JP3327471B2 - ぬれ性のシリコーンヒドロゲル組成物および方法 - Google Patents
ぬれ性のシリコーンヒドロゲル組成物および方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
- C08F230/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
- C08F230/08—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
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- C08F283/12—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polysiloxanes
- C08F283/124—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polysiloxanes on to polysiloxanes having carbon-to-carbon double bonds
-
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- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
- C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
- C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
- C08F290/068—Polysiloxanes
Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、生体医学デバイス、特にコンタクトレンズ
の製造に有用な改良されたポリマー性のシリコーン含有
ヒドロゲル組成物に関する。
の製造に有用な改良されたポリマー性のシリコーン含有
ヒドロゲル組成物に関する。
背景 ヒドロゲルは、生体医学デバイスの調製のために望ま
しい材料であり、そして、ヒドロキシアルキルアクリレ
ートまたはメタクリレートが、対応するジエステルで架
橋された水和ポリマー(ポリ2−ヒドロキシエチルメタ
クリレート、HEMAとして知られている)を含有するヒド
ロゲルを開示した、少なくともWichterleらの米国特許
第3,220,960号以来、公知である。
しい材料であり、そして、ヒドロキシアルキルアクリレ
ートまたはメタクリレートが、対応するジエステルで架
橋された水和ポリマー(ポリ2−ヒドロキシエチルメタ
クリレート、HEMAとして知られている)を含有するヒド
ロゲルを開示した、少なくともWichterleらの米国特許
第3,220,960号以来、公知である。
ヒドロゲルは、平衡状態において水を含有する水和架
橋されたポリマー性の系である。ヒドロゲルの物理的特
性は、広範囲で変化し得、そして、大部分がその水含有
量により決定される。ヒドロゲルは優れた生体適合性を
示すので、生体医学デバイス、特にコンタクトレンズの
ためのヒドロゲルの使用には、広範な利益がある。
橋されたポリマー性の系である。ヒドロゲルの物理的特
性は、広範囲で変化し得、そして、大部分がその水含有
量により決定される。ヒドロゲルは優れた生体適合性を
示すので、生体医学デバイス、特にコンタクトレンズの
ためのヒドロゲルの使用には、広範な利益がある。
コンタクトレンズの分野では、適切な特性を有する材
料を得るために、多様なファクターが組み合わされてい
る。酸素透過性、ぬれ性、材料強度および安定性は、有
用な最終結果のコンタクトレンズを成し遂げるために、
注意深くバランスをとらなければならないほんの数個の
ファクターである。角膜はもっばら空気との接触によっ
て酸素の供給を受けるので、良好な酸素透過性は任意の
コンタクトレンズ材料の重大な特性である。
料を得るために、多様なファクターが組み合わされてい
る。酸素透過性、ぬれ性、材料強度および安定性は、有
用な最終結果のコンタクトレンズを成し遂げるために、
注意深くバランスをとらなければならないほんの数個の
ファクターである。角膜はもっばら空気との接触によっ
て酸素の供給を受けるので、良好な酸素透過性は任意の
コンタクトレンズ材料の重大な特性である。
ある架橋したポリマー性の材料が水和され得、そし
て、その水含有量を保持させ得ることは、当該分野で明
らかになっている。さらに、架橋したヒドロゲルポリマ
ーから得られたコンタクトレンズ内の水含有量が高くな
ると、レンズを通して角膜への酸素透過性がより大きく
なることが、発見された。
て、その水含有量を保持させ得ることは、当該分野で明
らかになっている。さらに、架橋したヒドロゲルポリマ
ーから得られたコンタクトレンズ内の水含有量が高くな
ると、レンズを通して角膜への酸素透過性がより大きく
なることが、発見された。
高い水含有ヒドロゲルは、時々、所望しない機械特性
を示す。例えば、このようなヒドロゲルは、加水分解的
に安定なレンズに容易には形成されない。さらに、この
ような材料は、時々、不十分な引っ張り強さの結果とし
て、破れまたは他の引き裂きを生じた。必要とされるの
は、耐久性があり、高いぬれ性がある高い酸素透過材料
である。ぬれ性が重要であるというのは、もしレンズに
十分なぬれ性がなければ、滑り性を保持せず、それ故、
眼の上で快適に装着され得ない。最適のコンタクトレン
ズは、優れた酸素透過性だけでなく、優れた涙液ぬれ性
を有する。
を示す。例えば、このようなヒドロゲルは、加水分解的
に安定なレンズに容易には形成されない。さらに、この
ような材料は、時々、不十分な引っ張り強さの結果とし
て、破れまたは他の引き裂きを生じた。必要とされるの
は、耐久性があり、高いぬれ性がある高い酸素透過材料
である。ぬれ性が重要であるというのは、もしレンズに
十分なぬれ性がなければ、滑り性を保持せず、それ故、
眼の上で快適に装着され得ない。最適のコンタクトレン
ズは、優れた酸素透過性だけでなく、優れた涙液ぬれ性
を有する。
シリコーン含有材料が実施可能なコンタクトレンズ材
料として試みられ、そして非常に良好な酸素透過性およ
び耐久性を示した。しかしながら、ほとんどのシリコー
ン含有材料は、疎水性が高く、それ故、十分にぬれ性で
ない。さらに、これらの疎水性が、これらのシリコーン
含有ポリマーから製造されるコンタクトレンズを装着し
た際に不快な結果になる沈着物問題を生じ得ると考えら
れる。
料として試みられ、そして非常に良好な酸素透過性およ
び耐久性を示した。しかしながら、ほとんどのシリコー
ン含有材料は、疎水性が高く、それ故、十分にぬれ性で
ない。さらに、これらの疎水性が、これらのシリコーン
含有ポリマーから製造されるコンタクトレンズを装着し
た際に不快な結果になる沈着物問題を生じ得ると考えら
れる。
それ故、生体医学デバイスは、例えばコンタクトレン
ズ、に最適なヒドロゲル材料は、理想的な剛性、高い酸
素透過性、および高程度のぬれ性を有する。
ズ、に最適なヒドロゲル材料は、理想的な剛性、高い酸
素透過性、および高程度のぬれ性を有する。
発明の要旨 本発明に従って、シリコーン含有ヒドロゲル、そして
さらに特定すれば、ウレタン含有プレポリマー性ヒドロ
ゲルおよびエチレン性末端ポリシロキサンヒドロゲルな
どのヒドロゲルの表面ぬれ性は、モノマーミックスに酸
含有コモノマーおよびアミン含有コモノマーの両性の等
モル混合物を添加することにより、顕著に増加し得る。
このような両性のコモノマー混合物は、主として疎水性
のシリコーン含有モノマーおよびプレポリマーと反応
し、高いぬれ性のヒドロゲルを生成すると考えられる。
さらに特定すれば、ウレタン含有プレポリマー性ヒドロ
ゲルおよびエチレン性末端ポリシロキサンヒドロゲルな
どのヒドロゲルの表面ぬれ性は、モノマーミックスに酸
含有コモノマーおよびアミン含有コモノマーの両性の等
モル混合物を添加することにより、顕著に増加し得る。
このような両性のコモノマー混合物は、主として疎水性
のシリコーン含有モノマーおよびプレポリマーと反応
し、高いぬれ性のヒドロゲルを生成すると考えられる。
さらに、本発明に従って、工程a)酸含有コモノマー
およびアミン含有コモノマーを含有する両性の等モル混
合物と少なくとも1種のシリコーン含有プレポリマーと
を組み合わせて、モノマーミックスとすること、および
工程b)上記工程a)で得られるモノマーミックスを硬
化させてシリコーン含有ヒドロゲル組成物を形成するこ
と、を包含するぬれ性シリコーン含有ヒドロゲル組成物
の作成方法が開示される。
およびアミン含有コモノマーを含有する両性の等モル混
合物と少なくとも1種のシリコーン含有プレポリマーと
を組み合わせて、モノマーミックスとすること、および
工程b)上記工程a)で得られるモノマーミックスを硬
化させてシリコーン含有ヒドロゲル組成物を形成するこ
と、を包含するぬれ性シリコーン含有ヒドロゲル組成物
の作成方法が開示される。
発明の詳細な説明 本発明はヒドロゲル、特にコンタクトレンズなどの生
体医学的な用途に好適な理想的な剛性を有するシリコー
ン含有ヒドロゲルのぬれ性を改良する方法に関する。
体医学的な用途に好適な理想的な剛性を有するシリコー
