JP3502140B2 - 抗菌性第４級アンモニウム基含有重合体、その組成物及び該重合体を製造するために用いられるモノマー - Google Patents

抗菌性第４級アンモニウム基含有重合体、その組成物及び該重合体を製造するために用いられるモノマー

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、第４級アンモニウム基
含有有機シリコン重合体及びこれら重合体を製造するた
めに用いられる新規モノマーに関する。更に、本発明
は、そのような重合体及びモノマーの製造方法にも関す
る。本発明の重合体は、例えばコンタクトレンズを消毒
するための溶液中の抗菌性物質として幅広い用途におい
て抗菌性物質として用いることができ、及びこれら重合
体のある種のものは、コンタクトレンズなどの固体構造
を製造するするために使用することができる。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】コンタ
クトレンズは、典型的には親水性又は部分的に親水性の
プラスチック材料から作られている。これらの材料は、
水を吸収するための高い受容量を有しており、膨張して
軟い塊り又はヒドロゲルとなる。このヒドロゲルは優れ
た機械的特性、完全な透明度、優れた形状保持性及び沸
騰水中における崩壊に対する高い抵抗性により特徴づけ
られる。そのような親水性又は部分親水性プラスチック
材料は、米国特許第(A)-2,976,576 号、 (A)-3,499,862
号及び(A)-3,503,942 号などの特許中に記載されてい
る。これらの特許は、とりわけ所謂ソフトコンタクトレ
ンズの製造を開示している。
【０００３】前記親水性材料から作られたソフトコンタ
クトレンズの洗浄に関連する問題の一つは、そのような
レンズの消毒及び洗浄における問題である。これらのレ
ンズは、ヒドロゲルの総重量に基づいて約３８重量％以
上の水分という高い水分吸収容量を有する。そのため
に、コンタクトレンズの消毒に用いられる化合物は、し
ばしば吸収され、そして濃縮さえも起こり得て、そして
後に眼球上にソフトコンタクトレンズを装着した時に放
出される。勿論この事実は、コンタクトレンズを損傷又
は汚染し、そして敏感な眼球細胞に危害を与える可能性
がある。コンタクトレンズの消毒に典型的に用いられる
このような保存剤又は消毒剤は、例えばクロロヘキシジ
ン又はチメロザールなどの物質であってよい。
【０００４】これらの問題を克服するために、抗菌作用
を有する第４級アンモニウム基含有重合体のような材料
がレンズの消毒に用いられる。抗菌性重合体を使用する
利点は、それらが大きな分子サイズを有すること、及び
ソフトコンタクトレンズ中に浸透若しくは吸収されにく
いこと、及び低毒性傾向のためである。
【０００５】そのような重合体の例は、繰り返しビニル
ベンゼンアンモニウム単位を有する重合体の第４級アン
モニウム化合物である。そのような重合体は、米国特許
第(A)-4,482,680 号中に開示されている。これらの重合
体は、それらが比較的水溶性に乏しいという欠点を有す
る。
【０００６】コンタクトレンズの消毒に用いられる重合
体の他の例は、米国特許第(A)-4,615,882 号中に開示さ
れている有機シリコン第４級アンモニウム化合物であ
る。これらの重合体は、加水分解しうる基を有する有機
シリコン第４級アンモニウム塩を、該加水分解しうる基
と反応しうるポリビニルアルコールのような水溶性高分
子量の有機重合体と反応させることにより製造される。
米国特許第(A)-4,615,882 号に開示されている親水性重
合体は、シリコーン及び本発明中で必要とされるような
第４級アンモニウム成分を有しているが、この特許中に
開示されている重合体の製造は、例えばシリコン−酸素
−炭素結合などの加水分解的に不安定な結合の形成をも
たらす。そのようなＳｉ−Ｏ−Ｃ結合は不安定であり、
経時的に分解し、そしてそのような結合の存在は毒性問
題の要因となる。
【０００７】本発明は、米国特許第(A)-4,615,882 号の
シリコン−酸素−炭素結合のような不安定結合を持たな
いで抗菌作用を有する第４級アンモニウム基含有有機シ
リコン重合体に関するので、従って時間の経過と共に生
じるこれらの化合物の分解に起因する毒性問題が解消さ
れている。
【０００８】本発明の抗菌性重合体は、ソフトコンタク
トレンズの処理、特にはそのようなレンズの装着及び取
り扱い時にレンズ上に形成し易い蛋白質性付着物を取り
除くための洗浄及び消毒に適している。
【０００９】本発明の重合体は、コンタクトレンズの重
合体マトリックスに非重合有機分子と同様の迅速さをも
って浸透しないそのような分子サイズの重合体であり、
浸透する時には、該非重合化合物よりも毒性は低い。従
って、それらは、その使用時にレンズに浸透し、濾過さ
れそして眼球軟組織に損傷を与えうる非重合材料のよう
にレンズを損傷したり又は眼球を傷つけることは少な
い。
【００１０】本発明の有機シリコン第４級アンモニウム
化合物は、典型的には溶液、特にはコンタクトレンズを
消毒するため及びレンズの消毒にかなりな量において用
いられる水性溶液中に溶解又は分散することができる。
本発明の重合体は、それらが高い水溶性を有し、そのた
めに、それらがより容易に水溶液に溶解するとある米国
特許第(A)-4,482,680 号であるSheldon 特許中に開示さ
れているポリ（ビニルベンジル第４級アンモニウム）ハ
ロゲン化合物構造よりも有利である。本発明による溶液
は、好ましくは、溶液、場合により、目に非毒性、すな
わち使用に際し目に安全である有機溶媒を含む溶液に基
づいた水性のものである。
【００１１】本発明の第４級アンモニウム含有有機シリ
コン化合物は、特にソフトレンズの消毒に適しているけ
れども、その抗菌特性が有効である他の用途、すなわち
毛髪保護及び他の局所的製薬学的生成物においても用い
ることができる。特殊な用途は、皮膚治療保護処理及び
