−2.式I及び式I−1のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、式I又はI−1のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールである式I−2の材料を含んでもよく、式中、R及びRは、各発生において、独立して、H、C〜Cアルキル、又はRg−Lである。式I−2の好ましい材料としては、R及びR基のうちの1つが、Rg−Lであり、残りのR及びR基が、独立して、水素又はC〜Cアルキルであるものが挙げられる。式I−2の好ましい材料はまた、R及びR基のうちの1つが、Rg−Lであり、R及びR基のうちの1つが、C〜Cアルキル(例えば、t−ブチル)であり、残りのR及びR基が、それぞれ水素である。式I−2の好ましい材料は、R及びR基のうちの1つが、Rg−Lであり、残りのR及びR基が、それぞれ水素であるものを更に含む。
I−3.式I、I−1、及びI−2のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、式I、I−1、又はI−2のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールである式I−3の材料を含んでもよく、式中、Rg(重合性基)は、各発生において、独立して、スチリル、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、(メタ)アクリレート、又は(メタ)アクリルアミドを含む。重合性基により、本発明のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール材料は、モノマー、架橋剤、及びポリマー装置の作製に一般的に使用される他の成分と反応させたときに共有結合を形成することができる。ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールと反応性混合物との相溶性は、重合性基(及び連結基)の選択によって制御することができる。好ましいRg基としては、(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリルアミドが挙げられる。より好ましいRg基は、メタクリレートである。
I−4.式I、I−1、I−2、及びI−3のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、式I、I−1、I−2、又はI−3のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールである式I−4の材料を含んでもよく、連結基は、C〜Cアルキレン(好ましくはC〜Cアルキレン)、C〜Cオキサアルキレン(好ましくはC〜Cオキサアルキレン)、C〜Cチアアルキレン(好ましくはC〜Cチアアルキレン)、C〜Cアルキレン−カルボキシレート−C〜Cアルキレン、C〜Cアルキレン−アミド−C〜Cアルキレン、又はC〜Cアルキレン−アミン−C〜Cアルキレンを含む。好ましい連結基は、構造−[CH−Y−[CH−を有してもよく、式中、mは、1〜6の数であり、nは、1〜6の整数であり、Yは、存在せず、又はO、S、C(=O)O、NR、又はC(=O)NRであり、式中、Rは、H又はC〜Cアルキルである。特に好ましい連結基は、−CHCH−NH−C(=O)−CHCH−及び−CHCH−O−C(=O)−CHCH−である。
I−5.式I、I−1、I−2、I−3、及びI−4のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、以下の構造を有する式I、I−1、I−2、I−3、又はI−4のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールである式I−5の材料を含んでもよく、
Figure 2020525865
式中、R、R、及びRは、式I又はその様々な下位式(I−I、I−2、I−3、若しくはI−4)で定義されるとおりである。
I−6.式I、I−1、I−2、I−3、I−4、及びI−5のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、以下の構造を有する式I、I−1、I−2、I−3、I−4、又はI−5のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールである式I−6の材料を含んでもよく、
Figure 2020525865
式中、R、R、及びRは、式I又はその様々な下位式(I−I、I−2、I−3、若しくはI−4)で定義されるとおりである。
本発明での使用に好適なヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールの例としては、表1に列記する化合物が挙げられるが、これらに限定されない。
Figure 2020525865
式Iの化合物は、以下の反応スキーム1及び関連する説明、並びに当業者によって使用され得る関連文献手順に示されるように調製することができる。これらの反応の例示的な試薬及び手順は、実施例に示される。
スキーム1は、一般式Iの化合物を調製するための方法を示す。したがって、ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、例えばビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド及び炭酸カリウムを使用してヒドロキシフェニルベンゾトリアゾールのジオキサボロラン誘導体とヨードベンゼンとの鈴木カップリング反応によって形成することができる。ジオキサボロラン誘導体は、例えば4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジオキサボロラン)、酢酸カリウム、及び[1,11−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)を使用して、対応するヒドロキシル−ブロモ−フェニルベンゾトリアゾールから合成することができる。
Figure 2020525865
本発明は、式Iの化合物が調製され得る前駆体として使用され得る化合物を包含する。これらは以下を含む。
Figure 2020525865
上述のように、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、約400nmよりも長い又は約425nmよりも長い可視波長を透過しながら、少なくとも200〜370nmの範囲の高エネルギー光を遮断するのに有効である。それらの選択的な高エネルギー光遮断特性のため、組成物は、眼科用装置での使用によく適している。そのような装置では、組成物は、有害な高エネルギー放射線を遮断することができ、したがって、可視光の透過を可能にしながら、眼を損傷から保護することができる。
式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、反応性混合物中に含まれて眼科用装置を形成してもよい。一般に、ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、それらの溶解度の限度までの任意の量で存在し得る。例えば、ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールは、約0.1重量%〜約10重量%、又は約0.5〜約5重量%、又は約0.75重量%〜約4重量%の範囲の量で存在し得る。上限は、典型的には、反応性モノマー混合物中の他のコモノマー及び又は希釈剤との化合物の溶解度によって決定される。
ハードコンタクトレンズ、ソフトコンタクトレンズ、角膜オンレイ、角膜インレイ、眼内レンズ、又はオーバーレイレンズを含む、本発明のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールを含む様々な眼科用装置を調製することができる。好ましくは、眼科用装置は、従来の又はシリコーンヒドロゲル製剤から作製され得るソフトコンタクトレンズである。
眼科用装置は、ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールを含有する反応性混合物と、所望の眼科用装置の作製に好適な1つ又は2つ以上のモノマーと、任意の成分とを重合することによって調製することができる。したがって、反応性混合物は、上記のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール化合物に加えて、親水性成分、疎水性成分、シリコーン含有成分、ポリアミドなどの湿潤剤、架橋剤、並びに希釈剤及び反応開始剤などの更なる成分のうちの1つ又は2つ以上を含んでもよい。
親水性成分
親水性モノマーの好適なファミリーの例としては、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、N−ビニルイミド、N−ビニル尿素、O−ビニルカルバメート、O−ビニルカーボネート、他の親水性ビニル化合物、及びこれらの混合物が挙げられる。
親水性(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミドモノマーの非限定的な例としては、アクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、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−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ビス(2−ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N−(3−ヒドロキシプロピル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N−(3−ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、N−(4−ヒドロキシブチル)(メタ)アクリルアミド、2−アミノエチル(メタ)アクリレート、3−アミノプロピル(メタ)アクリレート、2−アミノプロピル(メタ)アクリレート、N−2−アミノエチル(メタ)アクリルアミド)、N−3−アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N−2−アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ビス−2−アミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ビス−3−アミノプロピル(メタ)アクリルアミド)、N,N−ビス−2−アミノプロピル(メタ)アクリルアミド、グリセロールメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、(メタ)アクリル酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル、及びこれらの混合物が挙げられる。
親水性モノマーはまた、アニオン性、カチオン性、双性イオン性、ベタイン、及びこれらの混合物など、イオン性であってもよい。このような荷電モノマーの非限定的な例としては、(メタ)アクリル酸、N−[(エテニルオキシ)カルボニル]−β−アラニン(VINAL)、3−アクリルアミドプロパン酸(ACA1)、5−アクリルアミドプロパン酸(ACA2)、3−アクリルアミド−3−メチルブタン酸(AMBA)、2−(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロリド(Q塩又はMETAC)、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、1−プロパンアミニウム,N−(2−カルボキシエチル)−N,N−ジメチル−3−[(1−オキソ−2−プロペン−1−イル)アミノ]−,分子内塩(CBT)、1−プロパンアミニウム,N,N−ジメチル−N−[3−[(1−オキソ−2−プロペン−1−イル)アミノ]プロピル]−3−スルホ−,分子内塩(SBT)、3,5ジオキサ−8−アザ−4−ホスファウンデカ−10−エン−1−アミニウム、4−ヒドロキシ−N,N,N−トリメチル−9−オキソ−,分子内塩,4−オキシド(9CI)(PBT)、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、3−(ジメチル(4−ビニルベンジル)アンモニオ)プロパン−1−スルホナート(DMVBAPS)、3−((3−アクリルアミドプロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン−1−スルホナート(AMPDAPS)、3−((3−メタクリルアミドプロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン−1−スルホナート(MAMPDAPS)、3−((3−(アクリロイルオキシ)プロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン−1−スルホナート(APDAPS)、及びメタクリロイルオキシ)プロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン−1−スルホナート(MAPDAPS)が挙げられる。