ン含有ヒドロゲルのぬれ性を改良する方法に関する。
本発明のシリコーン含有ヒドロゲルは、モノマーミッ
クス中に、酸含有コモノマーおよびアミン含有コモノマ
ーの両性の等モル混合物が、シリコーン含有モノマーま
たはプレポリマーと共に存在することにより、改良され
たぬれ性を示す。
クス中に、酸含有コモノマーおよびアミン含有コモノマ
ーの両性の等モル混合物が、シリコーン含有モノマーま
たはプレポリマーと共に存在することにより、改良され
たぬれ性を示す。
シリコーンヒドロゲル(すなわち、シリコーンを含有
するヒドロゲル)は、通常、少なくとも1種のシリコー
ン含有モノマーと少なくとも1種の親水性モノマーとを
含有する混合物の重合により調製される。シリコーン含
有モノマーまたは親水性モノマーのいずれも、架橋薬剤
(複数の重合可能な官能基を有するモノマーとして定義
される架橋剤)として作用し得、あるいは独立した架橋
剤が用いられ得る。
するヒドロゲル)は、通常、少なくとも1種のシリコー
ン含有モノマーと少なくとも1種の親水性モノマーとを
含有する混合物の重合により調製される。シリコーン含
有モノマーまたは親水性モノマーのいずれも、架橋薬剤
(複数の重合可能な官能基を有するモノマーとして定義
される架橋剤)として作用し得、あるいは独立した架橋
剤が用いられ得る。
当業者には自明であるように、公知のいかなるシリコ
ーン含有プレポリマーも、本発明のシリコーンヒドロゲ
ルを形成するための本発明の方法に用い得る。モノマー
ミックスに添加してモノマー性の混合物を形成するモノ
マーは、モノマーまたはプレポリマーであり得る。「プ
レポリマー」とは、重合可能な基を有する、中程度の分
子量の、反応中間体ポリマーである。従って、用語「シ
リコーン含有モノマー」および「親水性モノマー」はプ
レポリマーを包含すると解される。このようなモノマー
の例は米国特許第4,136,250号;4,153,641号;4,740,533
号;5,034,461号;および5,070,215号に見いだされ得
る。
ーン含有プレポリマーも、本発明のシリコーンヒドロゲ
ルを形成するための本発明の方法に用い得る。モノマー
ミックスに添加してモノマー性の混合物を形成するモノ
マーは、モノマーまたはプレポリマーであり得る。「プ
レポリマー」とは、重合可能な基を有する、中程度の分
子量の、反応中間体ポリマーである。従って、用語「シ
リコーン含有モノマー」および「親水性モノマー」はプ
レポリマーを包含すると解される。このようなモノマー
の例は米国特許第4,136,250号;4,153,641号;4,740,533
号;5,034,461号;および5,070,215号に見いだされ得
る。
本発明のシリコーン含有ヒドロゲルに取り込まれ得る
付加的な架橋薬剤はポリビニルモノマー、典型的にはジ
またはトリビニルモノマーを包含し、最も一般には2価
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレ
ングリコール、ヘキサン−1,6−ジオールのジまたはト
リ(メタ)アクリレート類、チオ−ジエチレングリコー
ル−ジアクリレートおよびメタクリレート;ネオペンチ
ルグリコールジアクリレート;トリメチロールプロパン
トリアクリレートなど;N,N'−ジヒドロキシエチレン−
ビスアクリルアミドおよび−ビスメタクリルアミド類が
包含され;ジアリルフタレートおよびトリアリルシアヌ
レートなどのシアリル化合物もまた包含され;ジビニル
ベンゼン;エチレングリコールジビニルエーテル;およ
びポリオール、例えばトリエタノールアミン、グリセロ
ール、ペンタエリスリトール、ブチレングリコール、マ
ンニトール、およびソルビトールの(メタ)アクリレー
トエステル類が包含される。さらに、実例としては、N,
N−メチレン−ビス−(メタ)アクリルアミド、スルホ
ン化ジビニルベンゼン、およびジビニルスルホンが包含
される。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートと不
飽和イソシアネートとの反応生成物もまた有用であり、
例えば、米国特許第4,954,587号に開示されているよう
な、2−ヒドロキシエチルメタクリレートと2−イソシ
アナトエチルメタクリレート(IEM)との反応生成物で
ある。
付加的な架橋薬剤はポリビニルモノマー、典型的にはジ
またはトリビニルモノマーを包含し、最も一般には2価
エチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレ
ングリコール、ヘキサン−1,6−ジオールのジまたはト
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ル−ジアクリレートおよびメタクリレート;ネオペンチ
ルグリコールジアクリレート;トリメチロールプロパン
トリアクリレートなど;N,N'−ジヒドロキシエチレン−
ビスアクリルアミドおよび−ビスメタクリルアミド類が
包含され;ジアリルフタレートおよびトリアリルシアヌ
レートなどのシアリル化合物もまた包含され;ジビニル
ベンゼン;エチレングリコールジビニルエーテル;およ
びポリオール、例えばトリエタノールアミン、グリセロ
ール、ペンタエリスリトール、ブチレングリコール、マ
ンニトール、およびソルビトールの(メタ)アクリレー
トエステル類が包含される。さらに、実例としては、N,
N−メチレン−ビス−(メタ)アクリルアミド、スルホ
ン化ジビニルベンゼン、およびジビニルスルホンが包含
される。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートと不
飽和イソシアネートとの反応生成物もまた有用であり、
例えば、米国特許第4,954,587号に開示されているよう
な、2−ヒドロキシエチルメタクリレートと2−イソシ
アナトエチルメタクリレート(IEM)との反応生成物で
ある。
他の公知の架橋薬剤は、米国特許第4,192,827号に記
載されているようなポリエーテル−ビスウレタン−ジメ
タクリレート類、およびポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコ
ールと2−イソシアナトエチルメタクリレート(IEM)
またはm−イソプロペニル−γ,γ,−ジメチルベンジ
ルイソシアネート(m−TMI)との反応により得られる
架橋剤、および米国特許第4,486,577号および4,605,712
号に記載されているようなポリシロキサン−ビスウレタ
ン−ジメタクリレート類である。さらに他の公知の架橋
薬剤は、ポリビニルアルコール、エトキシル化ポリビニ
ルアルコールまたはポリビニルアルコール−エチレン共
重合体とIEMまたはm−TMIなどのビニルイソシアネート
類0.1〜10モル%との反応生成物である。
載されているようなポリエーテル−ビスウレタン−ジメ
タクリレート類、およびポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコールおよびポリテトラメチレングリコ
ールと2−イソシアナトエチルメタクリレート(IEM)
またはm−イソプロペニル−γ,γ,−ジメチルベンジ
ルイソシアネート(m−TMI)との反応により得られる
架橋剤、および米国特許第4,486,577号および4,605,712
号に記載されているようなポリシロキサン−ビスウレタ
ン−ジメタクリレート類である。さらに他の公知の架橋
薬剤は、ポリビニルアルコール、エトキシル化ポリビニ
ルアルコールまたはポリビニルアルコール−エチレン共
重合体とIEMまたはm−TMIなどのビニルイソシアネート
類0.1〜10モル%との反応生成物である。
本発明により期待される、適切なシリコーン含有プレ
ポリマーの好ましい1クラスは、式(I)で表されるか
さ高いポリシロキサニルアルキル(メタ)アクリルモノ
マーであり: ここで、 Xは、0またはNRであり; 各Rは、独立して、水素またはメチルであり;そして 各R1は、独立して、低級アルキル基またはフェニル基
であり;そして fは、1または3〜10である。
ポリマーの好ましい1クラスは、式(I)で表されるか
さ高いポリシロキサニルアルキル(メタ)アクリルモノ
マーであり: ここで、 Xは、0またはNRであり; 各Rは、独立して、水素またはメチルであり;そして 各R1は、独立して、低級アルキル基またはフェニル基
であり;そして fは、1または3〜10である。
このようなかさ高いモノマーは、メタクリロキシプロ
ピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、ペンタメチ
ルジシロキサニルメチルメタクリレート、トリス(トリ
メチルシロキシ)メタクリロキシプロピルシラン、フェ
ニルテトラメチルジシロキサニルエチルアセテート、お
よびメチルジ(トリメチルシロキシ)メタクリロキシメ
チルシランを包含する。
ピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、ペンタメチ
ルジシロキサニルメチルメタクリレート、トリス(トリ
メチルシロキシ)メタクリロキシプロピルシラン、フェ
ニルテトラメチルジシロキサニルエチルアセテート、お
よびメチルジ(トリメチルシロキシ)メタクリロキシメ
チルシランを包含する。
シリコーン含有プレポリマーのより好ましいクラス