身体用防臭剤又は抗菌剤としての用途であることができ
る。さらに、本生成物は、各種洗浄剤成分に配合するこ
とができ、家庭及び病院用消毒剤を形成することができ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第４級アンモニ
ウム基含有有機シリコン重合体は、下記の一般構造式
（Ｉ）：
【００１３】
【化１５】
【００１４】（式中、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3 は、独立し
て、Ｈ、Ｃ1 −Ｃ7 アルキル又は−ＣＯＯＲ13（ここ
で、Ｒ13はＨ又はＣ1 −Ｃ4 アルキルである）であり；
ｚ1 及びｚ2 は、独立して、０又は１であり；Ｌa は、
−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa ）−、又は結合で
あり；Ｌa1は、結合、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ
（Ｒa）−、−Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｎ（Ｒa ）
Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa ）−又は−Ｎ（Ｒa ）Ｃ（Ｏ）Ｏ−
（ここで、Ｒa は水素又はＣ1 −Ｃ8 アルキルである）
であり；Ｒ10は、Ｃ1 −Ｃ20脂肪族基、Ｃ3 −Ｃ25脂環
式基又はＣ6 −Ｃ20アリール（ここで、それぞれの基は
５個までのハロゲンで置換されていてもよい）である
か、又は−（ＣＨ2 ＣＨ（Ｒa ）Ｏ）j −（ここで、ｊ
は１ないし５０の整数であり、そしてＲa は上記と同義
である）であり；Ｒ4 及びＲ7 は、独立して、−Ｃ2 −
Ｃ8 アルキレンのようなＣ2 −Ｃ10脂肪族基、−Ｃ1 −
Ｃ4 アルキレン−（オキシ−Ｃ1 −Ｃ4 アルキレン）g
−（ここで、ｇは１ないし１０の整数である）、−Ｃ1
−Ｃ4 アルキレン−ＯＣＨ2 −（ヒドロキシＣ1 −Ｃ4
アルキレン）−ＣＨ2 −、炭素原子数２５個までの環状
脂肪族及び炭素原子数２５個までのアリールから選択さ
れる２価の基であり；ｙは、１ないし１０の整数であ
り；Ｒ5 及びＲ6 は、独立して、Ｃ1 −Ｃ8 アルキル、
Ｃ6 −Ｃ25アリール、又はＣ6 −Ｃ25脂環式基（これら
は１個以上のハロゲン、ヒドロキシル、Ｃ1 −Ｃ4 アル
キル、カルボキシ又はＣ1 −Ｃ12ペルハロアルキルで置
換されていてもよい）であるか、又はＲ5 及びＲ6 は、
−Ｓｉ（ＯＳｉＣＨ3 ）3 であってよく；Ｒ8及びＲ9
は、独立して、Ｃ1 −Ｃ24アルキル、Ｃ3 −Ｃ24脂環式
基又はＣ6 −Ｃ25アリール（ここで、これらの基は、そ
れぞれ、Ｃ1 −Ｃ4 アルキル、カルボキシ、Ｃ1 −Ｃ12
ペルハロアルキルから選ばれた１ないし１１個の基で置
換されていてもよい）であるか、又はＲ8 及びＲ9 は、
（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）x Ｈ単位（ここで、ｘは１ないし１
０の整数である）であってもよく、そしてＸは、眼科的
に許容しうる対イオンである）で示されるモノマーの単
独又は共重合により製造することができる。
【００１５】眼科的に許容しうる対イオンＸは、好まし
くは例えばハロゲン、ヒドロキシル、アセテート、ＳＯ
4 2-、ＣＯ3 2- 又はＰＯ4 3- である。定義されていない
場合には、２価のＣ1 −Ｃ20脂肪族基は、好ましくはＣ
1 −Ｃ10 アルキレン、より好ましくはＣ1 −Ｃ6 アル
キレンである。同じく脂環式基は、すべて好ましくは３
ないし２５個の炭素原子を有する基、より好ましくは６
ないし１０個の炭素原子を含むシクロアルキル基であ
り、及びより好ましくは、例えばシクロアルキルと低級
アルキルの結合物を含む５ないし７員環の脂環式基であ
る。好ましいシクロアルキルは、シクロヘキシルであ
る。同じく、アリール基は、好ましくは６ないし２５個
の炭素原子、より好ましくは６ないし１０個の炭素原子
を有する。好ましいアリール基は、フェニルである。ハ
ロゲンは、例えばフッ素、塩素又は臭素であり、フッ
素、塩素が好ましい。
【００１６】式（Ｉ）：（式中、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3
は、独立して、ハロゲン又はＣ1 −Ｃ 4 アルキルであ
り、ｚ1 及びｚ2 は、独立して、Ｏ又は１であり；Ｌa
は、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−又は結合であり；Ｌa1は、結合、−
Ｎ（Ｒa ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa ）−又は−Ｎ（Ｒa ）Ｃ
（Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒa はＨ又はＣ1 −Ｃ4 アルキル
である）であり；Ｒ10は、２価の，Ｃ1 −Ｃ6 アルキレ
ン、又はフェニレン基であり、Ｒ4 及びＲ7 は、独立し
て．２価のＣ4 −Ｃ6 アルキレンであり；ｙは、１ない
し１０、好ましくは１ないし５の整数であり；Ｒ5 及び
Ｒ6 は、独立して，Ｃ1 −Ｃ4 アルキルであり；Ｒ8 及
びＲ9 は、独立して，Ｃ1 −Ｃ24アルキルであり、そし
てＸは、眼科的に許容しうる対イオンである）で示され
るそのようなモノマーが好ましい。
【００１７】上記モノマーの典型的かつ好ましい構造
は、下記の式（II）：
【００１８】
【化１６】
【００１９】３−メタクリルオキシプロピルテトラメチ
ルジシロキサニルプロピルジメチルオクタデシルアンモ
ニウムクロライド（ＭＡＤＡＣ）、式（III ）（IV）又
は（Ｖ）：
【００２０】
【化１７】
【００２１】で示される式を有する。
【００２２】有機シリコン重合体を製造するために用い
られる本発明の新規モノマーは、本発明の別の実施態様