親水性N−ビニルラクタムモノマー及びN−ビニルアミドモノマーの非限定的な例には、N−ビニルピロリドン(NVP)、N−ビニル−2−ピペリドン、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−3−メチル−2−カプロラクタム、N−ビニル−3−メチル−2−ピペリドン、N−ビニル−4−メチル−2−ピペリドン、N−ビニル−4−メチル−2−カプロラクタム、N−ビニル−3−エチル−2−ピロリドン、N−ビニル−4,5−ジメチル−2−ピロリドン、N−ビニルアセトアミド(NVA)、N−ビニル−N−メチルアセトアミド(VMA)、N−ビニル−N−エチルアセトアミド、N−ビニル−N−エチルホルムアミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニル−N−メチルプロピオンアミド、N−ビニル−N−メチル−2−メチルプロピオンアミド、N−ビニル−2−メチルプロピオンアミド、N−ビニル−N,N’−ジメチル尿素、1−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−メチル−5−メチレン−2−ピロリドン、5−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−エチル−5−メチレン−2−ピロリドン、N−メチル−3−メチレン−2−ピロリドン、5−エチル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−N−プロピル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−N−プロピル−5−メチレン−2−ピロリドン、1−イソプロピル−3−メチレン−2−ピロリドン、1−イソプロピル−5−メチレン−2−ピロリドン、N−ビニル−N−エチルアセトアミド、N−ビニル−N−エチルホルムアミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルイソプロピルアミド、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルイミダゾール、及びこれらの混合物が挙げられる。
親水性O−ビニルカルバメートモノマー及びO−ビニルカーボネートモノマーの非限定的な例としては、N−2−ヒドロキシエチルビニルカルバメート及びN−カルボキシ−β−アラニンN−ビニルエステルが挙げられる。親水性ビニルカーボネートモノマー又はビニルカルバメートモノマーの更なる例は、米国特許第5,070,215号に開示されている。親水性オキサゾロンモノマーは、米国特許第4,910,277号に開示されている。
他の親水性ビニル化合物としては、エチレングリコールビニルエーテル(EGVE)、ジ(エチレングリコール)ビニルエーテル(DEGVE)、アリルアルコール、及び2−エチルオキサゾリンが挙げられる。
親水性モノマーはまた、(メタ)アクリレート、スチレン、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルアミドなどの重合性部分を有する、直鎖若しくは分岐鎖ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、又はエチレンオキシド及びプロピレンオキシドの統計的ランダム若しくはブロックコポリマーのマクロマー又はプレポリマーであってもよい。これらのポリエーテルのマクロマーは、1つの重合性基を有し、プレポリマーは、2つ又は3つ以上の重合性基を有し得る。
本発明の好ましい親水性モノマーは、DMA、NVP、HEMA、VMA、NVA、及びこれらの混合物である。他の好適な親水性モノマーは、当業者には明らかとなるであろう。
一般に、反応性モノマー混合物中に存在する親水性モノマーの量に関して、特に制限はない。親水性モノマーの量は、含水量、透明性、湿潤性、タンパク質取り込みなどを含む、得られるヒドロゲルの所望の特性に基づき選択され得る。湿潤性は、接触角によって測定され得、望ましい接触角は、約100°未満、約80°未満、及び約60°未満である。親水性モノマーは、反応性モノマー混合物中の反応性成分の総重量に基づき、約5〜約65重量%の範囲内及び約10〜約45重量%の範囲内など、約0.1〜約80重量%の範囲内の量で存在し得る。
シリコーン含有成分
本発明での使用に好適なシリコーン含有成分は、1つ又は2つ以上の重合性化合物を含み、各化合物は、独立して、少なくとも1つの重合性基、少なくとも1つのシロキサン基、及び重合性基(複数可)をシロキサン基(複数可)に接続する1つ又は2つ以上の連結基を含む。シリコーン含有成分は、例えば、下記に定義される基などの1〜220個のシロキサン反復単位を含有してもよい。シリコーン含有成分はまた、少なくとも1つのフッ素原子も含有し得る。
シリコーン含有成分は、上記に定義した1つ又は2つ以上の重合性基、1つ又は2つ以上の任意に反復するシロキサン単位、及び重合性基をシロキサン単位に接続する1つ又は2つ以上の連結基を含み得る。シリコーン含有成分は、独立して、(メタ)アクリレート、スチリル、ビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、O−ビニルカルバメート、O−ビニルカーボネート、ビニル基、又はこれらの混合物である1つ又は2つ以上の重合性基、1つ又は2つ以上の任意に反復するシロキサン単位、及び重合性基をシロキサン単位に接続する1つ又は2つ以上の連結基を含み得る。
シリコーン含有成分は、独立して、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、スチリル、又は前述の混合物である1つ又は2つ以上の重合性基、1つ又は2つ以上の任意に反復するシロキサン単位、及び重合性基をシロキサン単位に接続する1つ又は2つ以上の連結基を含み得る。
シリコーン含有成分は、独立して、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、又は前述の混合物である1つ又は2つ以上の重合性基、1つ又は2つ以上の任意に反復するシロキサン単位、及び重合性基をシロキサン単位に接続する1つ又は2つ以上の連結基を含み得る。
式A.シリコーン含有成分は、式Aの1つ又は2つ以上の重合性化合物を含んでもよく、
Figure 2020525865
式中、
少なくとも1つのRは、式R−Lの基であり、Rは、重合性基であり、Lは、連結基であり、残りのRは、それぞれ独立して、
(a)R−L−、
(b)1つ又は2つ以上のヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、又はこれらの組み合わせで任意に置換されたC〜C16アルキル、
(c)1つ又は2つ以上のアルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、又はこれらの組み合わせで任意に置換されたC〜C12シクロアルキル、
(d)1つ又は2つ以上のアルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、アミド、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、ベンジル、又はこれらの組み合わせで任意に置換されたC〜C14アリール基、
(e)ハロ、
(f)アルコキシ、環状アルコキシ、又はアリールオキシ、
(g)シロキシ、
(h)ポリエチレンオキシアルキル、ポリプロピレンオキシアルキル、又はポリ(エチレンオキシ−コ−プロピレンオキシアルキル)などのアルキレンオキシ−アルキル又はアルコキシ−アルキレンオキシ−アルキル、あるいは
(i)アルキル、アルコキシ、ヒドロキシ、アミノ、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、アルコキシ、アミド、カルバメート、ハロ又はこれらの組み合わせで任意に置換された1〜100個のシロキサン反復単位を含む一価シロキサン鎖であり、
nは、0〜500、又は0〜200、又は0〜100、又は0〜20であり、nが0以外であるとき、nが表示値と同等のモードを有する分布であることが理解される。nが2以上であるとき、SiO単位は、同じ又は異なるR置換基を担持してもよく、異なるR置換基が存在する場合、n基は、ランダム又はブロック構成であってもよい。
式Aにおいて、3つのRは、それぞれ重合性基を含んでもよく、代替的に2つのRは、それぞれ重合性基を含んでもよく、又は代替的に1つのRは、重合性基を含んでもよい。
式B.式Aのシリコーン含有成分は、式Bの単官能性重合性化合物であってもよく、
Figure 2020525865
式中、
Rgは、重合性基であり、
Lは、連結基であり、
j1及びj2は、それぞれ独立して、0〜220の整数であり、但し、j1及びj2の合計は1〜220であり、
A1、RA2、RA3、RA4、RA5、及びRA7は独立して、各発生において、C〜Cアルキル、C〜C12シクロアルキル、C〜Cアルコキシ、C〜C12環状アルコキシ、アルコキシ−アルキレンオキシ−アルキル、アリール(例えば、フェニル)、アリール−アルキル(例えば、ベンジル)、ハロアルキル(例えば、部分若しくは完全にフッ素化されたアルキル)、シロキシ、フルオロ、又はこれらの組み合わせであり、前述の基の各アルキル基は、1つ又は2つ以上のヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、又はベンジルで任意に置換されており、各シクロアルキルは、1つ又は2つ以上のアルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボニル、アルコキシ、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、又はベンジルで任意に置換されており、各アリールは、1つ又は2つ以上のアルキル、ヒドロキシ、アミノ、アミド、オキサ、カルボキシ、アルキルカルボキシ、カルボニル、アルコキシ、カルバメート、カーボネート、ハロ、フェニル、又はベンジルで任意に置換されており、
A6は、シロキシ、C〜Cアルキル(例えば、C〜Cアルキル、若しくはブチル、若しくはメチル)、又はアリール(例えば、フェニル)であり、アルキル及びアリールは、1つ又は2つ以上のフッ素原子で任意に置換されていてもよい。
式B−1.式Bの化合物は、式B−1の化合物を含んでもよく、これらは、式中、j1が0であり、j2が1〜220であるか、又はj2が1〜100であるか、又はj2が1〜50であるか、又はj2が1〜20であるか、又はj2が1〜5であるか、又はj2が1である、式Bの化合物である。
B−2.式Bの化合物は、式B−2の化合物を含んでもよく、これらは、式中、j1及びj2が、独立して4〜100、又は4〜20、又は4〜10、又は24〜100、又は10〜100である、式Bの化合物である。
B−3.式B、B−1、及びB−2の化合物は、式B−3の化合物を含んでもよく、これらは、式中、RA1、RA2、RA3、及びRA4が、独立して、各発生において、C〜Cアルキル又はシロキシである、式B、B−1、又はB−2の化合物である。好ましいアルキルは、C〜Cアルキルであるか、又はより好ましくはメチルである。好ましいシロキシは、トリメチルシロキシである。
B−4.式B、B−1、B−2、及びB−3の化合物は、式B−4の化合物を含んでもよく、これらは、式中、RA5及びRA7が、独立して、アルコキシ−アルキレンオキシ−アルキルであり、好ましくは、独立して、式CHO−[CHCHO]−CHCHCH(式中、pは、1〜50の整数である)のメトキシキャップされたポリエチレンオキシアルキルである、式B、B−1、B−2、又はB−3の化合物である。
B−5.式B、B−1、B−2、及びB−3の化合物は、式B−5の化合物を含んでもよく、これらは、式中、RA5及びRA7が、独立して、トリメチルシロキシなどのシロキシである、式B、B−1、B−2、又はB−3の化合物である。
B−6.式B、B−1、B−2、及びB−3の化合物は、式B−6の化合物を含んでもよく、これらは、式中、RA5及びRA7が、独立して、C〜Cアルキル、代替的にC〜Cアルキル、又は代替的にブチル又はメチルである、式B、B−1、B−2、又はB−3の化合物である。
B−7.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、及びB−6の化合物は、式B−7の化合物を含んでもよく、これらは、式中、RA6が、C〜Cアルキル、好ましくはC〜Cアルキル、より好ましくはC〜Cアルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、又はn−ブチル)である、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、又はB−6の化合物である。より好ましくは、RA6は、n−ブチルである。
B−8.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、及びB−7の化合物は、式B−8の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Rgが、スチリル、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、(メタ)アクリレート、又は(メタ)アクリルアミドを含む、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、又はB−7の化合物である。好ましくは、Rgは、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、又はスチリルを含む。より好ましくは、Rgは、(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリルアミドを含む。Rgが(メタ)アクリルアミドであるとき、窒素基は、RA9で置換されてもよく、RA9は、H、C〜Cアルキル(好ましくはC〜Cアルキル、例えばn−ブチル、n−プロピル、メチル、若しくはエチル)、又はC〜Cシクロアルキル(好ましくはC〜Cシクロアルキル)であり、アルキル及びシクロアルキルは、ヒドロキシル、アミド、エーテル、シリル(例えば、トリメチルシリル)、シロキシ(例えば、トリメチルシロキシ)、アルキル−シロキサニル(アルキルは、それ自体がフルオロで任意に置換されている)、アリール−シロキサニル(アリールは、それ自体がフルオロで任意に置換されている)、及びシリル−オキサアルキレン(オキサアルキレンは、それ自体がヒドロキシルで任意に置換されている)から独立して選択される1つ又は2つ以上の基で任意に置換される。