は、式(II)で表されるポリ(オルガノシロキサン)プ
レポリマーであり: ここで、 Aは、アクリル酸またはメタクリル酸のエステルまた
はアミドのような活性化不飽和基であり; 各R3〜R6は、独立して、1〜18個の炭素原子を有し、
炭素原子間にエーテル結合を有し得る、1価の炭化水素
ラジカルまたはハロゲン置換の1価の炭化水素ラジカル
からなる群より選択され; R7は、1〜22個の炭素原子を有する二価の炭化水素ラ
ジカルであり;そして nは、0または1または1より大きい整数である。
は、式(II)で表されるポリ(オルガノシロキサン)プ
レポリマーであり: ここで、 Aは、アクリル酸またはメタクリル酸のエステルまた
はアミドのような活性化不飽和基であり; 各R3〜R6は、独立して、1〜18個の炭素原子を有し、
炭素原子間にエーテル結合を有し得る、1価の炭化水素
ラジカルまたはハロゲン置換の1価の炭化水素ラジカル
からなる群より選択され; R7は、1〜22個の炭素原子を有する二価の炭化水素ラ
ジカルであり;そして nは、0または1または1より大きい整数である。
シリコーン含有プレポリマーのより好ましいクラス
は、次のスキーム表示を有するものモノマーであり: ここで、 Dは、6〜30個の炭素原子を有する、アルキルラジカ
ル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキ
ルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキルアリ
ールジラジカルを表し; Gは、1〜40個の炭素原子を有し、そして主鎖中にエ
ーテル、チオまたはアミン結合を含有し得るアルキルジ
ラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロ
アルキルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキ
ルアリールジラジカルを表し; ★は、ウレタン結合またはウレイド結合を表し; aは、少なくとも1であり; A"は、式(V)の二価のポリマー性ラジカルを表し: ここで、RSおよびRS'は、独立して、1〜10個の炭素
原子を有し、炭素原子間にエーテル結合を含有し得るア
ルキルまたはフルオル置換アルキル基を表し; mは、少なくとも1であり;そして Pは、重量400〜10,000の部分を提供し; EおよびE'は、独立して、式(VI)で表される重合可
能な不飽和有機ラジカルを表し: ここで、R14は、1〜10個の炭素原子を有する二価ア
ルキレンラジカルを表し; R12は、HまたはCH3を表し; R13は、H、(C1〜C6)アルキルラジカル、または、
Yが−O−、−S−または−NH−であり、そしてR15が
1〜12個の炭素原子を有するアルキルラジカルである−
CO−Y−R15基であり; Xは、−CO−または−OCO−であり; Zは、−O−または−NH−であり; Arは、6〜30個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを
表し; wは、0〜6であり; xは、0または1であり; yは、0または1であり;そして zは、0または1である。
は、次のスキーム表示を有するものモノマーであり: ここで、 Dは、6〜30個の炭素原子を有する、アルキルラジカ
ル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキ
ルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキルアリ
ールジラジカルを表し; Gは、1〜40個の炭素原子を有し、そして主鎖中にエ
ーテル、チオまたはアミン結合を含有し得るアルキルジ
ラジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロ
アルキルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキ
ルアリールジラジカルを表し; ★は、ウレタン結合またはウレイド結合を表し; aは、少なくとも1であり; A"は、式(V)の二価のポリマー性ラジカルを表し: ここで、RSおよびRS'は、独立して、1〜10個の炭素
原子を有し、炭素原子間にエーテル結合を含有し得るア
ルキルまたはフルオル置換アルキル基を表し; mは、少なくとも1であり;そして Pは、重量400〜10,000の部分を提供し; EおよびE'は、独立して、式(VI)で表される重合可
能な不飽和有機ラジカルを表し: ここで、R14は、1〜10個の炭素原子を有する二価ア
ルキレンラジカルを表し; R12は、HまたはCH3を表し; R13は、H、(C1〜C6)アルキルラジカル、または、
Yが−O−、−S−または−NH−であり、そしてR15が
1〜12個の炭素原子を有するアルキルラジカルである−
CO−Y−R15基であり; Xは、−CO−または−OCO−であり; Zは、−O−または−NH−であり; Arは、6〜30個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを
表し; wは、0〜6であり; xは、0または1であり; yは、0または1であり;そして zは、0または1である。
好ましいウレタンプレポリマーは、式(VII)で表さ
れ: ここで、 R16は、イソシアネート基を除去した後のジイソシア
ネートのジラジカルであり、そして最も好ましくはイソ
ホロンジイソシアネートのジラジカルであり、そして
m、pおよびaは上記で定義されたものと同一である。
好ましくは、mおよびaの合計は、3または4であり、
そしてより好ましくは、aは1であり、そしてmは3ま
たは4である。好ましくは、pは、少なくとも30であ
る。
れ: ここで、 R16は、イソシアネート基を除去した後のジイソシア
ネートのジラジカルであり、そして最も好ましくはイソ
ホロンジイソシアネートのジラジカルであり、そして
m、pおよびaは上記で定義されたものと同一である。
好ましくは、mおよびaの合計は、3または4であり、
そしてより好ましくは、aは1であり、そしてmは3ま
たは4である。好ましくは、pは、少なくとも30であ
る。
本発明で使用されるモノマーミックスは、通常にエチ
レン性不飽和化合物の重合に用いられるUV重合、または
熱重合、またはそれらの組合せのような従来の方法によ
り容易に型の形に硬化され得る。代表的なフリーラジカ
ル熱重合開始剤は、過酸化アセタル、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、第三ブチルペルオキシピバレート、ペルオキ
シジカルボネートなどのような有機過酸化物であり、全
モノマー混合物の約0.01〜1重量%の濃度で用いられ
る。代表的なUV重合開始剤は、当該分野に公知のもの、
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tm(Darocuretm)1173、1164、22
73、1116、2959、3331(EM Industries)およびイルガ
キュアtm(Igracuretm)651および184(Ciba−Geigy)
である。
レン性不飽和化合物の重合に用いられるUV重合、または
熱重合、またはそれらの組合せのような従来の方法によ
り容易に型の形に硬化され得る。代表的なフリーラジカ
ル熱重合開始剤は、過酸化アセタル、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、第三ブチルペルオキシピバレート、ペルオキ
シジカルボネートなどのような有機過酸化物であり、全
モノマー混合物の約0.01〜1重量%の濃度で用いられ
る。代表的なUV重合開始剤は、当該分野に公知のもの、
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tm(Darocuretm)1173、1164、22
73、1116、2959、3331(EM Industries)およびイルガ
キュアtm(Igracuretm)651および184(Ciba−Geigy)
である。
本発明のモノマーミックスの重合は、希釈剤の存在下
で実施され得る。次いで、この重合生成物はゲル状にな
る。希釈剤が非水系である場合、この希釈剤はゲルから
除去され、そして当業者に公知の抽出および水和プロト
コールを用いて水と置換される。
で実施され得る。次いで、この重合生成物はゲル状にな
る。希釈剤が非水系である場合、この希釈剤はゲルから
除去され、そして当業者に公知の抽出および水和プロト
コールを用いて水と置換される。
希釈剤が存在しない場合にも、重合が実施でき、キセ
ロゲルを生成する。これらのキセロゲルは、次いで、当
業者に公知のように水和され得、ヒドロゲルを形成す
る。
ロゲルを生成する。これらのキセロゲルは、次いで、当
業者に公知のように水和され得、ヒドロゲルを形成す
る。
本発明のコポリマーには、上記重合開始剤のほか、当
業者にとって明らかな他のモノマーも包含され得る。例
えば、上記モノマーミックスには、N−ビニルピロリド
ンおよびN,N−ジメチルアクリルアミドのような付加的
な親水性モノマー、着色剤、またはコンタクトレンズの
分野で公知のUV−吸収剤および強化剤が包含され得る。
業者にとって明らかな他のモノマーも包含され得る。例