である。これら新規モノマーの代表的製造手順の記載を
下記に書写する。以下は、本発明の水溶性重合体及びコ
ンタクトレンズ材料の製造に用いられる代表的かつ好ま
しいモノマーである式（II）のＭＡＤＡＣモノマーの製
造スキームである。
【００２３】工程１：式（IIＡ）：
【００２４】
【化１８】
【００２５】で示される化合物を式（IIＢ）：
【００２６】
【化１９】
【００２７】で示される化合物と水の存在下において反
応させ、式（IIＣ）：
【００２８】
【化２０】
【００２９】で示される化合物及び副生成物としての塩
酸を生成させる。
【００３０】工程２：式（IIＣ）の化合物を過剰のＮＨ
3 と反応させ、式（IIＤ）：
【００３１】
【化２１】
【００３２】で示される化合物を生成させる。
【００３３】工程３：式（IIＤ）の該化合物を過剰のＣ
Ｈ3 Ｂｒと反応させ、式（IIＥ）：
【００３４】
【化２２】
【００３５】で示される化合物を生成させる。
【００３６】工程４：式（IIＥ）の化合物をＣ18Ｈ37Ｃ
ｌを用いて四級化し、式（II）：
【００３７】
【化２３】
【００３８】（ＭＡＤＡＣ）で示される化合物を生成さ
せる。
【００３９】工程１の反応条件は変化させることができ
るが、それは通常好ましくは幾分酸性の水溶液中、周囲
温度ないし約４０o Ｃにおいて行われる。
【００４０】工程２のアミンとの反応は、好ましくは水
性溶液中、約０o Ｃないしおよそ周囲温度、及び好まし
くは約０o Ｃないし約２０o Ｃにおいて行われる。この
反応は、概して大気圧下において行われるが、必要であ
れば高気圧下、高温度においてさえ行うことができる。
【００４１】工程３は、好ましくは適切な有機溶媒中、
特には例えばトルエン、ベンゼンなどの不活性有機溶媒
中において、およそ室温ないし約４０o Ｃの反応温度に
おいて行われる。
【００４２】工程４は、溶媒中、好ましくは室温又は周
囲温度において行うことができる。溶媒には、トルエ
ン、ベンゼンなどのそのような有機溶媒及び典型的に用
いられる他の不活性溶媒を含む。反応条件は、反応体の
性質、用いられる溶媒、気圧条件などに従って変化す
る。上記の条件は、典型的に用いられる条件である。
【００４３】一般式（Ｉ）の他のモノマーは、上記工程
１ないし４において述べられたようなＭＡＤＡＣモノマ
ーの製造に用いられる同様の反応スキームに従うことに
より製造することができる。
【００４４】上記の一般式（Ｉ）の４級化モノマーは、
それらを単独重合又は共重合することで目的の重合体構
造を製造することができる。モノマー類は、典型的には
窒素又はアルゴン、無酸素などの不活性雰囲気中におい
て重合される。重合は、すなはち典型的にはモノマーの
重量に基づいて約０．０１ないし０．５重量％の反応を
開始するに足る量の、過酸化物又はアゾビスイソブチロ
ニトリル（ＡＩＢＮ）のような重合開始剤による方法に
より開始することができる。反応は、例えばアルコー
ル、トルエン、ベンゼン、テトラヒドロフラン又はメチ
ルエチルケトンのようなケトンなどの溶媒の存在下にお
いて行うことができる。反応は、上昇した温度及び好ま
しくは約４０ないし約１５０o Ｃの温度又は好ましくは
溶媒の還流温度において反応溶液を加熱することにより
行うことができる。温度は、反応溶液中に存在するモノ
マー類及び他材料に従って変化する。
【００４５】また、反応は、反応溶液を紫外線源に曝す
にとにより行い、目的生成物を生成させることができ
る。反応は、重合が完了するに足る時間において行わ
れ、約１００時間又はそれ以上の時間において行うこと
ができる。重合反応に用いられる重合開始剤は、用いら
れるエネルギー源の種類に依存し、熱エネルギー源に対
応する紫外線源が用いられる場合は、他種の開始剤でも
よい。
【００４６】上記式（Ｉ）のモノマーは、単独重合又は
適切なコモノマーと共重合することができる。従って、
この共重合反応は、第４級アンモニウム基含有有機シリ
コンモノマーと一つ又はそれ以上のコモノマーとの反応
を含む。
【００４７】共重合体は、一般式：−Ｍ−で示される共
重合単位を含むことができる。共重合単位は、所望の物
理的特性を達成し、水性又は非水媒体への溶解性を増加
し、より優れた各種溶媒への混和を達成し、又は分散性
を改善するために付加することができる。
【００４８】Ｍ単位の第１型は、例えばスチレンのよう
なビニル芳香族又は例えばエチレン、ブタジエンなどの
ような低級アルケン類又は低級アルカジエンなどを意味
する。Ｍ単位の第２型は、ビニルアセトアミド、ビニル
アミン、又はヒドロキシエチレン若しくは同様の水溶解
補助剤若しくは例えばドデシルのようなアルキルなどの
疎水性物質で４級化されたビニルアミン類、又は３つの
長鎖アルキル疎水性物質若しくは３つの低級アルキル若
しくはヒドロキシアルキル親水性物質で４級化されたビ
ニルベンジルアミンを意味する。他の単位には、例えば
ビニルアセテート、ビニルアルコール、アクリル酸、ア
クリル酸エステル及びメタクリル酸エステル；アクリル
アミド及び４級化アクリルアミドなどのアクリルアミド
誘導体；Ｎ−ビニルイミダゾール及び４級化Ｎ−ビニル
イミダゾールなどのその誘導体；４−ビニルピリジン及
び４級化４−ビニルピリジンなどのその誘導体；Ｎ−ビ
ニルピロロリドン及びその誘導体；ポリエチレングリコ
ールのビニルベンジルエーテル及びそのモノアルキルエ
ーテルがある。これらの単位は、全て、それらを共重合
体の中に混入させるという方法において当技術分野で公
知である。もちろん２つ又はそれ以上のＭ単位の混合物
を用いることができる。本発明の文脈において用いられ
る用語「低級」は、好ましくは７個までの炭素原子、よ
り好ましくは４個までの炭素原子を有するラジカル又は
基としてを定義される。
【００４９】通常、Ｍ単位は、アリール、アルカリル、
炭素原子数６ないし８個のアラルキル類、炭素原子数１
ないし４個のアルキル類、アミド類、ヒドロキシル類、
カルボン酸類、及びそのエステル類、好ましくは低級ア