B−9.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、及びB−8の化合物は、式B−9の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、アルキレン(好ましくはC〜Cアルキレン)、シクロアルキレン(好ましくはC〜Cシクロアルキレン)、アルキレンオキシ(好ましくはエチレンオキシ)、ハロアルキレンオキシ(好ましくはハロエチレンオキシ)、アミド、オキサアルキレン(好ましくは3〜6個の炭素原子を含有する)、シロキサニル、アルキレンシロキサニル、カルバメート、アルキレンアミン(好ましくはC〜Cアルキレンアミン)、又はこれらの2つ若しくは3つ以上の組み合わせを含み、連結基が、アルキル、ヒドロキシル、エーテル、アミン、カルボニル、シロキシ、及びカルバメートから独立して選択される1つ又は2つ以上の置換基で任意に置換される、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、又はB−8の化合物である。
B−10.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−10の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、アルキレン−シロキサニル−アルキレン−アルキレンオキシ−、又はアルキレン−シロキサニル−アルキレン−[アルキレンオキシ−アルキレン−シロキサニル]−アルキレンオキシ−(qは1〜50である)である、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。
B−11.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−11の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、C〜Cアルキレン、好ましくはC〜Cアルキレン、より好ましくはn−プロピレンである)、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。
B−12.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−12の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、アルキレン−カルバメート−オキサアルキレンである、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。好ましくは、連結基は、CHCHN(H)−C(=O)−O−CHCH−O−CHCHCHである。
B−13.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−13の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、オキサアルキレンである、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。好ましくは、連結基は、CHCH−O−CHCHCHである。
B−14.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−14の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、アルキレン−[シロキサニル−アルキレン]−である(qは1〜50である)、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。そのような連結基の例は、−(CH−[Si(CH−O−Si(CH−(CH−である。
B−15.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−15の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、アルキレンオキシ−カルバメート−アルキレン−シクロアルキレン−カルバメート−オキサアルキレンであり、シクロアルキレンが、1つ、2つ、又は3つの独立して選択されたアルキル基(好ましくはC〜Cアルキル、より好ましくはメチル)で任意に置換される、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。そのような連結基の例は、−[OCHCH−OC(=O)−NH−CH−[1,3−シクロヘキシレン]−NHC(=O)O−CHCH−O−CHCH−であり、シクロヘキシレンは、1位及び5位において3つのメチル基で置換されている。
B−16.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−16の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Rgが、スチリルを含み、連結基が、アルキレンオキシであり、アルキレンオキシ中の各アルキレンが、独立して、ヒドロキシルで任意に置換されている、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。そのような連結基の例は、−O−(CH−である。そのような連結基の別の例は、−O−CHCH(OH)CH−O−(CH−である。
B−17.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−17の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Rgが、スチリルを含み、連結基が、アルキレンアミンである、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。そのような連結基の例は、−NH−(CH−である。
B−18.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−18の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、ヒドロキシル、シロキシ、又はシリル−アルキレンオキシで任意に置換されたオキサアルキレンである(アルキレンオキシは、それ自体がヒドロキシルで任意に置換される)、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。そのような連結基の例は、−CHCH(G)CH−O−(CH−であり、式中、Gは、ヒドロキシルである。別の例では、Gは、RSiO−であり、2つのR基は、トリメチルシロキシであり、第3の基は、C〜Cアルキル(好ましくはC〜Cアルキル、より好ましくはメチル)であるか、又は第3は、C〜Cシクロアルキルである。更なる例では、Gは、RSi−(CH−O−CHCH(OH)CH−O−であり、2つのR基は、トリメチルシロキシであり、第3は、C〜Cアルキル(好ましくはC〜Cアルキル、より好ましくはメチル)又はC〜Cシクロアルキルである。なおも更なる例では、Gは、(メタ)アクリレートなどの重合性基である。そのような化合物は、架橋剤として機能し得る。
B−19.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−19の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Rgが、スチリルを含み、連結基が、ヒドロキシルで任意に置換されたアミン−オキサアルキレンである、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。そのような連結基の例は、−NH−CHCH(OH)CH−O−(CH−である。
B−20.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−20の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Rgが、スチリルを含み、連結基が、アルキレンオキシ−カルバメート−オキサアルキレンである、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。そのような連結基の例は、−O−(CH−N(H)C(=O)O−(CH−O−(CH−である。
B−21.式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、及びB−9の化合物は、式B−21の化合物を含んでもよく、これらは、式中、連結基が、アルキレン−カルバメート−オキサアルキレンである、式B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、又はB−9の化合物である。そのような連結基の例は、−(CH−N(H)C(=O)O−(CH−O−(CH−である。
式C.式A、B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、B−9、B−10、B−11、B−12、B−13、B−14、B−15、B−18、及びB−21のシリコーン含有成分としては、式Cの化合物を含んでもよく、これらは、次の構造を有する式A、B、B−1、B−2、B−3、B−4、B−5、B−6、B−7、B−8、B−9、B−10、B−11、B−12、B−13、B−14、B−15、B−18、又はB−21の化合物であり、
Figure 2020525865
式中、
A8は、水素又はメチルであり、
Zは、O、S、又はN(RA9)であり、
L、j1、j2、RA1、RA2、RA3、RA4、RA5、RA6、RA7、及びRA9は、式B又はその様々な下位式(例えば、B−1、B−2など)で定義されるとおりである。
C−1.式Cの化合物は、式C−1の(メタ)アクリレートを含んでもよく、これらは、式中、ZがOである、式Cの化合物である。
C−2.式Cの化合物は、式C−2の(メタ)アクリルアミドを含んでもよく、これらは、式中、ZがN(RA9)であり、RA9がHである、式Cの化合物である。
C−3.式Cの化合物は、式C−3の(メタ)アクリルアミドを含んでもよく、これらは、式中、ZがN(RA9)であり、RA9が非置換であるか、又は上記のように任意に置換されているC〜Cアルキルである、式Cの化合物である。RA9の例としては、CH、−CHCH(OH)CH(OH)、−(CH−シロキサニル、−(CH−SiR、及び−CHCH(OH)CH−O−(CH−SiRが挙げられ、前述の基中の各Rは、独立して、トリメチルシロキシ、C〜Cアルキル(好ましくはC〜Cアルキル、より好ましくはメチル)、及びC〜Cシクロアルキルから選択される。RA9の更なる例としては、−(CH−Si(Me)(SiMe、及び−(CH−Si(Me)−[O−SiMe1〜10−CHが挙げられる。
式D.式Cの化合物は、式Dの化合物を含んでもよく、
Figure 2020525865
式中、
A8は、水素又はメチルであり、
は、O又はN(RA9)であり、
は、1〜8個の炭素原子を含有するアルキレン、又は3〜10個の炭素原子を含有するオキサアルキレンであり、Lは、ヒドロキシルで任意に置換されており、
j2、RA3、RA4、RA5、RA6、RA7、及びRA9は、式B又はその様々な下位式(例えば、B−1、B−2など)で定義されるとおりである。
D−1.式Dの化合物は、式D−1の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Lが、ヒドロキシルで任意に置換されているC〜Cアルキレンである、式Dの化合物である。好ましくは、Lは、ヒドロキシルで任意に置換されているn−プロピレンである。
D−2.式Dの化合物は、式D−2の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Lが、ヒドロキシルで任意に置換されている4〜8個の炭素原子を含有するオキサアルキレンである、式Dの化合物である。好ましくは、Lは、ヒドロキシルで任意に置換されている5又は6個の炭素原子を含有するオキサアルキレンである。例としては、−(CH−O−(CH−、及び−CHCH(OH)CH−O−(CH−が挙げられる。
D−3.式D、D−1、及びD−2の化合物は、式D−3の化合物を含んでもよく、これらは、式中、ZがOである、式D、D−1、又はD−2の化合物である。
D−4.式D、D−1、及びD−2の化合物は、式D−4の化合物を含んでもよく、これらは、式中、ZがN(RA9)であり、RA9がHである、式D、D−1、又はD−2の化合物である。
D−5.式D、D−1、及びD−2の化合物は、式D−5の化合物を含んでもよく、これらは、式中、ZがN(RA9)であり、RA9が、ヒドロキシル、シロキシ、及びC〜Cアルキル−シロキサニル−から選択される1つ又は2つの置換基で任意に置換されているC〜Cアルキルである、式D、D−1、又はD−2の化合物である。
D−6.式D、D−1、D−2、D−3、D−4、及びD−5の化合物は、式D−6の化合物を含んでもよく、これらは、式中、j2が1である、式D、D−1、D−2、D−3、D−4、又はD−5の化合物である。
D−7.式D、D−1、D−2、D−3、D−4、及びD−5の化合物は、式D−7の化合物を含んでもよく、これらは、式中、j2が2〜220、又は2〜100、又は10〜100、又は24〜100、又は4〜20、又は4〜10である、式D、D−1、D−2、D−3、D−4、又はD−5の化合物である。