えば、上記モノマーミックスには、N−ビニルピロリド
ンおよびN,N−ジメチルアクリルアミドのような付加的
な親水性モノマー、着色剤、またはコンタクトレンズの
分野で公知のUV−吸収剤および強化剤が包含され得る。
本発明のポリマーは、スピンキャスティング法(例え
ば米国特許第3,408,429号および第3,496,254号に開示さ
れる)、キャスト成形法(米国特許第4,084,459号およ
び第4,197,266号)、それらの方法の併用、またはコン
タクトレンズを製造する他の公知の方法により、コンタ
クトレンズに成形され得る。重合は、スピニング成形、
または所望のコンタクトレンズ形状に対応する静止成形
のいずれかにおいて行われ得る。このレンズは、必要な
場合、さらに機械的仕上げに供することができる。重合
はまた、適切な型または容器でも行われ得、ボタン、プ
レートまたはロッドを形成し、それらは、その後、加工
され得(例えば、旋盤またはレーザーによってカットま
たは研磨される)、所望の形状を有するコンタクトレン
ズを提供する。
ば米国特許第3,408,429号および第3,496,254号に開示さ
れる)、キャスト成形法(米国特許第4,084,459号およ
び第4,197,266号)、それらの方法の併用、またはコン
タクトレンズを製造する他の公知の方法により、コンタ
クトレンズに成形され得る。重合は、スピニング成形、
または所望のコンタクトレンズ形状に対応する静止成形
のいずれかにおいて行われ得る。このレンズは、必要な
場合、さらに機械的仕上げに供することができる。重合
はまた、適切な型または容器でも行われ得、ボタン、プ
レートまたはロッドを形成し、それらは、その後、加工
され得(例えば、旋盤またはレーザーによってカットま
たは研磨される)、所望の形状を有するコンタクトレン
ズを提供する。
本発明のヒドロゲルは、酸素透過性、加水分解安定
性、生物学的不活性、および透明性を有する。本発明に
従って用いられるモノマーおよびプレポリマーは、容易
に重合され、酸素の透過ができ、光学上明るく、強固で
親水性のある三次元ネットワークを形成する。
性、生物学的不活性、および透明性を有する。本発明に
従って用いられるモノマーおよびプレポリマーは、容易
に重合され、酸素の透過ができ、光学上明るく、強固で
親水性のある三次元ネットワークを形成する。
本発明によって得られるポリマーから製造されたコン
タクトレンズの相対的な柔らかさまたは硬さは、活性不
飽和基でエンドキャップされたポリシロキサンプレポリ
マーの分子量を低減、または増加すること、あるいはコ
モノマーの百分率を変化させることにより、調節され得
る。エンドキャップ単位に対するポリシロキサン単位の
比率が増加すると、材料の柔らかさは増加する。
タクトレンズの相対的な柔らかさまたは硬さは、活性不
飽和基でエンドキャップされたポリシロキサンプレポリ
マーの分子量を低減、または増加すること、あるいはコ
モノマーの百分率を変化させることにより、調節され得
る。エンドキャップ単位に対するポリシロキサン単位の
比率が増加すると、材料の柔らかさは増加する。
さらに、現時点では、正確なメカニズムは、完全には
わかっていないが、本発明の親水性エチレン性不飽和二
塩基酸モノマーは、表面の接触角を著しく減少させる。
これは、当業者にとって高いぬれ性が存在する明らかな
指標である。得られた二塩基酸で処理されるシリコーン
含有ヒドロゲルは、容認し得る範囲内で、予測できない
程加水分解に安定であり、そして容認し得るレベルの沈
着物のみを集める。
わかっていないが、本発明の親水性エチレン性不飽和二
塩基酸モノマーは、表面の接触角を著しく減少させる。
これは、当業者にとって高いぬれ性が存在する明らかな
指標である。得られた二塩基酸で処理されるシリコーン
含有ヒドロゲルは、容認し得る範囲内で、予測できない
程加水分解に安定であり、そして容認し得るレベルの沈
着物のみを集める。
本明細書中で開示の生成されたポリマーおよびコポリ
マーは、損傷されず、水に沸騰させるおよび/またはオ
ートクレーブにかけることができ、それによって、減菌
が達成される。従って、開示されているポリマーおよび
コポリマーから形成された物品は、例えば、外科におい
て生体組織または粘膜に適する物品が必要とされるとき
に用いられ得る。
マーは、損傷されず、水に沸騰させるおよび/またはオ
ートクレーブにかけることができ、それによって、減菌
が達成される。従って、開示されているポリマーおよび
コポリマーから形成された物品は、例えば、外科におい
て生体組織または粘膜に適する物品が必要とされるとき
に用いられ得る。
本発明のぬれ性のシリコーン含有ヒドロゲルが、コン
タクトレンズ用途に用いられる際に種々のタイプのヒド
ロゲルコンタクトレンズを生成し得ることは意図され
る。当該分野で理解されるように、ヒドロゲルコンタク
トレンズは、一般には、DK値が20x10-11cm3x cm/秒x cm
2x mmHg(またはDK単位)より大きい、好ましくは、60D
Kより大きい酸素透過性を有するべきである。それら
は、ASTM試験方法D 1938を用いた測定では、5〜400g/m
m2の範囲、好ましくは、20g/mm2より大きい弾性のヤン
グ率を有するべきである。それらの水含有量は、10〜80
%の間、そして好ましくは、20〜60%の間にあるべきで
ある。レンズぬれ性の目安である接触角は、80度より小
さくあるべき、そして好ましくは、40度より小さくある
べきである。
タクトレンズ用途に用いられる際に種々のタイプのヒド
ロゲルコンタクトレンズを生成し得ることは意図され
る。当該分野で理解されるように、ヒドロゲルコンタク
トレンズは、一般には、DK値が20x10-11cm3x cm/秒x cm
2x mmHg(またはDK単位)より大きい、好ましくは、60D
Kより大きい酸素透過性を有するべきである。それら
は、ASTM試験方法D 1938を用いた測定では、5〜400g/m
m2の範囲、好ましくは、20g/mm2より大きい弾性のヤン
グ率を有するべきである。それらの水含有量は、10〜80
%の間、そして好ましくは、20〜60%の間にあるべきで
ある。レンズぬれ性の目安である接触角は、80度より小
さくあるべき、そして好ましくは、40度より小さくある
べきである。
本発明は、さらに、コンタクトレンズ、外科器具、心
臓バルブ、血管代用品、子宮内器具、膜および他のフィ
ルム、隔膜、カテーテル、マウスガード、義歯ライナ
ー、眼内器具および特にコンタクトレンズのような生体
医学的デバイスに用いられ得る物品を提供する。
臓バルブ、血管代用品、子宮内器具、膜および他のフィ
ルム、隔膜、カテーテル、マウスガード、義歯ライナ
ー、眼内器具および特にコンタクトレンズのような生体
医学的デバイスに用いられ得る物品を提供する。
用語「生体医学的な用途に使用される有形物品」また
は「生体医学的デバイス」は、本明細書中で開示されて
いる材料が、それ自身を生体組織、血液、および粘膜と
長期間の接触に適する生理化学特性を有することを意味
する。
は「生体医学的デバイス」は、本明細書中で開示されて
いる材料が、それ自身を生体組織、血液、および粘膜と
長期間の接触に適する生理化学特性を有することを意味
する。
本発明では、当業者に理解される、本明細書中で開示
されている等モルの両性ミックスを誘導するため、種々
の酸および塩基(アミン)を組み合わせて使用すること
が意図される。さらに、本発明に従って使用される好ま
しい酸および塩基は、種々のヒドロゲル、好ましくは、
シリコーン含有ヒドロゲルポリマーおよびプレポリマー
との反応を補足するものである。
されている等モルの両性ミックスを誘導するため、種々
の酸および塩基(アミン)を組み合わせて使用すること
が意図される。さらに、本発明に従って使用される好ま
しい酸および塩基は、種々のヒドロゲル、好ましくは、
シリコーン含有ヒドロゲルポリマーおよびプレポリマー
との反応を補足するものである。
上記のように、等モル量の塩基含有モノマー(プロト
ンを受ける)および酸含有モノマー(プロトンを提供す
る)は、両性ミックス中でヒドロゲルポリマーまたはプ
レポリマーへ提供される。用語「両性」は、構造内に酸
および塩基(アミン)官能性両方が混在するため、酸性
および塩基性両方を示す化合物または化合物の混合物を
表すのに理解される。上記両性化合物に2つの官能基の
が存在は、メタクリル酸のような通常使用される一官能
性のぬれ性促進剤と比較して、反応へ提供される必要な
モル量を半分に減少させる。これは、ヒドロゲルの特性
がポリマー性ミックスに用いる置換基のモル量が少し増
加しても激しく影響されるので、重要である。例えば、
ぬれ性の視点からは、10重量%を越える酸の濃度が好ま
しいかもしれないが、このような濃度は、生成したヒド
ロゲルの他の性質に悪影響を与え得る。得られたポリマ
ー性フィルムは、濁りなどの好ましくない光学的特性を
有し得る。両性親水基が使用される際は、該ポリマー性
混合物において同等の効果を得るのに用いられる一官能
性の親水基量の重量%の半分のみが必要とされる。
ンを受ける)および酸含有モノマー(プロトンを提供す
る)は、両性ミックス中でヒドロゲルポリマーまたはプ
レポリマーへ提供される。用語「両性」は、構造内に酸
および塩基(アミン)官能性両方が混在するため、酸性
および塩基性両方を示す化合物または化合物の混合物を