ルキルエステル類、窒素含有−５ないし６個の原子を含
む複素環式化合物及びアミン及びエーテル置換アリール
類、アルカリル類及びアラルキルから類から選ばれた、
そこからの懸垂基である０ないし２個の置換基を有する
炭素原子数２ないし６個のアルケン類又はアルケニルレ
ン類として分類することができる。
【００５０】Ｍ共重合体単位は、炭素原子数１ないし４
個のヒドロキシアルキル類のような親水基で４級化され
たビニルベンジルアミン、特には３つの２−ヒドロキシ
エチレン類（すなわちトリエタノールアミン構造を有す
る）で４級化されたビニルベンジルアミン類であってよ
い。そのような単位は、構造的には、式（III ａ）：
【００５１】
【化２４】
【００５２】（式中、ａは２ないし４、最も好ましくは
２である）で示される単位である。
【００５３】ここで意図されるコポリマー単位Ｍの他の
基は、ポリ（エチレングリコール）類のビニルベンジル
エーテル類又はそのモノ低級アルキルエーテル類、特に
はメチルエーテル類である。そのような単位は、構造的
には式（III ｂ）：
【００５４】
【化２５】
【００５５】（式中、ｂは１ないし１０、好ましくは１
ないし４であり、そしてＲ”はヒドロキシル又は例えば
メトキシ、エトキシ、プロポキシ又はブトキシなどの炭
素原子数１ないし４個のアルコキシのような低級アルコ
キシ、最も一般的にはメトキシである）で示される単位
である。
【００５６】上述のように、あらゆる相溶しうる共重合
体単位は、モノマー類（Ｉ）と重合させ、本発明の抗菌
性第４級基含有有機シリコンモノマー（Ｉ）を、主とし
てコンタクトレンズの消毒などを対象とする抗菌性効果
を達成するという本発明の目的に害を及ぼさない長さの
重合体構造中に組み込むことができる。
【００５７】本発明の重合体は、各種の架橋剤で架橋さ
せることができる。そのような架橋剤の例は、例えばア
リルメタクリレート、ジアリルイタコネート、モノアリ
ルイタコネート、ジアリルマレート、ジアリルフマレー
ト、ジアリルサクシネート、ジアリルフタレート、トリ
アリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジ
エチレングリコールビスアリルカーボネート、トリアリ
ルホスフェート、トリアリルトリメリテート、アリルビ
ニルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジアリルメラミンなどのアリル
化合物類；例えばジビニルベンゼン、Ｎ，Ｎ’−メチレ
ンビスアクリルアミド、エチレングリコールジメタクリ
レート、ネオペンチル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、ヘキサメチ
レンビスマレイミド、ジビニル尿素、ビスフェノールＡ
ビスメタクリレート、ジビニルアジペート、グリセリン
トリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレート、トリビニルトリメリテート、１，５−ペンタ
ジエン、１，３−ビス（４−メタクリルオキシブチル）
テトラメチルジシロキサン、ジビニルエーテル及びジビ
ニルスルホンなどのビニル化合物類；例えばヘキサメチ
レンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、
トルエンジイソシアネートなどの多価イソシアネートの
ようなヒドロキシル反応性化合物類；例えばグルタルア
ルデヒド及びグリオキサールなどのポリアルデヒド類；
グルタル酸及びシュウ酸などの多塩基酸類；例えばブタ
ンジエポキシド、ビニルシクロヘキサンジオキサイド及
びブタンジオールジグリシジルエーテルなどのポリエポ
キシド類；例えばジメチロール尿素及びジエチレングリ
コールなどのポリオール類（酸触媒）である。
【００５８】そのような架橋剤の量は、所望の目的に依
存し、通常は用いられるモノマーの重量に基づいて、架
橋剤の重量の約０．０１ないし１０重量％である。
【００５９】本発明の重合体は、好ましくは単独重合体
又は共重合体に対し、２，０００ないし約１，０００，
０００の範囲の平均分子量を有する。ここで用いられる
平均分子量は、光散乱測定法により測定されるような
（Ｍｗ）重量の平均分子量を意味する。
【００６０】繰り返し単位数、すなはちｍｅｒｓ単位
は、単独重合体において第４級アンモニウム基−含有有
機シリコンモノマーに対し約１０ないし約３，０００ｍ
ｅｒｓであるか、又は共重合体の場合においては、全て
のコモノマーの総単位数は、１０ないし約３，０００ｍ
ｅｒｓの範囲である。
【００６１】上記式（II）のＭＡＤＡＣモノマーを重合
することにより代表される本発明のモノマーの単独重合
体は、下記の式（Ｉ´）：
【００６２】
【化２６】
【００６３】（式中、ｎは１０ないし約３０００の整数
であり、Ｘは、眼科的に許容しうる対イオンである）に
より示される。上述のように、重合はＭＡＤＡＣモノマ
ーの反応性アルケン末端部において起こる。ｎ基は、上
述のように約１０ないし約３，０００ ｍｅｒｓの間に
おいて変化する。コモノマーＭは、同様に第４級アンモ
ニウム基含有モノマー構造のアルケン末端において反応
する。
【００６４】上記で論じられた重合及び共重合の方法
は、第４級アンモニウム基含有有機シリコンモノマーの
単独重合又は共重合に関するが、モノマーは、４級化以
前に単独重合するか又は共重合し、その後に続いて４級
化することができる。例えば、工程３（４級化工程の
前）において述べられた生成物は、重合することがで
き、その結果生成した重合体は、上記で述べられたモノ
マーの製造を目的とする工程４と同様にその後に４級化
される。
【００６５】本発明の重合体は、主にレンズ、特にはソ
フトレンズ（そこにおいては、抗菌性成分がソフトゲル
構造中に浸透することは避けられるべきである）を洗浄
するための眼科溶液中において用いられる。しかし溶液
組成物は、ハードコンタクトレンズ及び抗菌性抗生物質