D−8.式D、D−1、D−2、D−3、D−4、D−5、D−6、及びD−7の化合物は、式D−8の化合物を含んでもよく、これらは、式中、RA3、RA4、RA5、RA6、及びRA7が独立して、C〜Cアルキル又はシロキシである、式D、D−1、D−2、D−3、D−4、D−5、D−6、又はD−7の化合物である。好ましくは、RA3、RA4、RA5、RA6、及びRA7は、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、及びトリメチルシロキシから独立して選択される。より好ましくは、RA3、RA4、RA5、RA6、及びRA7は、メチル、n−ブチル、及びトリメチルシロキシから独立して選択される。
D−9.式D、D−1、D−2、D−3、D−4、D−5、D−6、及びD−7の化合物は、式D−9の化合物を含んでもよく、これらは、式中、RA3及びRA4が独立して、C〜Cアルキル(例えば、メチル若しくはエチル)又はシロキシ(例えば、トリメチルシロキシ)であり、RA5、RA6、及びRA7が独立して、C〜Cアルキル(例えば、メチル、エチル、n−プロピル、又はn−ブチル)である、式D、D−1、D−2、D−3、D−4、D−5、D−6又はD−7の化合物である。
式E.本発明で使用するシリコーン含有成分は、多官能性シリコーン含有成分を含み得る。したがって、例えば、式Aのシリコーン含有成分は、式Eの二官能性材料を含んでもよく、
Figure 2020525865
式中、
Rg、L、j1、j2、RA1、RA2、RA3、RA4、RA5、及びRA7は、式B又はその様々な下位式(例えば、B−1、B−2など)について上記で定義されるとおりであり、
は、連結基であり、
Rgは、重合性基である。
E−1.式Eの化合物は、式E−1の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Rg及びRgがそれぞれ、構造CH=CH−O−C(=O)−O−又は構造CH=C(CH)−O−C(=O)−O−のビニルカーボネートである、式Eの化合物である。
E−2.式Eの化合物は、式E−2の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Rg及びRgがそれぞれ、(メタ)アクリレートである、式Eの化合物である。
E−3.式Eの化合物は、式E−3の化合物を含んでもよく、これらは、式中、Rg及びRgが、それぞれ(メタ)アクリルアミドであり、窒素基が、RA9で置換されてもよい(RA9は上記で定義されるとおりである)、式Eの化合物である。
E−4.式E、E−1、E−2、及びE−3の好適な化合物は、式E−4の化合物を含み、これらは、式中、j1が0であり、j2が1〜220であるか、又はj2が1〜100であるか、又はj2が1〜50であるか、又はj2が1〜20である、式E、E−1、E−2、又はE−3の化合物である。
E−5.式E、E−1、E−2、及びE−3の好適な化合物は、式E−5の化合物を含み、これらは、式中、j1及びj2が独立して、4〜100である、式E、E−1、E−2、又はE−3の化合物である。
E−6.式E、E−1、E−2、E−3、E−4、及びE−5の好適な化合物は、式E−6の化合物を含み、これらは、式中、RA1、RA2、RA3、RA4、及びRA5が、独立して、各発生においてC〜Cアルキルであり、好ましくは、それらが独立して、C〜Cアルキルであるか、又は好ましくは、それぞれがメチルである、式E、E−1、E−2、E−3、E−4、又はE−5の化合物である。
E−7.式E、E−1、E−2、E−3、E−4、E−5、及びE−6の好適な化合物は、式E−7の化合物を含み、これらは、式中、RA7が、アルコキシ−アルキレンオキシ−アルキルであり、好ましくは、式CHO−[CHCHO]−CHCHCH(pは、1〜50、又は1〜30、又は1〜10、又は6〜10の整数である)のメトキシキャップされたポリエチレンオキシアルキルである、式E、E−1、E−2、E−3、E−4、E−5又はE−6の化合物である。
E−8.式E、E−1、E−2、E−3、E−4、E−5、E−6、及びE−7の好適な化合物は、式E−8の化合物を含み、これらは、式中、Lがアルキレン、カルバメート、シロキサニル、シクロアルキレン、アミド、ハロアルキレンオキシ、オキサアルキレン、又はこれらの2つ又は3つ以上の組み合わせを含み、連結基が、アルキル、ヒドロキシル、エーテル、アミン、カルボニル、及びカルバメートから独立して選択される1つ又は2つ以上の置換基で任意に置換される、式E、E−1、E−2、E−3、E−4、E−5、E−6、又はE−7の化合物である。
E−9.式E、E−1、E−2、E−3、E−4、E−5、E−6、E−7、及びE−8の好適な化合物は、式E−9の化合物を含み、これらは、式中、Lがアルキレン、カルバメート、シロキサニル、シクロアルキレン、アミド、ハロアルキレンオキシ、オキサアルキレン、又はこれらの2つ又は3つ以上の組み合わせを含み、連結基が、アルキル、ヒドロキシル、エーテル、アミン、カルボニル、及びカルバメートから独立して選択される1つ又は2つ以上の置換基で任意に置換される、式E、E−1、E−2、E−3、E−4、E−5、E−6、E−7、又はE−8の化合物である。
本発明中で使用するのに好適なシリコーン含有成分の例としては、表3に列挙する化合物が挙げられるが、これらに限定されない。表3の化合物がポリシロキサン基を含有する場合、このような化合物中のSiO反復単位の数は、特に断りのない限り、好ましくは3〜100、より好ましくは3〜40、又は更により好ましくは3〜20である。
Figure 2020525865
好適なシリコーン含有成分の、更なる非限定的な例を表4に列記する。特に断りのない限り、適用可能な場合、j2は好ましくは1〜100、より好ましくは3〜40、又は更により好ましくは3〜15である。j1又はj2を含有する化合物において、j1とj2の合計は、好ましくは2〜100、より好ましくは3〜40、又は更により好ましくは3〜15である。
Figure 2020525865
本発明で使用するシリコーン含有成分は、約400〜約4000ダルトンの平均分子量を有し得る。
シリコーン含有成分(複数可)は、反応性混合物の(希釈剤を除く)、全ての反応性成分に基づいて、約95重量%まで、又は約10〜約80重量%、又は約20〜約70重量%の量で存在し得る。
ポリアミド
反応性モノマー混合物は、少なくとも1つのポリアミドを含んでもよい。本明細書で使用するとき、「ポリアミド」という用語は、アミド基を含有する反復単位を含むポリマー及びコポリマーを指す。ポリアミドは、環状アミド基、非環状アミド基、及びこれらの組み合わせを含み得、当業者に既知の任意のポリアミドであってもよい。非環状ポリアミドは、ペンダント非環状アミド基を含み、ヒドロキシル基との会合が可能である。環状ポリアミドは、環状アミド基を含み、ヒドロキシル基との会合が可能である。
好適な非環状ポリアミドの例としては、式G1及びG2の反復単位を含むポリマー及びコポリマーが挙げられ、
Figure 2020525865
Figure 2020525865
式中、Xは、直接結合、−(CO)−、又は−(CONHR44)−であり、式中、R44は、C〜Cアルキル基であり、R40は、H、直鎖又は分岐鎖の置換又は非置換C〜Cアルキル基から選択され、R41は、H、直鎖又は分岐鎖の置換又は非置換C〜Cアルキル基、最大2個の炭素原子を有するアミノ基、最大4個の炭素原子を有するアミド基、及び最大2個の炭素基を有するアルコキシ基から選択され、R42は、H、直鎖又は分岐鎖の置換又は非置換C〜Cアルキル基、又はメチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択され、R43は、H、直鎖又は分岐鎖の置換又は非置換C〜Cアルキル基、又はメチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択され、R40及びR41の炭素原子の数は合計で、7、6、5、4、3、又はそれ未満を含む、8以下であり、R42及びR43の炭素原子の数は合計で、7、6、5、4、3、又はそれ未満を含む、8以下である。R40及びR41の炭素原子の数は合計で、6以下又は4以下であってもよい。R42及びR43の炭素原子の数は合計で、6以下であってもよい。本明細書で使用される場合、置換アルキル基は、アミン基、アミド基、エーテル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、若しくはカルボキシル基、又はこれらの組み合わせで置換されたアルキル基を含む。
40及びR41は独立して、H、置換又は非置換C〜Cアルキル基から選択され得る。Xは、直接結合であってもよく、R40及びR41は独立して、H、置換又は非置換C〜Cアルキル基から選択され得る。R42及びR43は独立して、H、置換又は非置換C〜Cアルキル基、メチル、エトキシ、ヒドロキシエチル、及びヒドロキシメチルから選択され得る。
本発明の非環状ポリアミドは、式LV若しくは式LVIの反復単位の大部分を含み得るか、又は非環状ポリアミドは、少なくとも約70モル%、及び少なくとも80モル%など、式G若しくは式G1の反復単位の少なくとも50モル%を含み得る。式G及び式G1の反復単位の具体的な例としては、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−メチルプロピオンアミド、N−ビニル−N−メチル−2−メチルプロピオンアミド、N−ビニル−2−メチル−プロピオンアミド、N−ビニル−N,N’−ジメチル尿素、N,N−ジメチルアクリルアミド、メタクリルアミド、並びに式G2及びG3の非環状アミド由来の反復単位が挙げられ、
Figure 2020525865
Figure 2020525865
環状ポリアミドを形成するために使用され得る好適な環状アミドの例としては、α−ラクタム、β−ラクタム、γ−ラクタム、δ−ラクタム、及びε−ラクタムが挙げられる。好適な環状ポリアミドの例としては、式G4の反復単位を含むポリマー及びコポリマーが挙げられ、
Figure 2020525865
式中、R45は、水素原子又はメチル基であり、fは、1〜10の数であり、Xは、直接結合、−(CO)−、又は−(CONHR46)−であり、式中、R46は、C〜Cアルキル基である。式LIX中、fは、7、6、5、4、3、2、又は1を含む、8以下であり得る。式G4中、fは、5、4、3、2、又は1を含む、6以下であり得る。式G4中、fは、2、3、4、5、6、7、又は8を含む、2〜8であり得る。式LIX中、fは、2又は3であり得る。Xが直接結合のとき、fは、2であり得る。かかる事例において、環状ポリアミドは、ポリビニルピロリドン(polyvinylpyrrolidone、PVP)であり得る。
本発明の環状ポリアミドは、式G4の反復単位の50モル%以上を含んでもよく、又は環状ポリアミドは、少なくとも70モル%、及び少なくとも80モル%など、式G4の反復単位の少なくとも50モル%を含んでもよい。
ポリアミドはまた、環状アミド及び非環状アミドの両方の反復単位を含むコポリマーであってもよい。追加の反復単位は、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレート、他の親水性モノマー、及びシロキサン置換(メタ)アクリレートから選択されるモノマーから形成され得る。好適な親水性モノマーとして列挙されるモノマーのいずれも、追加の反復単位を形成するためにコモノマーとして使用され得る。ポリアミドを形成するために使用され得る追加のモノマーの具体的な例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート及びヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートなど、並びにこれらの混合物が挙げられる。イオン性モノマーも含まれ得る。「荷電モノマー」の例としては、(メタ)アクリル酸、N−[(エテニルオキシ)カルボニル]−β−アラニン(VINAL、CAS#148969−96−4)、3−アクリルアミドプロパン酸(ACA1)、5−アクリルアミドプロパン酸(ACA2)、3−アクリルアミド−3−メチルブタン酸(AMBA)、2−(メタクリロイルオキシ)エチルトリメチルアンモニウムクロリド(Q塩又はMETAC)、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、1−プロパンアミニウム,N−(2−カルボキシエチル)−N,N−ジメチル−3−[(1−オキソ−2−プロペン−1−イル)アミノ]−,分子内塩(CBT、カルボキシベタイン、CAS 79704−35−1)、1−プロパンアミニウム,N,N−ジメチル−N−[3−[(1−オキソ−2−プロペン−1−イル)アミノ]プロピル]−3−スルホ−,分子内塩(SBT、スルホベタイン、CAS 80293−60−3)、3,5−ジオキサ−8−アザ−4−ホスファウンデカ−10−エン−1−アミニウム,4−ヒドロキシ−N,N,N−トリメチル−9−オキソ−,分子内塩,4−オキシド(9CI)(PBT、ホスホベタイン、CAS 163674−35−9、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、3−(ジメチル(4−ビニルベンジル)アンモニオ)プロパン−1−スルホナート(DMVBAPS)、3−((3−アクリルアミドプロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン−1−スルホナート(AMPDAPS)、3−((3−メタクリルアミドプロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン−1−スルホナート(MAMPDAPS)、3−((3−(アクリロイルオキシ)プロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン−1−スルホナート(APDAPS)、メタクリロイルオキシ)プロピル)ジメチルアンモニオ)プロパン−1−スルホナート(MAPDAPS)が挙げられる。