表すのに理解される。上記両性化合物に2つの官能基の
が存在は、メタクリル酸のような通常使用される一官能
性のぬれ性促進剤と比較して、反応へ提供される必要な
モル量を半分に減少させる。これは、ヒドロゲルの特性
がポリマー性ミックスに用いる置換基のモル量が少し増
加しても激しく影響されるので、重要である。例えば、
ぬれ性の視点からは、10重量%を越える酸の濃度が好ま
しいかもしれないが、このような濃度は、生成したヒド
ロゲルの他の性質に悪影響を与え得る。得られたポリマ
ー性フィルムは、濁りなどの好ましくない光学的特性を
有し得る。両性親水基が使用される際は、該ポリマー性
混合物において同等の効果を得るのに用いられる一官能
性の親水基量の重量%の半分のみが必要とされる。
さらに、「(メタ)アクリレートまたは(メタ)アク
リルアミド」のような記号は、任意のメチル置換を表す
ために本明細書中で用いられる。従って、例えば、メチ
ル(メタ)アクリレートはメチルアクリレートおよびメ
チルメタクリレート両方を包含し、そしてN−アルキル
(メタ)アクリルアミドはN−アルキルアクリルアミド
およびN−アルキルメタクリルアミドを包含する。
リルアミド」のような記号は、任意のメチル置換を表す
ために本明細書中で用いられる。従って、例えば、メチ
ル(メタ)アクリレートはメチルアクリレートおよびメ
チルメタクリレート両方を包含し、そしてN−アルキル
(メタ)アクリルアミドはN−アルキルアクリルアミド
およびN−アルキルメタクリルアミドを包含する。
等モルの酸およびアミン含有モノマーミックスの濃度
の好ましい範囲は、ポリマー性ヒドロゲルミックスの約
0.5重量%〜約10重量%であり、そしてより好ましく
は、約2重量%〜約5重量%である。
の好ましい範囲は、ポリマー性ヒドロゲルミックスの約
0.5重量%〜約10重量%であり、そしてより好ましく
は、約2重量%〜約5重量%である。
得られたヒドロゲルは、外科移植物、血管、人工尿
管、人工乳房組織および生体外で体液と接触させる膜、
例えば、腎透析装置および人工心肺装置などのための膜
のような種々の生体医学的なデバイス用の優れた材料と
して非常に有望である。血液は、例えば、人工物の表面
と接触するとき、容易かつ迅速に損害されることが知ら
れている。血液と共に使用される人工器官および装置に
は、血液に対し抗血栓性および非溶血性である合成表面
の設計が必要である。
管、人工乳房組織および生体外で体液と接触させる膜、
例えば、腎透析装置および人工心肺装置などのための膜
のような種々の生体医学的なデバイス用の優れた材料と
して非常に有望である。血液は、例えば、人工物の表面
と接触するとき、容易かつ迅速に損害されることが知ら
れている。血液と共に使用される人工器官および装置に
は、血液に対し抗血栓性および非溶血性である合成表面
の設計が必要である。
本発明で意図されるシリコーン含有モノマーの好まし
い2クラスは、ウレタン含有プレポリマー、およびエチ
レン性末端のポリシロキサン含有モノマーであり、例え
ば、最も好ましくは、α,ω−ビス(メタクリロキシブ
チル)ポリシロキサン(M2D25)である。
い2クラスは、ウレタン含有プレポリマー、およびエチ
レン性末端のポリシロキサン含有モノマーであり、例え
ば、最も好ましくは、α,ω−ビス(メタクリロキシブ
チル)ポリシロキサン(M2D25)である。
両性モノマー混合物の好ましい酸含有コモノマーは、
メタクリル酸、3−メタクリル−β−アラニン、3−ア
クリル−β−アラニン、α−メタクリルアミドアルカン
酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸、アクリル酸、イタコン酸、およびマレイン酸であ
り、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸およびメタクリル酸がより好ましい。
メタクリル酸、3−メタクリル−β−アラニン、3−ア
クリル−β−アラニン、α−メタクリルアミドアルカン
酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸、アクリル酸、イタコン酸、およびマレイン酸であ
り、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン
酸およびメタクリル酸がより好ましい。
両性モノマー混合物の好ましいアミン含有コポリマー
は、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルメタクリル
アミド、および2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルメ
タクリレートであり、3−(N,N−ジメチルアミノ)プ
ロピルメタクリルアミドが最も好ましい。
は、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルメタクリル
アミド、および2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルメ
タクリレートであり、3−(N,N−ジメチルアミノ)プ
ロピルメタクリルアミドが最も好ましい。
さらに、現時点では、正確なメカニズムが、完全には
わかっていないが、本発明酸含有コモノマーおよびアミ
ン含有モノマーの親水性等モル混合物は、表面の接触角
を著しく減少させる。これは、当業者にとって高いぬれ
性が存在する明らかな指標である。得られた処理される
ヒドロゲルは、容認し得る範囲内で、予測できない程加
水分解に安定であった。得られたヒドロゲルはまた、容
認し得るレベルのタンパク沈着物のみを集めるようであ
る。
わかっていないが、本発明酸含有コモノマーおよびアミ
ン含有モノマーの親水性等モル混合物は、表面の接触角
を著しく減少させる。これは、当業者にとって高いぬれ
性が存在する明らかな指標である。得られた処理される
ヒドロゲルは、容認し得る範囲内で、予測できない程加
水分解に安定であった。得られたヒドロゲルはまた、容
認し得るレベルのタンパク沈着物のみを集めるようであ
る。
本明細書中で開示の得られたポリマーおよびコポリマ
ーは、損傷されず、水に沸騰させるおよび/またはオー
トクレーブにかけることができ、それによって、滅菌が
達成され得る。従って、開示されているポリマーおよび
コポリマーから形成された物品は、例えば、外科におい
て生体組織または粘膜に適する物品が必要とされるとき
に用いられ得る。
ーは、損傷されず、水に沸騰させるおよび/またはオー
トクレーブにかけることができ、それによって、滅菌が
達成され得る。従って、開示されているポリマーおよび
コポリマーから形成された物品は、例えば、外科におい
て生体組織または粘膜に適する物品が必要とされるとき
に用いられ得る。
以下の実施例は、本発明の局面をさらに例示するのみ
に用いられ、そして本発明を限定するように解釈される
べきでない。
に用いられ、そして本発明を限定するように解釈される
べきでない。
実施例1 ポリウレタンモノマーミックスの調製(コントロール) 以下を含有する処方物を調製した:イソホロンジイソ
シアネート、ジエチレングリコール、分子量3000のポリ
シロキサンジオールおよび2−ヒドロキシエチルメタク
リレートから誘導されたウレタンプレポリマー35;3−メ
タクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シ
ラン、(トリス)、35;N,N−ジメチルアクリルアミド、
30;n−ヘキサノール、40;ベンゾインメチルエーテル、
0.2。次いで、得られた透明なミックスをUV硬化してフ
ィルムにするか、または1.2ミクロンフィルターを通し
て透明ガラスバイアルに濾過し、これをレンズ注型に用
いた。
シアネート、ジエチレングリコール、分子量3000のポリ
シロキサンジオールおよび2−ヒドロキシエチルメタク
リレートから誘導されたウレタンプレポリマー35;3−メ
タクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シ
ラン、(トリス)、35;N,N−ジメチルアクリルアミド、
30;n−ヘキサノール、40;ベンゾインメチルエーテル、
0.2。次いで、得られた透明なミックスをUV硬化してフ
ィルムにするか、または1.2ミクロンフィルターを通し
て透明ガラスバイアルに濾過し、これをレンズ注型に用
いた。
実施例2 両性混合物を有するポリウレタンモノマーミックスの調
製 両性対モノマーミックス2部を加えて、ポリウレタン
モノマーミックスを実施例1と同様にして調製した。こ
の両性ミックスは、等モルの酸含有モノマーと、アミン
含有モノマーとからなる。酸含有モノマーは、2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)で
ある。アミン含有モノマーは、3−(N,N−ジメチルア
ミノ)プロピルメタクリルアミド(DMAPMA)である。
製 両性対モノマーミックス2部を加えて、ポリウレタン
モノマーミックスを実施例1と同様にして調製した。こ
の両性ミックスは、等モルの酸含有モノマーと、アミン
含有モノマーとからなる。酸含有モノマーは、2−アク
リルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)で