及び保存剤が典型的には用いられるあらゆる表面上にお
いて用いることができる。さらに本発明の重合体は、強
度、柔軟性、高い酸素透過力、湿潤性及び光学的透明性
を有するコンタクトレンズの製造に用いることができ
る。
【００６６】コンタクトレンズなどの固体構造の製造に
は、好ましくは高分子量重合体が用いられ、及び特に好
ましくは上記に述べられたような所望の特性を得るに足
る度合いまで架橋された架橋重合体が用いられる。この
ようにして製造された目的のレンズは、レンズ上で成長
する細菌及び他の微生物の殺傷を助長するという抗菌的
特性を満たしているが、目に対して毒性又は害の無いも
のである。
【００６７】例えばここで提供される、ソフトコンタク
トレンズなどを消毒するための水溶液は、薬理学及び化
学的立場から、コンタクトレンズ保護のための抗菌性又
は消毒溶液中に通常含まれる代表的な成分と相溶し、そ
して系の毒性を著しく変更することはない。それらは哺
乳類への非常に低い毒性及び化学的安定性、無臭性及び
非揮発性、Pseudomonas aeroginosaにより代表されるよ
うな、目に対して危険性があると思われる広い範囲の微
生物に対する幅広い抗菌スペクトルを示している。それ
らは、ここで意図される使用濃度及び頻度において眼組
織に対して無毒かつ非刺激性である。
【００６８】更に本発明の組成物は、通常眼科用の目保
護液中に見いだされる他の成分との相溶性を有する。そ
れらは、取り扱い及び適用が容易であり、無気泡性であ
り、広い範囲のｐＨ濃度にあることができ、そして化学
的に安定である。しかし、それは、好ましくはｐＨ７
（プラスマイナス１単位）の溶液、及び等張溶液中にお
いて用いられ、そのためにイオン強度の不均衡性に起因
する浸透圧からの目に対する悪影響がない。
【００６９】本発明の実施において、コンタクトレンズ
の滅菌に関して、活性第４級アンモニウム基含有有機シ
リコン重合体は、抗病原菌溶液に抗菌性又は消毒特性を
与えるに足る量、例えばStaphylococus aureus、Escher
ichia coli、Prseudomonas aeruginosa 、及びAerobact
er aerogenusなどの細菌性微生物を破壊又は増殖を停止
するに足る量で溶液中に存在し、そしてそれは同時に目
に刺激又はレンズに損傷を与えない。
【００７０】本発明の抗菌性重合体は、例えばコンタク
トレンズなどの硬質表面の消毒剤として用いる場合、例
えば水性消毒液の重量に基づいて、０．００１重量％の
ような少量であってよい。上限は、該目的で用いられる
場合、長期間にわたり目に刺激を与えるか、及び／又は
ソフトコンタクトレンズに損傷を与える可能性のある因
子により決定される。上限は、水性消毒液の重量に基づ
いて、約０．５重量％であるが、実用範囲は、約０．０
０２ないし約０．１重量％である。
【００７１】本発明の実施において有効な代表的な消毒
溶液は、活性成分に加えて、緩衝液、安定剤及び等張化
剤を含むことができる。これらの添加的材料は、無毒性
であり、そしてコンタクトレンズを変形または損傷した
りすることなく、そしてそれらは、ｐＨを５．５より低
く又は８．５より高く（高い場合は眼組織に悪影響が生
じ得る）するものであってはならない。
【００７２】所望ならば、殺菌又は消毒効果を増すため
に消毒剤組成中に他の消毒剤を用いることができる。
【００７３】本発明の消毒液組成物は、重合体の抗菌効
果が望ましいとされる各種組成物中に用いることができ
る。従って、本明細書及び請求項中にある用途記載は、
ここで特別に記載される以外の用途範囲又は分野におい
て、そのような組成物又は重合体の用途を排除するもの
として解釈されるべきでない。
【００７４】
【実施例】下記の実施例は、説明のためのものであり、
ここに広く開示された基本的発明概念を制限するための
ものではない。温度は、摂氏度である。はじめの３例
は、本発明の抗菌性重合体の製造手順を具体的に説明す
るものである。
【００７５】例１：コンデンサー、窒素注入装置及び磁
気攪拌器付きの乾燥した２５０ml三つ口フラスコに、３
−メタクリルオキシプロピルテトラメチル−ジシロキサ
ニルプロピル−ジメチルオクタデシルアンモニウムクロ
ライド（ＭＡＤＡＣ）の５０％メタノール溶液：１０．
０２g 、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド：５．０１
g、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロ
パン−１−オン：０．１０g 及びメタノール１００mlを
加えた。混合物を攪拌し、５分間窒素を用いてパージし
た。次いで出口を密封し、反応系を周囲温度において９
６時間紫外光下に置いた。９６時間の終わりにおいて、
メタノールを回転蒸発により留去した。残留物をヘキサ
ン２００ml中において１８時間攪拌することにより精製
した。得られた固体を濾別し、精製処理を２回以上繰り
返した。
【００７６】例２：コンデンサー、窒素注入装置、磁気
攪拌器及び常温水循環装置付きの乾燥した２５０ml三つ
口、ウォータージャケットフラスコに、３−メタクリル
オキシプロピルテトラメチルジシロキサニルプロピルジ
メチルオクタデシルアンモニウムクロライド（ＭＡＤＡ
Ｃ）の５０％メタノール溶液：１０．０２g 、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミド：５．０６g 、Ｖａｚｏ５２
（ペンタンニトリル−２，４−ジメチル−２，２−アゾ
ビス）：０．１２g 及びメタノール１００mlを加えた。
混合物を攪拌し及び５分間窒素を用いてパージした。次
いで出口を密封し、反応系を６０o Ｃまでにおいて９６
時間加熱した。９６時間の終わりにおいて、メタノール
を回転蒸発により留去した。残留物をヘキサン２００ml
中において１８時間攪拌した。得られた固体を濾別し、
精製処理を２回以上繰り返した。
【００７７】例３：コンデンサー、窒素注入装置、磁気