反応性モノマー混合物は、非環状ポリアミド及び環状ポリアミドの両方又はそれらのコポリマーを含んでもよい。非環状ポリアミドは、本明細書に説明される非環状ポリアミド又はそれらのコポリマーのいずれかであり得、環状ポリアミドは、本明細書に説明される環状ポリアミド又はそれらのコポリマーのいずれかであり得る。ポリアミドは、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルメチルアセトアミド(polyvinylmethyacetamide)(PVMA)、ポリジメチルアクリルアミド(PDMA)、ポリビニルアセトアミド(PNVA)、ポリ(ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド)、ポリアクリルアミド、並びにそれらのコポリマー及び混合物の群から選択され得る。
反応性混合物中の全てのポリアミドの総量は、あらゆる場合において、反応性モノマー混合物の反応性成分の総重量に基づいて、1重量%〜約15重量%の範囲内、及び約5重量%〜約15重量%の範囲内など、1重量%〜約35重量%の範囲内であり得る。
理論に束縛されるものではないが、シリコーンヒドロゲルと共に使用されるとき、ポリアミドは内部湿潤剤として機能する。本発明のポリアミドは、非重合性であってもよく、この場合、半相互貫入ネットワークとしてシリコーンヒドロゲル内に組み込まれる。ポリアミドは、シリコーンヒドロゲル内に封入されるか、又は物理的に保持される。代替的に、本発明のポリアミドは、例えば、ポリアミドマクロマー又はプレポリマーとして重合性であり得、この場合、シリコーンヒドロゲル内に共有結合的に組み込まれる。重合性及び非重合性のポリアミドの混合物もまた使用され得る。
ポリアミドが反応性モノマー混合物に組み込まれているとき、ポリアミドは、少なくとも100,000ダルトン、約150,000よりも大きい、約150,000〜約2,000,000ダルトン、約300,000ダルトン〜約1,800,000ダルトンの重量平均分子量を有し得る。反応性モノマー混合物と相溶性である場合、高分子量ポリアミドを使用することができる。
架橋剤
一般に、架橋モノマー、多官能性マクロマー、及びプレポリマーとも称される1つ又は2つ以上の架橋剤を反応混合物に添加することが望ましい。架橋剤は、二官能性架橋剤、三官能性架橋剤、四官能性架橋剤、及びこれらの混合物から選択されてもよく、これにはシリコーン含有架橋剤及び非シリコーン含有架橋剤が含まれる。非シリコーン含有架橋剤としては、エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)、テトラエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、トリアリルシアヌレート(TAC)、グリセロールトリメタクリレート、メタクリルオキシエチルビニルカーボネート(HEMAVc)、アリルメタクリレート、メチレンビスアクリルアミド(MBA)、及びポリエチレングリコールジメタクリレートが挙げられ、ポリエチレングリコールは、最大約5000ダルトンの分子量を有する。架橋剤は、通常の量、例えば、反応性製剤100グラム当たり約0.000415〜約0.0156モルで反応性混合物中に用いられる。代替的に、親水性モノマー及び/又はシリコーン含有成分が分子設計により、又は不純物のために多官能性である場合、反応性混合物への架橋剤の添加は、任意選択的である。架橋剤として作用することができ、存在する場合に反応性混合物への追加の架橋剤の添加を必要としない親水性モノマー及びマクロマーの例としては、(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルアミドでエンドキャップされたポリエーテルが挙げられる。他の架橋剤は当業者に既知となり、本発明のシリコーンヒドロゲルを作製するために使用され得る。
製剤中の他の反応性成分のうちの1つ又は2つ以上に対して同様の反応性を有する架橋剤を選択することが望ましい場合がある。場合によっては、得られるシリコーンヒドロゲルのいくらかの物理的、機械的、又は生物学的特性を制御するために、異なる反応性を有する架橋剤の混合物を選択することが望ましい場合がある。シリコーンヒドロゲルの構造及び形態は、使用される希釈剤(複数可)及び硬化条件によっても影響を受け得る。
弾性率を更に増加させ引張強度を維持するために、マクロマー、架橋剤、及びプレポリマーを含む、多官能性シリコーン含有成分も含まれ得る。シリコーン含有架橋剤は、単独で、又は他の架橋剤と組み合わせて使用されることができる。架橋剤として作用することができ、存在する場合に反応性混合物への架橋モノマーの添加を必要としないシリコーン含有成分の例としては、α,ω−ビスメタクリロイルプロピル(bismethacryloxypropyl)ポリジメチルシロキサンが挙げられる。
硬い化学構造、及びフリーラジカル重合を受ける重合性基を有する架橋剤もまた使用され得る。好適な硬い構造の非限定的な例としては、1,4−フェニレンジアクリレート、1,4−フェニレンジメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリルオキシフェニル)−プロパン、2,2−ビス[4−(2−アクリルオキシエトキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロポキシ)フェニル]プロパン、及び4−ビニルベンジルメタクリレート、及びこれらの組み合わせなど、フェニル及びベンジル環を含む架橋剤が挙げられる。硬い架橋剤は、全反応性成分の総重量に基づき、約0.5〜約15、又は約2〜10、3〜7の量で含まれ得る。本発明のシリコーンヒドロゲルの物理的及び機械的特性は、反応性混合物中の成分を調整することによって特定の用途に最適化され得る。
シリコーン架橋剤の非限定的な例としては、式E(及びその下位式)の化合物及び表3に示される多官能性化合物などの、上記の多官能性シリコーン含有成分も含む。
更なる構成成分
反応性モノマー混合物は、希釈剤、反応開始剤、UV吸収剤、可視光吸収剤、フォトクロミック化合物、医薬品、栄養補助剤、抗菌物質、着色剤、顔料、共重合性染料、非重合性染料、離型剤、及びこれらの組み合わせなどであるが、これらに限定されない、追加の成分を含有し得る。
シリコーンヒドロゲル反応性混合物用の好適な希釈剤の種類には、2〜20個の炭素原子を有するアルコール、一級アミンから誘導される10〜20個の炭素原子を有するアミド、及び8〜20個の炭素原子を有するカルボン酸が挙げられる。希釈剤は、一級、二級及び三級アルコールであり得る。
一般に、反応性成分は、希釈剤中で混合して、反応混合物を形成する。好適な希釈剤は、当該技術分野において既知である。シリコーンヒドロゲルについて、好適な希釈剤は、国際公開第03/022321号及び米国特許第6020445号に開示されており、これらの開示は、参照により本明細書に組み込まれている。シリコーンヒドロゲル反応性混合物用の好適な希釈剤の種類には、2〜20個の炭素原子を有するアルコール、一級アミンから誘導される10〜20個の炭素原子を有するアミド、及び8〜20個の炭素原子を有するカルボン酸が挙げられる。一級及び三級アルコールが使用され得る。好ましい種類には、5〜20個の炭素を有するアルコール及び10〜20個の炭素原子を有するカルボン酸が挙げられる。使用され得る具体的な希釈剤には、1−エトキシ−2−プロパノール、ジイソプロピルアミノエタノール、イソプロパノール、3,7−ジメチル−3−オクタノール、1−デカノール、1−ドデカノール、1−オクタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、2−オクタノール、3−メチル−3−ペンタノール、tert−アミルアルコール、tert−ブタノール、2−ブタノール、1−ブタノール、2−メチル−2−ペンタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、エタノール、2−エチル−1−ブタノール、(3−アセトキシ−2−ヒドロキシプロピルオキシ)−プロピルビス(トリメチルシロキシ)メチルシラン、1−tert−ブトキシ−2−プロパノール、3,3−ジメチル−2−ブタノール、tert−ブトキシエタノール、2−オクチル−1−ドデカノール、デカン酸、オクタン酸、ドデカン酸、2−(ジイソプロピルアミノ)エタノール、これらの混合物などが挙げられる。アミド希釈剤の例としては、N,N−ジメチルプロピオンアミド及びジメチルアセトアミドが挙げられる。
好ましい希釈剤には、3,7−ジメチル−3−オクタノール、1−ドデカノール、1−デカノール、1−オクタノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、2−オクタノール、3−メチル−3−ペンタノール、2−ペンタノール、t−アミルアルコール、tert−ブタノール、2−ブタノール、1−ブタノール、2−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、エタノール、3,3−ジメチル−2−ブタノール、2−オクチル−1−ドデカノール、デカン酸、オクタン酸、ドデカン酸、及びこれらの混合物などが挙げられる。
より好ましい希釈剤には、3,7−ジメチル−3−オクタノール、1−ドデカノール、1−デカノール、1−オクタノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、2−オクタノール、1−ドデカノール、3−メチル−3−ペンタノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、t−アミルアルコール、tert−ブタノール、2−ブタノール、1−ブタノール、2−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、3,3−ジメチル−2−ブタノール、2−オクチル−1−ドデカノール、及びこれらの混合物などが挙げられる。希釈剤が存在する場合、一般に、希釈剤の存在量に関して特定の制限はない。希釈剤を使用するとき、希釈剤は、(反応性製剤及び非反応性製剤を含む)反応性混合物の総重量に基づいて、約5〜約50重量パーセントの範囲及び約15〜約40重量パーセントの範囲など、約2〜約70重量パーセントの範囲の量で存在し得る。希釈剤の混合物を使用してもよい。
重合開始剤は、反応混合物中で使用してもよい。重合開始剤としては、例えば、ラウリルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、イソ−プロピルペルカーボネート、アゾビスイソブチロニトリルなどの、中程度の高温でフリーラジカルを発生させるもの、並びに芳香族α−ヒドロキシケトン、アルコキシオキシベンゾイン、アセトフェノン、アシルホスフィンオキシド、ビスアシルホスフィンオキシド、及び三級アミン+ジケトン、これらの混合物などの光反応開始剤系のうちの少なくとも1つを挙げることができる。光反応開始剤の具体例としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4−4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド(DMBAPO)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド(Irgacure 819)、2,4,6−トリメチルベンジルジフェニルホス−フィンオキシド及び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、ベンゾインメチルエステル、並びにカンファーキノンとエチル4−(N,N−ジメチルアミノ)ベンゾエートとの組み合わせがある。
市販の可視光開始剤系には、Irgacure(登録商標)819、Irgacure(登録商標)1700、Irgacure(登録商標)1800、Irgacure(登録商標)819、Irgacure(登録商標)1850(いずれもCiba Specialty Chemicalsより)及びLucrin(登録商標)TPO開始剤(BASFより入手可能)が挙げられる。市販のUV光反応開始剤には、Darocur(登録商標)1173及びDarocur(登録商標)2959(Ciba Specialty Chemicals)が挙げられる。使用され得るこれらの及び他の光反応開始剤は、Volume III,Photoinitiators for Free Radical Cationic & Anionic Photopolymerization,2nd Edition by J.V.Crivello & K.Dietliker;edited by G.Bradley;John Wiley and Sons;New York;1998に開示されている。反応開始剤は、反応性混合物の光重合を開始するのに有効な量、例えば、反応性モノマー混合物の100部当たり約0.1〜約2重量部で、反応性混合物中で使用される。反応性混合物の重合は、使用する重合開始剤に応じて熱又は可視光若しくは紫外光又は他の手段を適切に選択して使用して開始することができる。代替的に、開始は、光反応開始剤を用いずに電子ビームで実施され得る。しかしながら、光反応開始剤が使用されるとき、好ましい反応開始剤は、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド(Irgacure(登録商標)819)、又は1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトンとビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4−4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド(DMBAPO)との組み合わせなどの、ビスアシルホスフィンオキシドである。