ある。アミン含有モノマーは、3−(N,N−ジメチルア
ミノ)プロピルメタクリルアミド(DMAPMA)である。
実施例3 M2Dx−含有ミックスの調製 α,ω−ビス(メタクリロキシブチル)ポリシロキサ
ン(M2D25)を1,3−ビス(4−メタクリロキシブチル)
ジシロキサンと1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルとリシロキ
サンとを1:8.33のモル比で反応させて調製し、これと、
トリス(TRIS)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DM
A)、溶媒(ヘキサノール)、および開始剤(Darocure
tm−1173、EM Industries)とを、以下の重量比で配合
した。
ン(M2D25)を1,3−ビス(4−メタクリロキシブチル)
ジシロキサンと1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルとリシロキ
サンとを1:8.33のモル比で反応させて調製し、これと、
トリス(TRIS)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DM
A)、溶媒(ヘキサノール)、および開始剤(Darocure
tm−1173、EM Industries)とを、以下の重量比で配合
した。
M2D25 13 TRIS 47 DMA 40 n−ヘキサノール 40 Darocure−1173 0.2 実施例4 M2Dx両性モノマーミックスの調製 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸
(AMPS)と3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルメタ
クリルアミド(DMAPMA)との等モル混合物2部を、実施
例3から得られたモノマー混合物に加えて、モノマー混
合物を調製した。
(AMPS)と3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルメタ
クリルアミド(DMAPMA)との等モル混合物2部を、実施
例3から得られたモノマー混合物に加えて、モノマー混
合物を調製した。
実施例5 コントロールおよび両性ポリウレタンのフィルム注型 実施例1〜4で得られた処方物を、ガラスプレートの
間に置き、2時間UV下で硬化させた。ガラスからフィル
ムを取り外した後、これをエタノールで16時間抽出し、
次いで水中で4時間煮沸し、pH7.4の緩衝生理食塩水中
に入れた。次いで、このヒドロゲルフィルムを、機械的
特性、酸素透過性、接触角、およびその他について、特
性を明らかにした。
間に置き、2時間UV下で硬化させた。ガラスからフィル
ムを取り外した後、これをエタノールで16時間抽出し、
次いで水中で4時間煮沸し、pH7.4の緩衝生理食塩水中
に入れた。次いで、このヒドロゲルフィルムを、機械的
特性、酸素透過性、接触角、およびその他について、特
性を明らかにした。
実施例6 特性の比較 コントロールポリウレタンおよび両性混合物で湿らせ
たポリウレタンフィルムの特性の比較を、以下に記載し
た。
たポリウレタンフィルムの特性の比較を、以下に記載し
た。
特性 コントロール 両性 水含量% 24 26 酸素透過率(DK) 100 120 モジュラス g/mm2 100 85 引裂き強さ 15 12 両性モノマー混合物を含有する処方物は、水含有量が
より高く、より軟性のヒドロゲルフィルムを与えた。
より高く、より軟性のヒドロゲルフィルムを与えた。
実施例7 加水安定度テスト 硬化フィルムは、溶媒(エタノール)で抽出し真空乾
燥を行った後、厚さ2.5X10-4mで30mgの重量のディスク
にカットした。これらを乾燥中に計量し、12個のバイア
ル中のpH7.4の緩衝生理食塩水中に浸漬し、密封した。
平衡後、次いでフィルムを80℃のオーブン中に置いた。
3つのバイアルを、3、5、7、および14日後に取り出
し、乾燥重量および水含有量を重量測定により測定し
た。加水安定度は、14日でのテスト後の重量損失%とし
て記録した。重量損失が低いことが最も望ましい。実験
的に、得られたヒドロゲルについて、7%またはそれ以
下の重量損失を有するヒドロゲルが安定していると見な
されることが決定された。メタクリル酸2部で改変した
ポリウレタンヒドロゲルフィルムと、実施例2に記載の
ように両性ミックス2部で改変したポリウレタンヒドロ
ゲルフィルムとを比較した。
燥を行った後、厚さ2.5X10-4mで30mgの重量のディスク
にカットした。これらを乾燥中に計量し、12個のバイア
ル中のpH7.4の緩衝生理食塩水中に浸漬し、密封した。
平衡後、次いでフィルムを80℃のオーブン中に置いた。
3つのバイアルを、3、5、7、および14日後に取り出
し、乾燥重量および水含有量を重量測定により測定し
た。加水安定度は、14日でのテスト後の重量損失%とし
て記録した。重量損失が低いことが最も望ましい。実験
的に、得られたヒドロゲルについて、7%またはそれ以
下の重量損失を有するヒドロゲルが安定していると見な
されることが決定された。メタクリル酸2部で改変した
ポリウレタンヒドロゲルフィルムと、実施例2に記載の
ように両性ミックス2部で改変したポリウレタンヒドロ
ゲルフィルムとを比較した。
メタクリル酸 両性 加水分解14日の重量損失% 11.5 2.9 実施例8 リゾチーム取り込みテスト このテストは、標準緩衝生理食塩水(5グラム)を含
むバイアル中で、既知の重量(通常30〜40mg)のヒドロ
ゲルフィルムを500ppmのリゾチームと7日間攪拌するこ
とにより行った。溶液中に残留しているリゾチームの量
をUV分光法により測定し、リゾチーム取り込みを、テス
ト中の参考としてポリ(ヒドロキシエチルメタクリレー
ト)ヒドロゲルフィルムを用いて、ヒドロゲルフィルム
1ミリグラム当りのリゾチームマイクログラムとして記
録した。コントロールヒドロゲル、両性混合物で改変し
たヒドロゲル、およびメタクリル酸で改変したヒドロゲ
ルのリゾチーム取り込みを以下に記載した。
むバイアル中で、既知の重量(通常30〜40mg)のヒドロ
ゲルフィルムを500ppmのリゾチームと7日間攪拌するこ
とにより行った。溶液中に残留しているリゾチームの量
をUV分光法により測定し、リゾチーム取り込みを、テス
ト中の参考としてポリ(ヒドロキシエチルメタクリレー
ト)ヒドロゲルフィルムを用いて、ヒドロゲルフィルム
1ミリグラム当りのリゾチームマイクログラムとして記
録した。コントロールヒドロゲル、両性混合物で改変し
たヒドロゲル、およびメタクリル酸で改変したヒドロゲ
ルのリゾチーム取り込みを以下に記載した。
コントロール 両性 MA リゾチーム取り込み 5 9 24 高レベルのリゾチーム取り込みは、コンタクトレンズ
においては望ましくない。このような取り込みは視力の
鋭敏性を低下させ、他の眼に生理学上の副作用を生じ得
る。ぬれ性を改良するためにイオン性モノマーをシリコ
ーン含有ヒドロゲルに加えることが望ましいが、リゾチ
ーム取り込みレベルは低いレベルであるべきである。両
性モノマーは等モル量の酸およびアミンを含有してお
り、このため得られるヒドロゲルレンズは正味のチャー
ジをもたらさない。このことにより、両性化合物のイオ
ン性質がシリコーン含有ヒドロゲルのぬれ性を改良する
にも関わらず、リゾチーム取り込みが低いレベルになる
と考えられる。
においては望ましくない。このような取り込みは視力の
鋭敏性を低下させ、他の眼に生理学上の副作用を生じ得
る。ぬれ性を改良するためにイオン性モノマーをシリコ
ーン含有ヒドロゲルに加えることが望ましいが、リゾチ
ーム取り込みレベルは低いレベルであるべきである。両
性モノマーは等モル量の酸およびアミンを含有してお
り、このため得られるヒドロゲルレンズは正味のチャー
ジをもたらさない。このことにより、両性化合物のイオ
ン性質がシリコーン含有ヒドロゲルのぬれ性を改良する
にも関わらず、リゾチーム取り込みが低いレベルになる
と考えられる。
実施例9 接触角測定 実施例1および2で調製したフィルムの表面の接触角
を固定泡法(captive bubble technique)により測定し
た。フィルムを緩衝生理食塩水溶液中に浸漬し、空気の
泡をフィルムの下面に接触させた。レンズおよび泡表面
の交差により作られた角度をゴニオメーターを用いて測
定した。接触角が低いことにより、親水性、すなわちフ
ィルム表面ぬれ性が高いことが示される。コントロール
ヒドロゲルフィルムの接触角と、両性化合物2部で改変
したフィルム(実施例2)の接触角とを比較した。
を固定泡法(captive bubble technique)により測定し
た。フィルムを緩衝生理食塩水溶液中に浸漬し、空気の
泡をフィルムの下面に接触させた。レンズおよび泡表面
の交差により作られた角度をゴニオメーターを用いて測
定した。接触角が低いことにより、親水性、すなわちフ
ィルム表面ぬれ性が高いことが示される。コントロール
ヒドロゲルフィルムの接触角と、両性化合物2部で改変
したフィルム(実施例2)の接触角とを比較した。
コントロール 両性 接触角 38 18 実施例10 ポリウレタンレンズの注型成形 実施例1および2に記載の組成物のポリウレタンモノ