攪拌器及び常温水循環装置付きの乾燥した２５０ml三つ
口、ウォータージャケットフラスコに、３−メタクリル
オキシプロピルテトラメチルジシロキサニルプロピルジ
メチルオクタデシルアンモニウムクロライド（ＭＡＤＡ
Ｃ）の５０％メタノール溶液：１０．０２g 、Ｎ，Ｎ：
１０．０３g 、Ｎ−ビニルピロロリドン：５．０３g 、
Ｖａｚｏ５２：０．１０g 及びメタノール１００mlを加
えた。混合物を攪拌し及び５分間窒素を用いてパージし
た。次いで出口を密封し、反応系を６０o Ｃまでにおい
て９６時間加熱した。９６時間の終わりにおいて、メタ
ノールを回転蒸発により留去した。残留物をヘキサン２
００ml中において１８時間攪拌した。得られた固体を濾
別し、精製処理を２回以上繰り返した。
【００７８】下記の実施例４〜６は、実施例１〜３の重
合体溶液を、それらの保存剤の有効性及び細胞毒性を試
験した例を示している。その配合及び結果を第１表と第
２表にそれぞれ示した。
【００７９】例４〜６：溶液を、実施例１ないし３に記
述した重合体から製造した。第１表には、それぞれの溶
液及び溶媒の濃度を記載した。各溶液の保存剤の有効性
及び細胞毒性を試験した。細菌及び毒性試験の結果を、
第２表に示した。
【００８０】
【表１】
【００８１】
【表２】
【００８２】例７は、本発明の第４級アンモニウム基含
有有機シリコン単量体からのコンタクトレンズの典型的
な製造手順である。
【００８３】例７：コンタクトレンズは、以下の配合：
２−ヒドロキシエチルメタクリレート：９．８５g 、エ
チレングリコールジメタクリレート：０．０５g 、３−
メタクリルオキシ−プロピルテトラメチル−ジシロキサ
ニルプロピルジメチルオクタデシルアンモニウムクロラ
イド（ＭＡＤＡＣ）：０．１０g 及び２−ヒドロキシ−
２−メチル−ｌ−フェニル−プロパン−１−オン：０．
０５g により製造した。溶液にするためにこの配合物を
撹拌し、化学線照射により硬化させた。２時間の硬化の
後、得られたレンズは透明及び無色であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−301923（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−17324（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−62810（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−67122（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−56935（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08F 30/08 C07F 7/10 A01N 55/00

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 式（Ｉ）： 【化１】 （式中、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3 は、独立して、Ｈ、Ｃ1 −
    Ｃ7 アルキル又は−ＣＯＯＲ13（ここで、Ｒ13はＨ又は
    Ｃ1 −Ｃ4 アルキルである）であり；ｚ1 及びｚ2 は、
    独立して、０又は１であり；Ｌa は、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、
    −Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒａ）−又は結合であり；Ｌa1は、結
    合、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa ）−、−Ｏ
    −、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｎ（Ｒa ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ
    a ）−又は−Ｎ（Ｒa ）Ｃ（Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒa は
    水素又はＣ1 −Ｃ8 アルキルである）であり；Ｒ10は、
    ２価の、Ｃ1 −Ｃ20脂肪族基、Ｃ3 −Ｃ25脂環式基又は
    Ｃ6 −Ｃ20アリール（ここで、それぞれは５個までのハ
    ロゲン原子で置換されていてもよい）であるか、又は−
    （ＣＨ2 ＣＨ（Ｒa ）Ｏ)j−（ここで、ｊは１ないし５
    ０の整数である）であり；Ｒ4 及びＲ7 は、独立して、
    −Ｃ2 −Ｃ8 アルキレン−のようなＣ2 −Ｃ10脂肪族
    基、−Ｃ1 −Ｃ4 アルキレン−（オキシ−Ｃ1 −Ｃ4 ア
    ルキレン)g−（ここで、ｇは１ないし１０の整数であ
    る）、−Ｃ1 −Ｃ4 アルキレン−ＯＣＨ2 −（ヒドロキ
    シＣ1 −Ｃ4 アルキレン）−ＣＨ2 −、炭素原子数２５
    個までの脂環式基及び炭素原子数２５個までのアリール
    から選択される２価の基であり；ｙは、１ないし１０の
    整数であり；Ｒ5 及びＲ6 は、独立して、Ｃ1 −Ｃ8 ア
    ルキル、Ｃ6 −Ｃ25アリール、又はＣ6 −Ｃ25脂環式基
    （これらは１個以上の、ハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ1 −
    Ｃ4 アルキル、カルボキシ又はＣ1 −Ｃ12ペルハロアル
    キルで置換されていてもよい）であるか、又はＲ5 及び
    Ｒ6 は、−Ｓｉ（ＯＳｉＣＨ3 ）3 であってもよく；Ｒ
    8 及びＲ9 は、独立して、Ｃ1-C24アルキル、Ｃ3 −Ｃ
    24脂環式基又はＣ6 −Ｃ25アリール（ここで、これらの
    基は、それぞれ、ヒドロキシ、Ｃ1 −Ｃ4 アルキル、カ