本発明の眼科用装置を作製するための反応性混合物は、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾールに加えて、上記の重合性化合物及び任意成分のいずれかを含んでもよい。
好ましい反応性混合物は、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール及び親水性モノマーを含み得る。
好ましい反応性混合物は、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール、並びにDMA、NVP、HEMA、VMA、NVA、メタクリル酸、及びこれらの混合物から選択される親水性モノマーを含み得る。HEMA及びメタクリル酸の混合物が好ましい。
好ましい反応性混合物は、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール、親水性モノマー、及びシリコーン含有成分を含み得る。
好ましい反応性混合物は、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール、親水性モノマー、及び式Dの化合物(又はD−1、D−2などの下位式)を含むシリコーン含有成分を含み得る。
好ましい反応性混合物は、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール、DMA、NVP、HEMA、VMA、NVA、及びこれらの混合物から選択される親水性モノマー、式Dの化合物(又はD−1、D−2などの下位式)の化合物を含むシリコーン含有成分、及び内部湿潤剤を含み得る。
好ましい反応性混合物は、式Iのヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール、DMA、HEMA及びこれらの混合物から選択される親水性モノマー、2−ヒドロキシ−3−[3−メチル−3,3−ジ(トリメチルシロキシ)シリルプロポキシ]−プロピルメタクリレート(SiMAA)、モノ−メタクリルオキシプロピル末端モノ−n−ブチル末端ポリジメチルシロキサン(mPDMS)、モノ−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピル)−プロピルエーテル末端モノ−n−ブチル末端ポリジメチルシロキサン(OH−mPDMS)、及びこれらの混合物、並びに湿潤剤(好ましくはPVP又はPVMA)を含み得る。親水性モノマーの場合、DMA及びHEMAの混合物が好ましい。シリコーン含有成分については、SiMAA及びmPDMSの混合物が好ましい。
前述の反応性混合物は、1つ又は2つ以上の反応開始剤、内部湿潤剤、架橋剤、他のUV遮断剤、及び希釈剤などであるが、これらに限定されない任意の成分を含有してもよい。
ヒドロゲルの硬化及びレンズの製造
反応性混合物は、振とう又は撹拌などの当該技術分野で既知の方法のいずれかによって形成され、既知の方法によるポリマー物品又は装置の形成に使用され得る。反応性成分は、反応性混合物を形成するために、希釈剤と共に又は無しに一緒に混合される。
例えば、ヒドロゲルは、反応性成分及び任意に希釈剤(複数可)を重合開始剤と混合し、適切な条件で硬化させることによって調製されて、後に旋盤加工、切断などによって適切な形状に形成され得る製品を形成することができる。代替的に、反応混合物は、成形型に入れた後に硬化させ、適切な物品にすることができる。
シリコーンヒドロゲルコンタクトレンズを作製する方法は、反応性モノマー混合物を調製することと、反応性モノマー混合物を第1の成形型に移すことと、第2の成形型を、反応性モノマー混合物で充填された第1の成形型の上に配置することと、フリーラジカル共重合によって反応性モノマー混合物を硬化させて、コンタクトレンズの形状でシリコーンヒドロゲルを形成することと、を含み得る。
反応性混合物は、回転成形及び静的成形を含む、コンタクトレンズの生成において、反応性混合物を成形するための任意の既知のプロセスを介して硬化されてもよい。回転成形方法は、米国特許第3,408,429号及び同第3,660,545号に開示され、静的成形方法は、米国特許第4,113,224号及び同第4,197,266号に開示されている。本発明のコンタクトレンズは、シリコーンヒドロゲルの直接成型により形成してもよく、これは経済的であり、含水レンズの最終形状を正確に制御できる。この方法では、反応性混合物は、所望の最終シリコーンヒドロゲルの形状を有する成形型内に配置され、反応性混合物は、モノマーが重合する条件に供され、それにより所望の最終製品のおよその形状のポリマーを生成する。
硬化後、レンズを抽出に供して、未反応成分を除去し、レンズをレンズ成形型から離型してもよい。抽出は、アルコールなどの有機溶媒など、従来の抽出流体を使用して行われてもよいし、又は水溶液を使用して抽出してもよい。
水溶液は、水を含む溶液である。本発明の水溶液は、少なくとも約20重量%の水、又は少なくとも約50重量%の水、又は少なくとも約70重量%の水、又は少なくとも約95重量%の水を含み得る。水溶液はまた、無機塩又は離型剤、湿潤剤、スリップ剤、医薬成分及び栄養補助剤、これらの組み合わせなどの追加の水溶性製剤を含んでもよい。離型剤は、化合物又は化合物の混合物であり、これは、水と組み合わせると、離型剤を含まない水溶液を使用してコンタクトレンズを取り外すのに必要な時間と比較した場合、成形型からコンタクトレンズを取り外すのに必要な時間が減少する。水溶液は、精製、再利用又は特別な廃棄処理などの特別な取り扱いを必要としない場合がある。
抽出は、例えば、水溶液中にこのレンズを浸漬すること、又は水溶液の流れにレンズをさらすことを介して行なうことができる。抽出はまた、例えば、水溶液を加熱することと、水溶液を撹拌することと、水溶液の離型剤の濃度を、レンズの離型が生じるのに十分なレベルにまで増大させることと、レンズの機械的撹拌又は超音波撹拌と、少なくとも1種の濾過助剤又は抽出助剤を水溶液に取り入れて、未反応成分をレンズから適切に除去することを容易にするのに十分な濃度にすることと、のうちの1つ又は2つ以上を含むことができる。熱、振動又はその両方の追加の有無にかかわらず、前述は、バッチプロセス又は連続プロセスで行われることができる。
浸出及び離型を促進するために、物理的撹拌の適用が望ましい場合がある。例えば、レンズが付着しているレンズ成形型部分は、水溶液中で振動させるか又は前後運動させることができる。他の方法には、超音波を水溶液に通すことを挙げることができる。
レンズは、限定されないが高圧蒸気処理などの既知の手段により殺菌してもよい。
本発明のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール組成物は、約400nmよりも長い波長又は約425nmよりも長い波長を透過しながら、200〜370nm、好ましくは200〜380nmを含む波長範囲にわたって紫外線を吸収し得る。200〜375nm又は200〜380nmの範囲内で、ヒドロゲルレンズに組み込まれる場合、ヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール組成物は、放射線の70%、80%、85%、90%、又は95%を遮断し得る。例えば、本発明のヒドロキシビフェニルベンゾトリアゾール組成物を約0.6モル%の濃度で含有する従来の又はシリコーンヒドロゲルレンズのUV透過スペクトルにおいて、少なくとも約88ミクロンの中心厚を有し、示された波長範囲内の放射線の最大透過率は、最大30%、代替的に最大20%、代替的に最大15%、代替的に最大10%、又は代替的に最大5%であってもよい。透過率を測定するための例示的な手順を以下に説明する。
本発明によるシリコーンヒドロゲル眼科用装置(例えば、コンタクトレンズ)は、好ましくは、以下の特性を有する。全ての値の前には「約」が付き、この装置は、列挙する性質の任意の組み合わせを有することができる。特性は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許付与前公開第2018/0037690号に記載されているように、当業者に既知の方法によって決定することができる。
[HO]%:少なくとも20%、又は少なくとも25%
ヘイズ:30%以下、又は10%以下
Kruss DCA(°):100°以下、又は50°以下
引張弾性率(psi):120以下、又は80〜120
Dk(バレル)少なくとも80、又は少なくとも100、又は少なくとも150、又は少なくとも200
破断伸び:少なくとも100
イオン性シリコンヒドロゲルに関しては、(前述したものに加えて)以下の性質もまた好ましい場合がある:
リゾチーム取り込み(μg/レンズ)少なくとも100、又は少なくとも150、又は少なくとも500、又は少なくとも700
ポリクォータニウム1(PQ1)取り込み(%):15以下、又は10以下、又は5以下
ここで、本発明のいくつかの実施形態を、以下の実施例にて詳細に記述する。
UV−VIS試験方法
溶液中の有機化合物の紫外線可視スペクトルを、Perkin Elmer Lambda 45又はAgilent Cary 6000i UV/VISスキャン分光計で測定した。使用前に、器具を少なくとも30分間熱平衡化した。Perkin Elmer機器では、スキャン範囲は200〜800nmであり、走査速度は、毎分960nmであり、スリット幅は4nmであり、モードは透過又は吸光度に設定し、ベースライン補正を選択した。Cary機器では、走査範囲は200〜800nmであり、走査速度は600nm/分であり、スリット幅は2nmであり、モードは透過又は吸光度であり、ベースライン補正を選択した。自動ゼロ関数を使用してサンプルを分析する前に、ベースライン補正を行った。
コンタクトレンズの紫外線可視スペクトルを、充填溶液を使用し、Perkin Elmer Lambda 45 UV/VIS又はAgilent Cary 6000i UV/VIS走査分光計で測定した。使用前に、機器を少なくとも30分間熱平衡化した。Perkin Elmer機器では、スキャン範囲は200−800nmであり、走査速度は、毎分960nmであり、スリット幅は4nmであり、モードを透過に設定し、ベースライン補正を選択した。ベースライン補正は、プラスチック二部品レンズホルダー及び同じ溶媒を含むキュベットを使用して実施した。これらの2部品コンタクトレンズホルダーは、入射光ビームが横断する位置にサンプルを石英キュベット内に保持するように設計した。参照キュベットはまた、2ピース型ホルダーも収容していた。サンプルの厚さが一定であることを確実にするために、全てのレンズを同一の成形型を使用して作製した。コンタクトレンズの中心厚さは、電子式厚さ計を使用して測定した。報告された中心厚さ及び透過率スペクトルは、3つの個々のレンズデータを平均化することによって得られる。
キュベットの外面が完全に清潔で乾燥し、キュベット内に気泡が存在しないことを確実にすることが重要である。参照キュベット及びそのレンズホルダーが一定のままであり、全てのサンプルが同じサンプルキュベット及びそのレンズホルダーを使用するときに、測定の再現性が改善され、キュベットの両方が器具に適切に挿入されることを確実にする。
以下の略語は、実施例及び図面を通して使用され、以下の意味を有する。
BC:バックカーブプラスチック成形型
FC:フロントカーブプラスチック成形型
Da:ダルトン又はg/モル
kDa:キロダルトン、又は1,000ダルトンに等しい原子質量単位
DMA:N,N−ジメチルアクリルアミド(Jarchem)
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート(Bimax)
PVP:ポリ(N−ビニルピロリドン)(ISP Ashland)
TEGDMA:テトラエチレングリコールジメタクリレート(Esstech)
Irgacure 184:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン
Irgacure 819:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド(BASF又はCiba Specialty Chemicals)
Irgacure 1870:ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシドと1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとのブレンド(BASF又はCiba Specialty Chemicals)
mPDMS:モノ−n−ブチル末端モノメタクリルオキシプロピル末端ポリジメチルシロキサン(M=800〜1000ダルトン)(Gelest)
HO−mPDMS:モノ−n−ブチル末端モノ−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピル)−プロピルエーテル末端ポリジメチルシロキサン(M=400〜1500ダルトン)(Ortec又はDSM−Polymer Technology Group)
SiMAA:2−プロペン酸、2−メチル−2−ヒドロキシ−3−[3−[1,3,3,3−テトラメチル−1−[(トリメチルシリル)オキシ]ジシロキサニル]プロポキシ]プロピルエステル(Toray)、又は3−(3−(1,1,1,3,5,5,5−ヘプタメチルトリシロキサン−3−イル)プロポキシ)−2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