マーミックスを、孔サイズが1.2X10-6mの使い捨てフィ
ルターを通して濾過し、無菌化バイアル中に入れた。不
活性窒素雰囲気下でアプリケーターを通して、60〜90μ
lのミックスを無菌化プラスチック型(レンズの前表面
に対する)に注入し、次いで第2のプラスチック型(レ
ンズの後表面を形成する)を被覆した。次いで、型を圧
縮し、紫外線(4200マイクロワット)の存在下で90分間
硬化させた。型を機械的に開き、エタノール水の入った
ビーカーに入れた。10〜50分内でレンズを型から外し
た。次いでレンズを48時間エタノール抽出し、蒸留水中
で4時間煮沸し、化粧用品質および寸法について検査し
た。検査に合格したレンズを眼上評価(on−eye evalua
tion)の前にリン酸緩衝生理食塩水中で加熱殺菌した。
マーミックスを、孔サイズが1.2X10-6mの使い捨てフィ
ルターを通して濾過し、無菌化バイアル中に入れた。不
活性窒素雰囲気下でアプリケーターを通して、60〜90μ
lのミックスを無菌化プラスチック型(レンズの前表面
に対する)に注入し、次いで第2のプラスチック型(レ
ンズの後表面を形成する)を被覆した。次いで、型を圧
縮し、紫外線(4200マイクロワット)の存在下で90分間
硬化させた。型を機械的に開き、エタノール水の入った
ビーカーに入れた。10〜50分内でレンズを型から外し
た。次いでレンズを48時間エタノール抽出し、蒸留水中
で4時間煮沸し、化粧用品質および寸法について検査し
た。検査に合格したレンズを眼上評価(on−eye evalua
tion)の前にリン酸緩衝生理食塩水中で加熱殺菌した。
実施例11 臨床評価 実施例10に記載の注型成形レンズを6人の被験者で評
価した。各ケースにおいて、一方の眼にポリ(HEMA)レ
ンズを装着し、他方の眼にテストレンズを装着した。レ
ンズは、装着後の最低1時間後、最適には6時間後、ぬ
れ性および表面付着性に対して分析した。ぬれ性評定尺
度は0〜4で表し、0は涙フィルムにより前表面の3分
の2が全く濡れていないことを示し、4は完全に濡れて
いることを示す。付着尺度もまた0〜4で表し、0は表
面付着が全くないことを示し、4は直径0.5mmまたはそ
れ以上の複数の付着が生じていることを示す。実施例1
に従って調製したコントロール処方物から製造されたレ
ンズについての結果は、装着1時間後のぬれ性が2.0で
あり、付着性が1.6であった。両性モノマー混合物2部
を含むレンズについては、その結果は、装着6時間後の
ぬれ性評定が3.0であり、付着性評定が1.0であった。こ
の結果から、両性混合物を含むレンズが、対照レンズお
よび臨床的に高く受け入れられているレンズよりも優れ
た特性を有することが示される。
価した。各ケースにおいて、一方の眼にポリ(HEMA)レ
ンズを装着し、他方の眼にテストレンズを装着した。レ
ンズは、装着後の最低1時間後、最適には6時間後、ぬ
れ性および表面付着性に対して分析した。ぬれ性評定尺
度は0〜4で表し、0は涙フィルムにより前表面の3分
の2が全く濡れていないことを示し、4は完全に濡れて
いることを示す。付着尺度もまた0〜4で表し、0は表
面付着が全くないことを示し、4は直径0.5mmまたはそ
れ以上の複数の付着が生じていることを示す。実施例1
に従って調製したコントロール処方物から製造されたレ
ンズについての結果は、装着1時間後のぬれ性が2.0で
あり、付着性が1.6であった。両性モノマー混合物2部
を含むレンズについては、その結果は、装着6時間後の
ぬれ性評定が3.0であり、付着性評定が1.0であった。こ
の結果から、両性混合物を含むレンズが、対照レンズお
よび臨床的に高く受け入れられているレンズよりも優れ
た特性を有することが示される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バリント,ポール エル.,ジュニア アメリカ合衆国 ニューヨーク 14534, ピッツフォード,ファーム フィールド レイン 1 (56)参考文献 特開 昭58−132725(JP,A) 特開 平3−35014(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 1/00 - 101/16 C08F 30/08 C08F 230/08 C08F 290/06 G02B 1/04
Claims (28)
- 【請求項1】ぬれ性のシリコーン含有ヒドロゲル組成物
を製造する方法であって、該方法は以下の(a)および
(b)の工程を包含する: (a)酸含有コモノマーおよびアミン含有コモノマーを
含有する両性の等モル混合物と、少なくとも1種のシリ
コーン含有モノマーとを合わせてモノマーミックスとす
る、工程; (b)工程(a)で得られたモノマーミックスを硬化さ
せ、シリコーン含有ヒドロゲル組成物を形成する工程。 - 【請求項2】前記シリコーン含有モノマーが、ウレタン
含有プレポリマーである、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】前記シリコーン含有モノマーが、エチレン
性末端のポリシロキサン含有プレポリマーである、請求
項1に記載の方法。 - 【請求項4】前記酸含有コモノマーが、メタクリル酸、
3−メタクリル−β−アラニン、3−アクリル−β−ア
ラニン、α−メタクリルアミドアルカン酸、2−アクリ
ルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリル
酸、イタコン酸、マレイン酸および2−アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸からなる群より選択さ
れる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】前記アミン含有コモノマーが、3−(N,N
−ジメチルアミノ)プロピルメタクリルアミド、および
2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルメタクリレートか
らなる群より選択される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】前記シリコーン含有モノマーが以下の式で
表されるポリ(オルガノシロキサン)プレポリマーであ
る請求項1に記載の方法: ここで、 Aは、活性化不飽和基であり; 各R3〜R6は、独立して、1〜18個の炭素原子を有し、炭
素原子間にエーテル結合を有し得る1価の炭化水素ラジ
カルまたはハロゲン置換の1価の炭化水素ラジカルから
なる群より選択され; R7は、1〜22個の炭素原子を有する二価の炭化水素ラジ
カルであり;そして nは、0、または1または1より大きい整数である。 - 【請求項7】前記シリコーン含有プレポリマーが、以下
の式を有するかさ高いポリシロキサニルアルキル(メ
タ)アクリル系モノマーである請求項1に記載の方法: ここで、 Xは、0またはNRであり; 各Rは、独立して、水素またはメチルであり;そして 各R1は、独立して、低級アルキル基またはフェニル基で
あり;そして fは、1または3〜10である。 - 【請求項8】前記かさ高いポリシロキサニルアルキル
(メタ)アクリレートプレポリマーが、メタクリロキシ
プロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、ペンタ
メチルジシロキサニルメチルメタクリレート、トリス
(トリメチルシロキシ)メタクリロキシプロピルシラ
ン、およびメチルジ(トリメチルシロキシ)メタクリロ
キシメチルシランからなる群より選択される、請求項7
に記載の方法。 - 【請求項9】前記シリコーン含有プレポリマーが、以下
のスキーム表示を有するウレタン含有プレポリマーであ
る請求項1に記載の方法: ここで、 Dは、6〜30個の炭素原子を有する、アルキルジラジカ
ル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキ
ルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキルアリ
ールジラジカルを表し; Gは、1〜40個の炭素原子を有し、そして主鎖中にエー
テル、チオまたはアミン結合を含有し得るアルキルジラ
ジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロア
ルキルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキル
アリールジラジカルを表し; ★は、ウレタン結合またはウレイド結合を表し; aは、少なくとも1であり; A"は、以下の式の二価のポリマー性ラジカルを表し: ここで、RSおよびRS'は、独立して、1〜10個の炭素原
子を有し、炭素原子間にエーテル結合を含有し得るアル
キルまたはフルオル置換アルキル基を表し; mは、少なくとも1であり;そして Pは、重量400〜10,000の部分を提供し; EおよびE'は、独立して、以下の式で表される重合可能
な不飽和有機ラジカルを表し: ここで、R14は、1〜10個の炭素原子を有する二価アル
キレンラジカルを表し; R12は、HまたはCH3を表し; R13は、H、(C1〜C6)アルキルラジカル、または、Y
が−O−、−S−または−NH−であり、そしてR15が1