    ルボキシ、Ｃ1 −Ｃ12ペルハロアルキル及びハロゲンか
    ら選ばれた１個ないし１１個の基で置換されていてもよ
    い）であるか、又はＲ8 及びＲ9 は、（ＣＨ2 ＣＨ2
    ０）x Ｈ単位（ここで、ｘは１ないし１０の整数であ
    る）であってもよく、そしてＸは眼科的に許容しうる対
    イオンである）で示される繰り返しモノマー単位をその
    構造中に含む抗菌性第４級アンモニウム基含有重合体。
  2. 【請求項２】 対イオンＸが、ハロゲン、ヒドロキシ
    ル、アセテート、ＳＯ4 2-、ＣＯ3 2- 又はＰＯ4 3- より
    なる群から選択される請求項１記載の抗菌性第４級アン
    モニウム基含有重合体。
  3. 【請求項３】 重合体が式（Ｉ）のモノマー単位の繰り
    返しを含む単独重合体である請求項１記載の抗菌性第４
    級アンモニウム基含有重合体。
  4. 【請求項４】 式（Ｉ’）： 【化２】 （式中、ｎは１０ないし約３０００の整数であり、そし
    てＸは眼科的に許容しうる対イオンである）で示される
    請求項３記載の抗菌性第４級アンモニウム基含有単独重
    合体。
  5. 【請求項５】 ＸがＣｌである請求項４記載の抗菌性４
    級アンモニウム基含有単独重合体。
  6. 【請求項６】 重合体が、式（Ｉ）のモノマー及び少な
    くとも１種の適切なコモノマーとの共重合体である請求
    項１記載の抗菌性第４級アンモニウム基含有重合体。
  7. 【請求項７】 コモノマーが、芳香族ビニル、低級アル
    ケン、低級アルカジエン、ビニルアセトアミド、ビニル
    アミン類、ビニルアセテート、ビニルアルコール類、ア
    クリル酸、アクリル酸及びメタクリル酸エステル類、ア
    クリルアミド類、Ｎ−ビニルピリジン及びその誘導体
    類、Ｎ−ビニルピロロリドン及びその誘導体類、並びに
    ポリエチレングリコールのビニルベンジルエーテル類及
    びそれらのモノアルキルエーテル類よりなる群から選択
    される請求項６項記載の抗菌性第４級アンモニウム基含
    有重合体。
  8. 【請求項８】 重合体が適切な架橋剤で架橋されている
    請求項１記載の抗菌性第４級アンモニウム基含有重合
    体。
  9. 【請求項９】 重合体が２，０００ないし約１，００
    ０，０００の重量平均分子量を有する請求項１記載の抗
    菌性第４級アンモニウム基含有重合体。
  10. 【請求項１０】 溶媒、及び抗菌的に有効な量の請求項
    １項記載の抗菌性第４級アンモニウム基含有重合体を含
    むことを特徴とする液体組成物。
  11. 【請求項１１】 溶媒が水である請求項１０記載の液体
    組成物。
  12. 【請求項１２】 抗菌的に有効な量の請求項１記載の抗
    菌性第４級アンモニウム基含有重合体を含むことを特徴
    とする水性眼科溶液。
  13. 【請求項１３】 抗菌的に有効な量の請求項１記載の抗
    菌性第４級アンモニウム基含有重合体を含む水性溶液を
    用いてコンタクトレンズ処理することを特徴とするコン
    タクトレンズの洗浄及び消毒方法。
  14. 【請求項１４】 請求項１、３、６又は８のいずれか１
    項記載の抗菌性重合体から製造されたコンタクトレン
    ズ。
  15. 【請求項１５】 式（Ｉ）： 【化３】 （式中、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3 は、独立して、Ｈ、Ｃ1 −
    Ｃ7 アルキル又は−ＣＯＯＲ13（ここで、Ｒ13はＨ又は
    Ｃ1 −Ｃ4 アルキルである）であり；ｚ1 及びｚ2 は、
    独立して、０又は１であり；Ｌa は、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、
    −Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa ）−、又は結合であり；Ｌa1は、結
    合、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa)-、-O-、-OC(O)
    O-、-N(Ra ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa ）−又は−Ｎ（Ｒa ）Ｃ
    （Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒa は水素又はＣ1 −Ｃ8 アルキ
    ルである）であり；Ｒ10は、２価の、Ｃ1 −Ｃ20脂肪族
    基、Ｃ3 −Ｃ25脂環式基又はＣ6 −Ｃ20アリール（ここ
    で、それぞれは５個までのハロゲン原子で置換されてい
    てもよい）であるか、又は（ＣＨ2 ＣＨ（Ｒa ）Ｏ)
    j（ここで、ｊは１ないし５０の整数である）であり；
    Ｒ4 及びＲ7 は、独立して、−Ｃ2 −Ｃ8 アルキレン−
    のようなＣ2 −Ｃ10脂肪族基、−Ｃ1 −Ｃ4 アルキレン
    −（オキシ−Ｃ1 −Ｃ4 アルキレン)g−（ここで、ｇは
    １ないし１０の整数である）、−Ｃ1 −Ｃ4 アルキレン
    −ＯＣＨ2 −（ヒドロキシＣ1 −Ｃ4 アルキレン）−Ｃ
    Ｈ2 −、炭素原子数２５個までの脂環式基及び炭素原子
    数２５個までのアリールから選択される２価の基であ
    り；ｙは、１ないし１０の整数であり；Ｒ5 及びＲ6
    は、独立して、−Ｃ1 −Ｃ8 アルキル、Ｃ6 −Ｃ25アリ
    ール、又はＣ6 −Ｃ25脂環式基（これらは１個以上の、
    ハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ1 −Ｃ4 アルキル、カルボキ
    シ又はＣ1 −Ｃ12ペルハロアルキルで置換されていても