D3O:3,7−ジメチル−3−オクタノール(Vigon)
DI水:脱イオン水
MeOH:メタノール
IPA:イソプロピルアルコール
TFA:トリフルオロ酢酸
EDC:エチルジメチルアミノプロピルカルボジイミド塩酸塩
DIPCDI:ジイソプロピルカルボジイミド
DMAP:N,N−ジメチルアミノピリジン
(pin):[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)
Norbloc:2−(2’−ヒドロキシ−5−メタクリリルオキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(Janssen)
PP:プロピレンのホモポリマーであるポリプロピレン
TT:水添スチレンブタジエンブロックコポリマーであるTuftec(Asahi Kasei Chemicals)
Z:ポリシクロオレフィン熱可塑性ポリマーであるZeonor(Nippon Zeon Co Ltd)
TL03光:Phillips TLK 40W/03電球
ホウ酸塩緩衝包装溶液:18.52グラム(300mmol)のホウ酸、3.7グラム(9.7mmol)のホウ酸ナトリウム十水和物、及び28グラム(197mmol)の硫酸ナトリウムを、十分な脱イオン水に溶解させて、2リットルのメスフラスコを満たした。
実施例1−スキーム2に示す化合物(D)の合成
Figure 2020525865
3−(3−(2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−5−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン酸(B)
臭素(4.18mL、81mmol、1.1当量)を、トリフルオロ酢酸(750mL)中の化合物(A)(25g、74mmol、1当量)の溶液に滴下添加した。反応物を65℃で3時間加熱した。追加の臭素(1.9mL、37.0mmol、0.5当量)を添加し、反応物を75℃に2.5時間加熱した。成分の混合物からなる混合物を室温まで冷却し、1.5Lの水に注いだ。得られた固体を濾過し、真空下、40℃で一晩乾燥させた。粗生成物を2つの部分に分割し、そのうちの1つをシリカゲル(200g)上でのクロマトグラフィーにより濃縮し、他方をAnaLogixカラム(220g)を使用して濃縮した。合わせた画分(15.1g、45mmol、1当量)をトリフルオロ酢酸(450mL)に溶解し、65℃で4時間、臭素(2.52mL、49mmol、1.1当量)で処理した。この反応物を室温まで冷まし、水(6L)に注いだ。固形物を濾過し、アセトニトリル(550mL)で粉砕した。濾過した固体を、40℃の対流式オーブン中で一晩乾燥させて、化合物(B)(13.6g、84%)を黄橙色の固体として得て、これを後で使用した。
3−(5−(2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−6−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)−プロパン酸(C)
ジオキサン(200mL)及び水(70mL)中の化合物(B)(13.6g、37.6mmol、1当量)、フェニルボロン酸(9.16g、75.1mmol、2当量)、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)(1.7g、2.3mmol、0.06当量)及び炭酸カリウム(25.9g、188mmol、5当量)の溶液を、90℃で7時間加熱した。反応物を酢酸エチル(500mL)で希釈し、セライト(25g)を通して濾過した。濾液を、酢酸エチル(500mL)及び水(1L)で希釈した。有機層を分離し、飽和ブライン(500mL)で洗浄し、減圧下で濃縮した。残渣を、ヘプタン中0〜75%テトラヒドロフランの勾配で溶出するシリカゲル(400g)上で精製した。材料を、メチルtert−ブチルエーテル(150mL)で粉砕した。0〜100%の水中9:1のメタノール:テトラヒドロフランの勾配で溶出する、AnaLogix逆相カラム(300g)上での最終精製。固体をジエチルエーテル(20mL)で粉砕して、化合物(C)(4.9g、36%)を白色の固体として得た。H NMR(300MHz,DMSO−d6)δ 8.09(dd,2H),8.04(d,1H),7.61(m,4H),7.48(m,2H),7.39(m,2H),2.94(t,2H),2.64(t,2H)
2−((3−(5−(2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−6−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)プロパノイル)オキシ)−エチルメタクリレート(D)
化合物(C)(100mg、0.278mmol)、150mgの2−ヒドロキシエチルメタクリレート(1.15mmol)及び10mgのN,N−ジメチルアミノピリジン(触媒)を、窒素雰囲気下、室温で10mLのジクロロメタン中で撹拌した。ジイソプロピルカルボジイミド(100mg、0.79mmol)を、室温でシステムを絶えず撹拌しながら混合物に添加した。カルボン酸の消費を、薄層クロマトグラフィーによって監視した。反応が完了したら、揮発物を減圧下で蒸発させ、化合物(D)を、酢酸エチル及びヘキサンを溶媒として使用し、フラッシュクロマトグラフィーにより精製した。H NMR(500MHz,CDCl)δ11.7(s,1H),8.25(m,1H),7.9(m,2H),7.65(d,2H),7.45(m,4H),7.35(m,1H),7.25(d,1H),6.05(t,1H),5.5(t,1H),4.3(m,4H),3.05(t,2H),2.7(t,2H),1.8(s,3H)
実施例2−スキーム3に示す化合物(K)の合成
Figure 2020525865
2−ブロモ−4−(tert−ブチル)−6−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)フェノール(F)
臭素(14.4mL、280mmol、2当量)を、1.5Lのトリフルオロ酢酸中の化合物(E)(50.0g、140mmol)の溶液に滴下添加し、混合物を65℃に2時間加熱した。混合物を室温まで冷まし、2Lの水に注いだ。得られた固体を濾過し、更なる1Lの水で洗浄し、真空下、40℃で一晩乾燥させて、化合物(F)(52.6グラム、99%)をオフホワイトの固体として得た。
メチル3−(5’−(tert−ブチル)−3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパノエート(H)
290mLのジオキサン中の化合物(F)(14.5g、38.1mmol)、4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ(1,3,2−ジオキサボロラン)(14.5g、57.1mmol、1.5当量)及び酢酸カリウム(11.2g、114mmol、3当量)の溶液に、窒素を10分間スパージした。[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)(2.5g、3.4mmol、9モル%)を添加し、混合物を80℃で4時間加熱した。この時点で、反応は液体クロマトグラフィーにより完了したようであった。次いで、混合物をビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)クロリド(1.2g、1.7mmol、5モル%)、炭酸カリウム(14.4g、104mmol、2.7当量)、メチル3−(4−ヨードフェニル)プロピオネート(10.0g、34.6mmol、0.9当量)及び水(78mL)で処理し、室温で一晩撹拌する前に80℃に4時間加熱した。
混合物を1.2Lの酢酸エチルで希釈し、2.1Lの水で洗浄した。有機層をセライトパッド(150g)を通して濾過し、これを更に500mLの酢酸エチルで濯いだ。濾液を、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。残渣を、酢酸エチル及びヘキサンを使用してシリカゲル上でクロマトグラフィーにかけて、化合物(H)を淡黄色の固体として得た(7.3g、46%)。H NMR(300MHz,CDCl)δ11.40(s,1H),8.40(d,1H),7.93(d,1H),7.88(d,1H),7.59(d,2H),7.43(m,2H),7.32(d,2H),3.71(s,3H),3.03(t,2H),2.71(t,2H),1.42(s,9H)
メチル3−(3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパノエート(I)
35mLのトルエン中の化合物(H)(2.1g、4.5mmol)、無水塩化アルミニウム(1.3g、10mmol、2.2.当量)及びニトロメタン(1.2g、20mmol、4.4当量)の溶液を加熱し、55℃で一晩撹拌した。追加の塩化アルミニウム(0.3g、2.3mmol、0.5当量)を添加し、18時間以上にわたって加熱を継続し、その後、反応物を冷却し、他の3つの以前に実施した実験からの粗生成物混合物と合わせた。合わせた混合物を、200mLの酢酸エチルで希釈した。有機物を水(200mL)で洗浄し、その後、水性部分を酢酸エチルとテトラヒドロフラン(120mL)との1:1混合物で抽出し、合わせた有機物を減圧下で濃縮した。
残渣を、ヘプタン中0〜100%酢酸エチルの勾配で溶出するAnaLogixカラム(120g)で精製した。材料を、水中の0〜100%テトラヒドロフランの勾配で溶出するAnaLogix逆相カラム(275g)上で再精製した。粗生成物を、20mLのメチルtert−ブチルエーテルで粉砕して、化合物(I)をオフホワイトの固体として得た。H NMR(300MHz,CDCl)δ11.40(s,1H),8.40(dd,1H),7.93(d,1H),7.88(d,1H),7.59(d,2H),7.43(dt,2H),7.32(d,2H),7.12(t,1H),3.71(s,3H),3.03(t,2H),2.71(t,2H)
2−(3−(3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパンアミド)エチルメタクリレート(K)
化合物(I)(500mg、1.23mmol)、50mgの無水炭酸ナトリウム(触媒)、及び500mgの2−アミノエタノール(過剰)を、10mLの無水メタノール中で窒素雰囲気下、60℃で24時間撹拌した。混合物を室温に冷却し、50mLの脱イオン水に注いだ。形成された沈殿物をフリットガラス漏斗で濾過し、50mLの脱イオン水で2回洗浄した後、回転蒸発装置で乾燥させ、続いて50℃の真空オーブン内で乾燥させ、化合物(J)を得た。
100mgのヒドロキシアミド(J)(0.229mmol)、250mgのメタクリル酸(2.9mmol)、及び20mgのN,N−ジメチルアミノピリジン(触媒)を20mLのCHCl中で撹拌し、穏やかな還流に加熱して出発物質を溶解した。エチルジメチルアミノプロピルカルボジイミドヒドロクロリド(EDC、100mg、約0.52mmol)を溶液に添加し、出発物質の全てが消費されるまで還流しながら混合物を撹拌させた。塩化メチレンを減圧下で蒸発させた後、有機層を150mLの酢酸エチルに溶解した。混合物を100mLの1N HCl、続いて脱イオン水で抽出した。次いで、有機物を50mLの炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、続いて50mLの脱イオン水で2回洗浄することによって、過剰なメタクリル酸を除去した。有機物を回転蒸発装置上で乾燥させ、フリットガラス漏斗上でヘキサンで洗浄して(K)を得た。H NMR(500MHz,CDCl):δ11.55(s,1H),8.35(d,1H),7.2−8.1(m,8H),7.1(t,1H),6.1(s,1H),5.55(s,1H),4.2(t,2H),3.65(m,2H),3.0(m,2H),2.5(m,2H),1.9(s,3H)
実施例3−スキーム3に示す化合物(M)の合成
2−(3−(5’−(tert−ブチル)−3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパンアミド)エチルメタクリレート(M)
25mLの無水メタノール中の化合物(H)(1.0g、2.16mmol)、1.0gの炭酸ナトリウム、及び2.0gのエタノールアミン(32.8ミリモル)の懸濁液を、窒素環境下で磁気撹拌器及び還流凝縮器を備えた丸底フラスコ内で65℃に加熱した。反応の進行を薄層クロマトグラフ(TLC)によって監視し、これは、20時間後に化合物(H)の完全な消費、及び唯一の生成物としてアミドエチルアルコール誘導体(L)の形成を示した。混合物を室温まで冷却し、減圧下でメタノールを蒸発させた。残留物質を希釈水性HClで処理し、最終pHを約6.5に調整し、室温で更に30分間撹拌した。得られた固体をフリットガラス漏斗で濾過し、脱イオン水で洗浄した後に50℃の真空オーブン内で乾燥させた。
10mLの無水アセトニトリル中の乾燥アミドエチルアルコール(L)(500mg、1.01mmol)及び500mgの無水メタクリル酸(3.25mmol、3.22当量)の溶液を、磁気撹拌器及び還流凝縮器を備えた丸底フラスコ内で83℃で加熱した。反応をTLCによって監視したところ、24時間後に完了したようであった。その後、混合物を室温まで冷却し、減圧下で全ての揮発物を蒸発させた。混合物を酢酸エチルに再溶解し、炭酸ナトリウム水溶液で抽出し、減圧下で濃縮し、酢酸エチル及びジクロロメタンを使用してシリカゲル上でのクロマトグラフィーによって精製した。減圧下で溶媒を蒸発させて、化合物(M)を得た。H NMR(500MHz,CDCl)δ11.36(s,1H),8.40(d,1H),7.90(d,1H),7.86(d,1H),7.55(d,2H),7.41(m,2H),7.28(d,2H),6.08(s,1H),5.75(bs,1H),5.55(s,1H),4.20(t,2H),3.55(dd,2H),3.01(t,2H),2.53(t,2H),1.90(s,3H),1.39(s,9H)。