〜12個の炭素原子を有するアルキルラジカルである−CO
−Y−R15基であり; Xは、−CO−または−OCO−であり; Zは、−O−または−NH−であり; Arは、6〜30個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを表
し; wは、0〜6であり; xは、0または1であり; yは、0または1であり;そして zは、0または1である。 - 【請求項10】前記ウレタン含有プレポリマーが以下の
式で表される請求項9に記載の方法: ここで、 R16は、ジイソシアネートのイソシアネート基を除去し
た後のジラジカルであり、そしてm、pおよびaは上記
で定義されたものと同一である。 - 【請求項11】酸含有コモノマーおよびアミン含有コモ
ノマーの両性等モル混合物と、少なくとも1種のシリコ
ーン含有モノマーとを含有するシリコーン含有ヒドロゲ
ル組成物。 - 【請求項12】前記シリコーン含有モノマーが、ウレタ
ン含有プレポリマーである、請求項11に記載のヒドロゲ
ル組成物。 - 【請求項13】前記シリコーン含有モノマーが、エチレ
ン性末端のポリシロキサン含有プレポリマーである、請
求項11に記載のヒドロゲル組成物。 - 【請求項14】前記酸含有コモノマーが、メタクリル
酸、3−メタクリル−β−アラニン、3−アクリル−β
−アラニン、α−メタクリルアミドアルカン酸、2−ア
クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリ
ル酸、イタコン酸、マレイン酸および2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸からなる群より選択
される、請求項11に記載のヒドロゲル組成物。 - 【請求項15】前記アミン含有コモノマーが、3−(N,
N−ジメチルアミノ)プロピルメタクリルアミド、およ
び2−(N,N−ジメチルアミノ)エチルメタクリレート
からなる群より選択される、請求項11に記載のヒドロゲ
ル組成物。 - 【請求項16】前記シリコーン含有モノマーが以下の式
で表されるポリ(オルガノシロキサン)プレポリマーで
ある請求項11に記載のヒドロゲル組成物: ここで、 Aは、活性化不飽和基であり; 各R3〜R6は、独立して、1〜18個の炭素原子を有し、炭
素原子間にエーテル結合を有し得る1価の炭化水素ラジ
カルまたはハロゲン置換の1価の炭化水素ラジカルから
なる群より選択され; R7は、1〜22個の炭素原子を有する二価の炭化水素ラジ
カルであり;そして nは、0、または1または1より大きい整数である。 - 【請求項17】前記シリコーン含有プレポリマーが、以
下の式を有するかさ高いポリシロキサニルアルキル(メ
タ)アクリル系プレポリマーである請求項11に記載のヒ
ドロゲル組成物: ここで、 Xは、0またはNRであり; 各Rは、独立して、水素またはメチルであり;そして 各R1は、独立して、低級アルキル基またはフェニル基で
あり;そして fは、1または3〜10である。 - 【請求項18】前記かさ高いポリシロキサニルアルキル
(メタ)アクリル系プレポリマーが、メタクリロキシプ
ロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、ペンタメ
チルジシロキサニルメチルメタクリレート、トリス(ト
リメチルシロキシ)メタクリロキシプロピルシラン、お
よびメチルジ(トリメチルシロキシ)メタクリロキシメ
チルシランからなる群より選択される、請求項17に記載
のヒドロゲル組成物。 - 【請求項19】前記シリコーン含有モノマーが、以下の
スキーム表示を有するウレタン含有プレポリマーである
請求項11に記載のヒドロゲル組成物: ここで、 Dは、6〜30個の炭素原子を有するアルキルジラジカ
ル、アルキルシクロアルキルジラジカル、シクロアルキ
ルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキルアリ
ールジラジカルを表し; Gは、1〜40個の炭素原子を有し、そして主鎖中にエー
テル、チオまたはアミン結合を含有し得るアルキルジラ
ジカル、シクロアルキルジラジカル、アルキルシクロア
ルキルジラジカル、アリールジラジカルまたはアルキル
アリールジラジカルを表し; ★は、ウレタン結合またはウレイド結合を表し; aは、少なくとも1であり; A"は、以下の式の二価のポリマー性ラジカルを表し: ここで、RSおよびRS'は、独立して、1〜10個の炭素原
子を有し、炭素原子間にエーテル結合を含有し得るアル
キルまたはフルオル置換アルキル基を表し; mは、少なくとも1であり;そして Pは、重量400〜10,000の部分を提供し; EおよびE'は、独立して、以下の式で表される重合可能
な不飽和有機ラジカルを表し: ここで、R14は、1〜10個の炭素原子を有する二価アル
キレンラジカルを表し; R12は、HまたはCH3を表し; R13は、H、(C1〜C6)アルキルラジカル、またはYが
−O−、−S−または−NH−であり、そしてR15が1〜1
2個の炭素原子を有するアルキルラジカルである−CO−
Y−R15基であり; Xは、−CO−または−OCO−であり; Zは、−O−または−NH−であり; Arは、6〜30個の炭素原子を有する芳香族ラジカルを表
し; wは、0〜6であり; xは、0または1であり; yは、0または1であり;そして zは、0または1である。 - 【請求項20】前記ウレタン含有プレポリマーが以下の
式で表される請求項19に記載のヒドロゲル組成物: ここで、R16は、ジイソシアネートのイソシアネート基
を除去した後のジラジカルであり、そしてm、pおよび
aは上記で定義されたものと同一である。 - 【請求項21】前記シリコーン含有モノマーがα,ωビ
ス(メタクリロキシブチル)ポリシロキサンである、請
求項11に記載のヒドロゲル組成物。 - 【請求項22】前記シリコーン含有モノマーがα,ωビ
ス(メタクリロキシブチル)ポリシロキサンであり、前
記酸含有モノマーがメタクリル酸であり、そして前記ア
ミン含有モノマーが3−(N,N−ジメチルアミノ)プロ
ピルメタクリルアミドである、請求項11に記載のヒドロ
ゲル組成物。 - 【請求項23】前記シリコーン含有モノマーがα,ωビ
ス(メタクリロキシブチル)ポリシロキサンであり、前
記酸含有モノマーが2−アクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸であり、そして前記アミン含有モノマ
ーが3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピルメタクリル
アミドである、請求項11に記載のヒドロゲル組成物。 - 【請求項24】前記シリコーン含有モノマーがα,ωビ
ス(メタクリロキシブチル)ポリシロキサンであり、前
記酸含有モノマーがアクリル酸であり、そして前記アミ
ン含有モノマーが3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピ
ルメタクリルアミドである、請求項11に記載のヒドロゲ
ル組成物。 - 【請求項25】前記シリコーン含有モノマーがウレタン
含有プレポリマーであり、前記酸含有モノマーが2−ア
クリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸であり、
そして前記アミン含有モノマーが3−(N,N−ジメチル
アミノ)プロピルメタクリルアミドである、請求項11に
記載のヒドロゲル組成物。 - 【請求項26】前記シリコーン含有モノマーがウレタン
含有プレポリマーであり、前記酸含有モノマーがアクリ
ル酸であり、そして前記アミン含有モノマーが3−(N,
N−ジメチルアミノ)プロピルメタクリルアミドであ
る、請求項11に記載のヒドロゲル組成物。 - 【請求項27】請求項11に記載のヒドロゲル組成物から
形成される生体医学的なデバイス。 - 【請求項28】請求項11に記載のヒドロゲル組成物から
形成されるコンタクトレンズ。
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---|---|---|---|
US75864791A | 1991-09-12 | 1991-09-12 | |
US758,647 | 1991-09-12 | ||
US92227892A | 1992-07-30 | 1992-07-30 | |
US922,278 | 1992-07-30 | ||
PCT/US1992/007468 WO1993005085A1 (en) | 1991-09-12 | 1992-09-01 | Wettable silicone hydrogel compositions and methods |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH07502547A JPH07502547A (ja) | 1995-03-16 |
JP3327471B2 true JP3327471B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=27116554
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