    よい）であるか、又はＲ5 及びＲ6 は、−Ｓｉ（ＯＳｉ
    ＣＨ3 ）3 であってもよく；Ｒ8 及びＲ9 は、独立し
    て、Ｃ1−Ｃ24アルキル、Ｃ3 −Ｃ24脂環式基又はＣ6
    −Ｃ25アリール（ここで、これらの基は、それぞれ、ヒ
    ドロキシ、Ｃ1 −Ｃ4 アルキル、カルボキシ、Ｃ1 −Ｃ
    12ペルハロアルキル及びハロゲンから選ばれた１個ない
    し１１個の基で置換されていてもよい）であるか、又は
    Ｒ8 及びＲ9 は、（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）x Ｈ単位（ここ
    で、ｘは１ないし１０の整数である）であってもよく、
    そしてＸは、眼科的に許容しうる対イオンである）で示
    される抗菌性第４級アンモニウム基含有モノマー。
  16. 【請求項１６】 式（II）： 【化４】 で示される請求項１５項記載の抗菌性モノマー。
  17. 【請求項１７】 式（III ）： 【化５】 で示される請求項１５項記載の抗菌性モノマー。
  18. 【請求項１８】 式（IV）： 【化６】 で示される請求項１５項記載の抗菌性モノマー。
  19. 【請求項１９】 式（Ｖ）： 【化７】 で示される請求項１５項記載の抗菌性モノマー。
  20. 【請求項２０】 式（II）： 【化８】 で示される抗菌性モノマーを製造する方法であって、
    （１）水の存在下において、式（IIＡ）： 【化９】 で示される化合物を式（IIＢ）： 【化１０】 で示される化合物と反応させて、式（IIＣ）： 【化１１】 示される化合物を製造し、（２）式（IIＣ）の化合物を
    過剰のＮＨ3 と反応させて、式（IIＤ）： 【化１２】 で示される化合物を製造し、（３）該、式（IIＤ）の化
    合物を過剰のＣＨ3 Ｂｒと反応させて式（IIＥ）： 【化１３】 で示される化合物を製造し、そして（４）Ｃ18Ｈ37Ｃｌ
    を用いて式（IIＥ）の化合物を４級化することを特徴と
    する方法。
  21. 【請求項２１】 抗菌性第４級アンモニウム基含有重合
    体を製造する方法であって、式（Ｉ）： 【化１４】 （式中、Ｒ1 、Ｒ2 及びＲ3 は、独立して、Ｈ、Ｃ1 −
    Ｃ7 アルキル又は−ＣＯＯＲ13（ここで、Ｒ13はＨ又は
    Ｃ1 −Ｃ4 アルキルである）であり；ｚ1 及びｚ2 は、
    独立して、０又は１であり；Ｌa は、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、
    −Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa ）−、又は結合であり；Ｌa1は、結
    合、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒa）−、−Ｏ
    −、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｎ（Ｒa ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ
    a ）−又は−Ｎ（Ｒa ）Ｃ（Ｏ）Ｏ−（ここで、Ｒa は
    水素又はＣ1 −Ｃ8 アルキルである）であり；Ｒ10は、
    ２価の、Ｃ1 −Ｃ20脂肪族基、Ｃ3 −Ｃ25脂環式基又は
    Ｃ6 −Ｃ20アリール（ここで、それぞれは５個までのハ
    ロゲン原子で置換されていてもよい）であるか、又は
    （ＣＨ2 ＣＨ（Ｒa ）Ｏ)j（ここで、ｊは１ないし５０
    の整数である）であり；Ｒ4 及びＲ7 は、独立して、−
    Ｃ2 −Ｃ8 アルキレンのようなＣ2 −Ｃ10脂肪族基、−
    Ｃ1 −Ｃ4 アルキレン−（オキシ−Ｃ1 −Ｃ4 アルキレ
    ン)g−（そこで、ｇは１ないし１０の整数である）、−
    Ｃ1 −Ｃ4 アルキレン−ＯＣＨ2 −（ヒドロキシＣ1 −
    Ｃ4 アルキレン）−ＣＨ2 −、炭素原子数２５個までの
    脂環式基及び炭素原子数２５個までのアリールから選択
    される２価の基であり；ｙは、１ないし１０の整数であ
    り；Ｒ5 及びＲ6 は、独立して、Ｃ1 −Ｃ8 アルキル、
    Ｃ6 −Ｃ25アリール、又はＣ6 −Ｃ25脂環式基（これら
    は１個以上のハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ1 −Ｃ4 アルキ
    ル、カルボキシ又はＣ1 −Ｃ12ペルハロアルキルで置換
    されていてもよい）であるか、又はＲ5 及びＲ6 は、−
    Ｓｉ（ＯＳｉＣＨ3 ）3 であってもよく；Ｒ8 及びＲ9
    は、独立して、Ｃ1 −Ｃ24アルキル、Ｃ3 −Ｃ24脂環式
    基又はＣ6 −Ｃ25アリール（ここで、これらの基は、そ
    れぞれ、ヒドロキシ、Ｃ1 −Ｃ4 アルキル、カルボキ
    シ、Ｃ1 −Ｃ12ペルハロアルキル及びハロゲンから選ば
    れた１個ないし１１個の基で置換されていてもよい）で
    あるか、又はＲ8 及びＲ9 は、（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）x Ｈ
    単位（ここで、ｘは１ないし１０の整数である）であっ
    てもよく、そしてＸは、眼科的に許容しうる対イオンで
    ある）で示される抗菌性モノマーを単独重合又は適切な
    共重合体と共重することを特徴とする方法。
JP01161794A 1993-02-09 1994-02-03 抗菌性第４級アンモニウム基含有重合体、その組成物及び該重合体を製造するために用いられるモノマー Expired - Fee Related JP3502140B2 (ja)

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