図1は、メタノール中のNorbloc(登録商標)、化合物(D)、及び化合物(K)の0.2mM溶液のUV−VIS透過スペクトルを示す。化合物(D)及び(K)の両方は、250〜280nmの範囲のUV光を吸収することにおいて、Norbloc(登録商標)よりも有効であり、360〜400nmの範囲のNorbloc(登録商標)と比較して、約10nmの深色シフトを呈する。
図2は、Norbloc(登録商標)(0.2mM塩化メチレン)及び化合物(M)(塩化メチレン中0.2mM及び1mM)のUV−VIS透過スペクトルを示す。化合物(M)は、250〜280nmの範囲のUV光を吸収することにおいて、Norbloc(登録商標)よりも有効であり、濃度に応じて、360〜400nmの範囲のNorbloc(登録商標)と比較して、約20〜30nmの深色シフトを呈する。
実施例4−シリコーンヒドロゲル製剤
マスターバッチ:77重量パーセントの表5に列挙される製剤及び23重量%の希釈剤D3Oで構成される300グラムのマスターバッチの反応性モノマー混合物を調製した。PVPを除く全ての成分を、窒素雰囲気下、29℃で90分間ジャー内で混合した後、PVPを添加し、30℃で更に240分間混合した。その後、ジャーに蓋をし、室温で1050分間ローラー上に置いた。次いで、反応性モノマー混合物を、圧力下でステンレス鋼シリンジを使用して3μmフィルターを通して濾過した。
Figure 2020525865
製剤4A−401.6ミリグラムの化合物(M)を、窒素雰囲気下で14.61グラムのマスターバッチに溶解し、それによって3.47重量パーセント又は0.619モルパーセントの化合物(M)を含有する反応性モノマー混合物を生成した。
製剤4B−230.6ミリグラムのNorbloc(登録商標)を、窒素雰囲気下で14.76グラムのマスターバッチに溶解し、それによって2.00重量パーセント又は0.619モルパーセントのNorbloc(登録商標)を含有する反応性モノマー混合物を生成した。
レンズの製造−製剤4A又は4Bを、真空(40トル)を45分間適用することによって、周囲温度で脱気した。次いで、窒素ガス雰囲気及び0.1〜0.2パーセント未満の酸素ガスを有するグローブボックス内で、約75〜100μLの反応性混合物は、エッペンドルフピペットを使用して室温でZeonorからなるFC内に分注した。次いで、90:10のZ:TTで作製されたBCをFC上に置いた。成形型は、注入前にグローブボックス内で最低12時間平衡化された。8つの成形型アセンブリを収容するトレイをそれぞれ、65℃に維持された隣接するグローブボックスに移し、トレイの位置で約2mW/cmの強度を有する435nmのLED光を使用して20分間、上部及び底部から硬化させた。LED光源は、トレイから約10インチ離れていた。
大部分のレンズがFCに付着した状態で、レンズを手動で離型し、レンズを約1リットルの70%IPA中に約1時間又は2時間浮かせることによって取り外し、続いて70%IPAで2回、次いでDI水で3回洗浄した。各洗浄工程は約30分続いた。レンズをホウ酸塩緩衝包装溶液中で一晩平衡化し、その後、新しいホウ酸塩緩衝包装溶液中に保管した。当業者は、正確なレンズ離型工程が、イソプロパノール水溶液の濃度、各溶媒での洗浄の回数及び各工程の継続時間に関して、レンズ配合及び成形型材料に応じて変化させることができることを理解している。レンズ離型工程の目的は、レンズの全てを損傷することなく離型すること、及び希釈剤で膨潤したネットワークから包装溶液で膨潤したヒドロゲルに遷移させることである。
レンズの中心厚さを測定した。製剤4Aは、88ミクロンの中心厚さを有し、一方で製剤4Bは、89ミクロンの中心厚さを有する。中心厚さはほぼ同一であるため、等モル量の化合物(M)又はNorbloc(登録商標)のいずれかを有するこれら2つの製剤から作製されたレンズのUV−VISスペクトルを比較することができ、観察された差異は、任意のレンズを通るそれらの濃度又は経路長ではなく、異なる化学構造によって引き起こされると合理的に考えられる。
図3は、製剤4A及び4Bから作製されたレンズのUV−VISスペクトルを示す。化合物(M)を含有する製剤4Aは、250〜280nmの範囲のUV光を吸収することにおいて、Norbloc(登録商標)を含有する製剤4Bよりも有効であり、製剤4Aは、360〜400nmの範囲の製剤4Bと比較して、約20nmの深色シフトを呈した。
〔実施の態様〕
(1) 式Iの化合物であって、
Figure 2020525865
式中、
各発生におけるRが、独立して、H、ハロ、アミノ、又はヒドロキシルであり、
又はRのうちの少なくとも1つが、式R−Lの基であり、式中、Rが、重合性基であり、Lが、連結基であり、残りのR及びRが、独立して、各発生において、R−L、H、C〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、又はC〜Cシクロアルキルであり、アルキル及びシクロアルキルがそれぞれ、非置換であっても置換されていてもよい、化合物。
(2) Rが、各発生において、独立してH又はハロである、実施態様1に記載の化合物。
(3) R及びRが、各発生において、独立して、H、C〜Cアルキル、又はRg−Lである、実施態様1又は2に記載の化合物。
(4) Rgが、スチリル、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、(メタ)アクリレート、又は(メタ)アクリルアミドを含む、実施態様1〜3のいずれかに記載の化合物。
(5) 前記連結基が、C〜Cアルキレン、C〜Cオキサアルキレン、C〜Cチアアルキレン、C〜Cアルキレン−カルボキシレート−C〜Cアルキレン、C〜Cアルキレン−アミド−C〜Cアルキレン、又はC〜Cアルキレン−アミン−C〜Cアルキレンを含む、実施態様1〜4のいずれかに記載の化合物。
(6) 2−(3−(5−(2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−6−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)プロパンアミド)エチルメタクリレート、2−(3−(3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパンアミド)エチルメタクリレート、及び2−(3−(5’−(tert−ブチル)−3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパンアミド)エチルメタクリレートから選択される、実施態様1に記載の化合物。
(7) 眼科用装置であって、実施態様1〜6のいずれかに記載の化合物のフリーラジカル反応生成物と、前記眼科用装置を作製するのに好適な1つ又は2つ以上のモノマーと、を含む、眼科用装置。
(8) 前記眼科用装置を作製するのに好適な前記モノマーが、親水性モノマー、シリコーン含有成分、又はこれらの混合物を含む、実施態様7に記載の眼科用装置。
(9) コンタクトレンズ、角膜オンレイ、角膜インレイ、眼内レンズ、又はオーバーレイレンズである、実施態様7又は8に記載の眼科用装置。
(10) ヒドロゲルであって、実施態様1〜6のいずれかに記載の化合物と、前記ヒドロゲルを作製するのに好適な1つ又は2つ以上のモノマーと、を含む、反応性混合物から形成されている、ヒドロゲル。
(11) 前記ヒドロゲルを作製するのに好適な前記モノマーが、親水性モノマー、シリコーン含有成分、又はこれらの混合物を含む、実施態様10に記載のヒドロゲル。
(12) 前記ヒドロゲルを作製するのに好適な前記モノマーが、親水性モノマー及びシリコーン含有成分を含む、実施態様10又は11に記載のヒドロゲル。
(13) 実施態様10〜12のいずれかに記載のヒドロゲルを含む、コンタクトレンズ。
(14) 眼科用装置を作製するための方法であって、
(a)実施態様1〜6のいずれかに記載の化合物、1つ又は2つ以上のモノマー、及びラジカル開始剤を含有する反応性混合物を提供することと、
(b)前記反応性混合物を重合させて前記眼科用装置を形成することと、を含む、方法。
(15) 3−(5−(2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−6−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)プロパン酸、メチル3−(3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパノエート、及びメチル3−(5’−(tert−ブチル)−3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパノエートから選択される、組成物。

Claims (15)

  1. 式Iの化合物であって、
    Figure 2020525865
    式中、
    各発生におけるRが、独立して、H、ハロ、アミノ、又はヒドロキシルであり、
    又はRのうちの少なくとも1つが、式R−Lの基であり、式中、Rが、重合性基であり、Lが、連結基であり、残りのR及びRが、独立して、各発生において、R−L、H、C〜Cアルキル、C〜Cアルコキシ、又はC〜Cシクロアルキルであり、アルキル及びシクロアルキルがそれぞれ、非置換であっても置換されていてもよい、化合物。
  2. が、各発生において、独立してH又はハロである、請求項1に記載の化合物。
  3. 及びRが、各発生において、独立して、H、C〜Cアルキル、又はRg−Lである、請求項1又は2に記載の化合物。
  4. Rgが、スチリル、ビニルカーボネート、ビニルエーテル、ビニルカルバメート、N−ビニルラクタム、N−ビニルアミド、(メタ)アクリレート、又は(メタ)アクリルアミドを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
  5. 前記連結基が、C〜Cアルキレン、C〜Cオキサアルキレン、C〜Cチアアルキレン、C〜Cアルキレン−カルボキシレート−C〜Cアルキレン、C〜Cアルキレン−アミド−C〜Cアルキレン、又はC〜Cアルキレン−アミン−C〜Cアルキレンを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物。
  6. 2−(3−(5−(2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−6−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)プロパンアミド)エチルメタクリレート、2−(3−(3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパンアミド)エチルメタクリレート、及び2−(3−(5’−(tert−ブチル)−3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパンアミド)エチルメタクリレートから選択される、請求項1に記載の化合物。
  7. 眼科用装置であって、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物のフリーラジカル反応生成物と、前記眼科用装置を作製するのに好適な1つ又は2つ以上のモノマーと、を含む、眼科用装置。
  8. 前記眼科用装置を作製するのに好適な前記モノマーが、親水性モノマー、シリコーン含有成分、又はこれらの混合物を含む、請求項7に記載の眼科用装置。
  9. コンタクトレンズ、角膜オンレイ、角膜インレイ、眼内レンズ、又はオーバーレイレンズである、請求項7又は8に記載の眼科用装置。
  10. ヒドロゲルであって、請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物と、前記ヒドロゲルを作製するのに好適な1つ又は2つ以上のモノマーと、を含む、反応性混合物から形成されている、ヒドロゲル。
  11. 前記ヒドロゲルを作製するのに好適な前記モノマーが、親水性モノマー、シリコーン含有成分、又はこれらの混合物を含む、請求項10に記載のヒドロゲル。
  12. 前記ヒドロゲルを作製するのに好適な前記モノマーが、親水性モノマー及びシリコーン含有成分を含む、請求項10又は11に記載のヒドロゲル。
  13. 請求項10〜12のいずれか一項に記載のヒドロゲルを含む、コンタクトレンズ。
  14. 眼科用装置を作製するための方法であって、
    (a)請求項1〜6のいずれか一項に記載の化合物、1つ又は2つ以上のモノマー、及びラジカル開始剤を含有する反応性混合物を提供することと、
    (b)前記反応性混合物を重合させて前記眼科用装置を形成することと、を含む、方法。
  15. 3−(5−(2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−6−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−3−イル)プロパン酸、メチル3−(3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパノエート、及びメチル3−(5’−(tert−ブチル)−3’−(5−クロロ−2H−ベンゾ[d][1,2,3]トリアゾール−2−イル)−2’−ヒドロキシ−[1,1’−ビフェニル]−4−イル)プロパノエートから選択される、組成物。
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